Решења

ВИРЕ БОНДИНГ

БАЗА ЗНАЊА

Шта је спајање жице?

Везивање жице је метода којом се дужина жице од меког метала малог пречника причвршћује на компатибилну металну површину без употребе лема, флукса, ау неким случајевима и уз употребу топлоте изнад 150 степени Целзијуса. Меки метали укључују злато (Ау), бакар (Цу), сребро (Аг), алуминијум (Ал) и легуре као што су паладијум-сребро (ПдАг) и друге.

Разумевање техника и процеса спајања жица за апликације монтаже микроелектронике.
Технике/процеси спајања клином: трака, термозвучна кугла и ултразвучна клинаста веза
Везивање жице је метода стварања интерконекција између интегрисаног кола (ИЦ) или сличног полупроводничког уређаја и његовог кућишта или оквира током производње. Такође се сада обично користи за обезбеђивање електричних конекција у склоповима литијум-јонских батерија. Везивање жица се генерално сматра најисплативијим и флексибилнијим од доступних технологија микроелектронског међусобног повезивања и користи се у већини полупроводничких пакета који се данас производе. постоји неколико техника везивања жице, које обухватају: Термо-компресионо спајање жице:
Термо-компресионо спајање жице (комбиновање на вероватне површине (обично Ау) заједно под силом стезања са високим температурама интерфејса, обично већим од 300°Ц, да би се произвео завар), првобитно је развијено 1950-их за микроелектронске интерконекције, међутим ово је било брзо замењен ултразвучним и термозвучним повезивањем 60-их година као доминантном технологијом међусобног повезивања. Термо-компресионо спајање је и даље у употреби за нишне примене данас, али га произвођачи генерално избегавају због високих (често штетних) температура интерфејса потребних да би се направила успешна веза. Ултразвучно клинасто лепљење жице:
Шездесетих година прошлог века ултразвучно спајање клинасте жице постало је доминантна методологија интерконекције. Примена високофреквентне вибрације (преко резонантног претварача) на алат за везивање уз истовремену силу стезања, омогућила је заваривање алуминијумских и златних жица на собној температури. Ова ултразвучна вибрација помаже у уклањању загађивача (оксида, нечистоћа, итд.) са површина за везивање на почетку циклуса везивања и у промовисању интерметалног раста ради даљег развоја и јачања везе. Типичне фреквенције за спајање су 60 – 120 КХз. Техника ултразвучног клина има две главне процесне технологије: Спајање великих (тешких) жица за жице пречника >100 µм Фино (мало) спајање жица за жице пречника < 75 µм Примери типичних циклуса ултразвучног везивања се могу наћи овде за фину жицу и овде за велику жицу. Ултразвучно спајање клинасте жице користи специфичан алат за везивање или „клин“, обично направљен од волфрам карбида (за алуминијумску жицу) или титанијум карбида (за златну жицу) у зависности од захтева процеса и пречника жице; Доступни су и клинови са керамичким врхом за различите примене. Термозвучно спајање жице:
Тамо где је потребно додатно загревање (типично за златну жицу, са интерфејсом везивања у опсегу од 100 – 250°Ц), процес се назива термозвучно спајање жице. Ово има велике предности у односу на традиционални термо-компресиони систем, јер су потребне много ниже температуре интерфејса (помињано је Ау везивање на собној температури, али је у пракси непоуздано без додатне топлоте). Термозвучно куглично лепљење:
Други облик термозвучног спајања жице је Балл Бондинг (погледајте циклус спајања куглица овде). Ова методологија користи керамички алат за капиларно везивање у односу на традиционалне дизајне клина да комбинује најбоље квалитете и термо-компресије и ултразвучног лепљења без недостатака. Термозвучна вибрација осигурава да температура интерфејса остане ниска, док прва интерконекција, термички компримована лоптаста веза омогућава да се жица и секундарна веза поставе у било ком смеру, а не у линији са првом везом, што је ограничење у везивању ултразвучне жице . За аутоматску производњу великог обима, куглични бондери су знатно бржи од ултразвучних/термозвучних (клинастих) везива, чинећи термозвучно спајање куглица доминантном технологијом међусобног повезивања у микроелектроници у последњих 50+ година. Везивање траком:
Везивање траком, коришћењем равних металних трака, деценијама је доминирало у РФ и микроталасној електроници (трака пружа значајно побољшање у губитку сигнала [ефекат коже] у односу на традиционалну округлу жицу). Мале златне траке, обично до 75 µм широке и 25 µм дебљине, лепе се термосоничним процесом са великим алатом за спајање клина са равним лицем. Алуминијумске траке ширине до 2.000 µм и дебљине 250 µм такође се могу залепити ултразвучним клинастим поступком, као повећан је захтев за нижом петљом, интерконекција велике густине.

Шта је жица за везивање злата?

Везивање златне жице је процес којим је златна жица причвршћена на две тачке у склопу да би се формирала међусобна веза или електрично проводљива стаза. Топлота, ултразвук и сила се користе за формирање тачака причвршћивања за златну жицу. Процес стварања тачке везивања почиње формирањем златне куглице на врху алата за везивање жице, капиларе. Ова лопта се притисне на загрејану површину склопа док се алатом примењује и сила специфична за апликацију и фреквенција ултразвучног покрета од 60 кХз - 152 кХз. Када се направи прва веза, жицом ће се манипулисати у строго контролисаној начин да се формира одговарајући облик петље за геометрију склопа. Друга веза, која се често назива шав, се затим формира на другој површини притискањем жицом и употребом стезаљке да се поцепа жица на споју.

Везивање златном жицом нуди метод међусобног повезивања унутар пакета који је високо електропроводљив, скоро за ред величине већи од неких лемова. Поред тога, златне жице имају високу толеранцију на оксидацију у поређењу са другим жичаним материјалима и мекше су од већине, што је неопходно за осетљиве површине.
Процес се такође може разликовати у зависности од потреба скупштине. Код осетљивих материјала, златна кугла се може поставити на другу област везивања како би се створила и јача веза и „мекша“ веза како би се спречило оштећење површине компоненте. Са уским просторима, једна лопта се може користити као почетна тачка за две везе, формирајући везу у облику слова „В“. Када жичана веза мора да буде робуснија, лопта се може ставити на врх шава како би се формирала сигурносна веза, повећавајући стабилност и снагу жице. Много различитих примена и варијација за везивање жица је скоро неограничено и може се постићи коришћењем аутоматизованог софтвера на Паломаровим системима за везивање жице.