Page 11 - Wire Bonding in Microelectronics
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                   Section 6B Ni-Based Platings Used in
                   Electronics Packaging   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   200
                     6B.1  Background   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   200
                     6B.2  Electroless Plating Processes   . . . . . . . . . . . . .   202
                          6B.2.1  Ni Plating   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   203
                          6B.2.2  Pd Plating   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   205
                          6B.2.3  Au Plating   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   206
                     6B.3  Wire Bond Process Window and Reliability
                            on Plated Bond Pads   . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   208
                          6B.3.1  Ni/Au   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   208
                          6B.3.2  Ni/Pd/Au   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   212
                          6B.3.3  Ni/Pd   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   216
                     6B.4  Plasma Cleaning   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   220
                     6B.5  Direct Cu Bonding   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   221
                     Chapter 6B References   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   222
                7  Cleaning to Improve Bondability and
                   Reliability   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   225
                     7.1  Introduction   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   225
                          7.1.1  Molecular Cleaning Methods to Enhance
                                Bondability and Reliability   . . . . . . . .   228
                          7.1.2  Ultraviolet-Ozone Cleaning   . . . . . . .   229
                          7.1.3  Plasma Cleaning   . . . . . . . . . . . . . . . . .   232
                          7.1.4  Plasma Cleaning Mechanism   . . . . . .   235
                          7.1.5  Discussion and Evaluation of
                                Molecular and Solvent Cleaning
                                Methods   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   237
                          7.1.6  Problems Encountered in Using
                                Molecular Cleaning Methods   . . . . . .   238
                          7.1.7  Burnishing   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   240
                     7.2  The Sensitivity of Different Bonding
                         Technologies to Surface Contamination  . . . . .   242
                     Appendix 7A  Circuit Damage Caused by Plasma
                         Cleaning During Packaging   . . . . . . . . . . . . . . .   244
                     References    . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   245

                8  Mechanical Problems in Wire Bonding   . . . . . . . . .   249
                     8.1  Cratering   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   249
                          8.1.1  Introduction    . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   249
                          8.1.2  Bonding Machine Characteristics and
                                Setup Parameters   . . . . . . . . . . . . . . . .   254
                          8.1.3  Bonding Force   . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   256
                          8.1.4  Tool Wire-Pad Impact Force   . . . . . . .   258
                          8.1.5  Causes of Cratering—Materials   . . . .   258
                          8.1.6  Intermetallic Effects on
                                Cratering   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   260
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