江苏科技大学工程硕士学位论文
球径测量：抽样: 20 balls， 标准：84-168um 球厚测量：抽样值: 20 balls， 标准：17-33um 弹坑检查：抽样：10 pcs， 标准：所有压焊区无弹坑 检测结果为：
1、推球数据统计如下表5.6所示
表5.6 推球数据 Table 5.6 data of ball shear 推球数据（g） ≥55g 焊接时间 焊接功率 焊接压力 最小值(g) 74.17 108.6 102.76 93.31 103.19 99.61 82.06 102.89 105.61 最大值(g) 95.75 129.21 134.13 113.54 113.91 123.99 109.46 128.67 138.97 平均值(g) 85.63 119.58 114.7 106.03 106.67 113.82 93.14 119.14 122.82 标准差 7.15 6.07 7.83 3.97 5.26 6.71 6.8 6.38 9.35 CPK 1.43 3.55 2.54 4.28 3.27 2.92 1.87 3.55 2.42 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 1 1 2 2 2 3 3 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 2 3 1 3 1 2 2、拉力数据统计
拉力测试数据的测试位置如下图5.5所示
图5.5拉力测试图示 Fig 5.5Diagram of wire pull
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第五章 铜线工艺设备优和参数的优化调整
拉力测试数据如下表5.7所示：
表 5.7 拉力测试数据 Fig 5.7 data of wire pull 拉力数据（g） ≥ 18g 最小值(g) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 26.41 29.54 31.16 25.03 21.45 26.33 30.47 22.78 30.66 最大值(g) 37.02 36.86 38.67 40.98 36.12 35.23 38 35.33 41.2 平均值(g) 32.34 33.07 34.37 33.18 31.47 32.39 33.99 30.6 34.85 标准差 3 2.08 1.93 3.21 4.67 2.63 2.05 4.46 2.61 CPK 1.63 2.42 2.8 1.58 1 1.82 2.58 0.9 2.12 所有拉力数据均合格 3、球直径数据如下表5.8所示：
表 5.8 球直径测试数据 Fig 5.8 data of ball size 84um≤球直径要求≤168um 最小值（um） 最大值 (um) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 102 102 102 104 100 100 99 99 97 108 110 111 112 109 110 108 107 108 平均值(um) 105.75 106.05 107.05 107.45 104.55 103.2 101.95 101.8 102.15 数据结果 PASS PASS PASS PASS PASS PASS PASS PASS PASS
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4、球厚数据如下表5.9所示
表 5.9 球厚测试数据 Fig 5.9 data of ball thickness
1 2 3 4 5 6 7 8 9 21 20 19 20 20 19 23 20 19 17um≤球厚≤33um 最小值（um） 最大值（um） 25 24 23 26 23 26 28 25 28 平均值（um） 22.9 21.9 21.05 22.65 20.9 22.7 25.25 23.7 22.85 结果 PASS PASS PASS PASS PASS PASS PASS PASS PASS
5、第一焊点腐球如图5.6所示：
图5.6 腐球之后图片 Fig 5.6 chip after decap
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第五章 铜线工艺设备优和参数的优化调整
5、第一焊点球形如图5.7所示
图5.7第一焊点球形 Fig 5.7 shape of first bond
根据以上试验结果，我们得出最优的组合是A2B2C2组合。并且第一焊点参数在以下表5.10所示的工艺范围内是允许的：
表5.10 参数范围 Table 5.10range of parameter 参数 焊接时间（ms） 焊接功率（DAC） 焊接压力（g） 范围 8-16 45-65 40-100 最小值 8 45 40 中间值 12 55 70 最大值 16 65 100 对以上范围参数，我们也按以下表5.11进行了重新投试验产品进行确认：验证了最大最小范围的3种组合：
表5.11 试验组合 Table 5.11 list of experiment A B C 焊接时间 最小 中间 最大 焊接功率 最小 中间 最大 焊接压力 最小 中间 最大
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验证的结果如下表5.12所示：
表5.12试验结果 Table 5.12 result of experiment 项目 Wire Pull (g) Ball Shear (g) A Ball Size (um) Ball Thickness (um) Wire Pull (g) Ball Shear (g) B Ball Size (um) Ball Thickness (um) Wire Pull (g) Ball Shear (g) C Ball Size (um) Ball Thickness (um) 106 18 112 21 109.38 19.98 PASS PASS 103 20 30.87 113.35 110 23 38.12 141.76 107.36 21.87 34.93 128.9 PASS PASS PASS PASS 102 22 29.09 106.75 108 25 36.79 125.27 105.75 23.05 33.28 114.55 PASS PASS PASS PASS 最小值 26.46 74.17 最大值 37.19 95.75 平均值 34.98 85.63 结果 PASS PASS
验证结果显示，在以上的工艺参数范围内，产品是符合标准的。
5.5 试验结果与分析
将以上DOE试验得出的参数用铜线将芯片与框架焊接好之后，从焊接效果和可靠性两方面对铜线与金线进行对比。 5.5.1 剪切力与拉力
贴着芯片表面平行推焊接好的铜球，直到将铜球推掉的力就是剪切力。由于在化学元素周期表上铜和金靠得很近，其化合物结构比金铝的化合物结构更紧密，表现出
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