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ワイヤーボンディングでのクレタリング（ｐａｄ下の破壊）について
- ワイヤーボンディングでのクレタリング（ｐａｄ下の破壊）について調査しています。
- 衝撃が強い時に発生することが多いと考えられています。
- 超音波印加時にも影響を与える可能性があるため、該当する要因も調査しています。
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pad下破壊には色々な要因と症状が絡んできます。 ボンディング中におこる衝撃でのクラック、または超音波でのクラック。 実装完了後に熱サイクル等で生じる俗称パープルブレイク（カーケンドール拡散）によって起きるクラック現象と、様々です。 この中で、もっとも容易にクラック現象を発症させ確認するなら、やはり超音波と荷重の組み合わせからなるクラックでしょう。 しかしながら、昨今注目を浴びているLow-K材Padで無い限り、そう易々とクラックが出るようなWaferを作っているかが問題です。 また、どの領域に対してクレタリングと称するかが問題です（各社見解が違うようです）。 アルミ剥がれから、ビアの欠け、シリコンクラック…等々。 さて、実験レベルでの話ですが超音波によるクレタリングがもっとも発生させ易いと思われます。特に高周波ホーン（約120Khz)です。 低荷重で高出力の発振を、少し長めにかけることで異常振幅を与え発生させればクレタリングになると考えます。（多分。。。） その時ボールがなければキャピラリの打痕が大きくなり、本来のクラックとは別の形態となる可能性があります。本来のクラック現象を再現させるにはボールありの方が良いでしょう。 更に熱の影響も大きく関係するので、低温 高温の両方で確認することをお勧めします。 PS クレタリングの解析、発生プロセスは非常に奥が深く、金線／キャピラリ／ボンド条件／デバイス…と、要素、原因が多様化しているため根気が必要です。 ちなみに、シアン液（エンストリップ）でのクレタリングテストが最も有効と考えます。 王水ではいっきに溶かしてしまうため、その段階でのクラックが発生し本来の微小クラックがみえません。
その他の回答 (2)
クレタリングの定義にもよりますが ここでは、下地のシリコンの微少な クラックも含むと定義します。 この場合は、ボンダー側の条件 （ボンド荷重、ＵＳパワー、発振時間） 等も効きますが、部品材料側の条件も 有意になる場合があります。 IC側ですとAL-PADの材質 （内部に含まれるSiノジュールの量）、 層間絶縁膜の膜質も影響します。 また、線材の硬さも効く場合があります。 極端な例ですがAL線とAu線で２種で試すと Auの方が硬度高いためクレタリングが発生 しやすいことがあります。
お礼
有難う御座います。参考にさせて頂きます。
あまり自信がないのですが、なにか閃きに繋がればと考え、私なりに記述致しますと まずダメージ剥離を簡単に引き起こすには、同パッドに対し、３回以上ボンディングすれば ボコッと剥がれます。いわゆるトリプルボンドです。原因かなと考えるのはやはり超音波発振出力の 時間、強さ、過大荷重による衝撃 あとは無理なリバース動作（リバースハイ、リバース量）によるストレスではなかろうかと考えます。 正直あまりそういったケースが量産中に出る確率が非常に少ない為自信がありません。申し訳ないです。 また間違っているかもしれませんので、他回答者で、それは違う！とお思いの方は私の勉強にもなりますので、どんどん突っ込んでください。
お礼
回答有難う御座います。参考とさせて頂きます。
お礼
有難う御座います。ご意見を参考にしながら実験を進めたいと思います。