WO2005118203A1 - Method and device for testing a wire bond connection - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method for, in particular, non-destructive testing of a wire bond connection, in which a test force is applied to the wire or the bond connection after the establishment of a bond connection by means of an ultrasound tool between a wire and a substrate / bond pad.
- the invention further relates to a device for producing a wire bond connection between a wire and a substrate by means of an ultrasound tool, with which an examination of the wire bond connection produced is possible.
- the object of the invention is to provide a method and a device with which the quality of bond connections can be checked without any great design effort, in particular, the method being able to be carried out within a very short time.
- test force that is applied to the wire is applied by the ultrasound tool itself.
- this has the particular advantage that no additional construction, such as a wire clamp for example, has to be provided on the bonding head and that damage to the bonding connection during the test, in particular by peeling, is avoided or excluded.
- test force which is applied in particular directly at the location of the bond connection, is particularly preferably applied to the wire / the bond connection transversely to the wire direction, which takes place in particular by a relative movement between the receptacle (the transducer) of the ultrasound tool and the attached wire or the substrate can.
- the bond connection is loaded with a test force selected in this way, in particular shear force (shear force), so that with a perfect bond, the bond withstands the test force.
- the wedge can be lifted off the wire and placed next to the wire, for example after a wire bond connection has been made, so that e.g. the force is exerted on the wire by a lateral movement of the suspension (transducer) of the ultrasound tool transversely to the longitudinal direction of the wire from the ultrasound tool / wedge. If the bond can withstand this force, it is classified as of good quality.
- the ultrasound tool is used similar to a shear wedge.
- the test force is applied to the wire while the groove in the tip of the ultrasonic tool engages over the wire and / or the bond connection.
- This has the particular advantage that after the bond connection has been established, the ultrasound tool does not first have to be lifted off the bond connection and has to be placed again next to it.
- a force can be applied directly orthogonal to the bond direction in the bond plane to check the bond connection. This does not cause any damage to the wire or the bond connection. The force is applied with the ultrasound tool over the side wall areas of the groove in the tip of the ultrasound tool.
- a predetermined vertical holding force which extends in the direction of the ultrasound tool, is applied, since a force component arises due to the angles of, for example, 70 degrees between the two wall regions of a V-shaped groove when a transverse force is applied transversely to the wire direction in the direction of the ultrasound tool, which must be compensated by a correspondingly opposing holding force in order to prevent the ultrasound tool from slipping off the wire during the test.
- test time for carrying out the test method according to the invention is also significantly shorter, since special control of a corresponding test element, e.g. the bracket mentioned can be dispensed with.
- the tool holder (transducer) and / or the bonding head is moved transversely to the wire direction.
- the spring stiffness of the ultrasound tool automatically results in a transversely to the wire direction at the tip of the ultrasound tool running force that loads the bond and can therefore be used to check the quality.
- the quality of a bond can be checked by at least one of the following steps:
- a test force is specified and the resulting movement of the ultrasound tool is determined and evaluated. If the ultrasound tool moves due to the applied force, the bond connection is broken and destroyed.
- it can be provided to specify a test force and to determine and evaluate the reaction force.
- it is also possible to specify a movement of the holder of the ultrasound tool and to determine and evaluate the reaction force.
- a movement of the ultrasound tool can also be predetermined and a deformation of the wire and / or the bond connection and / or the ultrasound tool can be determined and evaluated by means of a sensor.
- a device which, in addition to producing a bond connection, also Allows quality inspection, has a sensor for the direct and / or indirect detection of a force applied by the ultrasound tool to the wire / the bond connection or for detecting the movement of the ultrasound tool.
- a force sensor can be provided on the bonding head, by means of which the force is measured which is applied to the wire via the ultrasound tool.
- the measured force can serve as a control variable, e.g. to control the axes of the bonding machine so that a desired test force is set.
- the bond breaks at this force, this can e.g. can be determined via position encoder. If a predetermined threshold value (which is measured with the position transmitter) is exceeded, a destroyed bond point is concluded. It can also be concluded that a bond point has been destroyed if a target test force is not reached.
- FIG. 1 shows the position of an ultrasound tool, here referred to as wedge 1, which rests on the bonding wire 3 with its V-shaped groove 2 after the wire bond connection has been made.
- the bond wire 3 deformed during the connection is completely enclosed by the V-shaped groove 2.
- a test force can accordingly be applied to the bond wire 3 or the wire bond produced, in the direction shown here, directly after the bond wire has been attached by means of a friction welding connection to the substrate 4
- Arrow 5 runs transversely to the longitudinal axis of the bonding wire. Due to the V-shaped groove shown in the figure, in which the lateral wall areas here preferably take an angle of approximately 70 degrees to one another, a force component can occur in the direction of the ultrasound tool 1 when the test force is applied, so that one directed against it Holding force in the direction of arrow 6 must be compensated in order to avoid lifting the ultrasound tool 1 from the wire bond connection during the test.
- the test force can be generated between the ultrasound tool or its tip shown in the illustration and the bonding wire 3 or the substrate 4 in various ways.
- the entire bond head can be moved in a corresponding direction, the force resulting from the spring stiffness of the ultrasound tool.
- an actuator can only deflect the receptacle of the ultrasound tool transversely to the longitudinal direction of the wire.
- the generation of the force can likewise be generated via the substrate in the corresponding receptacle or by means of the corresponding receptacle in relation to the ultrasound tool 1.
- the quality of the bond connection is determined by the fact that it withstands the test force when it is applied. If the connection does not withstand the test force, which is preset accordingly, the connection breaks, which leads to a sudden reduction in the reaction force or an (increased) deflection of the ultrasound tool, which, for example, detects the breaking of the bond connection by correspondingly used sensor devices can.
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Abstract
Description
Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung einer DrahtbondverbindungMethod and device for testing a wire bond connection
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur insbesondere zerstörungsfreien Prüfung einer Drahtbondverbindung, bei dem nach der Herstellung einer Bondverbindung mittels eines Ultraschallwerkzeuges zwischen einem Draht und einem Substrat/Bondpad, eine Prüfkraft an den Draht bzw. die Bondverbindung angelegt wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zum Herstellen einer Drahtbondverbindung zwischen einem Draht und einem Substrat mittels eines Ultraschallwerkzeuges, mit der eine Prüfung der hergestellten Drahtbondverbindung möglich ist.The invention relates to a method for, in particular, non-destructive testing of a wire bond connection, in which a test force is applied to the wire or the bond connection after the establishment of a bond connection by means of an ultrasound tool between a wire and a substrate / bond pad. The invention further relates to a device for producing a wire bond connection between a wire and a substrate by means of an ultrasound tool, with which an examination of the wire bond connection produced is possible.
Im Stand der Technik sind unterschiedliche Verfahren zur Prüfung der Qualität einer Drahtbondverbindung bekannt. Beispielsweise wird mittels einer in Längsrichtung an den Draht angelegten Kraft die Bondverbindung derart beansprucht, dass diese aufbricht und zerstört wird. Hierbei wird die Kraft ermittelt, die zur Zerstörung der Bondverbindung nötig war. Zwar liefert ein solches Verfahren eine grundsätzliche Information über die Qualität von Bondverbindungen, bei Anwendung der Prüfung wird jedoch die Bondverbindung selbst zerstört, was einen Nachteil dieser Prüfung darstellt. Ebenso ist es möglich nicht zerstörende Zugprüfungen durchzuführen, bei denen eine derart hohe Kraft in Längsrichtung des Drahtes angelegt wird, dass bei einwandfreien Bondverbindungen die Verbindung der Kraft standhält und lediglich bei qualitativ geringwertigen Bondverbindungen die Verbindung zerstört wird. So können die qualitativ einwandfreien getesteten Verbindungen nach dem Test weiter verwendet werden.Different methods for checking the quality of a wire bond connection are known in the prior art. For example, by means of a force applied to the wire in the longitudinal direction, the bond connection is stressed in such a way that it breaks open and is destroyed. This determines the force that was required to destroy the bond connection. Although such a method provides basic information about the quality of bond connections, the bond connection itself is destroyed when the test is used, which is a disadvantage of this test. It is also possible to carry out non-destructive tensile tests in which such a high force is applied in the longitudinal direction of the wire that the connection can withstand the force when the bond connections are perfect and the connection is only destroyed when the bond connections are of low quality. In this way, the quality-tested connections can continue to be used after the test.
Die im Stand der Technik bekannten Verfahren und Vorrichtungen zur Durchführung einer Qualitätsprüfung von Bondverbindungen haben den Nachteil, dass zum Aufwenden der Prüfkraft eine entsprechende Einrichtung an dem Bondkopf vorgesehen sein muss. So ist es beispielsweise bekannt eine Drahtklemme am Bondkopf anzuordnen, mit der der Draht zwischen zwei Klemmbacken einklemmbar ist, um so durch ein Ziehen am Draht mittels der Klemme eine Kraft auf die Bondverbindung auszuüben. Neben der aufwendigeren Konstruktion benötigt darüber hinaus der gesamte Bondvorgang mit einer anschließenden Prüfung eine insgesamt wesentlich verlängerte Zeit.The methods and devices known in the prior art for carrying out a quality check of bond connections have the disadvantage that for A corresponding device must be provided on the bonding head when the test force is applied. For example, it is known to arrange a wire clamp on the bonding head with which the wire can be clamped between two clamping jaws in order to exert a force on the bond connection by pulling on the wire by means of the clamp. In addition to the more complex construction, the entire bonding process with a subsequent test also requires a significantly longer time overall.
Aufgabe der Erfindung ist es ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, mit der ohne einen größeren konstruktiven Aufwand Bondverbindungen auf ihre Qualität hin geprüft werden können, insbesondere, wobei das Verfahren innerhalb kürzester Zeit durchgeführt werden kann.The object of the invention is to provide a method and a device with which the quality of bond connections can be checked without any great design effort, in particular, the method being able to be carried out within a very short time.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Prüfkraft, die an den Draht angelegt wird, durch das Ultraschallwerkzeug selbst aufgebracht wird.This object is achieved in that the test force that is applied to the wire is applied by the ultrasound tool itself.
Gegenüber dem Stand der Technik hat dies den besonderen Vorteil, dass keine zusätzliche Konstruktion, wie beispielsweise eine Drahtklemme am Bondkopf vorgesehen sein muss und dass eine Schädigung der Bondverbindung während des Tests insbesondere durch Abschälen vermieden bzw. ausgeschlossen ist.Compared to the prior art, this has the particular advantage that no additional construction, such as a wire clamp for example, has to be provided on the bonding head and that damage to the bonding connection during the test, in particular by peeling, is avoided or excluded.
Die Prüfkraft, die insbesondere direkt am Ort der Bondverbindung aufgebracht wird, wird besonders bevorzugt quer zur Drahtrichtung an den Draht / die Bondverbindung angelegt, was insbesondere durch eine Relativbewegung zwischen der Aufnahme (dem Transducer) des Ultraschallwerkzeugs und dem befestigten Draht bzw. dem Substrat erfolgen kann.The test force, which is applied in particular directly at the location of the bond connection, is particularly preferably applied to the wire / the bond connection transversely to the wire direction, which takes place in particular by a relative movement between the receptacle (the transducer) of the ultrasound tool and the attached wire or the substrate can.
Auf diese Art und Weise ist es möglich in den eigentlichen Bondvorgang zusätzlich zur Prüfung der Qualität einen Schertest, insbesondere einen nicht zerstörenden Schertest, zu integrieren. Zu diesem Zweck wird die Bondverbindung mit einer derart gewählten Prüfkraft, insbesondere Querkraft (Scherkraft), belastet, so dass bei einer einwandfreien Bondverbindung die Bondverbindung der Prüfkraft standhält.In this way, it is possible to integrate a shear test, in particular a non-destructive shear test, into the actual bonding process in addition to checking the quality. For this purpose, the bond connection is loaded with a test force selected in this way, in particular shear force (shear force), so that with a perfect bond, the bond withstands the test force.
Hierdurch wird vermieden, dass einwandfreie Bondverbindungen während des Prüfvorganges aufbrechen und zerstört werden. Lediglich ohnehin qualitativ nicht einwandfreie Bondverbindungen werden bei der entsprechend gewählten Kraft zerstört und können nicht weiter verwendet werden. Besonders vorteilhaft an diesem Verfahren bzw. der dafür vorgesehenen Vorrichtung zum Herstellen einer Drahtbondverbindung zwischen einem Draht und einem Substrat mittels eines Ultraschallwerkzeuges ist es, dass die Prüfkraft nunmehr vom Ultraschallwerkzeug selbst, d.h. beim sogenannten Wedgebonden von dem Wedge aufgebracht wird.This prevents perfect bond connections from being broken and destroyed during the test process. Merely non-faulty bond connections are destroyed in the chosen force and can no longer be used. It is particularly advantageous in this method or the device provided for this purpose to produce a wire bond connection between a wire and a substrate by means of an ultrasound tool that the test force is now from the ultrasound tool itself, i.e. is applied by the wedge during so-called wedge bonding.
Hierfür kann beispielsweise nach der Herstellung einer Drahtbondverbindung das Wedge vom Draht abgehoben und neben dem Draht platziert werden, so dass dann z.B. durch eine Seitwärtsbewegung der Aufhängung (Transducer) des Ultraschallwerkzeuges quer zur Drahtlängsrichtung von dem Ultraschallwerkzeug/Wedge die Kraft auf den Draht ausgeübt wird. Sofern die Bondverbindung dieser Kraft standhält, wird sie als qualitativ einwandfrei eingestuft. In diesem Fall wird das Ultraschallwerkzeug ähnlich einem Scherkeil eingesetzt.For this purpose, the wedge can be lifted off the wire and placed next to the wire, for example after a wire bond connection has been made, so that e.g. the force is exerted on the wire by a lateral movement of the suspension (transducer) of the ultrasound tool transversely to the longitudinal direction of the wire from the ultrasound tool / wedge. If the bond can withstand this force, it is classified as of good quality. In this case, the ultrasound tool is used similar to a shear wedge.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung kann es vorgesehen sein, dass die Prüfkraft an den Draht angelegt wird, während die Nut in der Spitze des Ultraschallwerkzeuges den Draht und/oder die Bondverbindung übergreift. Dies hat den besonderen Vorteil, dass nach der Herstellung der Bondverbindung das Ultraschallwerkzeug nicht erst von der Bondverbindung abgehoben und neben dieser erneut platziert werden muss. Auch existiert direkt nach dem Herstellen der Bondverbindung ein optimaler Formschluß zwischen Ultraschallwerkzeug und dem Draht bzw. der Bondverbindung. Es kann direkt eine Kraft orthogonal zur Bondrichtung in der Bondebene zur Überprüfung der Bondverbindung angelegt werden. Hierbei werden keine Beschädigungen am Draht bzw. der Bondverbindung erzeugt. Die Kraft wird hier mit dem Ultraschallwerkzeug über die seitlichen Wandbereiche der Nut in der Spitze des Ultraschallwerkzeuges aufgebracht. Hierbei ist gegebenenfalls zu berücksichtigen, dass eine vorbestimmte senkrechte Haltekraft, die sich in Richtung des Ultraschallwerkzeuges erstreckt, aufgebracht wird, da sich durch die Winkel von z.B. 70 Grad zwischen den beiden Wandbereichen einer V-förmigen Nut beim Aufbringen einer Querkraft quer zur Drahtrichtung eine Kraftkomponente in Richtung des Ultraschallwerkzeuges ergibt, die durch eine entsprechend entgegengerichtete Haltekraft kompensiert werden muss, um ein Abrutschen des Ultraschallwerkzeuges vom Draht bei der Prüfung zu verhindern.In a particularly advantageous embodiment, it can be provided that the test force is applied to the wire while the groove in the tip of the ultrasonic tool engages over the wire and / or the bond connection. This has the particular advantage that after the bond connection has been established, the ultrasound tool does not first have to be lifted off the bond connection and has to be placed again next to it. There is also an optimal positive connection between the ultrasound tool and the wire or the bond connection immediately after the bond connection has been established. A force can be applied directly orthogonal to the bond direction in the bond plane to check the bond connection. This does not cause any damage to the wire or the bond connection. The force is applied with the ultrasound tool over the side wall areas of the groove in the tip of the ultrasound tool. It may be necessary to take into account here that a predetermined vertical holding force, which extends in the direction of the ultrasound tool, is applied, since a force component arises due to the angles of, for example, 70 degrees between the two wall regions of a V-shaped groove when a transverse force is applied transversely to the wire direction in the direction of the ultrasound tool, which must be compensated by a correspondingly opposing holding force in order to prevent the ultrasound tool from slipping off the wire during the test.
Der besondere Vorteil dieser Prüfmethode gegenüber dem Stand der Technik ist es, dass der konstruktive Aufwand deutlich verringert ist, da hierbei wie erwähnt das Ultraschallwerkzeug als Prüfelement dient und eine zusätzliche Drahtklammer, wie sie im Stand der Technik bekannt ist, nicht benötigt wird. Auch ist die Prüfzeit zur Durchführung des erfindungsgemäßen Prüfverfahrens deutlich geringer, da auf eine besondere Ansteuerung eines entsprechenden Prüfelementes, wie z.B. der genannten Klammer, verzichtet werden kann.The particular advantage of this test method compared to the prior art is that the design effort is significantly reduced since, as mentioned, the ultrasound tool serves as the test element and an additional wire clamp, as is known in the prior art, is not required. The test time for carrying out the test method according to the invention is also significantly shorter, since special control of a corresponding test element, e.g. the bracket mentioned can be dispensed with.
Erhebliche Prüfzeiten ergaben sich im Stand der Technik beispielsweise dadurch, dass die Klammer über dem Draht geschlossen wird, anschließend gezogen wird, der Draht wiederum entlastet und dann die Klammer geöffnet wird. Diese Aktionszyklen entfallen vorliegend, da insbesondere bei der bevorzugten Ausführung das Ultraschallwerkzeug nach der Herstellung der Drahtbondverbindung ohnehin auf dieser Verbindung ruht und lediglich die oben genannte Prüfkraft erzeugt werden muss, was in kürzester Zeit möglich ist.Considerable test times resulted in the prior art, for example, by closing the clip over the wire, then pulling it, relieving the wire and then opening the clip. These action cycles are omitted in the present case, since, in the preferred embodiment in particular, the ultrasound tool rests on this connection after the wire bond connection has been made and only the above-mentioned test force has to be generated, which is possible in the shortest possible time.
Beispielsweise kann es vorgesehen sein, dass zum Aufbringen der Prüfkraft die Aufnahme des Werkzeuges (Transducer) und/oder der Bondkopf quer zur Drahtrichtung bewegt wird. Hierdurch ergibt sich, insbesondere bei einer Bewegung quer zur Drahtrichtung, automatisch an der Spitze des Ultraschallwerkzeuges durch die Federsteifigkeit des Ultraschallwerkzeuges eine quer zur Drahtrichtung verlaufende Kraft, die die Bondverbindung belastet und somit zur Prüfung der Qualität eingesetzt werden kann.For example, it can be provided that, in order to apply the test force, the tool holder (transducer) and / or the bonding head is moved transversely to the wire direction. In this way, especially when moving transversely to the wire direction, the spring stiffness of the ultrasound tool automatically results in a transversely to the wire direction at the tip of the ultrasound tool running force that loads the bond and can therefore be used to check the quality.
Somit ist es dementsprechend möglich die Prüfkraft und/oder Prüfbewegung zu erzeugen und/oder zu detektieren im Bondkopf und/oder in den Bewegungsachsen einer Bondmaschine und/oder der Aufnahme eines Bondgutes.Accordingly, it is accordingly possible to generate and / or detect the test force and / or test movement in the bondhead and / or in the axes of movement of a bond machine and / or the reception of a bond item.
Da es lediglich auf eine Kraft zwischen der Spitze des Ultraschallwerkzeugs und dem Draht bzw. dem Substrat ankommt, besteht beispielsweise auch die Möglichkeit die Kraft an das Bondgut, also z.B. über einen Tisch, auf dem das Substrat gelagert ist, quer zur Drahtrichtung aufzubringen, wofür z.B. ein entsprechender Aktor vorgesehen sein kann.Since it is only a matter of a force between the tip of the ultrasound tool and the wire or the substrate, there is also the possibility, for example, of applying the force to the bond material, e.g. across a table on which the substrate is mounted, across the direction of the wire, for which purpose e.g. a corresponding actuator can be provided.
Die Qualität einer Bondverbindung kann durch wenigstens einen der folgenden Schritte geprüft werden:The quality of a bond can be checked by at least one of the following steps:
i) Beispielsweise wird eine Prüfkraft vorgegeben und die resultierende Bewegung des Ultraschallwerkzeuges ermittelt und ausgewertet. Bewegt sich das Ultraschallwerkzeug aufgrund der angelegten Kraft, so ist die Bondverbindung aufgebrochen und zerstört. ii) Alternativ oder in Kombination kann es vorgesehen sein, eine Prüfkraft vorzugeben und die Reaktionskraft zu ermitteln und auszuwerten. iii) Ebenso ist es möglich in einer alternativen oder weiterbildenden Ausgestaltung eine Bewegung der Aufnahme des Ultraschallwerkzeuges vorzugeben und die Reaktionskraft zu ermitteln und auszuwerten. iv) Es kann auch eine Bewegung des Ultraschallwerkzeuges vorgegeben und eine Verformung des Drahtes und/oder der Bondverbindung und/oder des Ultraschallwerkzeuges mittels eines Sensors ermittelt und ausgewertet werden.i) For example, a test force is specified and the resulting movement of the ultrasound tool is determined and evaluated. If the ultrasound tool moves due to the applied force, the bond connection is broken and destroyed. ii) Alternatively or in combination, it can be provided to specify a test force and to determine and evaluate the reaction force. iii) In an alternative or further development, it is also possible to specify a movement of the holder of the ultrasound tool and to determine and evaluate the reaction force. iv) A movement of the ultrasound tool can also be predetermined and a deformation of the wire and / or the bond connection and / or the ultrasound tool can be determined and evaluated by means of a sensor.
Insbesondere entsprechend der letzten Ausführung kann es vorgesehen sein, dass eine Vorrichtung, die neben der Herstellung einer Bondverbindung auch die Qualitätsprüfung zulässt, einen Sensor zur direkten und/oder indirekten Erfassung einer durch das Ultraschallwerkzeug an den Draht/die Bondverbindung angelegten Kraft oder zur Erfassung der Bewegung des Ultraschallwerkzeuges aufweist.In particular, according to the last embodiment, it can be provided that a device which, in addition to producing a bond connection, also Allows quality inspection, has a sensor for the direct and / or indirect detection of a force applied by the ultrasound tool to the wire / the bond connection or for detecting the movement of the ultrasound tool.
Es kann z.B. am Bondkopf ein Kraftsensor vorgesehen sein, mittels dem die Kraft gemessen wird, die über das Ultraschallwerkzeug auf den Draht aufgebracht wird. Die gemessene Kraft kann als Regelgröße dienen, um z.B. die Achsen der Bondmaschine so zu steuern, dass eine gewünschte Prüfkraft eingestellt wird.For example, a force sensor can be provided on the bonding head, by means of which the force is measured which is applied to the wire via the ultrasound tool. The measured force can serve as a control variable, e.g. to control the axes of the bonding machine so that a desired test force is set.
Bricht die Bondstelle bei dieser Kraft auf, so kann dies z.B. über Positionsgeber ermittelt werden. Bei Überschreiten eines vorgegebenen Schwellwertes (der mit dem Positionsgeber gemessen wird) wird auf eine zerstörte Bondstelle geschlossen. Ebenso kann auf eine zerstörte Bondstelle geschlossen werden, wenn eine Soll-Prüfkraft nicht erreicht wird.If the bond breaks at this force, this can e.g. can be determined via position encoder. If a predetermined threshold value (which is measured with the position transmitter) is exceeded, a destroyed bond point is concluded. It can also be concluded that a bond point has been destroyed if a target test force is not reached.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Abbildung näher dargestellt.An embodiment of the invention is shown in more detail in the following figure.
Die einzige Figur 1 zeigt die Lage eines Ultraschallwerkzeuges, hier als Wedge 1 bezeichnet, das mit seiner V-förmigen Nut 2 nach der Herstellung der Drahtbondverbindung auf dem Bonddraht 3 aufliegt. Der bei der Verbindung verformte Bonddraht 3 ist hierbei vollständig von der V-förmigen Nut 2 umschlossen.The only FIG. 1 shows the position of an ultrasound tool, here referred to as wedge 1, which rests on the bonding wire 3 with its V-shaped groove 2 after the wire bond connection has been made. The bond wire 3 deformed during the connection is completely enclosed by the V-shaped groove 2.
Zur Durchführung einer Qualitätsprüfung während der Herstellung einer Bondverbindung zwischen zwei Elektroden/Bondpads kann dementsprechend direkt nach dem Anbringen des Bonddrahtes mittels einer Reibschweißverbindung auf dem Substrat 4 eine Prüfkraft auf den Bonddraht 3 bzw. die herstellte Drahtbondverbindung aufgebracht werden, die in der hier dargestellten Richtung des Pfeils 5 quer zur Längsachse des Bonddrahtes verläuft. Aufgrund der in der Figur dargestellten V-förmigen Nut, bei der die seitlichen Wandbereiche hier bevorzugt etwa einen Winkel von 70 Grad zueinander einnehmen, kann es bei dem Anlegen der Prüfkraft zu einer Kraftkomponente in Richtung des Ultraschallwerkzeuges 1 kommen, so dass durch eine dagegen gerichtete Haltekraft in Richtung des Pfeils 6 eine Kompensation erfolgen muss, um ein Abheben des Ultraschallwerkzeuges 1 von der Drahtbondverbindung während der Prüfung zu vermeiden.To carry out a quality check during the production of a bond between two electrodes / bond pads, a test force can accordingly be applied to the bond wire 3 or the wire bond produced, in the direction shown here, directly after the bond wire has been attached by means of a friction welding connection to the substrate 4 Arrow 5 runs transversely to the longitudinal axis of the bonding wire. Due to the V-shaped groove shown in the figure, in which the lateral wall areas here preferably take an angle of approximately 70 degrees to one another, a force component can occur in the direction of the ultrasound tool 1 when the test force is applied, so that one directed against it Holding force in the direction of arrow 6 must be compensated in order to avoid lifting the ultrasound tool 1 from the wire bond connection during the test.
Die Erzeugung der Prüfkraft zwischen dem Ultraschallwerkzeug bzw. dessen in der Darstellung abgebildeten Spitze und dem Bonddraht 3 bzw. dem Substrat 4 kann auf verschiedene Arten und Weisen erfolgen. Beispielsweise kann der gesamte Bondkopf in einer entsprechenden Richtung bewegt werden, wobei sich durch die Federsteifigkeit des Ultraschallwerkzeuges die Kraft ergibt.The test force can be generated between the ultrasound tool or its tip shown in the illustration and the bonding wire 3 or the substrate 4 in various ways. For example, the entire bond head can be moved in a corresponding direction, the force resulting from the spring stiffness of the ultrasound tool.
Alternativ kann durch einen Aktor lediglich eine Auslenkung der Aufnahme des Ultraschallwerkzeuges quer zur Drahtlängsrichtung hervorgerufen werden.Alternatively, an actuator can only deflect the receptacle of the ultrasound tool transversely to the longitudinal direction of the wire.
Ebenso kann die Erzeugung der Kraft über das Substrat in der entsprechenden Aufnahme bzw. mittels der entsprechenden Aufnahme gegenüber dem Ultraschallwerkzeug 1 erzeugt werden.The generation of the force can likewise be generated via the substrate in the corresponding receptacle or by means of the corresponding receptacle in relation to the ultrasound tool 1.
Insgesamt können alle für den Fachmann erdenklichen Maßnahmen vorgesehen sein, um die Kraftwirkung zu erzeugen.Overall, all measures imaginable for the person skilled in the art can be provided in order to generate the force effect.
In dem vorliegenden Fall wird die Qualität der Bondverbindung dadurch festgestellt, dass sie beim Anlegen der Prüfkraft dieser standhält. Sollte die Verbindung der Prüf kraft, die entsprechend voreingestellt ist, nicht standhalten, so bricht die Verbindung auf, was zu einer sprunghaften Reduktion der Reaktionskraft oder einer (erhöhten) Auslenkung des Ultraschallwerkzeuges resultiert, wodurch beispielsweise durch entsprechend eingesetzte Sensoreinrichtungen das Aufbrechen der Bondverbindung detektiert werden kann. In the present case, the quality of the bond connection is determined by the fact that it withstands the test force when it is applied. If the connection does not withstand the test force, which is preset accordingly, the connection breaks, which leads to a sudden reduction in the reaction force or an (increased) deflection of the ultrasound tool, which, for example, detects the breaking of the bond connection by correspondingly used sensor devices can.
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