1 / 39

MIKROELEKTRONIK KONSULT AB

MIKROELEKTRONIK KONSULT AB. Kostnad kort = Kostnad komp+Kostnad mont+Kostnad mönsterkort+ Kostnad Test och avsyning Yield eltest x Yield lödning. Beräkning av yield vid lödprocessen.

tirza
Télécharger la présentation

MIKROELEKTRONIK KONSULT AB

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. MIKROELEKTRONIK KONSULT AB Kostnad kort= Kostnad komp+Kostnad mont+Kostnad mönsterkort+ Kostnad Test och avsyning Yield eltest x Yield lödning Beräkning av yield vid lödprocessen Antag kostnaden över bråksträcket är säg 200 kr,Yielden på komponenterna är 99,9 % så inses att om lödyielden är 80 % eller 98 % har det mycket stor inverkan på priset (250 kr alt204 kr) Lödyielden är alltså vad man konkurrerar med eftersom Ungefär samma produktionsutrustningar hos olika tillverkare Komponentkostnaden i stort lika Lönekostnaden spelar in men ju svårare kort desto mer är det en kunskapsfråga =lödyieldfråga Hägergatan 79, 692 36 Kumla,Sweden Phone:+46-19-581890 Fax:+46-19-581802 Email:hans.danielsson@mbox301.swipnet.se

  2. MIKROELEKTRONIK KONSULT AB Vi hade funnit att kapseln med 0,63 mm pitch gav ett lödfel på 150 ppm. Man kan då beräkna vad som händer då denna kapseltyp med 0,63 mm pitch sätts på ett nytt kort Sannolikheten att 1 lödpunkt fungerar är (1-150 ppm)=(1-0,000150)=(1-0,000150)1 =0,99985 1”=fungerar alltid Sannolikheten för att en lödpunkt blir fel” Sannolikheten att 2 lödpunkter skall fungera blir (1-0,000150)x(1-0,000150)=(1-0,000150)2=0,99970 Sannolikheten att 3 lödpunkter skall fungera blir (1-0,000150)x(1-0,000150)x(1-0,000150)=(1-0,000150)3=0,99955 Sannolikheten att 132 lödpunkter (samma pitch som ovan) skall fungera är (1-0,000150)132=0,9804 Sannolikheten att 670 lödpunkter ”-” ”-” ”-” (1-0,000150)670=0,9044 Hägergatan 79, 692 36 Kumla,Sweden Phone:+46-19-581890 Fax:+46-19-581802 Email:hans.danielsson@mbox301.swipnet.se

  3. MIKROELEKTRONIK KONSULT AB Ylödning= (1-p 0,3 mm)N0,.3 mm x (1-p0,4mm)N0,4mm x (1-p0,5 mm )N0,5 mm x (1- p0,63 mm)N0,63 mm x (1-p1,27 mm)N1,27 mm Här är P0,3mm = felutfallet i ppm (10-6) för kapslar med 0,3 mm pitch, N0,3 mm =antal lödpunkter på kortet med 0,3 mm pitch P0,4 mm = ”-” ”-” 0,4 mm pitch, N0,4mm = ”-” ”-” 0,4 mm pitch P0,5 mm = ”-” ”-” 0,5 mm pitch N0,5 mm = ”-” ”-” 0,5 mm pitch P0,63 mm = ”-” ”-” 0,63 mm pitch N0,63mm= ”-” ”-” 0,63 mm pitch P1,27 mm= ”-” ”-” 1,27mm pitch N1,27 mm = ”-” ”-” 1,27 mm pitch Yielden vid lödning Hägergatan 79, 692 36 Kumla,Sweden Phone:+46-19-581890 Fax:+46-19-581802 Email:hans.danielsson@mbox301.swipnet.se

  4. MIKROELEKTRONIK KONSULT AB • Varför skall man kunna använda formeln för beräkning av yielden i lödning? • Varje ansvarskännande företag måste kunna avge offerter som kommer att motsvaras av verkligheten • Detta innebär att varje produktionsavdelning måste ha framförhållning och göra provkort och beräkna antalet fel per lödpunkt på kommande NYA kapseltyper,med befintliga produktionsutrustningar. • Dessa felutfall per lödpunkt måste utgöra underlag för • Konstruktörernas arbete så att de vet att de konstruktioner som man arbetar med,ryms inom de kostnadsmål som finns (eller borde finnas) • Om INTE kostnadsmålet kan uppfyllas BORDE 2 alternativa saker hända: • 1. Diskutera med produktionsavdelningen om nya bättre produktionsutrustningar kan anskaffas för att lödfelen på de nya kapseltyperna kan reduceras.(Om så är fallet tas investeringsfrågan upp med företagsledningen) • 2.KONSTRUERA OM,så att konstruktionsuppdraget kan lösas UTAN dessa nya kapseltyper • Offert bör naturligtvis inte avges förrän man vet att samtliga mål, • i synnerhet kostnadsmålet,har en rimlig chans att kunna uppfyllas • i verkligheten.Avges ändå offert kommer företaget att lida förlust! Hägergatan 79, 692 36 Kumla,Sweden Phone:+46-19-581890 Fax:+46-19-581802 Email:hans.danielsson@mbox301.swipnet.se

  5. MIKROELEKTRONIK KONSULT AB Exempel1. Ett kort har 1 kapsel med 0,4 mm pitch och 256 ben, p0,4 mm=350 ppm ,3 kapslar med 0,5 mm pitch och 24 ben vardera,p0,50,5 mm=150 ppm samt 10 kapslar med132 ben med pitch 0,63 mm,p0,63mm=100 ppm Ylödning=(1-0,000350)256 x (1-0,000150)3x24 x (1-0,000100)10x132 =0,9143 x 0,9893 x 0,8763 =0,793=79,3 % Exempel 2. Samma som exempel 1 men nu är p0,63 mm= 45 ppm Ylödning= 0,9143 x 0,9893 x (1-0,000045)10x132=0,9143 x 0,9893 x 0,9423=0,852=85,2 % Exempel 3. Samma som exempel 2 men nu är p0,4 mm= 275 ppm Ylödning=(1-0,000275)256 x 0,9893 x 0,9423=0,9320 x 0,9893 x 0,9423 =0,869=86,9 % Exemplen ovan visar att det lönar sig att arbeta på att minska antalet lödfel på de komponentpitcher som man använder mest i produktionen.Detta görs med flerfaktorförsök,processtyrning etc. Hägergatan 79, 692 36 Kumla,Sweden Phone:+46-19-581890 Fax:+46-19-581802 Email:hans.danielsson@mbox301.swipnet.se

  6. MIKROELEKTRONIK KONSULT AB Lödyielden för PQFP-kapslar kontra BGA-kapslar. En konstruktion kan antingen använda en del med kända kapslar (Lödyield =A) och montera in en 256 PQFP-kapsel med 0,4 mm pitch (p0,4 mm=1000 ppm) Om en BGA-kapsel med 270 lödkulor och pitch 1,27 mm kan man ansätta 50 ppm per lödkula Med PQFP-kapsel Ylödning= A x (1-0,001000)256= Ax 0,774 Med BGA-kapsel Ylödning= A x (1-0,000050)270= Ax 0,9866 Exemplen ovan visar att BGA-kapslarnas store fördel är en högre lödyield i produktion.Detta beror dels på BGA-kapslarnas större pitch (1.1,27 mm) och deras självcentreringsförmåga. Hägergatan 79, 692 36 Kumla,Sweden Phone:+46-19-581890 Fax:+46-19-581802 Email:hans.danielsson@mbox301.swipnet.se

  7. MIKROELEKTRONIK KONSULT AB • Kvalitetsnivån på plastkapslar respektive nakna chips. • Plastkapslade komponenter • Om man pratar med produktionspersonal på en ytmonteringslina är den allmänna uppfattningen att ”det är inga elektriska fel” på plastkapslarna,vilket visar sig i den elektriska testen. • Detta är både rätt och fel.Enligt halvledarexperter har plastkapslade komponenter en kvalitetsnivå påca 1000 ppm (1000 kapslar per miljon kapslar är felaktiga).Dessa fel är vanligtvis parameterfel där felen är obetydliga överskridanden av specificerade parametrar.Eftersom tester på kortnivå inte mäter komponentparametrar upptäcks inte dessa små avvikelser. • Nakna IC-chips. • De flesta halvledarföretag har nu så bra processkontroll och så bra tester på wafernivå så att de för sina ”mogna” (mature) kretsar kan garantera samma kvalitetsnivå (parametervärden) som de kapslade komponenterna,dvs en kvalitetsnivå omkring 1000 ppm. • Exempelvis har National Semiconductor mer än 200 kretstyper där de kan GARANTERA parametervärden enligt datablad.Liknande gäller för övriga halvledartillverkare. • Eftersom man räknar med att kostnaden för att bonda och kapsla en IC-krets är ca 1 cent per I/O betyder det att ett naket chip med 100 I/O kostar ca 1 $ mindre än motsvarande plastkapslade krets. Detta gäller för stora kvantiteter. Hägergatan 79, 692 36 Kumla,Sweden Phone:+46-19-581890 Fax:+46-19-581802 Email:hans.danielsson@mbox301.swipnet.se

  8. Elektrisk yield hos en modul med flera IC-chipsAntag att man har en modul med totalt n chips (n=n1+ n2 +…. nn)Chip typ n1 har yielden y1Chip typ n2 har yielden y2Chip typ nn har yielden ynYielden i första eltest blir då Yel= (y1)n1 x (y2)n2 x ….. (yn)nnExempel.En modul har 3 IC-chips. 1 processor med yielden 0,99,två minnen med yielden 0,999,1 ASIC med yielden 0,97Yel= (0,99)1 x (0,999)2 x (0,97)1=0,99 x 0,9998 x 0,97=0,96 MIKROELEKTRONIK KONSULT AB Hägergatan 79, 692 36 Kumla,Sweden Phone:+46-19-581890 Fax:+46-19-581802 Email:hans.danielsson@mbox301.swipnet.se

  9. MIKROELEKTRONIK KONSULT AB Jämförelse mellan ett system med plastkapslade IC och nakna chip. System med 10 plastkapslade IC Enligt tidigare är kvalitetsnivån på plastkapslade IC-kretsar 1000 ppm. Alltså är funktionssannolikheten (1-0,001)=0,999 Om systemet har 10 kapslar blir systemets funktionssannolikhet (0,999)10=0,990045. Alltså är ca 1% av systemen elektriskt felaktiga (1 felaktigt system per 100 system) I regel upptäcks inte dessa felaktiga system eftersom felen består av obetydliga parameterfel och en sluttest på systemnivå mäter vanligen inte komponentparametrar. System med ”samma IC” men i form av nakna chip De nakna chipen förutsätts vara ”mogna” och har alltså kvalitetsnivån 1000 ppm Systemets funktionssannolikhet blir då (0,999)10=0,990045 samma som i det plastkapslade fallet. Alltså blir även nu ca 1% av systemen elektriskt felaktiga.Om vi antar att systemtesten är likadan som i det plastkapslade fallet kan m,an påstå att de levererade systemen har samma kvalitetsnivå oavsett om systemen byggs med plastkapslade IC eller nakna chip. Det finns en ”fara” i systemet byggt med nakna chips.Denna ”fara” består i att komponentingenjören ofta vill (över)-specificera parametrarna hos de nakna chipen vilket medför att chipen kostar mer än nödvändigt. Hägergatan 79, 692 36 Kumla,Sweden Phone:+46-19-581890 Fax:+46-19-581802 Email:hans.danielsson@mbox301.swipnet.se

  10. MIKROELEKTRONIK KONSULT AB • Kostnadsnivå för nakna chip • Om man skall köpa chips i små kvantiteter görs det oftast lättast via något ”chipshus”.De är vana att leverera chip i små kvantiteter • För stora kvantiteter bör man ta direktkontakt med halvledartillverkaren i fråga. • Om kostnaden för en plastkapslad krets är =X • Är kostnaden för samma krets i chiputförande mellan 0,7-1,5 X (Observera att kvantiteterna bör vara lika stora i de båda fallen!) • 0,7X är kostnaden för ett chip vars kapslade ekvivalent har gått i produktion under så lång tid att • teknologin är väl kategoriserad med avseende parametervärden över temperaturområdet • tillförlitlig och väl dokumenterad tillverkningsprocess med väl kända felmoder och väl fungerande SPS (Statistisk Process Styrning) • 1,5 X är kostnaden för en chiptyp av följande kategori: • teknologi med nyligen introducerad tillverkningsprocess • nyligen karaktäriserade parametervärden över temperaturområdet Hägergatan 79, 692 36 Kumla,Sweden Phone:+46-19-581890 Fax:+46-19-581802 Email:hans.danielsson@mbox301.swipnet.se

  11. MIKROELEKTRONIK KONSULT AB Testprogrammets feltäckningsförmåga Man kan definiera defektnivån (DN) hos en komponent eller system som har klarat en sluttest som DN= 1 – YTT DN= defektnivån efter test dvs de felaktiga enheter som inte upptäcktes i sluttesten Y= yielden i sluttesten TT=Testtransparens dvs hur stor del felaktiga enheter som testprogrammet släpper igenom Vidare gäller TT=1-FT FT=testprogrammets feltäckningsförmåga Exempel. Om FT=95 % blir TT=5 % Exempel Ett testprogram har FT=90 % Hur många ”felaktiga” kretsar släpps igenom av ett leveransparti på 1200 kretsar.Yielden i sluttesten var 70 % TT= 10%=0,10 vilket ger DN=1-(0,70)10 =1- 0,9650 =0,035 Testen släpper igenom 3,5 % vilket gör att 0,035 x 1200=42 kretsar släpps igenom Exempel. Samma som föregående med den skillnaden att yielden i sluttesten är 90 % DN=1-(0,90)10 =1-0,9895=0,015. Programmet släpper igenom 0,015x1200=13 kretsar Ovanstående visar att det är”dubbelt viktigt” att ha en tillverkningsprocess med hög yield! Hägergatan 79, 692 36 Kumla,Sweden Phone:+46-19-581890 Fax:+46-19-581802 Email:hans.danielsson@mbox301.swipnet.se

  12. MIKROELEKTRONIK KONSULT AB Mogna (mature) respektive omogna (immature) IC-kretsar (FIT=fel per 109 driftstimmar) • MOGNA IC(mature)=Gått i storproduktion under 10-15 månader så att man har: • OCH man har använt kända konstruktionsregler (ledarbredd,avstånd etc) • Bra SPS (vet vilka parametrar man skall styra på) i funktion • Avlusade testprogram,kända felmoder • Hunnit införa korrigerande åtgärder i processerna • Innebär att man vet vad testresultaten vid 25 °C innebär för parametrarna vid extremtemperaturerna (guardbandtesting) • Betyder hög yield på produkten • OMOGNA IC (immature)= ny kretstyp på marknaden • Delvis nya konstruktionsregler • Okända felmoder • Icke avlusade testprogram • SPS (styrparametrar inte helt klara) • Man vet inte vad tesparametrar vid 25 «C innebär vid extremtemperaturerna • Betyder lägre yield på produkten Hägergatan 79, 692 36 Kumla,Sweden Phone:+46-19-581890 Fax:+46-19-581802 Email:hans.danielsson@mbox301.swipnet.se

  13. MIKROELEKTRONIK KONSULT AB Felintensitet Fel/109 timmar Som framgår av bilden har kommersiella kretsar en faktor 5-10 lägre felintensitet än militära kretsar Hägergatan 79, 692 36 Kumla,Sweden Phone:+46-19-581890 Fax:+46-19-581802 Email:hans.danielsson@mbox301.swipnet.se

  14. MIKROELEKTRONIK KONSULT AB Elektrisk test på wafernivå (skivnivå) Om man betraktar den vänstra grenen för plastkapslade komponenter framgår att man bondar och kapslar ett antal chips som har elektriska defekter. Ju bättre test på wafernivå desto färre kapslade kretsar behöver kasseras.Alltså har man sökt att förbättra wafertestens kvalitet. Ett omfattande arbete har utförts mellan 1994-1997 för att söka förbättra testmetoder på wafernivå.Man fann då: Oxidrelaterade defekter kan ACCELERERAS MED ATT TESTA PÅ WAFERNIVÅ VID FÖRHÖJD SPÄNNING. Fel i viagenomföringar/avbrott i ledare kan UPPTÄCKAS GENOM ATT GÖRA FUNKTIONSTEST PÅ WAFERNIVÅ VID REDUCERAD SPÄNNING Hägergatan 79, 692 36 Kumla,Sweden Phone:+46-19-581890 Fax:+46-19-581802 Email:hans.danielsson@mbox301.swipnet.se

  15. MIKROELEKTRONIK KONSULT AB Genom att testa ett mycket stort antal kretsar på wafernivå och sedan montera in chipen i små hållare och göra inbränning enligt nedanstående figur kunde man verifiera att wafertest i hög resp låg spänning är utslagsgivande och har samma effekt som inbränning. Hägergatan 79, 692 36 Kumla,Sweden Phone:+46-19-581890 Fax:+46-19-581802 Email:hans.danielsson@mbox301.swipnet.se

  16. MIKROELEKTRONIK KONSULT AB Test på wafernivå har dock en stor nackdel.En 200 mm wafer har säg 200 kretsar med vardera 200 I/O (paddar) Att göra probekort med 40000 prober blir dock mycket dyrt,speciellt om test på wafernivå skall göras vis extremtemperaturer (-55 och + 125 °C) Man fann att IDDQ test är en av de bästa testerna .Man mäter viloströmmen (Quisent current) då alla CMOS-transistorer har slagit om mellan två klockflanker.Denna ström skall i princip vara mycket nära noll.Om den inte är det finns en defekt En sådan inbyggd testkretssyns till vänster.En enda CMOS-krets eller on grupp av CMOS-kretsar kan mätas med denna BICS (Buildt In Current Sensor) Strömmen som flyter genom kretsen/kretsarna ger upphov till en spänning över strömspännings-konverteraren. Denna spänning matas till en komparator (jämförare) Vref är en referensspänning som ärbaserad på erfarenhetsdata för kretstypen i fråga Är IDDQ större än Vref indikeras fel Hägergatan 79, 692 36 Kumla,Sweden Phone:+46-19-581890 Fax:+46-19-581802 Email:hans.danielsson@mbox301.swipnet.se

  17. MIKROELEKTRONIK KONSULT AB Modern Wafer Level Burn In and Test (WLBIT) Man grupperar ihop ett antal kretsar med ett temporärt ledarmönster.Dessa Ledarmönster kopplar ihop spännings-respektive jordpaddarna så test vid hög respektive låg spänning kan ske.De anslutningspaddar som görs med detta temporära ledarlager är så stora (mm) så att man kan använda enkla prober för test Observera att man då man köper nakna chip får en väsentligt reducerad kostnad jämfört med den plastkapslade kretsen! (om köp i lika stora antal) Hägergatan 79, 692 36 Kumla,Sweden Phone:+46-19-581890 Fax:+46-19-581802 Email:hans.danielsson@mbox301.swipnet.se

  18. MIKROELEKTRONIK KONSULT AB 33 µm Au-tråd bondad mot Au/Ni/Cu-laminat och åldrad vid 125 °C Som framgår av bilden ÖKAR bondstyrkan hos Au-tråd bondad mot Au/Ni/Cu-laminat med tid och temperatur Hägergatan 79, 692 36 Kumla,Sweden Phone:+46-19-581890 Fax:+46-19-581802 Email:hans.danielsson@mbox301.swipnet.se

  19. MIKROELEKTRONIK KONSULT AB Åldring av 25 µm Al-tråd bondad mot Au/Ni/Cu-laminat.Åldring vid 125 °C.Plasmarengöring i Ar Skedde 10 minuter före bonding Som framgår av bildenMINSKAR Al-tråden bondad mot Au/Ni/Cu-laminat väsentligt i styrka med tid och temperatur Hägergatan 79, 692 36 Kumla,Sweden Phone:+46-19-581890 Fax:+46-19-581802 Email:hans.danielsson@mbox301.swipnet.se

  20. MIKROELEKTRONIK KONSULT AB Hägergatan 79, 692 36 Kumla,Sweden Phone:+46-19-581890 Fax:+46-19-581802 Email:hans.danielsson@mbox301.swipnet.se

  21. MIKROELEKTRONIK KONSULT AB Hägergatan 79, 692 36 Kumla,Sweden Phone:+46-19-581890 Fax:+46-19-581802 Email:hans.danielsson@mbox301.swipnet.se

  22. MIKROELEKTRONIK KONSULT AB Hägergatan 79, 692 36 Kumla,Sweden Phone:+46-19-581890 Fax:+46-19-581802 Email:hans.danielsson@mbox301.swipnet.se

  23. MIKROELEKTRONIK KONSULT AB Hägergatan 79, 692 36 Kumla,Sweden Phone:+46-19-581890 Fax:+46-19-581802 Email:hans.danielsson@mbox301.swipnet.se

  24. MIKROELEKTRONIK KONSULT AB Hägergatan 79, 692 36 Kumla,Sweden Phone:+46-19-581890 Fax:+46-19-581802 Email:hans.danielsson@mbox301.swipnet.se

  25. MIKROELEKTRONIK KONSULT AB Hägergatan 79, 692 36 Kumla,Sweden Phone:+46-19-581890 Fax:+46-19-581802 Email:hans.danielsson@mbox301.swipnet.se

  26. MIKROELEKTRONIK KONSULT AB Hägergatan 79, 692 36 Kumla,Sweden Phone:+46-19-581890 Fax:+46-19-581802 Email:hans.danielsson@mbox301.swipnet.se

  27. MIKROELEKTRONIK KONSULT AB Hägergatan 79, 692 36 Kumla,Sweden Phone:+46-19-581890 Fax:+46-19-581802 Email:hans.danielsson@mbox301.swipnet.se

  28. MIKROELEKTRONIK KONSULT AB Hägergatan 79, 692 36 Kumla,Sweden Phone:+46-19-581890 Fax:+46-19-581802 Email:hans.danielsson@mbox301.swipnet.se

  29. MIKROELEKTRONIK KONSULT AB Hägergatan 79, 692 36 Kumla,Sweden Phone:+46-19-581890 Fax:+46-19-581802 Email:hans.danielsson@mbox301.swipnet.se

  30. MIKROELEKTRONIK KONSULT AB Hägergatan 79, 692 36 Kumla,Sweden Phone:+46-19-581890 Fax:+46-19-581802 Email:hans.danielsson@mbox301.swipnet.se

  31. MIKROELEKTRONIK KONSULT AB Olika typer av MOLEKULÄR rengöring av halvledare (och mönsterkort) Plasmarengöring p Man har ett plasma,dvs en joniserad gas av lågt tryck (6-10Pa).Gaserna kan vara Ar,Ar+H2 eller O2.Den joniserade gasen accelereras mot den krets som man vill rengöra och slår mekaniskt ut alternativt oxiderar re föroreningar som finns på kretsen.Gaserna som bildas av föroreningarna pumpas bort. UV/Ozonrengöring är i princip ett ljusrör med mycket kort våglängd (E=konst/2)Den kraftiga ljusenergin slår sönder föroreningsmolekylerna och gör dem vanligen till gaser som kan pumpas bort UV/Ozonrengöring Hägergatan 79, 692 36 Kumla,Sweden Phone:+46-19-581890 Fax:+46-19-581802 Email:hans.danielsson@mbox301.swipnet.se

  32. MIKROELEKTRONIK KONSULT AB Risker med molekulär rengöring Rengöra 1 chip i en kapsel går vanligtvis bra ty inget ledningsmönster på substratet Om flera chips på substratet/laminatet kan ledare på substratet/laminatet ”plocka upp” joner så att den elektriska fältstyrkan över ”gatarna” blir så stor att chipet förstörs OBS!Även UV/Ozon kan förstöra chips om de innehåller Flash-minnen etc! Hägergatan 79, 692 36 Kumla,Sweden Phone:+46-19-581890 Fax:+46-19-581802 Email:hans.danielsson@mbox301.swipnet.se

  33. MIKROELEKTRONIK KONSULT AB Många har nog den uppfattningen att alla steg hos en halvledartillverkare är mycket rena.Så är inte alltid fallet Bilden ovan visar renheten hos wafers tillverkade på olika fabriker.Stora förorenare är behållare som wafers transporteras i Hägergatan 79, 692 36 Kumla,Sweden Phone:+46-19-581890 Fax:+46-19-581802 Email:hans.danielsson@mbox301.swipnet.se

  34. MIKROELEKTRONIK KONSULT AB Hur länge kan en ”ren yta”vara ren i laboratoriemiljö? Som framgår av bilden blir Al-paddar på chips förorenade efter bara några timmars förvaring i laboratoriemiljö. Hägergatan 79, 692 36 Kumla,Sweden Phone:+46-19-581890 Fax:+46-19-581802 Email:hans.danielsson@mbox301.swipnet.se

  35. MIKROELEKTRONIK KONSULT AB Då man har diod-och transistorchips som är geometriskt små låter ofta den uppsågade wafern sitta på en tape och plockar chipen direkt från wafern.Då en wafer kan innehålla 200000 diod/transistorchip inses att wafern kan räcka månader även om stor produktion Som framgår av bilden blir chipen förorenade dels av den omgivande luften dels av utgasning från tapen, Hägergatan 79, 692 36 Kumla,Sweden Phone:+46-19-581890 Fax:+46-19-581802 Email:hans.danielsson@mbox301.swipnet.se

  36. MIKROELEKTRONIK KONSULT AB Vanligen limmar man chipen mot ett laminat/substrat.Först trycks/deponeras limmet på de platser som chip skall monteras.Därefter monteras chipen varefter limmet härdas.Vid härdningen ,som sker vid 160-180 °C,utgasas lösningsmedel,epoxy etc som kan kondenseras på chipen och speciellt på bondpaddarna. Som bilden ovan visar kan det vara stor skillnad på olika lim,hur mycket som utgasas och kondenseras. Bilden visar dock att det är nödvändigt att rengöra chipen före bondning,speciellt i högtillförlitliga sammanhang som bilelektronik,flygelektronik etc Hägergatan 79, 692 36 Kumla,Sweden Phone:+46-19-581890 Fax:+46-19-581802 Email:hans.danielsson@mbox301.swipnet.se

  37. MIKROELEKTRONIK KONSULT AB Det föregående har visat nödvändigheten av att rengöra chipen just innan man utför bondning,speciellt om man har flera chip monterade på ett substrat eller laminat Man bör notera att denna rengöring också är mycket väsentlig för den kapsling som man gör.En förorening (fett,epoxy etc) medför att kapslingsmaterialet inte kan binda så bra (dålig vidhäftning) mot laminatet/substratet.Alla kapslingsmaterial släpper upptar fukt.Fukten går slutligen in i föroreningen och kan medföra läckströmmar eller kortslutning,korrosion etc Hägergatan 79, 692 36 Kumla,Sweden Phone:+46-19-581890 Fax:+46-19-581802 Email:hans.danielsson@mbox301.swipnet.se

  38. MIKROELEKTRONIK KONSULT AB Korrosion av Al-paddar på halvledare • För korrosion behövs 3 ingredienser • Närvaro av joniska föroreningar • Närvaro av fukt • Närvaro av 2 olika metaller med olika plats i spänningskedjan • Exempel • Man legerar ofta Cu(1-3 %) i Al för att öka motståndskraften mot elektromigrering.Då man som sista tillverkningsmoment ,för att öka Al-mönstrets vidhäftning,upphettar kiselskivan till 450 °C,kommer det att bildas små Cu-öar i Al-paddarna.Korrosion kan uppstå om sådana chip ligger i fuktig miljö om vissa föroreningar finns närvarande Hägergatan 79, 692 36 Kumla,Sweden Phone:+46-19-581890 Fax:+46-19-581802 Email:hans.danielsson@mbox301.swipnet.se

  39. MIKROELEKTRONIK KONSULT AB Reaktioner mellan Klor (Cl) och Aluminium (Al) Hägergatan 79, 692 36 Kumla,Sweden Phone:+46-19-581890 Fax:+46-19-581802 Email:hans.danielsson@mbox301.swipnet.se

More Related