銲線製程參數最佳化研究-以光感測器封裝為例

Optimum Parameter Design for Wire bonding Process - A Case Study of Light sensor package

林淑萍(Shu-Ping Lin)

指導教授 ： 李建興 ； 晏揚清

義守大學/管理學院/管理碩博士班/碩士(2016年)

摘要

由於二次模壓封裝工藝之光感測器封裝結構具有較大的內應力，使光感測器元件於客戶進行零組件組裝時，因金線銲點強度不足使銲線無法抵抗上板回焊時的熱應力及機械應力，而導致金線銲點脫落致使元件電性失效的狀況，也將遭受令人頭痛的客退問題。由於光感測器主要是應用在智慧型手機產品上，如因光感測器於上板時發生元件電性失效狀況，將導致客戶端的整機無法出貨，不但破壞了公司的品質形象及商譽，甚至還會遭致客戶索賠及後續訂單的損失。
本研究將針對封裝銲線製程，利用田口實驗設計法，經由金球推力測試之品質特性來找出銲線參數關鍵因子，及最佳化銲線參數組合，使得金線銲點線強度不足造成的電性失效問題能予以改善，確保出貨至客戶端的光感測器具有最佳的品質水準。由實驗結果得知，影響金線銲點強度的關鍵因子為銲線壓力及超音波能量，並且提升推球強度，可使二次模壓封裝之光感測器具最佳銲線品質。

關鍵字

光感測器 ； 銲線 ； 金球推力試驗 ； 田口實驗

並列摘要

The light sensor structure by double molding process package has a large internal stress, due to insufficient strength of ball shear cause the wire can not resist the thermal and mechanical stress at SMT reflow process and ball lifted occurrence. Since the light sensor is mainly used on smart phone, as a result of the occurrence of the light sensor failure, will lead to the smart phone can not be shipped, not only undermine the company's image and quality credit, even stricken customer claims losses and order.
This study will focus on wire bonding process by experimenting Taguchi method, ball shear test that is the quality characteristics of the gold ball wire bonding parameters to find out key factor. The strength of ball shear can be improved to ensure that shipments to the end customer with the best quality light sensor product. From the experimental results, the key factor affecting the strength of ball shear is ultrasonic power and bond force, and the strength of ball shear will be increase for light sensor product by double molding process package with the best quality.

並列關鍵字

light sensor ； wire bonding ； gold ball shear test ； Taguchi method

參考文獻

[14] 叢培倫，IC封裝後熟化製程模擬之研究，碩士論文，國立成功大學機械工程系，台南，2012。

[11] 劉春松，鋁墊下電路型晶片銲線製程參數最佳化分析，碩士論文，國立成功大學工程科學系，台南，2010。

[7] 張媛婷，白光LED不同封裝結構之發光效率研究，國立臺灣科技大學材料科學與工程合研究所，台北，2013

[15] 蘇志彥，加速環境狀態下覆晶晶片尺寸封裝體之機率設計與可靠度分析，博士論文，國立臺灣大學工學院機械工程學系，台北，2012。

[21] 黃士滔，郭珀菁，田口方法在拉球測試參數最佳化的應用，管理資訊計算，Vol.3, 428–438, 2014。