Bonding 방법에 의한 분류

1. Wire Bonder 란?

Wire 본드 공정에서, 본딩이란 다른 말로 Welding이라고도 하며, 굳이 한글로 표현하자면 “용접” 이라 할 수 있다. 용접이란 두개의 금속을 녹여 붙여주는 것을 의미한다. 이때, 두개의 금속은 같은 종류일 수도 있고, 다른 종류일 수도 있다.
그럼 본딩이란 실제 무엇을 의미하는가?
반도체 조립 과정에서 Wire 본딩이란 다이(Die) 또는 칩(Chip) 위의 외부 연결 단자 (보통 이것을 본딩패드라 함)와 리드 프레임 또는 그와 유사한 역할을 하는 세라믹, PCB의 Pattern에 Wire를 연결하는 것을 의미한다.
이때 사용하는 Wire는 보통 금 또는 알루미늄을 많이 쓰며, 구리를 사용하는 경우도 있다.
Wire의 굵기는 보통 머리카락보다 가는 1.0mil 에서 1.3mil 직경의 것을 사용하며, 전력용 소자인 경우는 2 ? 5mil 직경의 굵은 것을 사용한다. (1.0 mil이란 1/1000 inch 또는 25.4um를 의미한다.)
금 또는 알루미늄 Wire를 Die 또는 Chip에서 외부 연결 통로인 리드 프레임, 세라믹 또는 PCB 등에 연결해 주는 장비를 Wire Bonder라 한다

2. Wire Bonding의 방식분류

1) 작동방식에 따른 분류

(1) 수동 WIRE BONDER

작업자가 각각의 Wire를 직접 연결하는 방식이다.

(2)자동 Wire Bonder

컴퓨터가 카메라를 통해 (APS; Pattern Recognize System) 이와 Lead Frame의
위치를 찾아서 자동 으로 Wire를 연결 시켜주는 방식이다

2) Bonding 방법에 의한 분류

(1) Thermo Sonic Compress Bonding 방식

두 종류 (또는 같은 종류라도)의 금속을 서로 기계적으로 결합시키기 위하여 가장 일반적으로 사용하는 방법으로 가열하면서 Bonding하는 것을 말한다. Die Bonding된 Lead Frame을 Heater Block 위에 놓으면 어느 정도 가열되고 여기에 역시 Capillary부터 Guld Wire가 미리 조정된 Capillary의 중량에 의해서 가압 되면서 어느 정도 시간이 지나면 두 접촉 금속간에 원자의 이동이 이루어져 결합되는 방식을말한다.
이러한 방식은 온도, 초음파, 압력을 사용하는 W/B 방식으로서 짧은 시간에Bonding을 할 수 있고, Gold Wire Bonding에 주로 사용된다

(2) Sonic Compress Bonding방식

T/C Bonding과 근본적으로 동일하나 여기에 음파에너지 (Sonic Energy)을 추가함으로써 T/C보다 더 낮은 온도에서 더 낮은 압력으로 더 빨리 Bonding이 가능하도록 한 것으로 기계화 및 자동화의 길을 열어 주었다. 이러한 방식은 Al Wire를 이용한 Wedge Bonder용으로 많이 사용된다