Ufumbuzi

WIRE BODING

KNOWLEDGE BASE FACT KARATASI

Kuunganisha kwa Waya ni nini?

Kuunganisha waya ni njia ambayo urefu wa kipenyo kidogo cha waya laini ya chuma huunganishwa kwenye uso wa metali unaoendana bila matumizi ya solder, flux, na katika baadhi ya matukio kwa matumizi ya joto zaidi ya nyuzi 150 Celsius.Metali laini ni pamoja na Dhahabu (Au), Shaba (Cu), Fedha (Ag), Alumini (Al) na aloi kama vile Palladium-Silver (PdAg) na zingine.

Kuelewa Mbinu na Michakato ya Kuunganisha kwa Waya kwa Maombi ya Kusanyiko la Kielektroniki Midogo.
Mbinu / Michakato ya Kuunganisha Kabari: Utepe, Mpira wa Thermosonic & Ultrasonic Wedge Bond
Kuunganisha kwa waya ni njia ya kutengeneza viunganishi kati ya saketi iliyounganishwa (IC) au kifaa cha semiconductor sawa na kifurushi chake au fremu ya kuongoza wakati wa utengenezaji.Pia hutumiwa kwa kawaida sasa kutoa miunganisho ya umeme katika mikusanyiko ya pakiti za betri za Lithium-ion. Uunganishaji wa waya kwa ujumla hufikiriwa kuwa wa gharama nafuu na rahisi zaidi wa teknolojia zinazopatikana za unganisho la kielektroniki, na hutumiwa katika vifurushi vingi vya semiconductor zinazozalishwa leo. kuna mbinu kadhaa za kuunganisha waya, zinazojumuisha:Thermo-Compression Wire Bonding:
Uunganishaji wa waya wa mgandamizo wa thermo (unaochanganya na nyuso zinazowezekana (kawaida Au) pamoja chini ya nguvu ya kubana iliyo na halijoto ya juu ya kiolesura, kwa kawaida zaidi ya 300°C, ili kutoa weld), ilianzishwa hapo awali katika miaka ya 1950 kwa viunganishi vya microelectronics, hata hivyo hii ilikuwa. nafasi yake kuchukuliwa haraka na Ultrasonic & Thermosonic bonding katika miaka ya 60 kama teknolojia kuu ya muunganisho.Uunganishaji wa mfinyizo wa Thermo bado unatumika kwa matumizi ya kawaida leo, lakini kwa ujumla huepukwa na watengenezaji kutokana na halijoto ya juu (ambayo mara nyingi hudhuru) ya kiolesura inayohitajika ili kutengeneza dhamana yenye mafanikio. Uunganishaji wa Waya wa Kabari ya Ultrasonic:
Katika miaka ya 1960 uunganishaji wa waya wa kabari wa Ultrasonic ukawa mbinu kuu ya muunganisho.Utumiaji wa mtetemo wa masafa ya juu (kupitia kipenyo chenye sauti) kwa chombo cha kuunganisha kwa nguvu ya kukandamiza wakati huo huo, iliruhusu waya za Alumini na Dhahabu kuunganishwa kwa joto la kawaida.Mtetemo huu wa Ultrasonic husaidia katika kuondoa uchafu (oksidi, uchafu, n.k.) kutoka kwenye nyuso za kuunganisha mwanzoni mwa mzunguko wa kuunganisha, na katika kukuza ukuaji wa intermetallic ili kuendeleza zaidi na kuimarisha dhamana.Marudio ya kawaida ya kuunganisha ni 60 – 120 KHz. Mbinu ya kabari ya ultrasonic ina teknolojia kuu mbili za mchakato: Uunganishaji wa waya mkubwa (nzito) kwa > waya zenye kipenyo cha >100µm Uunganisho mzuri wa waya (ndogo) wa waya zenye kipenyo cha <75µmMifano ya mizunguko ya kawaida ya kuunganisha ya Ultrasonic inapatikana hapa. kwa waya laini na hapa kwa waya kubwa. Uunganishaji wa waya wa kabari wa Ultrasonic hutumia zana maalum ya kuunganisha au "kabari," kwa kawaida hujengwa kutoka kwa Tungsten Carbide (kwa waya wa Alumini) au Titanium Carbide (kwa Waya ya Dhahabu) kulingana na mahitaji ya mchakato na kipenyo cha waya;kabari zenye ncha za kauri kwa programu mahususi zinapatikana pia.Uunganishaji wa Waya wa Thermosonic:
Ambapo upashaji joto wa ziada unahitajika (kawaida kwa Waya ya Dhahabu, yenye miingiliano ya kuunganisha kati ya 100 - 250 ° C), mchakato huo unaitwa Uunganishaji wa waya wa Thermosonic.Hii ina faida kubwa zaidi ya mfumo wa ukandamizaji wa kiasili wa thermo, kwani halijoto ya chini zaidi ya kiolesura inahitajika (Uunganisho wa Au kwenye halijoto ya kawaida umetajwa lakini kiutendaji hauwezi kutegemewa bila joto la ziada).Thermosonic Ball Bonding:
Njia nyingine ya kuunganisha waya za Thermosonic ni Kuunganisha kwa Mpira (tazama mzunguko wa dhamana ya mpira hapa).Mbinu hii hutumia zana ya kuunganisha kapilari ya kapilari juu ya miundo ya kabari ya kitamaduni ili kuchanganya sifa bora katika ukandamizaji wa thermo-finyazo na uunganishaji wa angani bila hitilafu.Mtetemo wa thermosoniki huhakikisha halijoto ya kiolesura inabakia kuwa ya chini, huku muunganisho wa kwanza, bondi ya mpira iliyobanwa kwa joto huruhusu waya na bondi ya pili kuwekwa upande wowote, si kulingana na bondi ya kwanza, ambayo ni kikwazo katika kuunganisha waya kwa Ultrasonic. .Kwa utengenezaji wa kiotomatiki, wa ujazo wa juu, viunga vya mpira huwa na kasi zaidi kuliko vifungashio vya Ultrasonic/Thermosonic (Wedge), na hivyo kufanya mpira wa Thermosonic uunganishe teknolojia kuu ya muunganisho wa maikrolektroniki kwa miaka 50+ iliyopita. Kuunganisha kwa Utepe:
Uunganishaji wa utepe, kwa kutumia kanda tambarare za metali, umekuwa ukitawala katika vifaa vya elektroniki vya RF na Microwave kwa miongo kadhaa (utepe unatoa uboreshaji mkubwa wa upotezaji wa mawimbi [athari ya ngozi] dhidi ya waya wa kawaida wa duara).Utepe mdogo wa dhahabu, kwa kawaida hadi upana wa 75µm na unene wa 25µm, huunganishwa kupitia mchakato wa Thermosonic kwa zana kubwa ya kuunganisha kaba yenye uso bapa. Mitepe ya alumini yenye upana wa hadi 2,000µm na unene wa 250µm pia inaweza kuunganishwa kwa mchakato wa kabari ya Ultrasonic, kama mahitaji ya kitanzi cha chini, viunganisho vya juu vya wiani vimeongezeka.

Je, waya wa kuunganisha dhahabu ni nini?

Uunganishaji wa waya wa dhahabu ni mchakato ambao waya wa dhahabu huunganishwa kwa pointi mbili katika mkusanyiko ili kuunda muunganisho au njia ya kupitisha umeme.Joto, ultrasonics, na nguvu zote zimeajiriwa ili kuunda pointi za kuambatanisha kwa waya wa dhahabu. Mchakato wa kuunda sehemu ya kushikamana huanza na kuunda mpira wa dhahabu kwenye ncha ya chombo cha kuunganisha waya, kapilari.Mpira huu unabanwa kwenye sehemu ya kukusanyia yenye joto huku ukitumia nguvu mahususi ya programu na mzunguko wa 60kHz - 152kHz wa mwendo wa ultrasonic ukitumia zana. Pindi bondi ya kwanza itakapotengenezwa, waya itabadilishwa kwa udhibiti mkali. njia ya kuunda sura ya kitanzi inayofaa kwa jiometri ya mkutano.Kifungo cha pili, ambacho mara nyingi hujulikana kama mshono, huundwa kwenye uso mwingine kwa kushinikiza chini kwa waya na kutumia bani ili kurarua waya kwenye bondi.

Uunganishaji wa waya za dhahabu hutoa njia ya muunganisho ndani ya vifurushi vinavyopitisha umeme mwingi, karibu mpangilio wa ukubwa zaidi kuliko wauzaji wengine.Kwa kuongeza, waya za dhahabu zina uvumilivu wa juu wa oxidation ikilinganishwa na vifaa vingine vya waya na ni laini zaidi kuliko nyingi, ambayo ni muhimu kwa nyuso nyeti.
Mchakato unaweza pia kutofautiana kulingana na mahitaji ya mkusanyiko.Kwa nyenzo nyeti, mpira wa dhahabu unaweza kuwekwa kwenye eneo la pili la kuunganisha ili kuunda dhamana yenye nguvu zaidi na kifungo "laini" ili kuzuia uharibifu wa uso wa sehemu.Kwa nafasi zilizobana, mpira mmoja unaweza kutumika kama kianzio cha vifungo viwili, na kutengeneza kifungo cha umbo la "V".Wakati dhamana ya waya inahitaji kuwa thabiti zaidi, mpira unaweza kuwekwa juu ya mshono ili kuunda dhamana ya usalama, na kuongeza uimara na nguvu ya waya.Programu nyingi tofauti na tofauti za kuunganisha waya hazina kikomo na zinaweza kupatikana kupitia matumizi ya programu otomatiki kwenye mifumo ya dhamana ya waya ya Palomar.