WIRE-BOND
Wire bonding, silikon yonga üzerindeki pad’lerin PCB veya lead frame’e çok ince altın/alüminyum tellerle bağlanması yöntemidir.
Nasıl Çalışır?
- Die yüzeyi yukarı bakar.
- Pad’ler ile paket pinleri arasında mikron seviyesinde teller bağlanır.
- Thermosonic veya ultrasonic bonding kullanılır.
Avantajları
✔ Düşük maliyet
✔ Olgun teknoloji
✔ Küçük üretimlerde uygun
Dezavantajları
❌ Uzun tel → daha yüksek parasitik endüktans
❌ Yüksek frekansta sinyal bozulması
❌ EMI hassasiyeti
❌ Mekanik titreşim hassasiyeti
Görüntüleme Sistemlerinde Etkisi
- Yüksek hızlı sensörlerde (örneğin global shutter, high FPS) sinyal bütünlüğü kritik olur.
- Tel uzunluğu → analog sinyalde noise artışı yaratabilir.
- Endüktif etki clock hatlarında jitter oluşturabilir.
FLIP-CHIP
Flip-chip’te die ters çevrilir (flip edilir) ve pad’ler doğrudan PCB üzerindeki pad’lere lehim bump’ları ile bağlanır.
Tel yoktur. Doğrudan temas vardır.
Nasıl Çalışır?
- Die alt yüzeyinde solder bump bulunur.
- Reflow işlemiyle PCB’ye bağlanır.
- Underfill epoksi ile mekanik dayanım artırılır.
Avantajları
✔ Çok kısa bağlantı yolu
✔ Düşük parasitik indüktans
✔ Daha iyi sinyal bütünlüğü
✔ Daha iyi ısı dağılımı
✔ Yüksek bant genişliği
Dezavantajları
❌ Daha pahalı
❌ Üretim prosesi daha karmaşık
❌ Rework zor
Die Attach (Yonga Yapıştırma)
Wire bonding’den önce yapılan adımdır.
Amaç:
Die’ın substrate’e veya lead frame’e sabitlenmesi.
Yöntemler:
- Epoksi die attach
- Silver-filled conductive adhesive
- Eutectic bonding (Au-Si)
Kritik Parametreler:
- Termal direnç
- Void oluşumu
- CTE uyumu (Coefficient of Thermal Expansion)
📌 Özellikle görüntü sensörlerinde ısı → dark current artışı demektir.
Underfill & Encapsulation
Özellikle flip-chip sonrası yapılır.
Amaç:
- Mekanik dayanım artırmak
- Termal stres azaltmak
- Nem koruması sağlamak
Underfill malzemesi:
- Epoksi bazlı
- Düşük CTE
- Yüksek dielektrik dayanım
Wafer Level Packaging (WLP)
Die tek tek kesilmeden önce wafer seviyesinde paketleme yapılır.
Avantaj:
- Daha düşük maliyet
- Daha küçük form faktör
- Kamera modüllerinde yaygın
Mobil kameraların çoğunda kullanılır.
TSV (Through Silicon Via)
3D stacked sensörlerde kullanılır.
Amaç:
- Die içinden dikey bağlantı
- Arka taraftan routing
- Daha yüksek I/O yoğunluğu
📌 Sony stacked CMOS sensörler buna örnektir.
Thermal Cycling & Reliability Tests
Assembly sonrası mutlaka yapılan testler:
- Thermal cycling (-40°C / +85°C)
- High temperature storage
- Power cycling
- Burn-in test
- HALT / HASS
Amaç:
Field failure riskini minimize etmek.
Electrical Wafer Sort (EWS)
Wafer seviyesinde yapılan ilk elektriksel testtir.
Ölçülenler:
- Dark current
- Pixel defect sayısı
- Noise floor
- ADC linearity
- Gain calibration
Defect map oluşturulur.
Optical Characterization
Görüntü sensörlerinde en kritik testlerden biri.
Ölçümler:
- SNR
- Dynamic range
- QE (Quantum Efficiency)
- MTF (Modulation Transfer Function)
- PRNU / DSNU
Bu aşama sistem performansını belirler.
Plasma Cleaning
Bonding öncesi yüzey temizliği için kullanılır.
- Oksit giderme
- Organik kalıntı temizleme
- Adhesion artırma
Flip-chip öncesi özellikle kritik.
Reflow & Bump Formation
Flip-chip için:
- Solder bump deposition
- Reflow oven profili
- Wetting analizi
Termal profil yanlışsa micro-void oluşur.
EMI / EMC Laboratuvar Testleri
High-speed görüntü sistemlerinde:
- Radiated emission
- Conducted emission
- Susceptibility testleri
Yüksek FPS sensörlerde clock harmonikleri problem yaratabilir.
Failure Analysis (FA)
Arıza durumunda:
- X-Ray inspection
- SEM (Scanning Electron Microscope)
- FIB kesit alma
- Cross-section analizi
- Delamination analizi