Rozšíření mobilních komunikačních systémů 5. generace (5G) vedlo k tomu, že se polovodičová zařízení stala menšími a integrovanějšími, a také zvýšilo poptávku po kontrole a analýze výrobků.
Tato část představuje příklady pozorování a měření bondování, které je běžným pozorovacím cílem pro digitální mikroskopy.

Pozorování a měření bondování pomocí digitálního mikroskopu

Typické bondování pro montáž čipů integrovaných obvodů

Bondování

Bondování se používá k připojení elektrod polovodičových čipů k elektrickým vodičům olověných rámů nebo desek s tenkými drátky ze zlata, hliníku nebo mědi.

Bondování obrácených čipů

Metoda, kdy jsou čipy integrovaných obvodů připojeny přímo k desce plošných spojů, se nazývá FC-BGA (obrácení čipu-BGA). Na elektrodách čipů integrovaných obvodů se vytvoří výčnělky a poté se připojí k elektrodám desky plošných spojů. To šetří místo ve srovnání s bondováním.

  • Vlevo: Čipy integrovaných obvodů
  • Napravo: Obrácený (čelem dolů)

Postup bondování

  1. 1. Používá se kapilára ve tvaru trubice (jako injekční jehla), kterou prochází kovový drátek. Špička drátku je zapálena vysokým napětím, aby se zakulatila, a poté je kulatá část připojena k elektrodě. Toto se nazývá kuličkové bondování nebo 1. bondování. Náplň z kapiláry, ultrazvukové vlny a teplo z fáze bondování umožňují provedení bondování.

    1. A: Zlatý drátek
    2. B: Kulička
    3. C: Čipy integrovaných obvodů
  2. 2. Zatímco se kapilára po 1. bondování posouvá do 2. bodu bondování, bondovací drátek je nepřetržitě vytahován tak, aby se pohybem kapiláry vytvořila smyčka.

  3. 3. Při připojení k olověné elektrodě se nevytvoří kulička a drátek je rozmáčknutý kapilárou. Toto se nazývá stehové bondování nebo 2. bondování.
  4. 4. Svorka drátku se zavře, aby se kovový drátek připnul, a potom se zvedne kapilára, aby se drát odřízl.

Názvy dílů kapilární špičky

1. bondování
2. bondování
  1. A: Kapilára
  2. B: Bondovací část
  1. A: Úhel kužele
  2. B: Úhel zkosení
  3. C: Průměr zkosení
  1. D: Úhel čela
  2. E: Průměr otvoru
  3. F: Průměr špičky

Příklad pozorování a měření bondování pomocí digitálního mikroskopu

Nejnovější příklady pozorování a měření snímků bondování pomocí digitálního 4K mikroskopu KEYENCE řady VHX jsou uvedeny níže.

Šikmé pozorování bondování

1000×, koaxiální osvětlení

Funkce hloubkové kompozice umožňuje snadné zaostření i při velkém zvětšení.

Pozorování spojeného úseku bondování
1000×, koaxiální osvětlení
3D měření spojeného úseku bondování
1000×, koaxiální osvětlení
Pozorování porušeného povrchu bondování

1000× vlevo: koaxiální osvětlení,
napravo: Snímek v režimu optického stínového efektu

Režim optického stínového efektu umožňuje jasné pozorování porušených nerovných povrchů.

Pozorování porušeného povrchu bondování
1500×, koaxiální osvětlení

1000×, snímek v režimu optického stínového efektu

Režim optického stínového efektu umožňuje jasné pozorování porušených nerovných povrchů.