Door de uitrol van mobiele communicatiesystemen van de vijfde generatie (5G) zijn halfgeleiderapparaten steeds kleiner en compacter geworden, wat de vraag naar het inspecteren en analyseren van producten heeft doen toenemen.
In dit gedeelte worden voorbeelden gegeven van het waarnemen en meten van draadverbindingen, een standaarddoel voor waarneming met digitale microscopen.

Waarnemen en meten van draadverbindingen met een digitale microscoop

Gebruikelijke verbindingen voor het monteren van IC-chips

Draadverbinding

Draadverbindingen worden gebruikt om de elektroden van halfgeleiderchips te verbinden met de elektrische geleiders van loden frames of printplaten met dunne draden van goud, aluminium of koper.

Flip-chip-verbinding

De methode waarbij IC-chips rechtstreeks op een printplaat worden bevestigd, heet FC-BGA (Flip Chip-BGA). Op de elektroden van een IC-chip worden oneffenheden aangebracht die vervolgens worden verbonden met de elektroden van een printplaat. Dit bespaart vergeleken met draadverbindingen ruimte.

  • Links: IC-chip
  • Rechts: Flip (naar beneden)

Draadverbindingsflow

  1. 1. Er wordt een buisvormig capillair (zoals een injectienaald) gebruikt, waar een metaaldraad doorheen loopt. De draadpunt wordt met hoogspanning gevonkt om die rond te maken, en vervolgens wordt het ronde gedeelte met de elektrode verbonden. Dit wordt "ball bonding" of 1ste verbinding genoemd. Door de belasting van het capillair, de ultrasone golven en de warmte van de bindingsfase wordt de verbinding tot stand gebracht.

    1. A: Gouddraad
    2. B: Bal
    3. C: IC-chip
  2. 2. Terwijl het capillair na de 1ste verbinding naar het 2e verbindingspunt gaat, wordt de hechtdraad voortdurend uitgetrokken om met de beweging van het capillair een lus te vormen.

  3. 3. Bij het aansluiten op een loodelektrode wordt er geen balletje gemaakt en wordt de draad door het capillair geplet. Dit wordt "stitch bonding" of 2e verbinding genoemd.
  4. 4. De draadklem wordt gesloten om de metaaldraad vast te klemmen en vervolgens wordt het capillair opgetild om de draad door te knippen.

Onderdeelnamen van capillairpunt

1ste verbinding
2e verbinding
  1. A: Capillair
  2. B: Verbindingsdeel
  1. A: Kernhoek
  2. B: Hoek van afschuining
  3. C: Diameter van afschuining
  1. D: Gezichtshoek
  2. E: Diameter van gat
  3. F: Diameter van punt

Voorbeeld van het waarnemen en meten van draadverbindingen met een digitale microscoop

Hieronder staan de nieuwe voorbeelden van het waarnemen en meten van beelden van draadverbindingen met de 4K digitale microscoop van KEYENCE uit de VHX-reeks.

Gekantelde waarneming van draadverbindingen

1000×, coaxiale verlichting

Met de functie voor de dieptecompositie kan er zelfs bij een sterke vergroting worden scherpgesteld.

Waarneming van samengevoegd deel van draadverbindingen
1000×, coaxiale verlichting
Waarneming van draadverbinding op een breukvlak

1000× links: coaxiale verlichting,
rechts: beeld in de Optical Shadow Effect-modus

In de Optical Shadow Effect-modus kunt u ongelijke breukvlakken zeer duidelijk waarnemen.

Waarneming van draadverbinding op een breukvlak
1500×, coaxiale verlichting

1000×, beeld in de Optical Shadow Effect-modus

In de Optical Shadow Effect-modus kunt u ongelijke breukvlakken zeer duidelijk waarnemen.