AEC-Q100文件，是芯片開展車規(guī)等級驗(yàn)證的重要標(biāo)準(zhǔn)和指導(dǎo)文件，本文將重點(diǎn)對C組的第2項(xiàng)WBP-Wire Bond Pull綁線拉力項(xiàng)目進(jìn)行介紹。

Wire Bond Pull - WBP 綁線拉力

我們先看一下表格中內(nèi)容的含義。

表格中信息介紹和解讀

表格中的信息給出，WBP的分類是C2，Notes中包含了H、P、D、G也就是說要求密封器件、塑封器件、破壞性測試、承認(rèn)通用數(shù)據(jù)。

需求的樣品數(shù)量是至少5顆樣品，每個樣品選擇30根線。

接受標(biāo)準(zhǔn)是CPK≥1.67 和 TC（A4驗(yàn)證項(xiàng)目）之后0失效；

參考文件是MIL-STD883 Method 2011和AEC Q003；

附加需求：

條件C或D。對于直徑 ≥ 1mil的金線，TC后最小拉力拉力強(qiáng)度要 = 3克。對于金線直徑＜1mil，參照MIL-STD-883 Method 2011中的圖2011-1最小拉強(qiáng)度的指導(dǎo)原則。對于Au線徑＜1mil，線鍵拉應(yīng)在球鍵上方，而不是在中線處。

我們先看一下MIL-STD-883 Method 2011這個文件的內(nèi)容：

MIL-STD-883K Method 2011 BOND STRENGTH 介紹

1 目的

該測試的目的是測量粘結(jié)強(qiáng)度，評估粘結(jié)強(qiáng)度分布，或確定是否符合適用收購文件規(guī)定的粘結(jié)強(qiáng)度要求。該測試可應(yīng)用于通過焊接、熱壓、超聲波或相關(guān)技術(shù)連接的微電子器件封裝中的線-Die鍵合、線-襯底鍵合或線-封裝引線鍵合。它也可以應(yīng)用于器件外部的鍵合，如從器件終端到基板或配線板的鍵合，或在非線鍵合器件配置中，如梁引線或倒裝芯片設(shè)備中，用于Die和基板之間的內(nèi)部鍵合。

2 儀器

此項(xiàng)測試的儀器應(yīng)包括適當(dāng)?shù)墓ぞ吆驮O(shè)備，在指定的測試條件下將指定的應(yīng)力施加到鍵合、引線或端子上。施加應(yīng)力的克力(gf)的校準(zhǔn)測量和指示應(yīng)由能夠測量兩倍于規(guī)定的最小限值的應(yīng)力的設(shè)備提供，其精度為±5%或±0.3 gf，以更大的公差為準(zhǔn)。

3 測試過程

測試應(yīng)使用與特定器件結(jié)構(gòu)一致的適用接受文件中規(guī)定的測試條件進(jìn)行。所有的粘接拉力都應(yīng)被計(jì)數(shù)，并應(yīng)遵守規(guī)定的抽樣、驗(yàn)收和添加的樣品規(guī)定(如適用)。除非另有規(guī)定，對于條件A、C和D，粘結(jié)強(qiáng)度測試指定的樣本數(shù)應(yīng)確定最小樣本數(shù)，該樣本數(shù)應(yīng)根據(jù)所要完成的粘結(jié)拉拔的最小數(shù)量，而不是樣品中完整器件的數(shù)量，除非所需的粘結(jié)拉拔數(shù)量應(yīng)從至少4個器件中隨機(jī)選擇。

根據(jù)測試條件D、F、G和H的鍵拉，當(dāng)涉及兩個或兩個以上鍵時，根據(jù)鍵的強(qiáng)度和樣本量的目的，應(yīng)視為單次拉。除非另有規(guī)定，對于條件F、G和H，規(guī)定的樣本量數(shù)量應(yīng)確定待測Die的數(shù)量(而不是粘結(jié))。對于混合或多芯片器件(所有條件)，至少4個Die或使用所有Die，如果沒有4個可用樣品至少確保2個完整的器件。如果Die下面、上面或周圍有任何粘合劑、密封劑或其他材料，如為了增加表觀粘結(jié)強(qiáng)度，應(yīng)在應(yīng)用這些工藝前進(jìn)行粘結(jié)強(qiáng)度測試。應(yīng)觀察粘結(jié)失效所需的應(yīng)力，并將失效點(diǎn)的物理位置記錄為所列類別之一(見3.2.1)。

當(dāng)?shù)寡b芯片或波束引線芯片連接到?jīng)]完成器件的襯底上時，應(yīng)適用以下條件:

a.用于本次測試的芯片樣本應(yīng)隨機(jī)從其擬代表的完整器件中使用的相同芯片群體中選取。

b.用于本次測試的芯片應(yīng)與已完成的器件在同一臺粘接設(shè)備上進(jìn)行粘接，并在完成的設(shè)備粘接的時間內(nèi)進(jìn)行。

c.測試芯片襯底的加工、金屬化和處理應(yīng)與已完成的器件襯底相同，且在加工已完成的器件襯底的同一時間段內(nèi)。

3.1試驗(yàn)條件:

3.1.1試驗(yàn)條件A -粘結(jié)剝離。

此測試通常用于器件封裝外部的鍵。引線或端子和器件封裝應(yīng)以這樣一種方式夾緊或夾緊，即引線或端子與板或基板之間以指定的角度施加剝落應(yīng)力。除非另有說明，90度角應(yīng)使用。當(dāng)發(fā)生失效時，應(yīng)記錄導(dǎo)致失效的力和失效類別。

3.1.2試驗(yàn)條件C -拉絲(單鍵)。

這種測試通常用于微電子器件的模具或襯底和引線框架的內(nèi)部鍵。連接Die或襯底的導(dǎo)線應(yīng)切斷，以便提供兩端可用于拉力試驗(yàn)。在短線運(yùn)行的情況下，可能有必要切斷靠近一個終端的電線，以便允許在另一個終端進(jìn)行拉力測試。金屬絲應(yīng)在合適的裝置中夾緊，并在金屬絲或裝置(夾緊金屬絲)上施加簡單的拉拔動作，使力大致垂直于Die或基板表面。當(dāng)發(fā)生失效時，應(yīng)記錄導(dǎo)致失效的力和失效類別。

3.1.3試驗(yàn)條件D—拉線(雙鍵)。

此過程與測試條件C相同，除了拉力是通過在引線下插入一個鉤子(連接到模具、襯底或頭部或兩端)施加的，同時夾緊器件，鉤子接觸跨中線和環(huán)尖之間的線，而不會造成不利的綁線變形(對于向前的楔和球鍵，這將是在跨中和模具邊緣之間:對于反向連接，這將是在跨中和包邊緣之間)和拉力應(yīng)用于垂直方向的Die或基板表面。如圖2011-1所示。當(dāng)發(fā)生失效時，應(yīng)記錄導(dǎo)致失效的力和失效類別。圖2011-2可用于表i中未指定的線徑。對于線徑或等效截面＞0.005英寸，如果鉤不適合在線下，可以使用合適的夾子代替鉤。

3.1.4 試驗(yàn)條件F -粘結(jié)剪切(倒裝切片)。

這種測試通常用于半導(dǎo)體模具和襯底之間的內(nèi)部鍵合，半導(dǎo)體Die以表面鍵合的形式附著在襯底上。它也可用于測試襯底與安裝有Die的中間載流子或次級襯底之間的粘結(jié)。適當(dāng)?shù)墓ぞ呋蛐ㄗ討?yīng)與Die(或載體)接觸的點(diǎn)剛好在初級基板之上，并施加垂直于Die(或載體)的邊緣和平行于初級基板的力，以引起剪切粘結(jié)失效。當(dāng)發(fā)生失效時，應(yīng)記錄失效時的力和失效類別。

3.1.5試驗(yàn)條件G -推離試驗(yàn)(梁導(dǎo))。

該測試通常用于過程控制，并用于連接到特殊制備的襯底上的半導(dǎo)體Die樣品。因此，它不能用于生產(chǎn)或檢驗(yàn)批次的隨機(jī)抽樣。應(yīng)采用含孔的金屬基板。孔應(yīng)有適當(dāng)?shù)闹行?，?yīng)足夠大，以提供推動工具的間隙，但不能大到干擾粘接區(qū)域。推工具應(yīng)該足夠大，以盡量減少測試期間的器件開裂，但不能大到接觸錨連接區(qū)域的梁引線。按以下步驟進(jìn)行推入測試:基板應(yīng)被牢牢握住，推入工具插入孔中。推動工具與硅裝置的接觸應(yīng)不產(chǎn)生明顯的沖擊(小于0.01英寸/分鐘(0.254毫米/分鐘)，并以恒定的速度對粘合裝置的底面施加壓力。當(dāng)發(fā)生失效時，應(yīng)記錄失效時的力和失效類別。

3.1.6試驗(yàn)條件H -拉拔試驗(yàn)(橫梁引線)。

這種測試通常是在樣品的基礎(chǔ)上對已經(jīng)粘接在陶瓷或其他合適的基板上的梁引線器件進(jìn)行。校準(zhǔn)的拉拔裝置(見2)應(yīng)包括一個拉拔桿(例如，鎳鉻或科瓦線的電流回路)，以連接梁導(dǎo)模背面(頂部)的硬固化粘合劑材料(例如，熱敏聚醋酸乙烯樹脂膠)?；鍛?yīng)牢固地安裝在脫扣夾具中，脫扣桿應(yīng)與粘接材料有牢固的機(jī)械連接。設(shè)備應(yīng)在法線5度以內(nèi)被拉，至少計(jì)算力(見3.2)，或直到模具位于基板上方2.54 mm(0.10英寸)處。當(dāng)發(fā)生失效時，應(yīng)記錄失效時的力、計(jì)算出的力極限和失效類別。

3.2失效標(biāo)準(zhǔn)

在小于表一所示的試驗(yàn)條件、成分和結(jié)構(gòu)所要求的最小粘結(jié)強(qiáng)度的施加應(yīng)力下，任何粘結(jié)拉力導(dǎo)致分離，應(yīng)構(gòu)成失效。

注釋：

1/對于未規(guī)定的綁線直徑，用圖2011-2的曲線確定鍵拉極限。

2/對于帶狀線，使用與被測帶狀線截面積相同的等效圓線直徑。

3/對于G或H條件，粘結(jié)強(qiáng)度應(yīng)由粘結(jié)前的破碎力除以公稱梁寬度之和確定。

注:最小結(jié)合強(qiáng)度應(yīng)從表I中取，圖2011-2可用于表I中未指定的線徑。

本文對AEC-Q100 C組的第2項(xiàng)內(nèi)容WBP 綁線鍵合拉力項(xiàng)目進(jìn)行了介紹和解讀，希望對大家有所幫助。

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