wire bond Tech base training manual.docx
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wirebondTechbasetrainingmanual
一、技术员职责:
a)技术保证
i.质量:
ii.焊线参数:
iii.PR:
iv.劈刀:
v.WH:
b)换产品
i.loadingprogram
ii.QualityCheck
c)机器零部件的完整性:
保证机器任何零部件的完整,无法保证时通知PM。
d)了解生产情况、状态:
e)纪录、留言
f)培训操作员
二、技术员基本技能培训内容:
1)机器结构:
(以AB339为例)
1.BondHead焊头:
a.WirePath送线路径
i.WireSpool线轴
ii.WireSupply
iii.AirTensioner
iv.Clamp
v.Capillary+Traducer
b.Camera镜头
c.X/Ytable
2.WH(工作平台)
a.Elevator升降台
b.Track轨道
c.HeaterBlock加热块
d.WindowClamp焊线窗口
3.控制部分
a.PC控制电脑:
i.Bond
ii.PR
b.Board控制板块:
i.Bond
ii.BQM
iii.W/H
4.附属设备
a.显示器
b.键盘+轨迹球
c.气路及其控制
控制部分
WH(工作平台)
BondHead
2)机器屏幕与按键:
當操作者按“1”開始銲線時,螢幕即會變成如上的畫面,以下說明其意義:
按“0”即開始自動銲線
按“1”則只銲一條線
按“2”則會切換於contLF和lastLF之間,contLF意即連續輸送LF,而lastLF則代表工作台上的LF作業完後就不再輸入LF至軌道中
按”3”則會切換於nopause和pause之間,pause表當目前作業中的unit完成之後,立即停止作業,而nopause則是繼續autobonding
按”4”則會要求選擇一點做切線。
按”5”則會要求輸入第一點位置和第二點位置用以重銲不黏或未銲的點。
按”6”則做銲位中心同步校正,會先銲一條線再將螢幕上十字中心對準球的中心。
按”7”則機台會顯示目前所設計的參數值及統計表。
按”8”則會偵測實際線與教讀線的偏差量。
按”9”則會要求輸入偵測線尾長度的靈敏度。
按ENTER則此畫面會隱藏起來。
按Num可選擇要跳的線數。
按CurUP則跳到上一點。
按CurDN則跳到下一點。
按STOP則機台會立即停止目前的作業。
按F3則BHtable會自動移至穿線位置。
按F1則跳到下一頁,改变2、3、num、up、down、7、8、9的作用
技能:
穿金线:
补焊:
如果产品出现第一点不粘,不允许补焊(除非是非材料问题,补焊后不会造成质量潜在缺陷)。
校线:
特别注意在Twineagle和Eagle60上面有确认程序verificationprogramme所以校线的位置如果与确认程序位置差别太大,机器基本上无法正常运行。
质量控制
首先保证以下的项目一致:
生产的料与随工单;
随工单上面的DeviceCode与BSA
物料检查:
金线:
BSA中RawMaterialList里面的金线代码code,开头5XV,与金线盒上面的代码code一致。
劈刀:
根据焊线窗口(bondPAD)的大小来定。
现在线上的产品,BondPAD在75um及以上的,使用普通劈刀,即DOUYEE的红宝石劈刀;BondPAD在71um及以下的,使用finepitch劈刀,即K&S或SPT的白色劈刀;0.8mil金线配合0.8的劈刀(黄色色环)。
但是新的产品可能会有特殊要求,需要特别注意。
对于1.0milfinepitch,为了稳定生产状态,AB339使用K&S劈刀,其余机器使用SPT劈刀。
如果某一种劈刀缺货,或者质量有问题,才考虑使用另一种替代。
3)换产品:
a)LoadProgram
进入Diskutitlties菜单,根据随工单上产品名称(即Devicecode如:
Q578*TO24CB4)按1Load调出正确的程序。
调出程序后,还应该核对实物上的DIEID是否与BSA上DIEID相同,DIEID的位置和内容都应该一致。
注:
如果原有存储的程序有问题,请技术员留言反映。
任何人在没有得到认可的情况下,不能存储程序到硬盘里面(倒班PM存程序,需要留言向PM和工程师反映)。
b)调节PR:
为保证机器上生产程序良好,技术员在更换产品时应做到:
AB339:
严格按照如下流程更换产品:
SetupPR->TeachAligment->Teach1stPR->AutoTeachWire->外观检查并相应调整->SkipDie->PostBondInspection(频率:
每条第一粒100%检查,打开StopOnError)
E60&TwinEagle:
SetupAssistant->外观检查并相应调整->SkipDie->PostBondInspection(频率:
每条第一、第二粒100%检查,打开StopOnError)->PBIcompensation->VerificationProgramme在没有做PR和校线的情况下存储,有异常情况请交倒班PM处理。
ESEC:
调出程序立即做外观检查。
什么是一个好的程序:
PRsetup良好;
手动对点位置ManualAlignmentPoint在图像清晰,特征明显的点;
PR模式特征明显,光线对比度强;
线的顺序、PAD位置、管脚位置正确无误(在teach之前的手动对点要特别准确);
自动跳过功能打开,光线和参考位置设置保证功能有效且无误;
焊后自动检查PostBondInspection位置光线设置正确,频率保证能够及时检查出缺陷、同时保证一定的UPH。
频率:
每条第一、第二粒100%检查,并且打开StopOnError功能。
自动位置补偿PBIcompensation(E60,TE打开,光线设置正确,再激活频率设置小于一条substrate数量。
c)如果需要则更换劈刀。
i)
更换劈刀
劈刀是焊线过程中直接传输能量和压力的器件,更换劈刀的良好与否直接影响到焊线的质量和稳定性。
这是个比调整参数更关键、更重要的过程。
换劈刀时,为确保劈与换能器Transducer下部劈刀的高度,强制使用高度量规。
这样做对阻抗、能量实际输出、能量输出稳定性等都有好处。
而且能在焊线有质量问题的时候更迅速找到根源。
使用时,劈刀侧面一定紧靠量规前面。
更换劈刀使用扭力螺丝刀,扭力为2kg(按照扭力螺丝刀的换算过的值,按道理来说扭力的单位应该还有个长度),拧紧是保证螺丝刀水平,否则铜螺丝容易拔牙。
换劈刀后点数清零,并检查机器报警点数是否一致。
如果大量劈刀出现未到寿命而质量下降,属于劈刀来料质量问题,应及时向工程师反馈。
跑起来后做外观检查。
更换中发现有异常情况,可以尝试检查铜螺丝是否损坏,同时用酒精清洁螺丝孔。
銲位中心同步校正,按ENTER之後,XY-TABLE會自動移至目前的偏移值位置,此時操作者可按上/下鍵以升高/降低CAPILLARY,操作者需稍降低CAPILLARY,並移XY-TABLE至一空PAD處,然後按ENTER以bond一點,此時操作者需移XY-TABLE使monitor十字線中心點對準剛剛bond的那個點,再按一次ENTER以完成此程序
4)设置打火:
首先要设置好打火杆
高度:
焊线窗Windowclamp打开后,不会碰到打火杆;尖端低于劈刀尖一定程度
位置:
劈刀下降后,不会碰到打火杆
水平度:
打火杆尖端应该保持水平
AB339机器要求劈刀在180的高度,调整打火杆的位置。
Eagle机器要求劈刀在750的高度,调整打火杆的位置。
HeaterBlock加热块为基准(高度为0)。
5)清洁送线路经
Airdiffusion
空气扩线装置
Wireclamp线夹
Traducer&Capillary
换能器和劈刀
如果送线路径不清洁,将造成:
·第二点断线
·线尾短
·高尔夫球
·线弧问题
……
所以送线路径需要每周用酒精清洁,由技术员执行
技术员发现此类异常情况,首先清洁送线路径,禁止先尝试修改工艺参数。
6)视觉系统VisualizationSystem:
PR(PatternRecognition)模式识别:
Alignment:
手动识别的地方
1stPR
VLL管脚定位
SkipDie跳过功能∶
Autopad自动校线∶
Bondtipoffset焊尖偏差∶
Postbondinspection焊后检查∶
检查计划在每一条的第一粒,100%检查。
PBI(postbondinspection)compensation焊后检查补偿
64个重新检查
Visualinspection
ManualAlignment:
SmartManual
什么样的图案是容易被机器识别的?
衡量图像被识别的因素主要有两个:
清晰度和独特性。
清晰度主要是图像能反映到的最细小的微观状况,主要有光线参数控制。
一般来说要求图案黑白分明,但并不是越清晰越好。
独特性是用来反应图案被重复的可能性,主要用选择的参考框大小位置控制。
独特性要求一定很好,不然会认到别的地方。
机器的光线有:
同轴光,侧光
同轴光线有:
蓝光和红光,用于不同反光特质的芯片表面。
如果只用同一种光线,也许会遇到某种芯片表面根本反射不出黑白分明的图案。
所以调节光线的时候,最好让蓝光和红光的电流大小一样。
调节光线,一般可以看到以下的参数:
Threshold敏感度:
用于黑白对比画面,机器认为图像反光亮度大于它的处理成为白色,小于它的处理成黑色
Coaxial同轴红光Side侧光B-Coaxial同轴蓝光
芯片的识别主要依靠同轴光线;管脚的识别主要依靠侧光,这样使得“金手指”清晰发亮,其他部位呈黑色。
7)质量问题:
球形烂
高尔夫球
球的位置焊偏
球的高度
大小球
脱焊
弧高错误
弧高不稳
弧形混乱
鱼尾形不好(太深或太浅)
第二点焊偏
假报警
8)红灯分类及其处理
1stbondnonstick第一点不粘
第一点检测在弧形已经成形,第二点还没有打下去的时候进行,如果正常连接,电路则通畅。
如果成为断路,说明连结有问题。
第一点不粘的多少影响到怎么处理它。
一般来说很少的话,直接尝试继续焊接。
如果很多的话,需要看有没有外来物、有没有氧化、参数是否得当、机器状态是否正常、劈刀更换是否良好等等……
同一批次大量第一点不粘说明焊接过程有问题,可能存在潜在危险。
需要确认外观状态好的生产料的质量参数在许可范围内。
无法确认的,留工程师处理。
2ndbondnonstick第二点不粘
在线尾检测时为开路,第二点检测时也为开路,说明线夹关闭之后很长时间线都没被扯断,即第二点没焊上才可能造成。
需要切线烧球,再进一步处理,否则残留在劈刀尖部的线尾会造成高尔夫球。
第二点不粘一般是来料管脚有问题,或者参数调节不当造成。
TailTooShort线尾短
在线尾检测时为断路。
说明线夹没有关闭之前,线已经被扯断。
继续焊线一般需要重新穿线。
线尾短一般也是来料管脚赃污,或者送线路经肮脏造成。
DieQualityReject芯片质量拒绝
LeadQualityReject管脚质量拒绝
机器无法找到芯片或者管脚的正确位置。
可能是芯片在贴片DA工位贴偏,或者芯片颜色异常,或者外来物导致图像无法识别;也可能是PR参数没有调节好。
ExceededDieAlignmentTol.超出芯片排列容差
ExceededLeadAlignmentTol.超出管脚调整容差
机器找到了参考点的位置,但是计算结果显示两个参考点距离太长或者太短(芯片上超过4um)
SHORT打火短路
表示打火电压没有经过正确的回路而烧球,可能对其它地线回路放电,检测电压小于一个较小值(1100V)。
OPEN打火开路
表示打火电压没有经过正确的回路而烧球,回路被断开。
TIMEOUT打火超时
表示打火没有在规定的时间完成,超出正常值,达到15毫秒
EFOGAPWIDE
打火路径中实际击穿电压的压降超过“GAPWIDEVOLTAGE”,这时检查“GAPWIDEVLLTAGE”的设置是否过小,可以适当增大。
但最可能是拉出线尾偏短,检查打火杆是否肮脏、管脚是否异常、送线路径是否清洁。
9)来料问题
Dice芯片:
表面赃污
测试点Probemark太大
substrate焊线基板:
各种赃污
各种制造不良
各种形变
GoldWire金线:
经常断线
高尔夫球
Capillary劈刀:
PreviousProcess之前工位:
10)操作失误
校线
校正PR
换劈刀
卡片
重焊
11)技术员遇到不明白的情况怎么办?
倒班PM:
咨询技术细节,反映机器需要维修或维护调节;
领班:
会影响正常生产的紧急情况向领班反映;
工程师:
生产质量问题,包括质量的潜在问题;
报告:
反映一个事件的现象,原因,解决方案,预防措施;
留言:
记录异常情况,技术沟通;
12)如何留言记录:
对于质量异常情况,应作相应的纪录。
这样做可以便于跟踪追溯,并且是经验交流的场所。
一般的问题留言记录在留言本上,有特殊或者更严重的情况需要写书面报告,并且留言在记录本上。
留言要保证准确无误、言辞清楚、信息有效。
留言的部分包括:
·追溯信息:
·问题现象的详细描述:
·问题的分析,以及采取了什么措施:
·怎么处理有问题的产品或现象
·问题怎么解决
·今后如何避免
·如果情况特别,需要拍照存于相应的位置
·如果有某方面无法做到,希望PM或者工程师哪方面的帮助。
·留言者的班次、姓名,以方便特殊问题的情况了解。
对于追溯信息,不同的情况需要不同,但都需要纪录如下内容:
·批次号码LotNo.:
如GK6120S4ZZ
·产品代码ProductCode:
如O5A4*TG03EPJ
·机器号MachineNo.:
如195-R
·受影响的数量;
·减掉的数量。
对于人为的操作失误,需要纪录:
·失误的类型;
·操作者;
对于Dice问题:
·晶圆批次号;
·晶片代码;
对于焊线基板问题:
·焊线基板型号;
·焊线基板批次号;
·供应商;
对于金线问题:
·供应商;
·交由金线管理员处理;
对于机器问题:
·机器号
·机器型号
13工艺参数
焊线的过程:
第一点:
SearchHeight探测高度
ASM推荐
Searchheight=8-12对于焊线最小间距<70um
Searchheight=5-8对于焊线最小间距>70um
SearchSpeed探测速度
这将影响‘ImpactForce接触力量’和‘SearchTime探测时间’
对于第一点,使用者需要考虑球大小:
StandbyPower预备能量
在探测高度阶段到撞击到焊线板采用的能量,能够帮助一些很难打得情况。
推荐设置:
0–30DAC
ContactTime接触时间
当撞击和接触得到确认以后,用户可以设置接触时间,采用能量和压力以改善ballshear以及其他的应用,例如用于处理敏感的产品和用于清洁焊线窗口。
如果Contacttime=0,接触阶段的参数将被忽略。
如果确认已经接触表面,机器直接使用焊接阶段的参数。
ContactPower接触能量
在接触时间采用的超声波能量。
对于某些场合帮助增加粘性。
.
如果ContactPower=0,这个阶段转化成为“热压力焊接”。
ContactForce接触压力
正确使用此压力可以帮助解决一些工艺问题,例如“弹坑”、氧化、不稳定焊球成型等等。
BondTime焊接时间
用于最终球形形成和焊接质量的时间。
BondPower1andForce1焊接能量和焊接压力
第一点焊接质量的主要因素,这两个参数必须适应于焊接质量进行优化。
这两个参数配合足够的焊线时间将会形成良好的合金层。
IntermetallicBehavior合金层特性
a)易碎、导电、坚固;
b)在高温下变得不稳定;
c)根据时间和温度成指数增长;
d)容易受到脆性破坏;
e)金相生长是焊接的关键,Phasegrowthiskeytoweld,strongbondbutisnotsubjecttofinitelifetimerelatedtime-temphistory
第二点(与第一点相同的未写)
SearchHeight2
建议设置8-10
SearchSpeed2
对于第二点,我们需要考虑劈刀尖端
StandbyPower预备能量
为了防止蛇形线,第二点推荐0DAC
ContactForce接触压力
足够的接触压力可以改善线弧的笔直程度。
优化这个设置可以提供很好的鱼尾形状和结合力。
BondTime2
用于最终鱼尾形成和焊接质量的时间。
BondPower2andForce2
影响拉力的主要因素
这两个参数必须适应于焊接质量进行优化。
这两个参数配合足够的焊线时间将会形成良好的粘和。
ReleaseForce2
这个“ReleaseForce释放力”在焊接时间后应用。
默认设置2ms,推荐设置0g。