መፍትሄዎች

የሽቦ ትስስር

የእውቀት መሰረት እውነታ ወረቀት

የሽቦ ትስስር ምንድን ነው?

የሽቦ ትስስር ማለት ትንሽ ዲያሜትር ያለው ለስላሳ የብረት ሽቦ ከብረት ወለል ጋር ሳይቀላቀል፣ ፈሳሽ ሳይጠቀም እና በአንዳንድ ሁኔታዎች ከ150 ዲግሪ ሴልሺየስ በላይ ሙቀት በመጠቀም የሚጣበቅበት ዘዴ ነው። ለስላሳ ብረቶች ወርቅ (Au)፣ መዳብ (Cu)፣ ብር (Ag)፣ አሉሚኒየም (Al) እና እንደ ፓላዲየም-ብር (PdAg) እና ሌሎችም ያሉ ቅይጥዎችን ያካትታሉ።

ለማይክሮ ኤሌክትሮኒክስ የመገጣጠሚያ አፕሊኬሽኖች የሽቦ ትስስር ቴክኒኮችን እና ሂደቶችን መረዳት።
የዊጅ ትስስር ቴክኒኮች/ሂደቶች፡ ሪባን፣ ቴርሞሶኒክ ኳስ እና አልትራሳውንድ ዊጅ ቦንድ
የሽቦ ትስስር በማምረት ወቅት በተቀናጀ ዑደት (IC) ወይም ተመሳሳይ ሴሚኮንዳክተር መሳሪያ እና በማሸጊያው ወይም በሊድ ፍሬም መካከል ግንኙነቶችን የማዘጋጀት ዘዴ ነው። እንዲሁም በአሁኑ ጊዜ በሊቲየም-አዮን የባትሪ ጥቅል ስብስቦች ውስጥ የኤሌክትሪክ ግንኙነቶችን ለማቅረብ በተለምዶ ጥቅም ላይ ይውላል። የሽቦ ትስስር በአጠቃላይ ከሚገኙት የማይክሮኤሌክትሮኒክስ መገናኛ ቴክኖሎጂዎች ውስጥ በጣም ወጪ ቆጣቢ እና ተለዋዋጭ እንደሆነ ተደርጎ የሚቆጠር ሲሆን ዛሬ በሚመረቱት አብዛኛዎቹ የሴሚኮንዳክተር ፓኬጆች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል። በርካታ የሽቦ ትስስር ቴክኒኮች አሉ፣ እነሱም፡- ቴርሞ-መጭመቂያ የሽቦ ትስስር፡
የቴርሞ-መጭመቂያ ሽቦ ትስስር (ከሚከሰቱ ቦታዎች (ብዙውን ጊዜ Au) ጋር በማጣመር ከፍተኛ በይነገጽ የሙቀት መጠን ካለው ከፍተኛ በይነገጽ ሙቀት ጋር በማጣመር፣ በተለይም ከ300°ሴ በላይ፣ ብየዳ ለማምረት)፣ መጀመሪያ ላይ በ1950ዎቹ ለማይክሮኤሌክትሮኒክስ ግንኙነቶች የተዘጋጀ ነበር፣ ነገር ግን ይህ በ60ዎቹ ውስጥ እንደ ዋና የግንኙነት ቴክኖሎጂ በአልትራሳውንድ እና በቴርሞሶኒክ ትስስር በፍጥነት ተተክቷል። የቴርሞ-መጭመቂያ ትስስር ዛሬም ለየብቻ አፕሊኬሽኖች ጥቅም ላይ ውሏል፣ ነገር ግን ስኬታማ ትስስር ለመፍጠር የሚያስፈልጉት ከፍተኛ (ብዙውን ጊዜ ጎጂ) የበይነገጽ የሙቀት መጠኖች ስላሉ በአጠቃላይ አምራቾች ይወገዳሉ። የአልትራሳውንድ ዌጅ ሽቦ ትስስር፡
በ1960ዎቹ የአልትራሳውንድ ሽብልቅ ሽቦ ትስስር ዋነኛው የግንኙነት ዘዴ ሆነ። ከፍተኛ ድግግሞሽ ንዝረት (በማስተጋባት ትራንስዱሰር) በአንድ ጊዜ የመቆለፍ ኃይል በመጠቀም ወደ ማያያዣ መሳሪያው መተግበር የአሉሚኒየም እና የወርቅ ሽቦዎች በክፍል ሙቀት እንዲገጣጠሙ አስችሏቸዋል። ይህ የአልትራሳውንድ ንዝረት በማያያዝ ዑደት መጀመሪያ ላይ ከማያያዣ ቦታዎች ላይ ብክለትን (ኦክሳይድ፣ ቆሻሻዎች፣ ወዘተ) ለማስወገድ እና ትስስርን የበለጠ ለማዳበር እና ለማጠናከር የኢንተርሜታል እድገትን በማስፋፋት ይረዳል። ለማያያዝ የተለመዱ ድግግሞሽዎች 60 - 120 KHz ናቸው። የአልትራሳውንድ ሽብልቅ ቴክኒክ ሁለት ዋና ዋና የሂደት ቴክኖሎጂዎች አሉት፡- ለ>100µm ዲያሜትር ሽቦዎች ትልቅ (ከባድ) የሽቦ ትስስር ለ<75µm ዲያሜትር ሽቦዎች ጥሩ (ትንሽ) የሽቦ ትስስር የተለመዱ የአልትራሳውንድ ትስስር ዑደቶች ምሳሌዎች ለጥሩ ሽቦ እዚህ እና ለትልቅ ሽቦ እዚህ ይገኛሉ። የአልትራሳውንድ ሽብልቅ ሽቦ ትስስር እንደ ሂደቱ መስፈርቶች እና የሽቦ ዲያሜትሮች ላይ በመመስረት የተወሰነ የማሰሪያ መሳሪያ ወይም "ዊጅ" ይጠቀማል፤ ለተለያዩ አፕሊኬሽኖች የሴራሚክ ጫፍ ያላቸው ዊዶችም ይገኛሉ። ቴርሞሶኒክ ሽቦ ትስስር፡
ተጨማሪ ማሞቂያ በሚያስፈልግበት ቦታ (በተለምዶ ለወርቅ ሽቦ፣ ከ100 - 250°ሴ ባለው ክልል ውስጥ የማጣበቂያ በይነገጾች ያሉት)፣ ሂደቱ የቴርሞሶኒክ ሽቦ ትስስር ይባላል። ይህ ከባህላዊው የቴርሞ-መጭመቂያ ስርዓት ጋር ሲነጻጸር ትልቅ ጥቅም አለው፣ ምክንያቱም በጣም ዝቅተኛ የበይነገጽ ሙቀት ያስፈልጋል (በክፍል ሙቀት ውስጥ የኤው ትስስር ተጠቅሷል ነገር ግን በተግባር ያለ ተጨማሪ ሙቀት አስተማማኝ አይደለም)። ቴርሞሶኒክ ኳስ ትስስር፡
ሌላኛው የቴርሞሶኒክ ሽቦ ትስስር የኳስ ትስስር ዘዴ ነው (የኳስ ትስስር ዑደትን እዚህ ይመልከቱ)። ይህ ዘዴ በባህላዊው የሽብልቅ ዲዛይኖች ላይ የሴራሚክ ካፒላሪ ማያያዣ መሳሪያን ይጠቀማል ይህም በሁለቱም በቴርሞ-መጭመቂያ እና በአልትራሳውንድ ማያያዣ ውስጥ ያሉትን ምርጥ ባህሪያት ያለምንም እንቅፋቶች ያጣምራል። የቴርሞሶኒክ ንዝረት የበይነገጽ የሙቀት መጠኑ ዝቅተኛ ሆኖ እንዲቆይ ያረጋግጣል፣ የመጀመሪያው ግንኙነት ደግሞ በሙቀት የተጨመቀ የኳስ ትስስር ሽቦው እና ሁለተኛ ደረጃ ትስስር በማንኛውም አቅጣጫ እንዲቀመጡ ያስችላቸዋል፣ ከመጀመሪያው ትስስር ጋር የማይጣጣም ነው፣ ይህም በአልትራሳውንድ ሽቦ ማያያዣ ውስጥ ገደብ ነው። ለአውቶማቲክ፣ ከፍተኛ መጠን ያለው ምርት፣ የኳስ ማያያዣዎች ከአልትራሳውንድ / ቴርሞሶኒክ (ዊጅ) ማያያዣዎች በጣም ፈጣን ናቸው፣ ይህም የቴርሞሶኒክ ኳስ ባለፉት 50+ ዓመታት በማይክሮኤሌክትሮኒክስ ውስጥ ዋነኛውን የመገናኛ ቴክኖሎጂ እንዲይዝ ያደርገዋል። የሪባን ማያያዣ፡
ጠፍጣፋ የብረት ቴፖችን በመጠቀም የሪባን ትስስር፣ በRF እና በማይክሮዌቭ ኤሌክትሮኒክስ ውስጥ ለአስርተ ዓመታት የበላይ ሆኖ ቆይቷል (ሪባን ከባህላዊ ክብ ሽቦ ጋር ሲነጻጸር በምልክት መጥፋት [የቆዳ ውጤት] ላይ ጉልህ መሻሻል አሳይቷል)። በተለምዶ እስከ 75µm ስፋት እና 25µm ውፍረት ያላቸው ትናንሽ የወርቅ ሪባኖች በትልቅ ጠፍጣፋ ፊት ያለው የሽብልቅ ማያያዣ መሳሪያ በቴርሞሶኒክ ሂደት ይያያዛሉ። እስከ 2,000µm ስፋት እና 250µm ውፍረት ያላቸው የአሉሚኒየም ሪባኖች ከአልትራሳውንድ ዊጅ ሂደት ጋር ሊጣመሩ ይችላሉ፣ ምክንያቱም ዝቅተኛ ዑደት፣ ከፍተኛ ጥግግት ያላቸው ግንኙነቶች አስፈላጊነት እየጨመረ በመምጣቱ።

የወርቅ ትስስር ሽቦ ምንድን ነው?

የወርቅ ሽቦ ትስስር የወርቅ ሽቦ በአንድ ስብሰባ ውስጥ ከሁለት ነጥቦች ጋር በመገናኘት የግንኙነት ወይም የኤሌክትሪክ ማስተላለፊያ መንገድ የሚፈጥርበት ሂደት ነው። ሙቀት፣ አልትራሳውንድ እና ኃይል ለወርቅ ሽቦው የማያያዝ ነጥቦችን ለመፍጠር ጥቅም ላይ ይውላሉ። የማያያዝ ነጥብ የመፍጠር ሂደት የሚጀምረው በሽቦ ማሰሪያ መሳሪያው ጫፍ ላይ የወርቅ ኳስ በመፍጠር ነው፣ ካፒላሪ። ይህ ኳስ በመሳሪያው ላይ በመተግበር ላይ የተወሰነ የኃይል መጠን እና 60kHz - 152kHz የአልትራሳውንድ እንቅስቃሴ ድግግሞሽ ሲተገበር በሚሞቅ የመሰብሰቢያ ወለል ላይ ይጫናል። የመጀመሪያው ትስስር ከተሰራ በኋላ ሽቦው በጥብቅ ቁጥጥር ስር ባለ መልኩ ለስብስቡ ጂኦሜትሪ ተገቢውን የሉፕ ቅርፅ ይፈጥራል። ሁለተኛው ትስስር፣ ብዙውን ጊዜ ስፌት ተብሎ የሚጠራው፣ ከዚያም በሌላኛው ገጽ ላይ ሽቦውን በመጫን እና ሽቦውን በመቅደድ በማሰሪያው ላይ ክላምፕ በመጠቀም ይፈጠራል።

የወርቅ ሽቦ ትስስር በጥቅሎች ውስጥ ከፍተኛ የኤሌክትሪክ ማስተላለፊያ ዘዴን ይሰጣል፣ ከአንዳንድ ብረቶች የበለጠ መጠን ያለው ቅደም ተከተል አለው። በተጨማሪም፣ የወርቅ ሽቦዎች ከሌሎች የሽቦ ቁሳቁሶች ጋር ሲነፃፀሩ ከፍተኛ የኦክሳይድ መቻቻል አላቸው እና ከአብዛኛዎቹ ይልቅ ለስላሳ ናቸው፣ ይህም ለስሱ ቦታዎች አስፈላጊ ነው።
ሂደቱም እንደ ስብሰባው ፍላጎቶች ሊለያይ ይችላል። ሚስጥራዊ በሆኑ ቁሳቁሶች፣ የወርቅ ኳስ በሁለተኛው የማሰሪያ ቦታ ላይ ሊቀመጥ ይችላል፣ ይህም ጠንካራ ትስስር እና የክፍሉ ወለል ላይ ጉዳት እንዳይደርስ ለመከላከል “ለስላሳ” ትስስር ይፈጥራል። ጠባብ ቦታዎች ሲኖሩ፣ አንድ ኳስ ለሁለት ማሰሪያዎች እንደ መነሻ ነጥብ ሊያገለግል ይችላል፣ ይህም “V” ቅርጽ ያለው ትስስር ይፈጥራል። የሽቦ ትስስር የበለጠ ጠንካራ መሆን ሲያስፈልግ፣ የደህንነት ትስስር ለመፍጠር አንድ ኳስ በስፌት ላይ ሊቀመጥ ይችላል፣ ይህም የሽቦውን መረጋጋት እና ጥንካሬ ይጨምራል። የሽቦ ትስስር ብዙ የተለያዩ አፕሊኬሽኖች እና ልዩነቶች ወሰን የለሽ ናቸው እና በፓሎማር የሽቦ ትስስር ስርዓቶች ላይ ባለው አውቶማቲክ ሶፍትዌር በመጠቀም ሊሳኩ ይችላሉ።