Sprendimai

LAIDŲ KLIJINIMAS

ŽINIŲ BAZĖS FAKTŲ LAPAS

Kas yra vielos klijavimas?

Vielos sujungimas yra metodas, kuriuo mažo skersmens minkštos metalinės vielos ilgis pritvirtinamas prie suderinamo metalinio paviršiaus nenaudojant litavimo, srauto ir kai kuriais atvejais naudojant šilumą, viršijančią 150 laipsnių Celsijaus. Minkštieji metalai yra auksas (Au), varis (Cu), sidabras (Ag), aliuminis (Al) ir lydiniai, tokie kaip paladis-sidabras (PdAg) ir kiti.

Supratimas apie vielos sujungimo būdus ir procesus mikroelektronikos surinkimo programoms.
Pleišto klijavimo būdai / procesai: juostelė, termosoninis rutulys ir ultragarsinis pleištinis sujungimas
Laidų sujungimas – tai integrinio grandyno (IC) ar panašaus puslaidininkinio įtaiso ir jo pakuotės arba švino rėmo sujungimo būdas gamybos metu. Šiuo metu jis taip pat dažnai naudojamas elektros jungtims užtikrinti ličio jonų akumuliatorių blokuose. Laidų sujungimas paprastai laikomas ekonomiškiausiu ir lanksčiausiu iš esamų mikroelektroninių sujungimo technologijų ir yra naudojamas daugumoje šiandien gaminamų puslaidininkių paketų. yra keletas vielos sujungimo būdų, kuriuos sudaro: Termokompresinis vielos sujungimas:
Šilumos suspaudimo vielos sujungimas (sujungimas su galimais paviršiais (dažniausiai Au), veikiant suspaudimo jėga, esant aukštai sąsajos temperatūrai, paprastai didesnei nei 300 °C, kad būtų sudaryta suvirinimo siūlė) iš pradžių buvo sukurtas XX a. šeštajame dešimtmetyje mikroelektronikos sujungimams, tačiau tai buvo 60-aisiais greitai pakeistas ultragarsiniu ir termosoniniu ryšiu, kaip dominuojančia sujungimo technologija. Šiluminio suspaudimo sujungimas ir šiandien vis dar naudojamas nišinėms reikmėms, tačiau paprastai gamintojai jo vengia dėl aukštos (dažnai žalingos) sąsajos temperatūros, reikalingos sėkmingam sujungimui. Ultragarsinis pleištinės vielos sujungimas:
1960-aisiais ultragarsinis pleištinės vielos sujungimas tapo dominuojančia sujungimo metodika. Aukšto dažnio vibracijos (per rezonansinį keitiklį) taikymas sujungimo įrankiui tuo pačiu metu suspaudimo jėga leido suvirinti aliuminio ir aukso laidus kambario temperatūroje. Ši ultragarsinė vibracija padeda pašalinti teršalus (oksidus, priemaišas ir kt.) nuo rišamų paviršių surišimo ciklo pradžioje ir skatina tarpmetalinį augimą, kad būtų toliau vystomas ir stiprinamas ryšys. Tipiniai sujungimo dažniai yra 60–120 KHz. Ultragarsinio pleišto technikoje naudojamos dvi pagrindinės proceso technologijos: Didelės (sunkios) vielos sujungimas >100 µm skersmens laidams Smulkus (mažas) vielos sujungimas <75 µm skersmens laidams Tipinių ultragarsinio sujungimo ciklų pavyzdžius rasite čia smulkiai vielai, o čia – stambiai vielai. Ultragarsiniam pleištiniam vielos sujungimui naudojamas specialus sujungimo įrankis arba „pleištas“, paprastai gaminamas iš volframo karbido (aliuminio vielai) arba titano karbido (auksinei vielai), atsižvelgiant į proceso reikalavimus ir vielos skersmenį; Taip pat yra keraminių pleištų, skirtų skirtingoms reikmėms. Termosoninis vielos sujungimas:
Kai reikalingas papildomas šildymas (paprastai auksinei vielai, kurios jungiamosios sąsajos yra 100–250°C), procesas vadinamas termosoniniu laidu. Tai turi didelių pranašumų, palyginti su tradicine termosuspaudimo sistema, nes reikia daug žemesnės sąsajos temperatūros (buvo paminėtas Au sujungimas kambario temperatūroje, bet praktiškai jis yra nepatikimas be papildomo karščio). Termosoninis rutulinis klijavimas:
Kita termosoninio vielos sujungimo forma yra rutulinis sujungimas (žr. rutulinio sujungimo ciklą čia). Ši metodika naudoja keraminį kapiliarų sujungimo įrankį, o ne tradicinį pleištinį dizainą, kad būtų sujungtos geriausios termosuspaudimo ir ultragarsinio sujungimo savybės be trūkumų. Termosoninė vibracija užtikrina, kad sąsajos temperatūra išliks žema, o pirmasis sujungimas, termiškai suspaustas rutulinis jungtis, leidžia laidą ir antrinę jungtį išdėstyti bet kuria kryptimi, o ne vienoje linijoje su pirmuoju ryšiu, o tai yra ultragarsinio laido sujungimo apribojimas. . Automatiškai didelės apimties gamyboje rutuliniai klijavimo elementai yra daug greitesni nei ultragarsiniai / termosoniniai (pleištiniai), todėl termosoninis rutulinis sujungimas yra dominuojanti sujungimo technologija mikroelektronikoje pastaruosius 50 ir daugiau metų. Juostelinis klijavimas:
Juostos klijavimas, naudojant plokščias metalines juostas, dešimtmečius dominuoja RF ir mikrobangų elektronikoje (juostelė žymiai pagerina signalo praradimą [odos efektą], palyginti su tradicine apvalia viela). Mažos auksinės juostelės, paprastai iki 75 µm pločio ir 25 µm storio, suklijuojamos termosoniniu būdu, naudojant didelį plokščio paviršiaus pleištinį sujungimo įrankį. Iki 2 000 µm pločio ir 250 µm storio aliuminio juostelės taip pat gali būti klijuojamos ultragarso pleišto būdu, kaip išaugo žemesnės kilpos, didelio tankio jungčių reikalavimas.

Kas yra aukso surišimo viela?

Auksinės vielos sujungimas yra procesas, kurio metu auksinė viela pritvirtinama prie dviejų mazgo taškų, kad būtų sudaryta jungtis arba elektrai laidus kelias. Auksinės vielos tvirtinimo taškams suformuoti naudojama šiluma, ultragarsas ir jėga. Tvirtinimo taško kūrimo procesas prasideda nuo auksinio rutulio formavimo vielos sujungimo įrankio, kapiliaro, gale. Šis rutulys spaudžiamas ant šildomo mazgo paviršiaus, naudojant įrankį veikiant tiek konkrečiai pritaikymui reikalinga jėga, tiek 60 kHz–152 kHz dažniu ultragarsiniu judesiu. Kai bus atliktas pirmasis sujungimas, viela bus manipuliuojama griežtai kontroliuojama būdu suformuoti atitinkamą kilpos formą agregato geometrijai. Antroji jungtis, dažnai vadinama dygsniu, suformuojama kitame paviršiuje, nuspaudžiant viela ir naudojant spaustuką, kad nuplėštų laidą ties jungtimi.

Auksinės vielos sujungimas siūlo paketų sujungimo būdą, kuris yra labai laidus elektrai, beveik eilės tvarka didesnis nei kai kurie lydmetaliai. Be to, auksinės vielos atsparios oksidacijai, palyginti su kitomis vielos medžiagomis, ir yra minkštesnės nei dauguma, o tai būtina jautriems paviršiams.
Procesas taip pat gali skirtis priklausomai nuo surinkimo poreikių. Naudojant jautrias medžiagas, ant antrosios sukibimo vietos galima uždėti auksinį rutulį, kad būtų sukurtas stipresnis ir „minkštesnis“ sukibimas, kad nebūtų pažeistas komponento paviršius. Esant ankštoms erdvėms, vienas rutulys gali būti naudojamas kaip dviejų jungčių atskaitos taškas, suformuojant „V“ formos jungtį. Kai vielos jungtis turi būti tvirtesnė, ant dygsnio viršaus galima uždėti rutulį, kad būtų sukurta saugi jungtis, padidinanti vielos stabilumą ir stiprumą. Daugybė skirtingų laidų sujungimo programų ir variantų yra beveik neribotos ir gali būti pasiekiamos naudojant automatizuotą programinę įrangą Palomar laidų sujungimo sistemose.