一、什么是彈坑？

彈坑，是一種由引線鍵合引發(fā)的隱蔽損傷。它通常表現(xiàn)為鍵合焊盤下方的半導(dǎo)體材料出現(xiàn)裂紋、孔洞，甚至局部剝落。嚴重時，焊盤下的材料會碎裂，斷片粘在引線上，就像從地面“挖”出一塊碎片。比較麻煩的是，很多時候這種損傷肉眼不可見，卻會悄悄降低器件性能，甚至被誤判為電路本身的電學(xué)問題。

圖中所示為鍵合焊盤彈坑區(qū)域的SEM照片，圖中可見斷片仍粘附在球形焊點上，該彈坑出現(xiàn)在焊球-剪切測試的過程中。

二、引發(fā)彈坑的原因及解決方案

彈坑的形成通常是材料、設(shè)備、工藝三者共同作用的結(jié)果，下表總結(jié)了引發(fā)彈坑的原因及其解決方案：

三、顯性彈坑與隱性彈坑

彈坑并不總是顯而易見。根據(jù)損傷程度，它可以分為兩類：

顯性彈坑：鍵合點下方出現(xiàn)明顯孔洞或碎片，常在剪切測試中暴露。

隱性損傷：裂紋或微損傷藏在焊點下方，只有在電性能測試、熱循環(huán)或化學(xué)腐蝕后才能顯現(xiàn)。

研究發(fā)現(xiàn)，最嚴重的損傷往往出現(xiàn)在鍵合點的邊緣，而不是中心。這與傳統(tǒng)的Hertz 接觸壓力模型預(yù)測的“中心萌生”恰恰相反。真正的元兇，是超聲能量，而不是單純的機械壓力。

四、如何發(fā)現(xiàn)彈坑？

彈坑之所以成為行業(yè)難題，關(guān)鍵就在于它的隱蔽性和隨機性。輕微的損傷不會立即導(dǎo)致開路或短路，卻會在后續(xù)工藝或使用中逐漸惡化，而小比例的出現(xiàn)方式，更要求檢測系統(tǒng)具備統(tǒng)計處理大量數(shù)據(jù)的能力。科準測控推拉力測試機能夠通過以下方式精準識別彈坑風(fēng)險：

五、如何避免彈坑？

避免彈坑，需要進行系統(tǒng)性的優(yōu)化：

材料匹配：根據(jù)芯片材質(zhì)選擇合適的引線材料和焊盤結(jié)構(gòu)

參數(shù)精細化：通過DOE優(yōu)化超聲能量、鍵合力、溫度等參數(shù)

過程控制：嚴格監(jiān)控鍵合設(shè)備的波形、沖擊力、EFO方式等

工藝協(xié)同：考慮后續(xù)工藝（如塑封固化、無鉛焊料回流）對鍵合點的熱應(yīng)力影響

檢測閉環(huán)：通過高精度推拉力測試機建立鍵合質(zhì)量反饋機制，及時發(fā)現(xiàn)并糾正工藝偏移

以上就是科準測控小編為您介紹的關(guān)于引線鍵合工藝中彈坑的相關(guān)知識，希望對您有所幫助。如果您對于推拉力測試機在鍵合工藝中的應(yīng)用、彈坑檢測的具體操作方法，或是其他半導(dǎo)體封測相關(guān)的測試需求還想了解，歡迎關(guān)注我們并隨時與我們交流，科準測控技術(shù)團隊將竭誠為您服務(wù)。

審核編輯 黃宇