Guia do Processo de Ligação de Fios ASM AERO | Fio de Cobre, Capilar e em Laços

Transferir um pacote para uma máquina de ligação de fios ASM AERO não é apenas uma tarefa de configuração da máquina.A estabilidade da ligação por fio depende do comportamento combinado do material do fio, da geometria capilar, da formação da esfera de ar livre, das configurações da primeira ligação, das configurações da segunda ligação, do perfil do laço, da temperatura do suporte da peça, da condição da almofada do chip, da superfície da estrutura de ligação ou do substrato, do alinhamento visual e da configuração da máquina.

Para fios de cobre ou outros materiais de fios de produção, a transferência de um processo não deve ser aprovada apenas porque a máquina consegue gerar uma esfera e completar um ciclo a seco. A embalagem final deve ser validada por meio de uma sequência de ligação controlada que verifique a formação da primeira ligação, a consistência da segunda ligação, a geometria do laço, a estabilidade do posicionamento e a resposta do processo aos materiais reais.

Este guia explica as principais variáveis ​​de processo que devem ser analisadas ao transferir um pacote para uma máquina de ligação de fios ASM AERO, incluindo a escolha do capilar, a alimentação do fio, o comportamento da FAB (Fabrication Board), o looping (enrolamento), as condições térmicas, a configuração do sistema de visão e o planejamento da validação.

Resumindo: O que controla a estabilidade da ligação por fio em uma máquina ASM AERO?

A estabilidade da ligação por fio é controlada por toda a cadeia de processos, e não por uma única configuração da máquina. As variáveis ​​mais importantes normalmente incluem a condição da almofada de contato do chip, a superfície do substrato ou da estrutura de ligação, o material e o diâmetro do fio, a geometria do capilar, o comportamento do EFO (eletrodo de fibra óptica), os parâmetros da primeira ligação, os parâmetros da segunda ligação, o perfil do laço, a temperatura do suporte da peça, o alinhamento visual e a verificação do processo.

• Não altere o material do fio sem antes verificar as configurações do capilar, do FAB e da ligação.

• Não utilize um capilar apenas porque funcionou em uma embalagem anterior.

• Não aprove um perfil de loop de um único local em uma única unidade de amostra.

• Não assuma que uma primeira ligação estável garante um desempenho estável da segunda ligação.

• Não inicie um processo até que a embalagem, os materiais e as condições de produção reais sejam validados.

Por que a transferência de processos AERO é mais do que apenas configuração de máquinas

A configuração da máquina é apenas uma parte da transferência de processo. Um pacote pode exigir novos capilares, suportes de trabalho diferentes, pontos de aprendizado de visão atualizados, programação de loop revisada, novas configurações de alimentação de arame ou uma condição térmica alterada, mesmo quando a mesma máquina de ligação de arame AERO já estiver processando outro produto.

A transferência torna-se mais sensível quando a metalização da área de contato do chip, o revestimento da estrutura de ligação, o acabamento do substrato, o material do fio, a espessura do chip, a geometria da área de contato, a folga da embalagem ou as restrições relacionadas ao molde mudam. A máquina de ligação deve ser configurada em torno do processo físico real, em vez de uma receita genérica predefinida.

Princípio da transferência de processos:Valide a combinação de embalagem, material e ferramentas como um sistema único. Não valide a máquina de ligação de fios isoladamente.

10 variáveis ​​que controlam a estabilidade da ligação de fios

1. Metalização e condição da superfície da almofada de contato do chip

A primeira adesão depende muito da condição da área de contato do chip. Tipo de metalização, limpeza da área de contato, oxidação, contaminação, tamanho da área de contato, abertura da passivação, topografia e histórico de manuseio do chip podem influenciar o comportamento da adesão.

Antes de alterar as configurações da máquina, verifique se o problema na primeira colagem está relacionado ao próprio pad do chip. Um processo que era estável com um determinado fornecedor de chips pode apresentar comportamento diferente quando um novo lote de wafers, acabamento do pad ou fornecedor de chips é introduzido.

2. Superfície de ligação do leadframe, substrato ou encapsulamento

A segunda ligação é influenciada pela condição da superfície receptora. O revestimento da estrutura de terminais, o acabamento do metal do substrato, a geometria dos contatos de ligação, a contaminação, a planicidade, o suporte da embalagem e o comportamento térmico podem afetar a formação da ligação e a consistência da mesma.

Quando ocorre variação na segunda ligação, o problema pode não ser causado apenas por energia ou força ultrassônica. Analise o material da embalagem, as condições de revestimento, a fixação e a estabilidade do porta-peças como parte da investigação.

3. Material do fio, diâmetro e consistência do lote

O material e o diâmetro do fio afetam a formação da FAB (fase de ligação em anel), a interação capilar, a deformação da ligação, o comportamento do laço e a janela de processo. Uma mudança no tipo de fio, diâmetro, revestimento, condição de armazenamento ou lote do fornecedor deve ser tratada como uma alteração controlada do processo.

O fio deve ser verificado antes de iniciar uma transferência de produção. Confirme o carregamento correto, o roteamento, a orientação do carretel, a limpeza do caminho de alimentação e a compatibilidade com o capilar instalado e a receita de ligação.

4. Geometria capilar e desgaste da ferramenta

A geometria capilar é uma das variáveis ​​de maior impacto na colagem de esferas. Ela afeta o comportamento da esfera no ar livre, a deformação da primeira ligação, a área de contato da ligação, a formação da costura, o formato do laço e as condições de folga.

A seleção dos capilares deve levar em consideração o diâmetro do fio, a geometria do pad, o alvo da esfera de ligação, o projeto da estrutura de ligação ou do substrato, a necessidade de laços e a construção da embalagem. Um capilar que funcionou bem em um dispositivo pode não ser adequado para outra embalagem.

O desgaste da ferramenta, a contaminação, os danos ou a geometria inconsistente podem causar ligações instáveis, mesmo quando os parâmetros da máquina parecem inalterados.

5. Alimentação por fio, fixação e formação da cauda

A alimentação estável do fio é necessária para a formação repetível de FAB e geração de laços. O percurso do fio, a condição de fixação, o tempo de fixação, o comprimento da cauda, ​​a interface capilar e a resposta da alimentação devem ser revisados ​​antes de se fazerem grandes alterações nos parâmetros de ligação.

Sintomas como bolas de ar livre inconsistentes, quebras inesperadas de fios, altura instável do laço ou comportamento irregular da primeira ligação podem estar relacionados à alimentação do fio, ao movimento da braçadeira ou à condição de controle da cauda.

6. Formação de bola EFO e Free-Air

A formação de esferas em ar livre é uma parte fundamental da ligação por esferas. O sistema EFO, a condição do eletrodo, a extremidade do fio, a alimentação do fio, a configuração do capilar e o ambiente gasoso podem influenciar o tamanho, a forma e a consistência da esfera.

Durante a transferência do processo, estabeleça uma FAB estável antes de tentar a otimização final da primeira ligação. Um processo de primeira ligação não pode ser ajustado de forma confiável quando a esfera de ar livre de entrada é inconsistente.

7. Balanço dos parâmetros da primeira ligação

O desempenho da primeira colagem é afetado pela força, energia ultrassônica, tempo de colagem, temperatura, condição do capilar, condição da máquina de fabricação (FAB), qualidade da área de contato do chip e precisão do alinhamento. Essas variáveis ​​devem ser ajustadas por meio de um método controlado, em vez de por meio de mudanças simultâneas e abrangentes.

Quando os resultados da primeira colagem forem inconsistentes, utilize uma revisão estruturada: confirme a condição da almofada de contato do chip, inspecione o desgaste capilar, verifique o comportamento da FAB (Flash-Investing), confirme o alinhamento e, em seguida, avalie as condições de força, energia, tempo e térmicas.

8. Formação da segunda ligação e da costura

A qualidade da segunda ligação depende da superfície receptora, dos parâmetros da costura, da geometria capilar, da tensão do fio, da trajetória da laçada, da condição do suporte da peça e da estabilidade térmica. Uma primeira ligação estável não garante uma segunda ligação estável.

Analise a aparência da costura e a consistência da ligação em diferentes posições do encapsulamento. Variações em um lado da estrutura de ligação ou do substrato podem indicar problemas de suporte, planicidade, temperatura ou alinhamento local, e não um problema geral da receita.

9. Perfil da espira, vão e altura da espira

O projeto do laço deve levar em consideração a arquitetura da embalagem. Altura do laço, extensão, geometria do calcanhar, folga do fio, distância entre o chip e o terminal, fios adjacentes, fluxo de moldagem e restrições da embalagem devem ser considerados.

O perfil do circuito deve ser analisado em toda a extensão do encapsulamento, e não apenas em um ponto central de ligação. Posições nas bordas, vãos longos, fios adjacentes e cantos complexos do encapsulamento podem revelar problemas que não são visíveis em um teste de configuração simples.

10. Temperatura do suporte da peça e estabilidade térmica.

A temperatura afeta o comportamento do material, a estabilidade do substrato, a resposta da estrutura de ligação, a formação da ligação e a consistência a longo prazo. O suporte da peça, a placa de aquecimento, o contato do dispositivo de fixação e o suporte da embalagem devem ser verificados antes de atribuir a variação apenas aos parâmetros de ligação.

Para embalagens sensíveis à temperatura ou lotes de produção mais longos, avalie se a temperatura permanece estável em todo o dispositivo de suporte e se o suporte da embalagem muda de um local para outro.

Como executar um processo prático de transferência de gordura ASM AERO

Um teste de aceitação de fábrica (FAT) para transferência de processo deve confirmar que a máquina oferecida consegue executar a rota de encapsulamento real com material representativo, ferramentas apropriadas e resultados documentados. Não deve se limitar à inicialização da máquina ou a uma demonstração genérica de ligação por fio.

Etapa 1 — Confirme a embalagem e os materiais utilizados

Antes de iniciar o teste, prepare os desenhos da embalagem, informações sobre os pads do chip, detalhes da estrutura de ligação ou do substrato, material do fio, diâmetro do fio, proposta de capilar, requisitos do suporte da peça e perfil de laço esperado.

Etapa 2 — Instalar o capilar e as ferramentas verificadas

Utilize uma configuração de capilar e suporte de peça adequada para o dispositivo em questão. Registre o tipo de capilar, a condição da ferramenta, o tipo de fio, a identificação do dispositivo de fixação e a configuração da máquina antes do teste.

Etapa 3 — Estabelecer uma formação estável de bola no ar livre

Verifique a formação repetível da FAB antes de finalizar as configurações da primeira ligação. Observe a consistência da esfera, a estabilidade da extremidade do fio e a interação entre o EFO, o controle da pinça e a configuração do capilar.

Etapa 4 — Validar a primeira ligação em matrizes representativas

Realize testes controlados de primeira adesão em pads de matriz reais ou representativos. Analise a aparência da adesão, a deformação, a localização, a repetibilidade e a resposta do processo antes de prosseguir para a avaliação completa do circuito.

Etapa 5 — Validar a segunda ligação nas superfícies reais da embalagem

Confirme a formação da ligação, a consistência da segunda ligação e a precisão da localização na estrutura de ligação, no substrato ou na superfície metálica receptora. Inclua locais de ligação difíceis, sempre que possível.

Etapa 6 — Confirme o perfil de loop em todos os locais de embalagem

Avalie a altura, o vão, a forma, a folga e a repetibilidade do laço nas posições central, periférica e longitudinal. Registre o programa do laço e quaisquer limites de processo identificados durante os testes.

Etapa 7 — Revisar o alinhamento da visão e ensinar estabilidade

Confirme se as áreas de contato do chip, os terminais, os substratos ou as referências da embalagem podem ser reconhecidos de forma consistente. Verifique os pontos de aprendizado, as configurações da câmera, a iluminação e o desempenho do alinhamento usando a embalagem de destino.

Etapa 8 — Registrar parâmetros, resultados e limites de requalificação

Documente o material do fio, detalhes do capilar, condições do EFO, parâmetros de ligação, configurações do aquecedor, programa do circuito, configurações de visão, resultados da inspeção e as condições que exigem requalificação.

Sintomas comuns de problemas de ligação de fios e as primeiras variáveis ​​a serem analisadas.

Quando um processo de ligação por fio precisa ser requalificado

Uma receita de ligação por fio deve ser revisada e potencialmente requalificada sempre que houver alterações em qualquer entrada crítica do processo. Isso inclui mudanças no material do fio, diâmetro do fio, tipo de capilar, acabamento da almofada do chip, revestimento do leadframe ou substrato, geometria do encapsulamento, suporte da peça, condição do aquecedor, controlador da máquina, cabeçote de ligação, configuração de visão ou ambiente de software principal.

A requalificação nem sempre exige a reconstrução de todo o processo do zero. No entanto, a variável alterada deve ser identificada, avaliada quanto aos riscos e validada em relação à rota real do pacote antes da liberação para produção.

O que deve ser documentado durante uma transferência de processo AERO?

• Modelo exato da máquina, número de série e configuração instalada.

• Desenho da embalagem, layout da área de contato do chip e superfície de colagem receptora

• Material do fio, diâmetro, lote do fornecedor e condições de armazenamento.

• Tipo de capilar, geometria, condição e critérios de substituição

• Configuração EFO, condição FAB e ajustes de cauda de arame

• Conjunto de parâmetros de primeira e segunda ligação

• Requisitos de perfil do laço, altura do laço, vão e folga da embalagem

• Identificação de suportes de trabalho, aquecedores e acessórios

• Pontos de ensino de visão, configurações da câmera e método de alinhamento

• Observações da inspeção, critérios de rejeição e gatilhos para requalificação.

Recomendação final: Validar o sistema de colagem completo.

Uma máquina de ligação de fios ASM AERO pode fornecer uma plataforma de processo robusta quando a configuração real da máquina, as ferramentas capilares, o material do fio, o suporte da peça, a geometria da embalagem, a configuração de visão e o método de validação estão alinhados.

Antes de liberar um produto transferido para a produção, confirme a formação estável da FAB (facility-Based Layer), a qualidade da primeira ligação, a consistência da segunda ligação, o perfil do laço, o alinhamento visual e a repetibilidade em nível de embalagem. Isso evita um erro comum na transferência de processos: validar um ciclo de máquina sem validar a combinação real de embalagem e material.

Recursos relacionados à máquina de ligação de fios ASM

• Guia da Plataforma de Ligação de Fios ASM AERO

• Guia de compra de máquinas de ligação de fios ASM AERO usadas

• Guia de Equipamentos de Ligação de Fios ASM

• Veja as opções de máquinas de ligação de fios disponíveis

Perguntas frequentes sobre a transferência do processo de ligação de fios da ASM AERO

Qual é a variável mais importante na ligação de fios de cobre?

Nenhuma variável funciona isoladamente. O material do fio, a geometria do capilar, as condições de fabricação, a superfície da almofada de contato, os parâmetros de ligação, as condições térmicas e o projeto do circuito devem ser avaliados em conjunto como um único sistema de processo.

Como a condição capilar afeta a consistência da primeira ligação?

A geometria capilar, o desgaste, a contaminação e os danos podem afetar a interação FAB, a deformação da ligação, a transferência ultrassônica, a área de contato da ligação e a precisão de localização. A condição do capilar deve ser verificada antes de realizar alterações significativas nos parâmetros.

Por que a formação da bola em campo aberto é importante?

A FAB (Ferramenta de Agregação de Ligação) é a condição inicial para a primeira ligação. Tamanho, forma ou comportamento inconsistentes da esfera ou da extremidade do fio podem gerar resultados instáveis ​​na primeira ligação, mesmo quando outros parâmetros de ligação permanecem inalterados.

O que afeta a altura e a estabilidade do laço?

A altura e a estabilidade do laço são influenciadas pelo programa do laço, alimentação do fio, tempo de fixação, condição do capilar, material do fio, distância entre o chip e o terminal, geometria da embalagem, suporte do porta-peças e calibração da máquina.

Quando uma receita de ligação de fios deve ser requalificada?

Uma receita deve ser revisada quando o material do fio, o tipo de capilar, a condição da almofada do chip, o acabamento da estrutura de ligação ou do substrato, a geometria da embalagem, o suporte da peça, a cabeça de ligação, a configuração de visão, a condição do aquecedor ou outras entradas críticas do processo forem alteradas.

Um mesmo capilar pode ser usado para diferentes designs de embalagens?

Às vezes, sim, mas a adequação depende do diâmetro do fio, da geometria da almofada de contato, da necessidade de esferas de ligação, do projeto do terminal ou substrato, do alvo do laço e da folga da embalagem. A compatibilidade capilar deve ser confirmada para cada rota de processo.

Por que a qualidade da segunda ligação varia entre lotes de substrato?

A variação pode ser influenciada pelo acabamento da superfície, condição do revestimento, contaminação, planicidade, suporte da fixação, comportamento térmico, parâmetros de junção e condições de alinhamento local. A superfície receptora deve ser analisada juntamente com as configurações de colagem.

O que deve ser documentado durante uma transferência de processo da ASM AERO?

Documente a configuração da máquina, detalhes do fio e do capilar, condição do EFO, parâmetros de ligação, programa de loop, configuração do suporte da peça, configurações de visão, materiais da embalagem, resultados da inspeção e limites de requalificação.

Precisa de ajuda para revisar um processo de ligação de fios ASM AERO?

Compartilhe o desenho da embalagem, o layout dos pads do chip, os detalhes da estrutura de ligação ou do substrato, o material do fio, o diâmetro do fio, as informações do capilar, o perfil do laço desejado, as condições do suporte da peça e os requisitos de produção esperados. Uma análise útil começa com o processo de embalagem completo, e não apenas com um parâmetro de ligação isolado.