Чечимдер

ЗЫМ БАЙЛАНЫШЫ

БИЛИМ БАЗАСЫ

Wire Bonding деген эмне?

Зымдарды бириктирүү – кичинекей диаметри жумшак металл зымдын узундугун ширеткичти, флюсту колдонбостон, кээ бир учурларда 150 градус Цельсийден жогору жылуулукту колдонуу менен шайкеш металл бетине бекитүү ыкмасы. Жумшак металлдарга алтын (Au), жез (Cu), күмүш (Ag), алюминий (Al) жана эритмелери, мисалы, палладий-күмүш (PdAg) жана башкалар кирет.

Микро электроника монтаждоо колдонмолору үчүн Wire байланыш ыкмаларын жана процесстерин түшүнүү.
Клин менен байланыштыруу ыкмалары / процесстери: лента, термостук шар жана ультра үндүк клиндик байланыш
Зым менен байланыштыруу - өндүрүш учурунда интегралдык микросхема (IC) же окшош жарым өткөргүч түзүлүш менен анын пакети же коргошун рамкасынын ортосундагы байланыштарды түзүү ыкмасы. Ал ошондой эле азыр көбүнчө литий-иондук батарейка топтомдорунда электрдик байланыштарды камсыз кылуу үчүн колдонулат. Wire bonding жалпысынан микроэлектрондук интерконнект технологияларынын ичинен эң үнөмдүү жана ийкемдүү болуп эсептелет жана бүгүн өндүрүлгөн жарым өткөргүч пакеттердин көпчүлүгүндө колдонулат. бир нече зымдарды бириктирүү ыкмалары бар, алар төмөнкүлөрдү камтыйт: Термо-компрессиялык зымдар
Термо-кысуу зымдарын бириктирүү (эреже катары 300°Cден жогору, жогорку интерфейс температуралары менен кысуу күчү астында кысуу күчүнүн астында кысылышы мүмкүн болгон беттерди (көбүнчө Au) бириктирүү) алгач 1950-жылдары микроэлектрониканын интерконнекттери үчүн иштелип чыккан, бирок бул 60-жылдары үстөмдүк кылган интерконнект технологиясы катары УЗИ жана Термостук байланыш менен тез алмаштырылды. Термо-кысуу байланышы бүгүнкү күндө дагы ниша колдонмолору үчүн колдонулууда, бирок ийгиликтүү байланышты түзүү үчүн зарыл болгон жогорку (көп учурда зыян келтирүүчү) интерфейстин температурасына байланыштуу өндүрүүчүлөр аны колдонбойт.
1960-жылдары Ультрадыбыстык клиндик зымдарды бириктирүү басымдуу өз ара байланыш методологиясы болуп калды. Жогорку жыштыктагы титирөөнү (резонанстык өзгөрткүч аркылуу) бир убакта кысуу күчү менен бириктирүүчү аспапка колдонуу алюминий жана алтын зымдарын бөлмө температурасында ширетүүгө мүмкүндүк берди. Бул УЗИ титирөө байланыш айлампасынын башталышында байланыш беттеринен булгоочу заттарды (оксиддер, ыпластыктар, ж.б.) алып салууга жана байланышты андан ары өнүктүрүү жана бекемдөө үчүн металл аралык өсүүгө көмөктөшөт. Байланыштыруу үчүн типтүү жыштыктар 60 – 120 KHz. УЗИ клин техникасынын эки негизги процесс технологиясы бар: > 100µm диаметри үчүн чоң (оор) зым байланышы. <75μm диаметри үчүн ичке (майда) зым байланышы. Типтүү УЗИ байланыш циклдеринин мисалдарын бул жерден тапса болот. майда зым үчүн жана бул жерде чоң wire.Ultrasonic клин зым байланыш үчүн, адатта, вольфрам карбид (Алюминий зым үчүн) же титан карбид (Алтын зым үчүн) жараян талаптарына жана зым диаметрлерине жараша курулган белгилүү бир байланыш куралы же "клин" колдонот; өзүнчө колдонмолор үчүн керамикалык учтуу клиналар да бар. Термозондук зымды бириктирүү:
Кошумча жылытуу талап кылынган жерлерде (адатта Алтын зым үчүн, байланыш интерфейстери 100 – 250°C диапазондо), процесс термостук зымды байланыш деп аталат. Бул салттуу термо-кысуу системасына караганда чоң артыкчылыктарга ээ, анткени интерфейстин бир топ төмөн температуралары талап кылынат (комната температурасында Au-байланыш сөз болгон, бирок иш жүзүндө бул кошумча жылуулуксуз ишенимсиз).
Термозондук зымдарды бириктирүүнүн дагы бир түрү бул Шар байланышы (бул жерде шар байланыш циклин караңыз). Бул методологияда кемчиликсиз термо-кысуу жана ультра үн байланыштарындагы эң жакшы сапаттарды айкалыштыруу үчүн салттуу клиндик конструкциялардын үстүнөн керамикалык капиллярдык байланыш куралы колдонулат. Термостук титирөө интерфейстин температурасынын төмөн бойдон калышын камсыздайт, ал эми биринчи бири-бирине туташуу, термикалык жактан кысылган шар байланышы зымды жана экинчилик байланышты биринчи байланышка ылайык эмес, каалаган багытта жайгаштырууга мүмкүндүк берет, бул УЗИ зым байланышында чектөө болуп саналат. . Автоматтык, чоң көлөмдө өндүрүү үчүн шар байланыштыргычтар Ультрадыбыстык / Термосикалык (Клин) байланыштыргычтарга караганда бир топ ылдамыраак, бул Термосоникалык шарикти акыркы 50+ жыл ичинде микроэлектроникада үстөмдүк кылган өз ара байланыш технологиясын түзөт. Ribbon Bonding:
Жалпак металл ленталарды колдонуу менен лента байланышы ондогон жылдар бою RF жана микротолкундар электроникасында үстөмдүк кылып келген (лента салттуу тегерек зымга караганда сигналдын жоголушун [тери эффектиси] олуттуу жакшыртууну камсыз кылат). Кичинекей алтын ленталар, адатта, туурасы 75 мкм жана калыңдыгы 25 мкм, термостук процесс аркылуу чоң жалпак беттүү клин менен бириктирилет. 2000 мкм туурасы жана 250 мкм калыңдыктагы алюминий ленталары да Ультрадыбыштык клин процесси менен бириктирилиши мүмкүн. төмөнкү луп, жогорку тыгыздыктагы өз ара байланыштар үчүн талап өстү.

Алтын байланыш зым деген эмне?

Алтын зымды бириктирүү - бул алтын зымды бириктирүүдөгү эки чекитке бириктирүү процесси. Жылуулук, УЗИ, жана күч бардык алтын зым үчүн тиркеме чекиттерин түзүү үчүн колдонулат. Тиркеме чекити түзүү жараяны зым байланыш куралдын учунда алтын топ пайда менен башталат, капилляр. Бул шар ысытылган монтаждын бетине басылып, колдонмого тиешелүү күчтүн көлөмүн да, 60кГц - 152кГц жыштыгын да колдонуп, курал менен ультра үн кыймылын колдонот. Биринчи байланыш жасалгандан кийин, зым катуу көзөмөлдөнүүчү режимде иштетилет. ассамблеянын геометриясы үчүн ылайыктуу илмек формасын түзүү ыкмасы. Экинчи байланыш, көбүнчө тигиш деп аталат, андан кийин зым менен ылдый басып жана байланыштагы зымды үзүү үчүн кыскычты колдонуу аркылуу башка бетинде түзүлөт.

Алтын зым менен байланыштыруу пакеттердин ичинде электр өткөргүчтүгү жогору болгон өз ара байланыш ыкмасын сунуштайт, бул кээ бир ширеткичтерге караганда чоңураак. Мындан тышкары, алтын зымдар башка зым материалдарга салыштырмалуу жогорку кычкылдануу толеранттуулукка ээ жана сезгич беттер үчүн абдан маанилүү болуп саналат, көпчүлүк караганда жумшак.
Процесс ошондой эле жыйындын муктаждыктарына жараша өзгөрүшү мүмкүн. Сезимтал материалдар менен, алтын шарды экинчи бириккен жерге жайгаштырса болот, бул компоненттин бетине зыян келтирбөө үчүн күчтүүрөөк жана "жумшак" байланышты түзүү үчүн. Тар мейкиндиктер менен, бир топ эки байланыш үчүн баштапкы чекит катары колдонулушу мүмкүн, "V" формасындагы байланышты түзөт. Зым байланышы күчтүүрөөк болушу керек болгондо, зымдын туруктуулугун жана бекемдигин жогорулатып, коопсуздук байланышын түзүү үчүн тигиштин үстүнө топ жайгаштырса болот. Көптөгөн ар кандай тиркемелер жана зымдарды бириктирүү боюнча вариациялар дээрлик чексиз жана Palomar's зым байланыш системаларында автоматташтырылган программалык камсыздоону колдонуу аркылуу жетишүүгө болот.