Рашэнні

ЗКЛЮЧЭННЕ ПРАВАДУ

БАЗА ВЕДАЎ ФАКТЫ

Што такое склейванне правадоў?

Склейванне дроту - гэта метад, з дапамогай якога кавалак мяккага металічнага дроту малога дыяметра прымацоўваецца да сумяшчальнай металічнай паверхні без выкарыстання прыпоя, флюсу, а ў некаторых выпадках з выкарыстаннем цяпла вышэй за 150 градусаў Цэльсія.Мяккія металы ўключаюць золата (Au), медзь (Cu), срэбра (Ag), алюміній (Al) і такія сплавы, як паладый-срэбра (PdAg) і іншыя.

Разуменне метадаў злучэння правадоў і працэсаў для зборкі мікраэлектронікі.
Метады/працэсы клінавага склейвання: стужка, тэрмагукавая шарыкавая і ультрагукавая клінавая звязка
Злучэнне правадоў - гэта метад усталявання злучэнняў паміж інтэгральнай схемай (ІС) або падобным паўправадніковым прыборам і яго карпусом або вывадным каркасам падчас вытворчасці.Ён таксама шырока выкарыстоўваецца цяпер для забеспячэння электрычных злучэнняў у блоках літый-іённых акумулятараў. Злучэнне правадоў звычайна лічыцца найбольш эканамічна эфектыўным і гнуткім з даступных тэхналогій мікраэлектронных злучэнняў і выкарыстоўваецца ў большасці паўправадніковых блокаў, вырабленых сёння. ёсць некалькі метадаў склейвання дроту, у тым ліку: Склейванне дроту тэрмічнай кампрэсіяй:
Тэрмакампрэсійнае злучэнне дроту (злучэнне з верагоднымі паверхнямі (звычайна Au) разам пад уздзеяннем сілы заціску з высокімі тэмпературамі паверхні, звычайна больш за 300°C, для атрымання зварнога шва) было першапачаткова распрацавана ў 1950-х гадах для мікраэлектронных злучэнняў, аднак гэта было хутка заменены ультрагукавым і тэрмагукавым злучэннем у 60-я як дамінуючая тэхналогія злучэння.Тэрмакампрэсійнае склейванне ўсё яшчэ выкарыстоўваецца для нішавых прыкладанняў сёння, але звычайна вытворцы пазбягаюць яго з-за высокіх (часта пашкоджвальных) тэмператур інтэрфейсу, неабходных для паспяховага злучэння. Ультрагукавое склейванне клінавым дротам:
У 1960-х гадах ультрагукавое злучэнне клінавых правадоў стала дамінуючай метадалогіяй злучэння.Прымяненне высокачашчыннай вібрацыі (праз рэзаніруючы пераўтваральнік) да злучальнага інструмента з адначасовай сілай заціску дазволіла зварваць алюмініевы і залаты драты пры пакаёвай тэмпературы.Гэтая ультрагукавая вібрацыя дапамагае ў выдаленні забруджванняў (аксідаў, прымешак і г.д.) са злучальных паверхняў у пачатку цыкла злучэння, а таксама спрыяе росту інтэрметалідаў для далейшага развіцця і ўмацавання сувязі.Тыповыя частоты для злучэння складаюць 60 – 120 кГц. Ультрагукавая клінавая тэхніка мае дзве асноўныя тэхналогіі працэсу: вялікае (цяжкае) мацаванне дроту для правадоў дыяметрам >100 мкм Тонкае (маленькае) мацаванне дроту для правадоў дыяметрам <75 мкм. Прыклады тыповых цыклаў ультрагукавога склейвання можна знайсці тут для тонкага дроту і тут для вялікага дроту. Ультрагукавое склейванне клінавым дротам выкарыстоўвае спецыяльны інструмент для злучэння або «клін», звычайна выраблены з карбіду вальфраму (для алюмініевага дроту) або карбіду тытана (для залатога дроту) у залежнасці ад патрабаванняў працэсу і дыяметра дроту;таксама даступныя кліны з керамічнымі наканечнікамі для розных прыкладанняў. Тэрмагукавая склейка дроту:
Калі патрабуецца дадатковы нагрэў (як правіла, для залацістага дроту з межамі злучэння ў дыяпазоне 100–250°C), гэты працэс называецца тэрмагукавым злучэннем дроту.Гэта мае вялікія перавагі ў параўнанні з традыцыйнай сістэмай тэрмакампрэсіі, паколькі патрабуецца значна больш нізкая тэмпература межаў межаў (склейванне Au пры пакаёвай тэмпературы было згадана, але на практыцы яно ненадзейна без дадатковага нагрэву). Тэрмагукавая шарыкавая звязка:
Яшчэ адной формай тэрмагукавага злучэння дроту з'яўляецца шарыкавае злучэнне (гл. цыкл злучэння шароў тут).Гэтая метадалогія выкарыстоўвае керамічны інструмент для капілярнага склейвання замест традыцыйных клінавых канструкцый, каб аб'яднаць лепшыя якасці як у тэрма-сціску, так і ў ультрагукавым склейванні без недахопаў.Тэрмагукавая вібрацыя забяспечвае захаванне нізкай тэмпературы паверхні падзелу, у той час як першае міжзлучэнне, тэрмічна сціснутае шарыкавае злучэнне дазваляе размяшчаць дрот і другаснае злучэнне ў любым кірунку, а не на адной лініі з першым злучэннем, што з'яўляецца абмежаваннем пры ультрагукавым злучэнні дроту .Для аўтаматычнай вытворчасці вялікіх аб'ёмаў шарыкавыя бондеры значна хутчэйшыя, чым ультрагукавыя / тэрмагукавыя (клінавыя) бондеры, што робіць тэрмагукавое шарыкавае злучэнне дамінуючай тэхналогіяй узаемасувязі ў мікраэлектроніцы за апошнія 50+ гадоў. Склейванне стужкамі:
Склейванне стужкай з выкарыстаннем плоскіх металічных стужак дамінавала ў радыёчастотнай і мікрахвалевай электроніцы на працягу дзесяцігоддзяў (стужка забяспечвае значнае паляпшэнне страты сігналу [скін-эфект] у параўнанні з традыцыйным круглым дротам).Маленькія залатыя стужкі, звычайна шырынёй да 75 мкм і таўшчынёй 25 мкм, злучаюцца з дапамогай тэрмагукавога працэсу з дапамогай вялікага інструмента для склейвання клінаў з плоскім канцом. Алюмініевыя стужкі шырынёй да 2000 мкм і таўшчынёй да 250 мкм таксама можна склейваць з дапамогай ультрагукавога кліну, як павялічыліся патрабаванні да злучэнняў з нізкай завесай і высокай шчыльнасцю.

Што такое залаты склейвальны дрот?

Склейванне залатым дротам - гэта працэс, пры якім залаты дрот прымацоўваецца да дзвюх кропак зборкі, каб утварыць узаемасувязь або электраправодны шлях.Цяпло, ультрагук і сіла выкарыстоўваюцца для фарміравання кропак мацавання залатога дроту. Працэс стварэння кропкі мацавання пачынаецца з фарміравання залатога шарыка на кончыку інструмента для злучэння дроту, капіляра.Гэты шар націскаецца на нагрэтую паверхню зборкі, пры гэтым прымяняецца як спецыфічная для прымянення сіла, так і ультрагукавы рух з частатой 60 кГц - 152 кГц з дапамогай інструмента. Пасля таго, як будзе зроблена першая сувязь, дротам будуць маніпуляваць у строга кантраляваным рэжыме. спосаб фарміравання адпаведнай формы завесы для геаметрыі зборкі.Затым другая сувязь, якую часта называюць швом, фарміруецца на іншай паверхні, націскаючы дротам і выкарыстоўваючы заціск, каб разарваць дрот у месцы злучэння.

Склейванне залатым дротам прапануе метад узаемасувязі ўнутры пакетаў з высокай электраправоднасцю, амаль на парадак большай, чым некаторыя прыпоі.Акрамя таго, залатыя драты маюць высокую ўстойлівасць да акіслення ў параўнанні з іншымі матэрыяламі правадоў і мякчэй, чым большасць, што вельмі важна для адчувальных паверхняў.
Працэс таксама можа адрознівацца ў залежнасці ад патрэбаў зборкі.У выпадку з адчувальнымі матэрыяламі залаты шарык можна размясціць на другім участку злучэння, каб стварыць як больш моцную сувязь, так і больш «мяккую», каб прадухіліць пашкоджанне паверхні кампанента.У вузкіх прасторах адзін мяч можа быць выкарыстаны ў якасці адпраўной кропкі для дзвюх сувязей, утвараючы сувязь у форме літары "V".Калі драцяное злучэнне павінна быць больш трывалым, на шво можна пакласці шарык, каб утварыць ахоўнае злучэнне, павялічваючы стабільнасць і трываласць дроту.Мноства розных прыкладанняў і варыянтаў злучэння дроту амаль бязмежныя, і іх можна дасягнуць з дапамогай аўтаматызаванага праграмнага забеспячэння ў сістэмах злучэння дроту Palomar.