BSOB参数优化

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铜线SSB工艺参数优化方法（技术攻关）
Parameter
Bump Tip Bump C/V Bump USG
Setting Range
8
Recommended Setting
8 0.5 （Ultra 1.0） Flash：90 Sram：100 Flash：31 Sram：34 70% 0.5 0.9 0.8 -0.9 0.6 35 45 -1
一、技术方案
现有KNS WB机器SSB线弧的植球模式有两种Accu Bump与Flex
Bump。Accu Bump植球模式的示意图与劈刀（capillary）运动轨迹如 下图所示：
图2 Accu Bump模式示意图
图3 Accu Bump模式劈刀运动轨迹
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铜线SSB工艺参数优化方法（技术方案） 工艺参数优化方法
影响Smooth Force所需的力：
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铜线SSB工艺参数优化方法（技术攻关） 工艺参数优化方法
二、关键技术攻关
1、植球（Bump）后脱焊
植球（Bump）时，当水平分力大于铜球与铝垫的结合力时就容易造 成球脱，示意图与具体球脱图片如图2所示。
图10 植球（Bump）后脱球
方法1、Fold/Smooth Method采用Force模式。方案2中Step2与
现各种异常。
3、 Accu Bump与Flex Bump中，对Bump球上打二焊点时的参数一般 都应设置为Force+Scrub模式，该参数模式较其他模式打的比较稳定。
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谢 谢！
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8
铜线SSB工艺参数优化方法（技术方案） 工艺参数优化方法
Step 1
Separation Height
Step 2
Smoothness Distance
Step 3
Smooth Force
Step 4
Smooth2 Sep Hit
Step 5
Smooth2 Distance
Step 6
Smooth2 Force
六、植球（Bump）后SHTL(Short Tail)报警的解决方法
七、植球（Bump）后LGTL(Long Tail)报警的解决f方法
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铜线SSB工艺参数优化方法（技术方案） 工艺参数优化方法
实例铜线SSB展示
QFN产品（注：以下数据均在SPEC之内）
图1 铜线SSB展示图
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铜线SSB工艺参数优化方法（技术方案）
方案1：
采用与金线SSB线弧相同的参数模式来进行SSB线弧的铜线验证，使
用DOE优化参数，确认方法是否可行。其中，植球（Bump）模式采用 Accu Bump与Flex Bump； Fold/Smooth Method采用Position模式，这
里以Accu Bump为例进行说明，其主要参数如下。
图6 Position模式示意图
Cap offset 为负
/ /
Fold Rtn Offset需要略大于Fold Offset
/ / / 原则上应与Fold Rtn Offset一致 ，为了2nd 更好的粘结，故设置略 高。
Cap Bond Offset 需要等 于 Fold Rtn Offset，才能 使Capillary的Face Angle 和Bump切出来的平面吻合。
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铜线SSB工艺参数优化方法（技术攻关）
3、第二焊点切线后SHTL（Shot Tail）报警 铜线SSB，第二焊点切线后由于材料或参数原因容易产生SHTL报警， 解决方法建议：降低摩擦参数或摩擦选择沿着线的方向（In-Line mod e）。
图13 第二焊点切线SHTL实例图
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铜线SSB工艺参数优化方法（技术攻关）
铜线SSB工艺参数优化方法
TianShui HuaTian Technology CO., Ltd www.tsht.com
目录(CONTENTS)
一、完整的铜线SSB解决方案 二、植球（Bump）后脱焊的解决方法 三、第二点拉力（Stitch pull）偏小的解决方法 四、第二焊点切线后SHTL(Short Tail)报警的解决方法 五、第二焊点切线后失铝（Metal Void）的解决方法
4、第二焊点切线后将焊球带起失铝（Metal Void） 第二焊点切完鱼尾线后拉线尾时将焊球带起造成失铝或脱球（鱼尾 与Bump球连在一起），具体图片如下图所示。
图14 第二焊点切线后失铝实例图
解决方法，可以使用图15所示的SSB弧形第二焊点切线的三种模式 进行切线参数的优化。图15所示第一种模式为以现行焊线的第二焊点
使得无法由排列方向正常 变形，变形的晶粒造成阻挡而一直感应集中。
方法2、第一焊点参数的调整，通过增加X与Y方向的摩擦相位来增加粘
合区域的面积，从而增加铜球与铝垫的结合力，解决植球（Bump）后的
脱球问题。
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铜线SSB工艺参数优化方法（技术攻关）
图11 第一焊点参数调试例子
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铜线SSB工艺参数优化方法（技术攻关）
2、第二焊点拉力（Stitch pull）小
铜线SSB，第二焊点切线的位置对拉力（Stitch pull）大小影响很大，
如下图所示，当Cap-Bond Offset设置为零时，鱼尾与Bump球接触的面 积很小，如图12（左）黑色为接触面积），从而造成拉力小。一般情况，
Cap-Bond Offset要设为负值才能使Stitch Bond和Bump很好的粘结在一
方案2以Accu Bump模式的Bump过程示意图如图9所示，其中主要参数
为Separation Height、Smoothness Distance、Smooth Force、Smo
oth2 Sep Hit、Smooth2 Distance、和Smooth2 Force。 Separation Height此参数为劈刀平移动作时的起始位置高度，此高度若设置太大会
Step3，线径经过拉扯挤压后会产生应力集中，而应力集中会阻挡
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铜线SSB工艺参数优化方法（技术攻关）
Smooth2 Distance移动时所产生的水平分力，减少对铜球的冲击，从
而降低脱球的风险。注：应力集中的地方多发生在材料弯曲变形时，若
晶粒内的原子因为外力超出材料结构本身所能承受的最大极限，就会产 生永久位移，这就是所谓的差排，差排的产生是由于晶粒大小发生变化，
图9 方案2中Bump过程示意图
1--Separation Height 2--Smoothness Distance 3--Smooth Force
4-- Smooth2 Sep Hit 5 --Smooth2 Distance 6-- Smooth2 Force
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铜线SSB工艺参数优化方法（技术方案） 工艺参数优化方法
起。
图12 第二焊点切线的位置示意图 14
铜线SSB工艺参数优化方法（技术攻关）
对于Reverse Bond，Cap bond offset 一定要设为负值才能使Stitch和
Bump很好的粘结在一起。
Cap offset = 0
Cap offset 为负
Cap offset 为正
此角度能做到和Capillary的Face Angle一样，能使2nd Stitch更好。这由Bump和Fold的参数来决定（Bump Height， Separation Height，Fold Offset，Fold Rtn Offset，Fold Factor）。 这里越小越好，但是不能没有。 太大：Capillary在扯断线尾时，将导致Lift Ball 没有：导致SHTL，EFO。 Fold Rtn Offset 越大，这里将越小。
Flex Bump植球模式的示意图与劈刀（capillary）运动轨迹如下 图所示：
图4 Flex Bump模式示意图
图5 Flex Bump模式劈刀运动轨迹
在现有常用SSB技术的基础上，通过理论分析和可靠性论证，初步
确定材料和设备。然后采用两种不同的技术方法进行研究。
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铜线SSB工艺参数优化方法（技术方案） 工艺参数优化方法
Remark
/ Ultra由于Fmode，所以CV用1.0 /
0.5 （Ultra 1.0 ）
Flash：80~95 Sram：90~115 Flash：29~33 Sram：30~36 50%~80% 0.4~0.7 0.8~1.1 0.7~1.2 -0.7~-1.3 0.5~1.2 30~45 40~55 -0.8~-1.2
图17 Bump植球后LGTL报警 21
铜线SSB工艺参数优化方法（技术总结）
三、小结
1、 Accu Bump与Flex Bump。Accu Bump植球模式参数设置比较简 单， Flex Bump参数设置比较复杂，但是效果好，特别是对Bump球 上打完二焊点后鱼尾离芯片表面距离太小的产品有很好的改善。 2、 Accu Bump与Flex Bump中，采用Force 模式比Position模式稳定， Position刚开始加工还可以，随着加工过程中劈刀的磨损后，就会出
Bump Force
/
Bump Lift Threshold
Bump Height Separation Height Fold Offset Fold Rtn Offset Fold Factor SSB USG SSB Force Cap Bond Offset
Face Angle
做完Bump, 扯线的速度限制 /
图7 劈刀参数示意图 6
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从图2与图3可以看出Ac源自文库u Bump的主要参数为Bump height、Sep
aration height与Smooth Distance。其中Bump height是指Smooth Di
stance到达的高度，一般设在Separation height的50%到80%； Sep aration height是在Smooth Distance开始之前，Capillary上升的高度；
图16 Bump植球后SHTL报警 20
铜线SSB工艺参数优化方法（技术攻关）
6、植球（Bump）后LGTL(Long Tail)报警 在Bump植球后出现LGTL报警，具体如图17所示，解决方法，建议： 对于方案1，调整优化Bump参数；对于方案2，依据实际情况增加Sm ooth2 Force，减小Bump Smooth2 Distance。
Smooth Distance平滑作用，其大小为（Tip-CD）/2，其中Tip和CD
是指Capillary参数，示意图参看图7。
方案2：
植球（Bump）模式采用Accu Bump与Flex Bump； Fold/Sm ooth Method采用Force模式对铜线SSB线弧进行DOE验证。根据产品
检测结果和良率及可靠性水平，不断调整优化焊线关键工艺过程的参数，
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铜线SSB工艺参数优化方法（技术方案） 工艺参数优化方法
使产品质量达到量产化水平，并通过可靠性测试。此方法中 Fold/Smo
oth Method采用Force模式控制下的Short fold与Long Fold示意图如
下图所示。
图8 Force模式Short fold与Long Fold示意图
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铜线SSB工艺参数优化方法（技术攻关）
参数作为切线参数；第二种模式为以设定线群的第二焊点参数作为切
线参数，建议设定Forward bong group；第三种模式以独立的参数作
为切线参数。
图15 SSB弧形第二焊点切线模式
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铜线SSB工艺参数优化方法（技术攻关）
5、植球（Bump）后SHTL(Short Tail)报警 在Bump植球后出现SHTL报警，具体如图16所示，解决方法，建 议：对于方案1，依据实际情况增加或降低参数Smooth Distance； 对于方案2，依据实际情况增加或降低参数Smooth2 Force，减小 Bump Smooth2 Distance。