Чечимдер

ЗЫМДЫ БАЙЛАНЫШТЫРУУ

БИЛИМ БАЗАСЫНЫН ФАКТЫЛАР БАРАГЫ

Зым байланышы деген эмне?

Зымдарды бириктирүү – бул кичинекей диаметрдеги жумшак металл зымды ширетүүнү, флюсту колдонбостон жана кээ бир учурларда 150 градус Цельсийден жогору жылуулукту колдонбостон шайкеш келген металл бетине бекитүү ыкмасы. Жумшак металлдарга алтын (Au), жез (Cu), күмүш (Ag), алюминий (Al) жана палладий-күмүш (PdAg) сыяктуу эритмелер жана башкалар кирет.

Микроэлектрониканы чогултуу колдонмолору үчүн зымдарды байланыштыруу ыкмаларын жана процесстерин түшүнүү.
Клин байлоо ыкмалары / процесстери: лента, термосоникалык шар жана ультраүндүү линза байлоо
Зым байланыштыруу - бул өндүрүш учурунда интегралдык микросхема (ИК) же ушул сыяктуу жарым өткөргүч түзүлүш менен анын пакетинин же коргошун рамасынын ортосунда өз ара байланыштарды түзүү ыкмасы. Ал ошондой эле азыр литий-иондук батарея топтомдорунда электрдик байланыштарды камсыз кылуу үчүн кеңири колдонулат. Зым байланыштыруу, жалпысынан, жеткиликтүү микроэлектрондук өз ара байланыш технологияларынын ичинен эң үнөмдүү жана ийкемдүү деп эсептелет жана бүгүнкү күндө өндүрүлгөн жарым өткөргүч пакеттердин көпчүлүгүндө колдонулат. Зым байланыштыруунун бир нече ыкмалары бар, алар төмөнкүлөрдү камтыйт: Термо-кысуу Зым байланыштыруу:
Термо-компрессиялык зым байланыштыруу (ширетүү үчүн, адатта 300°C жогору, жогорку интерфейс температурасы менен кысуу күчү астында ыктымалдуу беттерге (адатта Au) биригип,) алгач 1950-жылдары микроэлектроника өз ара байланыштары үчүн иштелип чыккан, бирок ал тез эле 60-жылдары басымдуу өз ара байланыш технологиясы катары ультраүн жана термоүн байланыштыруу менен алмаштырылган. Термо-компрессиялык байланыштыруу бүгүнкү күндө дагы эле нишалык колдонмолордо колдонулуп келет, бирок ийгиликтүү байланыш түзүү үчүн жогорку (көбүнчө зыяндуу) интерфейс температурасы талап кылынгандыктан, өндүрүүчүлөр тарабынан көбүнчө четке кагылат. УЗИ сына зым байланыштыруу:
1960-жылдары ультраүндүү клин зымдарын байланыштыруу өз ара байланыштыруу методологиясынын негизги бөлүгүнө айланган. Байланыштыруучу куралга бир эле учурда кысуу күчү менен жогорку жыштыктагы термелүүнү (резонанстык өзгөрткүч аркылуу) колдонуу алюминий жана алтын зымдарын бөлмө температурасында ширетүүгө мүмкүндүк берген. Бул ультраүндүү термелүү байланыш циклинин башында байланыштыруучу беттерден булгоочу заттарды (оксиддер, кошулмалар ж.б.) алып салууга жана байланышты андан ары өнүктүрүү жана бекемдөө үчүн металл аралык өсүштү стимулдаштырууга жардам берет. Байланыштыруунун типтүү жыштыктары 60 – 120 кГц. УЗИ клин ыкмасы эки негизги процесстик технологияга ээ: >100 мкм диаметрдеги зымдар үчүн чоң (оор) зым байланыштыруу <75 мкм диаметрдеги зымдар үчүн майда (кичине) зым байланыштыруу Типтүү ультраүндүү байланыш циклдеринин мисалдарын майда зымдар үчүн бул жерден жана чоң зымдар үчүн бул жерден тапса болот. УЗИ клин зымдарын байланыштыруу процесстин талаптарына жана зымдын диаметрлерине жараша вольфрам карбидинен (алюминий зым үчүн) же титан карбидинен (алтын зым үчүн) жасалган атайын байланыштыруучу куралды же "клинаны" колдонот; Ар кандай колдонмолор үчүн керамикалык учтуу шиналарды да колдонсо болот. Термозоникалык зымдарды байланыштыруу:
Кошумча жылытуу талап кылынган учурларда (адатта, 100 – 250°C диапазонундагы байланыш интерфейстери бар алтын зым үчүн), бул процесс термосоникалык зым байланышы деп аталат. Бул салттуу термокомпрессиялык системага караганда чоң артыкчылыктарга ээ, анткени интерфейстин бир топ төмөн температурасы талап кылынат (бөлмө температурасында Au байланышы жөнүндө айтылган, бирок иш жүзүндө кошумча жылуулуксуз ал ишенимдүү эмес). Термосоникалык шар байланышы:
Термосоникалык зым байланышынын дагы бир түрү - шар байланышы (шар байланыш циклин бул жерден караңыз). Бул методология термо-кысуунун жана ультраүн байланышынын эң мыкты сапаттарын кемчиликтерсиз айкалыштыруу үчүн салттуу сына конструкцияларынын үстүнөн керамикалык капиллярдык байланыш куралын колдонот. Термосоникалык термелүү интерфейс температурасынын төмөн бойдон калышын камсыздайт, ал эми биринчи өз ара байланыш, термикалык кысылган шар байланышы зымды жана экинчилик байланышты биринчи байланышка сызыкта эмес, каалаган багытта жайгаштырууга мүмкүндүк берет, бул ультраүн зым байланышындагы чектөө болуп саналат. Автоматтык түрдө, чоң көлөмдө өндүрүү үчүн шар байланыштыргычтар ультраүн / термосоникалык (сына) байланыштыргычтарга караганда бир топ ылдамыраак, бул термосоникалык шар байланышын акыркы 50+ жыл ичинде микроэлектроникада үстөмдүк кылган өз ара байланыш технологиясына айлантат. Лента байланышы:
Жалпак металл ленталарды колдонуу менен лента байланыштыруу ондогон жылдар бою радиожыштык жана микротолкундуу электроникада үстөмдүк кылып келген (лента салттуу тегерек зымга салыштырмалуу сигналдын жоголушун [тери эффектин] бир кыйла жакшыртат). Адатта туурасы 75 мкмге чейин жана калыңдыгы 25 мкмге чейин болгон кичинекей алтын ленталар чоң жалпак беттүү сына байланыштыруучу курал менен термосоникалык процесс аркылуу байланыштырылат. Туурасы 2000 мкмге чейин жана калыңдыгы 250 мкмге чейин болгон алюминий ленталарды да ультраүн сына процесси менен байланыштырууга болот, анткени төмөнкү циклдеги, жогорку тыгыздыктагы өз ара байланыштарга болгон талап жогорулаган.

Алтын байланыштыруучу зым деген эмне?

Алтын зымды байланыштыруу – бул алтын зымды чогултуудагы эки чекитке бириктирип, өз ара байланышты же электр өткөргүч жолду түзүү процесси. Алтын зымдын бекитүү чекиттерин түзүү үчүн жылуулук, ультраүн жана күч колдонулат. Тиркеме чекитин түзүү процесси зымды байланыштыруучу куралдын, капиллярдын учунда алтын шарды түзүүдөн башталат. Бул шар жылытылган чогултуу бетине басылып, колдонмого тиешелүү күч жана курал менен 60 кГц - 152 кГц жыштыктагы ультраүн кыймылы колдонулат. Биринчи байланыш жасалгандан кийин, чогултуунун геометриясы үчүн тиешелүү илмек формасын түзүү үчүн зым катуу көзөмөлдөнгөн жол менен башкарылат. Экинчи байланыш, көбүнчө тигиш деп аталат, андан кийин башка бетте зым менен басып, байланыштагы зымды үзүү үчүн кыскычты колдонуу менен түзүлөт.

Алтын зым байланышы жогорку электр өткөргүчтүгү бар, кээ бир ширеткичтерге караганда дээрлик бир топ чоңдуктагы таңгактардын ичинде өз ара байланыш ыкмасын сунуштайт. Мындан тышкары, алтын зымдар башка зым материалдарына салыштырмалуу жогорку кычкылданууга туруктуулукка ээ жана көпчүлүккө караганда жумшак, бул сезимтал беттер үчүн абдан маанилүү.
Бул процесс чогултуунун муктаждыктарына жараша да өзгөрүшү мүмкүн. Сезимтал материалдар менен, экинчи байланыштыруучу жерге алтын шарды коюуга болот, бул күчтүү жана "жумшак" байланышты түзүү менен компоненттин бетине зыян келтирбөө үчүн жасалат. Тар мейкиндиктерде бир шар эки байланыш үчүн баштапкы чекит катары колдонулуп, "V" формасындагы байланышты түзүшү мүмкүн. Зым байланышы бекемирээк болушу керек болгондо, коопсуздук байланышын түзүү үчүн тигиштин үстүнө шарды коюуга болот, бул зымдын туруктуулугун жана бекемдигин жогорулатат. Зым байланышынын көптөгөн ар кандай колдонмолору жана вариациялары дээрлик чексиз жана Palomarдын зым байланыш системаларындагы автоматташтырылган программалык камсыздоону колдонуу аркылуу ишке ашырылышы мүмкүн.