መፍትሄዎች

ሽቦ ማያያዝ

የእውቀት መሰረት እውነታ ወረቀት

Wire Bonding ምንድን ነው?

ሽቦ ማገናኘት አነስተኛ ዲያሜትር ያለው ለስላሳ የብረት ሽቦ ርዝመቱ ከተመጣጣኝ ብረታ ብረት ጋር የሚገጣጠምበት ዘዴ ነው ሻጭ ፣ ፍሰት ፣ እና በአንዳንድ ሁኔታዎች ከ 150 ዲግሪ ሴንቲግሬድ በላይ ሙቀትን በመጠቀም። ለስላሳ ብረቶች ወርቅ (አው)፣ መዳብ (ኩ)፣ ሲልቨር (አግ)፣ ​​አልሙኒየም (አል) እና እንደ ፓላዲየም-ሲልቨር (PdAg) እና ሌሎች ውህዶችን ያካትታሉ።

ለማይክሮ ኤሌክትሮኒክስ መሰብሰቢያ አፕሊኬሽኖች የሽቦ ትስስር ቴክኒኮችን እና ሂደቶችን መረዳት።
የሽብልቅ ማሰሪያ ቴክኒኮች/ሂደቶች፡ ሪባን፣ ቴርሞሶኒክ ኳስ እና Ultrasonic Wedge Bond
ሽቦ ማገናኘት በተቀናጀ ወረዳ (አይሲ) ወይም ተመሳሳይ ሴሚኮንዳክተር መሳሪያ እና በማኑፋክቸሪንግ ወቅት በጥቅሉ ወይም በሊድ ፍሬም መካከል ግንኙነቶችን የመፍጠር ዘዴ ነው። በተጨማሪም በሊቲየም-አዮን የባትሪ ጥቅል ውስጥ የኤሌክትሪክ ግንኙነቶችን ለማቅረብ አሁን ጥቅም ላይ ይውላል.የሽቦ ትስስር በአጠቃላይ ከሚገኙት የማይክሮ ኤሌክትሮኒክስ ትስስር ቴክኖሎጂዎች በጣም ወጪ ቆጣቢ እና ተለዋዋጭ ተደርጎ ይቆጠራል, እና ዛሬ በተመረቱት በአብዛኛዎቹ ሴሚኮንዳክተር ፓኬጆች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል. በርካታ የሽቦ ማያያዣ ቴክኒኮች ናቸው፣ እነሱም የሚያካትቱት: Thermo-Compression Wire Bonding:
የቴርሞ-መጭመቂያ ሽቦ ትስስር (ከሚቻሉት ንጣፎች (አብዛኛውን ጊዜ አው) በአንድ ላይ በመገጣጠም ሃይል ከከፍተኛ በይነገጽ ሙቀት፣ በተለይም ከ300 ዲግሪ ሴንቲግሬድ በላይ፣ ዌልድ ለማምረት) በመጀመሪያ በ1950ዎቹ ለማይክሮ ኤሌክትሮኒክስ ትስስር ተፈጠረ። በ 60 ዎቹ ውስጥ እንደ ዋና የግንኙነት ቴክኖሎጂ በፍጥነት በ Ultrasonic & Thermosonic bonding ተተክቷል። የቴርሞ-መጭመቂያ ትስስር ዛሬም ለቆንጆ አፕሊኬሽኖች ጥቅም ላይ ይውላል፣ነገር ግን በአጠቃላይ ስኬታማ ትስስር ለመፍጠር በሚያስፈልገው ከፍተኛ (ብዙውን ጊዜ የሚጎዳ) የበይነገጽ የሙቀት መጠን ምክንያት በአምራቾች ይርቃል። Ultrasonic Wedge Wire Bonding፡
በ1960ዎቹ የ Ultrasonic wedge wire bond ዋንኛ የግንኙነት ዘዴ ሆነ። ከፍተኛ ድግግሞሽ ንዝረትን (በሚያስተጋባ ትራንስዱስተር በኩል) ወደ ማያያዣ መሳሪያው በአንድ ጊዜ የመቆንጠጫ ሃይል በመጠቀም የአሉሚኒየም እና የወርቅ ሽቦዎች በክፍል ሙቀት ውስጥ እንዲገጣጠሙ ተፈቅዶላቸዋል። ይህ የአልትራሳውንድ ንዝረት በመገጣጠሚያው ዑደት መጀመሪያ ላይ ብክለትን (ኦክሳይድን ፣ ቆሻሻዎችን ፣ ወዘተ.) ከግንኙነት ንጣፎችን ለማስወገድ እና የ intermetallic እድገትን በማስፋፋት ትስስሩን የበለጠ ለማዳበር እና ለማጠናከር ይረዳል ። ለግንኙነት የተለመዱ ድግግሞሾች 60 – 120 kHz ናቸው።የአልትራሳውንድ ዊጅ ቴክኒክ ሁለት ዋና ዋና የሂደት ቴክኖሎጂዎች አሉት፡ትልቅ (ከባድ) የሽቦ ትስስር ለ>100µm ዲያሜትር ሽቦዎች ጥሩ (ትንሽ) ሽቦ ትስስር ለ<75µm ዲያሜትር ሽቦዎች የተለመዱ የአልትራሳውንድ ትስስር ዑደቶች ምሳሌዎች እዚህ ይገኛሉ። ለጥሩ ሽቦ እና እዚህ ለትልቅ ሽቦ አልትራሶኒክ የሽብልቅ ሽቦ ማሰሪያ አንድ የተወሰነ የመገጣጠሚያ መሳሪያ ወይም "wedge" ይጠቀማል, ብዙውን ጊዜ ከ Tungsten Carbide (ለአሉሚኒየም ሽቦ) ወይም ከቲታኒየም ካርቦይድ (ለወርቅ ሽቦ) በሂደቱ መስፈርቶች እና በሽቦ ዲያሜትሮች ላይ በመመስረት; ለተለየ አፕሊኬሽኖች የሴራሚክ ቲፕ ዊዝ እንዲሁ ይገኛሉ።የቴርሞሶኒክ ሽቦ ትስስር፡
ተጨማሪ ማሞቂያ በሚያስፈልግበት ቦታ (በተለምዶ ለወርቅ ሽቦ፣ ከ100-250 ዲግሪ ሴንቲግሬድ ባለው ክልል ውስጥ የመተሳሰሪያ መገናኛዎች ያሉት)፣ ሂደቱ Thermosonic wire bonding ይባላል። ይህ ከባህላዊው ቴርሞ-መጭመቂያ ስርዓት ትልቅ ጥቅም አለው ፣ ምክንያቱም ብዙ ዝቅተኛ በይነገጽ የሙቀት መጠን ስለሚፈለግ (Au bonding በክፍል ሙቀት ተጠቅሷል ነገር ግን በተግባር ግን ያለ ተጨማሪ ሙቀት አስተማማኝ አይደለም) Thermosonic Ball Bonding:
ሌላው የቴርሞሶኒክ ሽቦ ትስስር የኳስ ቦንድንግ ነው (የኳስ ቦንድ ዑደት እዚህ ይመልከቱ)። ይህ ዘዴ በቴርሞ-መጭመቂያ እና በአልትራሳውንድ ትስስር ውስጥ ያሉ እንቅፋቶች ሳይኖሩበት ምርጥ ጥራቶችን ለማጣመር በባህላዊ የሽብልቅ ዲዛይኖች ላይ የሴራሚክ ካፕላሪ ማያያዣ መሳሪያን ይጠቀማል። Thermosonic ንዝረት የበይነገጽ ሙቀት ዝቅተኛ ሆኖ እንደሚቆይ ያረጋግጣል፣የመጀመሪያው መገናኘቱ፣በሙቀት-የተጨመቀ የኳስ ቦንድ ሽቦውን እና ሁለተኛ ደረጃ ትስስርን በማንኛውም አቅጣጫ እንዲቀመጥ ያስችለዋል፣ከመጀመሪያው ቦንድ ጋር መስመር ውስጥ ሳይሆን፣ይህም በአልትራሳውንድ ሽቦ ትስስር ላይ ገደብ ነው። . ለአውቶማቲክ ከፍተኛ መጠን ለማምረት የኳስ ቦነሮች ከ Ultrasonic / Thermosonic (Wdge) bonders በከፍተኛ ፍጥነት ፈጣኖች ናቸው፣ ይህም ቴርሞሶኒክ ኳስ ትስስር በማይክሮ ኤሌክትሮኒክስ ውስጥ ላለፉት 50+ ዓመታት ቀዳሚ የግንኙነት ቴክኖሎጂ ያደርገዋል። ሪባን ቦንዲንግ፡
ጠፍጣፋ የብረት ካሴቶችን በመጠቀም የሪባን ትስስር በ RF እና በማይክሮዌቭ ኤሌክትሮኒክስ ውስጥ ለብዙ አሥርተ ዓመታት የበላይ ሆኖ ቆይቷል (በሲግናል ብክነት [የቆዳ ውጤት] ከባህላዊ ክብ ሽቦ ጋር ትልቅ መሻሻል እያደረገ ነው። ትንንሽ የወርቅ ሪባን፣በተለምዶ እስከ 75µm ስፋት እና 25µm ውፍረት፣ በቴርሞሶኒክ ሂደት ከትልቅ ጠፍጣፋ ፊት የሽብልቅ ማያያዣ መሳሪያ ጋር ተያይዘዋል።እስከ 2,000µm ስፋት እና 250µm ውፍረት ያለው የአሉሚኒየም ጥብጣብ እንዲሁ ከአልትራሶኒክ የሽብልቅ ሂደት ጋር ሊጣመር ይችላል። ለታችኛው loop ፣ ከፍተኛ መጠጋጋት ግንኙነቶች አስፈላጊነት ጨምሯል።

የወርቅ ማያያዣ ሽቦ ምንድን ነው?

የወርቅ ሽቦ ትስስር የወርቅ ሽቦ በሁለት ነጥቦች ላይ በመገጣጠም እርስ በርስ ግንኙነት ወይም በኤሌክትሪክ የሚሰራ መንገድ ለመፍጠር የሚደረግ ሂደት ነው። ሙቀት፣ አልትራሳውንድ እና ሃይል ለወርቁ ሽቦ የማያያዝ ነጥቦቹን ለመስራት ተቀጥረዋል።የማያያዝ ነጥብን የመፍጠር ሂደት የሚጀምረው በሽቦ ቦንድ መሳሪያ ጫፍ ላይ የወርቅ ኳስ በመፍጠር ነው ካፒላሪ። ይህ ኳስ ሁለቱንም አፕሊኬሽን-ተኮር የኃይል መጠን እና የ 60kHz ድግግሞሽ - 152kHz የአልትራሳውንድ እንቅስቃሴን ከመሳሪያው ጋር ሲተገበር በሞቀ የመሰብሰቢያ ቦታ ላይ ተጭኗል።የመጀመሪያው ቦንድ ከተሰራ በኋላ ሽቦው በጥብቅ ቁጥጥር የሚደረግበት ይሆናል። ለስብሰባው ጂኦሜትሪ ተገቢውን የሉፕ ቅርጽ ለመቅረጽ መንገድ. ሁለተኛው ትስስር, ብዙውን ጊዜ ስፌት ተብሎ የሚጠራው, በሌላኛው ገጽ ላይ ደግሞ ሽቦውን በመጫን እና በማሰሪያው ላይ ያለውን ሽቦ ለመቅደድ ክላምፕ በመጠቀም ይሠራል.

የወርቅ ሽቦ ትስስር በጥቅሎች ውስጥ በጣም በኤሌክትሪክ የሚሰራ፣ ከአንዳንድ ሻጮች የሚበልጥ የመጠን ቅደም ተከተል ያለው የግንኙነት ዘዴን ይሰጣል። በተጨማሪም የወርቅ ሽቦዎች ከሌሎች የሽቦ ቁሳቁሶች ጋር ሲነፃፀሩ ከፍተኛ የኦክስዲሽን መቻቻል አላቸው እና ከአብዛኛዎቹ የበለጠ ለስላሳዎች ናቸው, ይህም ለስሜታዊ ገጽታዎች አስፈላጊ ነው.
በስብሰባው ፍላጎት መሰረት ሂደቱም ሊለያይ ይችላል. ከስሱ ቁሶች ጋር የወርቅ ኳስ በሁለተኛው የመተሳሰሪያ ቦታ ላይ ሁለቱንም ጠንካራ ትስስር እና "ለስላሳ" ትስስር ለመፍጠር የንጥሉ ገጽታ ላይ ጉዳት እንዳይደርስ ማድረግ ይቻላል. በጠባብ ቦታዎች አንድ ነጠላ ኳስ ለሁለት ቦንዶች እንደ መነሻ ሆኖ የ "V" ቅርጽ ያለው ትስስር ይፈጥራል. የሽቦ ማሰሪያው የበለጠ ጠንካራ መሆን ሲኖርበት, ኳሱን በሲሚንቶው ላይ በማስቀመጥ የደህንነት ትስስር ለመፍጠር, የሽቦውን መረጋጋት እና ጥንካሬ ይጨምራል. በሽቦ ማገናኘት ላይ ያሉት ብዙ የተለያዩ አፕሊኬሽኖች እና ልዩነቶች ገደብ የለሽ ናቸው እና በPalomar's wire bond ስርዓቶች ላይ አውቶማቲክ ሶፍትዌርን በመጠቀም ሊገኙ ይችላሉ።