球形键合和楔形键合的区别

球形键合，一般弧度高度是150μm，弧度长度要小于100倍的丝线直径；键合头尺寸不要超过焊盘尺寸的3/4，球尺寸一般是丝线直径的2到3倍，细间距约1.5倍。

楔形键合，焊盘尺寸必须支持厂的键合点和尾端，焊盘长轴必须在丝线的走线方向，焊盘间距因适合于固定的键合间距。

键合的失效情况介绍：

1、焊盘产生d坑(Cratering)。这是一种超声键合中常见的一种缺陷，指焊盘金属化下面的半导体玻璃或者其他层的破坏。像一块草皮形状，更一般的是难以肉眼看得见。它会影响电性能。

原因有多种：过高的超声能导致Si晶格点阵的破坏积累、太高或者太低的键合压力(wedge) 、球太小导致坚硬的键合头接触了焊盘。1.3微米厚的焊盘发生破坏的可能性小，小于0.6微米厚的焊盘容易破坏。丝线和焊盘硬度匹配可达到最优的效果，在AI的超声键合中，丝线太硬容易导致d坑的产生。

2、键合点开裂和翘起：键合点的后部过分地被削弱，而前部过于柔软会导致开裂。在弧度循环中丝线太柔软也是一个导致这种现象产生的原因。这种开裂常常发生在AI楔形键合第一点和球形键合的第二点。

3、键合点尾部不一致：丝线的通道不干净、丝线的进料角度不对、劈刀有部分堵塞、丝线夹太脏、不正确地丝线夹距或者夹力、丝线张力不对等。尾部太短会导致键合力加在过小的面积上，产生较大的变形太长又会导致焊盘间的短路。

4、键合点剥离：当键合头将丝线部分拖断而不是截断的时候会发生这种情况。常常由于工艺参数选择不对或者是工具已经老化失效的原因。

5、引线框架腐蚀：镀层污染过多和较高的残余应力会导致这种腐蚀。例如42号合金或者铜上镀Ni就会发生中问题；在组装过程中，引脚弯曲会产生裂纹，并暴露在外部腐蚀条件下，同时应力腐蚀导致的裂纹也会萌生；在一定温度、湿度和偏压下，腐蚀就会因为污染、镀层中的孔隙等而发生。

在半导体行业基本都是这样做的，如果不这样做，可以考虑在做完腐蚀后，放在超声波清洗机中振一下，时间要短，几秒钟就可以了，前提是前面的腐蚀已经充分，否则有可能会人为引起d坑，无法判断是否是键合引起的。

坑试验怎么做？附详解！在半导体封装工艺中，d坑试验是用来评估键合参数以及键合可靠性的。键合工艺使用的材料一般是金线，铜线或铝线，其中铝线一般是在大功率的产品中使用，铜线在解决了可靠性的问题之后应用也越来越多。d坑试验数据能够指导工艺工程等部门进行工艺设计改进，优化。FA 在进行这种分析时，针对不同的产品类型，一般采用什么样的方法呢？本文介绍几种常见的方法。

1. 铝 （Al bond pad）+ 金线键合（Au wire bond） 目的：分离金球（bond ball）与bond pad，用于检查分析 IMC 和bond pad 试剂：10% NaOH溶液 温度：室温 腐蚀时间：约5分钟 （取决于样品） 方法说明：该方法是利用铝的两性，通过碱性溶剂把金球和bond pad之间的铝层溶掉，最终把bond pad和金线分离出来，用于检查分析。在腐蚀铝层时，金线不会被腐蚀掉。溶液浓度可根据产品特点进行调整，也有用氢氧化钾的，但不宜用高浓度的碱进行腐蚀，需要控制好时间，否则会对芯片造成损伤。

2. 铝 （Al bond pad）+ 金线键合（Au wire bond） 目的：检查bond pad，不关注bond ball 试剂：碘化钾，单质碘，纯水， KI : I2 : DI =115g : 65g : 100g 温度：室温 腐蚀时间：10分钟~15分钟 （取决于样品） 方法说明：该方法是直接把金溶掉，最终把bond pad暴露出来进行检查分析，在腐蚀金的同时，bond pad上面的铝层也会被腐蚀掉。 特点是对金的腐蚀速率较快，缺点是腐蚀不掉的残留物有时较难去除干净。当然去除金的方法还有多种，比如王水，汞等，但王水的氧化性太强，对很多材料都有腐蚀性或者负面影响，汞属于毒性很强的物质一般也不常用，在冶金上面会用于提取金。

3. 铝 （Al bond pad）+ 铜线键合（Cu wire bond） 目的：分离铜球（bond ball）与bond pad，用于检查分析 IMC 和bond pad 试剂：10% NaOH 温度：室温 腐蚀时间：约5分钟 （取决于样品） 方法说明：该方法是用氢氧化钠溶解铝层，但氢氧化钠不会腐蚀铜线，最终可以把bond pad和铜线分离出来，可以检查bond pad和IMC，与金线IMC检查的方法一样。

4. 铝 （Al bond pad）+ 铜线键合（Cu wire bond） 目的：溶解铜线，用于检查分析 bond pad，不需要保证铜线的完整性 试剂：发烟硝酸 温度：室温 腐蚀时间：30秒~ 1分钟 （取决于样品） 这时可以进行bond pad的检查，此时铝层还在pad上，如果需要进一步把铝层去除，可以接着做下面一步： 试剂：HCL （37% ） 温度：50 °C 腐蚀时间：1分钟~ 3分钟 （取决于样品） 方法说明：该方法是用发烟硝酸直接溶解铜线，但由于铝具有钝化作用而得以保留，该方法分两步分别把铜线和铝层溶解掉，可以检查bond pad的铝层形貌以及去掉铝层后的芯片pad。

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