Soluzzjonijiet

TWASSIL TAL-WAJER

SKEDA INFORMATTIVA TAL-BAŻI TAL-GĦARFIEN

X'inhu t-Twaħħil tal-Wajer?

It-twaħħil tal-wajer huwa l-metodu li bih tul ta' wajer tal-metall artab b'dijametru żgħir jitwaħħal ma' wiċċ metalliku kompatibbli mingħajr l-użu ta' stann, fluss, u f'xi każijiet bl-użu ta' sħana 'l fuq minn 150 grad Celsius. Metalli rotob jinkludu Deheb (Au), Ram (Cu), Fidda (Ag), Aluminju (Al) u ligi bħal Palladju-Fidda (PdAg) u oħrajn.

Nifhmu t-Tekniki u l-Proċessi tal-Irbit tal-Wajers għall-Applikazzjonijiet tal-Assemblaġġ tal-Mikro Elettronika.
Tekniki / Proċessi ta' Twaħħil ta' Kunjard: Żigarella, Ballun Termosoniċi & Twaħħil ta' Kunjard Ultrasoniku
It-twaħħil tal-wajer huwa l-metodu li bih isiru interkonnessjonijiet bejn ċirkwit integrat (IC) jew apparat semikonduttur simili u l-pakkett jew il-qafas tal-wajer tiegħu waqt il-manifattura. Huwa wkoll komunement użat issa biex jipprovdi konnessjonijiet elettriċi f'assemblaġġi ta' pakketti ta' batteriji tal-jone tal-litju. It-twaħħil tal-wajer ġeneralment huwa meqjus bħala l-aktar kosteffettiv u flessibbli mit-teknoloġiji ta' interkonnessjoni mikroelettronika disponibbli, u jintuża fil-maġġoranza tal-pakketti semikondutturi prodotti llum. Hemm diversi tekniki ta' twaħħil tal-wajer, li jinkludu: Twaħħil tal-Wajer b'Termo-Kompressjoni:
It-twaħħil tal-wajer b'termo-kompressjoni (li jingħaqad ma' uċuħ probabbli (ġeneralment Au) flimkien taħt forza ta' kklampjar b'temperaturi għoljin tal-interfaċċja, tipikament akbar minn 300°C, biex jipproduċi weldjatura), ġie żviluppat inizjalment fis-snin ħamsin għal interkonnessjonijiet tal-mikroelettronika, madankollu dan ġie malajr sostitwit minn twaħħil ultrasoniku u termosoniku fis-snin sittin bħala t-teknoloġija dominanti tal-interkonnessjoni. It-twaħħil b'termo-kompressjoni għadu jintuża għal applikazzjonijiet niċċa llum, iżda ġeneralment jiġi evitat mill-manifatturi minħabba t-temperaturi għoljin (spiss ta' ħsara) tal-interfaċċja meħtieġa sabiex issir twaħħil b'suċċess. Twaħħil tal-Wajer b'Kunjard Ultrasoniku:
Fis-snin sittin, it-twaħħil tal-wajer b'feles ultrasoniku sar il-metodoloġija dominanti tal-interkonnessjoni. L-applikazzjoni ta' vibrazzjoni ta' frekwenza għolja (permezz ta' transducer reżonanti) għall-għodda tat-twaħħil b'forza ta' kklampjar simultanja, ippermettiet li l-wajers tal-Aluminju u tad-Deheb jiġu wweldjati f'temperatura tal-kamra. Din il-vibrazzjoni ultrasonika tgħin fit-tneħħija ta' kontaminanti (ossidi, impuritajiet, eċċ.) mill-uċuħ tat-twaħħil fil-bidu taċ-ċiklu tat-twaħħil, u fil-promozzjoni tat-tkabbir intermetalliku biex tiżviluppa u tissaħħaħ aktar ir-rabta. Il-frekwenzi tipiċi għat-twaħħil huma 60 – 120 KHz. It-teknika tal-feles ultrasoniku għandha żewġ teknoloġiji ewlenin tal-proċess: Twaħħil ta' wajer kbir (tqil) għal wajers b'dijametru ta' >100µm Twaħħil ta' wajer fin (żgħir) għal wajers b'dijametru ta' <75µm Eżempji ta' ċikli tipiċi ta' twaħħil ultrasoniku jistgħu jinstabu hawn għal wajer fin u hawn għal wajer kbir. It-twaħħil tal-wajer b'feles ultrasoniku juża għodda speċifika ta' twaħħil jew "feles," ġeneralment mibni minn Tungsten Carbide (għal wajer tal-Aluminju) jew Titanium Carbide (għal wajer tad-Deheb) skont ir-rekwiżiti tal-proċess u d-dijametri tal-wajer; Kunjardi b'ponta taċ-ċeramika għal applikazzjonijiet distinti huma wkoll disponibbli. Twaħħil tal-Wajer Termosoniku:
Fejn ikun meħtieġ tisħin supplimentari (tipikament għal wajer tad-deheb, b'interfaċċji ta' twaħħil fil-medda ta' 100 – 250°C), il-proċess jissejjaħ twaħħil ta' wajer termosoniku. Dan għandu vantaġġi kbar fuq is-sistema tradizzjonali ta' termo-kompressjoni, peress li huma meħtieġa temperaturi ta' interfaċċja ħafna aktar baxxi (issemma twaħħil ta' deheb f'temperatura tal-kamra iżda fil-prattika mhux affidabbli mingħajr sħana addizzjonali). Twaħħil ta' Blalen Termosoniku:
Forma oħra ta' twaħħil ta' wajers Termosoniċi hija t-Twaħħil tal-Ballun (ara ċ-ċiklu tat-twaħħil tal-ballun hawn). Din il-metodoloġija tuża għodda taċ-ċeramika ta' twaħħil kapillari fuq id-disinji tradizzjonali tal-feles biex tgħaqqad l-aqwa kwalitajiet kemm fit-termo-kompressjoni kif ukoll fit-twaħħil ultrasoniku mingħajr l-iżvantaġġi. Il-vibrazzjoni termosonika tiżgura li t-temperatura tal-interfaċċja tibqa' baxxa, filwaqt li l-ewwel interkonnessjoni, it-twaħħil tal-ballun ikkompressat termalment jippermetti li l-wajer u r-rabta sekondarja jitqiegħdu fi kwalunkwe direzzjoni, mhux f'linja mal-ewwel rabta, li hija restrizzjoni fit-twaħħil tal-wajers Ultrasoniċi. Għal manifattura awtomatika u ta' volum għoli, it-twaħħil tal-ballun huwa konsiderevolment aktar mgħaġġel mit-twaħħil Ultrasoniku / Termosoniċi (Fles), u b'hekk it-twaħħil tal-ballun Termosoniċi huwa t-teknoloġija ta' interkonnessjoni dominanti fil-mikroelettronika għall-aħħar 50+ sena. Twaħħil taż-Żigarella:
It-twaħħil tar-ribbons, bl-użu ta' tejps metalliċi ċatti, ilu dominanti fl-elettronika RF u Microwave għal għexieren ta' snin (ir-ribbon jipprovdi titjib sinifikanti fit-telf tas-sinjal [effett tal-ġilda] meta mqabbel mal-wajer tond tradizzjonali). Ribbons żgħar tad-Deheb, tipikament sa 75µm wiesgħa u 25µm ħoxnin, huma mwaħħlin permezz ta' proċess Termosoniku b'għodda kbira ta' twaħħil b'feles b'wiċċ ċatt. Ribbons tal-aluminju sa 2,000µm wiesgħa u 250µm ħoxnin jistgħu wkoll jiġu mwaħħlin bi proċess Ultrasoniku ta' feles, peress li r-rekwiżit għal interkonnessjonijiet b'linja aktar baxxa u densità għolja żdied.

X'inhu wajer ta' twaħħil tad-deheb?

It-twaħħil tal-wajer tad-deheb huwa l-proċess li bih wajer tad-deheb jiġi mwaħħal ma' żewġ punti f'assemblaġġ biex jifforma interkonnessjoni jew mogħdija konduttiva elettrikament. Is-sħana, l-ultrasonika, u l-forza huma kollha impjegati biex jiffurmaw il-punti ta' twaħħil għall-wajer tad-deheb. Il-proċess tal-ħolqien tal-punt ta' twaħħil jibda bil-formazzjoni ta' ballun tad-deheb fil-ponta tal-għodda tat-twaħħil tal-wajer, il-kapillari. Dan il-ballun jiġi ppressat fuq il-wiċċ imsaħħan tal-assemblaġġ filwaqt li jiġi applikat kemm ammont ta' forza speċifiku għall-applikazzjoni kif ukoll frekwenza ta' 60kHz - 152kHz ta' moviment ultrasoniku bl-għodda. Ladarba tkun saret l-ewwel rabta, il-wajer jiġi mmanipulat b'mod ikkontrollat ​​​​​​b'mod ikkontrollat ​​​​​​strett biex jifforma l-forma ta' linja xierqa għall-ġeometrija tal-assemblaġġ. It-tieni rabta, ħafna drabi msejħa l-punt, imbagħad tiġi ffurmata fuq il-wiċċ l-ieħor billi tagħfas 'l isfel bil-wajer u tuża morsa biex tiċrita l-wajer fir-rabta.

It-twaħħil tal-wajer tad-deheb joffri metodu ta' interkonnessjoni fi ħdan pakketti li huwa konduttiv ħafna elettrikament, kważi ordni ta' kobor akbar minn xi stannijiet. Barra minn hekk, il-wajers tad-deheb għandhom tolleranza għolja għall-ossidazzjoni meta mqabbla ma' materjali oħra tal-wajer u huma aktar rotob minn ħafna oħrajn, li huwa essenzjali għal uċuħ sensittivi.
Il-proċess jista' jvarja wkoll skont il-bżonnijiet tal-assemblaġġ. B'materjali sensittivi, ballun tad-deheb jista' jitqiegħed fuq it-tieni żona ta' twaħħil biex tinħoloq kemm rabta aktar b'saħħitha kif ukoll rabta "aktar ratba" biex tiġi evitata ħsara lill-wiċċ tal-komponent. Bi spazji stretti, ballun wieħed jista' jintuża bħala punt tat-tluq għal żewġ rabtiet, u b'hekk tifforma rabta forma ta' "V". Meta rabta tal-wajer teħtieġ li tkun aktar robusta, ballun jista' jitqiegħed fuq ponta biex tifforma rabta ta' sigurtà, u b'hekk tiżdied l-istabbiltà u s-saħħa tal-wajer. Il-ħafna applikazzjonijiet u varjazzjonijiet differenti għat-twaħħil tal-wajer huma kważi bla limitu u jistgħu jinkisbu permezz tal-użu tas-softwer awtomatizzat fuq is-sistemi ta' twaħħil tal-wajer ta' Palomar.