Решенија

ЖИЧНО СВРВЕЊЕ

ЛИСТ СО ФАКТИ ЗА БАЗАТА НА ЗНАЕЊЕ

Што е жичено поврзување?

Сврзувањето со жица е метод со кој парче мека метална жица со мал дијаметар се прицврстува на компатибилна метална површина без употреба на лем, флукс, а во некои случаи и со употреба на топлина над 150 степени Целзиусови. Меките метали вклучуваат злато (Au), бакар (Cu), сребро (Ag), алуминиум (Al) и легури како што се паладиум-сребро (PdAg) и други.

Разбирање на техниките и процесите на жичено поврзување за апликации за склопување на микроелектроника.
Техники/процеси на клиново лепење: лента, термосонична топка и ултразвучно клиново лепење
Жичното поврзување е метод за создавање меѓусебни врски помеѓу интегрирано коло (IC) или сличен полупроводнички уред и неговото пакување или рамка за време на производството. Исто така, најчесто се користи денес за обезбедување електрични врски во склопови на литиум-јонски батерии. Жичното поврзување генерално се смета за најисплатлива и најфлексибилна од достапните технологии за микроелектронско поврзување и се користи во поголемиот дел од полупроводничките пакувања произведени денес. Постојат неколку техники на жично поврзување, кои вклучуваат: Термокомпресивно жично поврзување:
Термокомпресиското лепење на жици (комбинирање на веројатни површини (обично Au) заедно под сила на стегање со високи температури на интерфејсот, обично поголеми од 300°C, за да се произведе завар), првично беше развиено во 1950-тите за микроелектронски меѓусебни врски, но ова брзо беше заменето со ултразвучно и термосонично лепење во 60-тите како доминантна технологија за меѓусебни врски. Термокомпресиското лепење сè уште се користи за нишни апликации денес, но генерално се избегнува од производителите поради високите (често штетни) температури на интерфејсот потребни за да се направи успешно лепење. Ултразвучно клинесто лепење на жици:
Во 1960-тите, ултразвучното клинесто лепење на жица стана доминантна методологија за меѓусебно поврзување. Примената на високофреквентни вибрации (преку резонантен трансдуцер) на алатката за лепење со истовремена сила на стегање, овозможи алуминиумските и златните жици да се заваруваат на собна температура. Оваа ултразвучна вибрација помага во отстранувањето на загадувачите (оксиди, нечистотии итн.) од површините за лепење на почетокот на циклусот на лепење и во промовирањето на растот на меѓуметалите за понатамошен развој и зајакнување на врската. Типични фреквенции за лепење се 60 - 120 KHz. Техниката на ултразвучно клинесто лепење има две главни процесни технологии: Големо (тешко) лепење на жици за жици со дијаметар од >100 µm Фино (мало) лепење на жици за жици со дијаметар од <75 µm Примери за типични ултразвучни циклуси на лепење може да се најдат тука за фина жица и тука за голема жица. Ултразвучното клинесто лепење на жици користи специфична алатка за лепење или „клин“, обично изработена од волфрам карбид (за алуминиумска жица) или титаниум карбид (за златна жица) во зависност од барањата на процесот и дијаметарот на жицата; Достапни се и керамички клинови со врв за различни намени. Термосонично лепење на жици:
Доколку е потребно дополнително загревање (обично за златна жица, со површини за врзување во опсег од 100 – 250°C), процесот се нарекува термосонично лепење на жици. Ова има големи предности во однос на традиционалниот систем за термокомпресија, бидејќи се потребни многу пониски температури на површините (споменато е лепење на Au на собна температура, но во пракса е несигурно без дополнителна топлина). Термосонично топчесто лепење:
Друга форма на термосонично лепење на жици е топчесто лепење (видете го циклусот на топчесто лепење тука). Оваа методологија користи алатка за керамичко капиларно лепење наместо традиционалните дизајни со клин за да ги комбинира најдобрите квалитети и во термокомпресијата и во ултразвучното лепење без недостатоци. Термосоничните вибрации осигуруваат дека температурата на интерфејсот останува ниска, додека првата меѓуврска, термички компресираната топчеста врска, овозможува жицата и секундарната врска да бидат поставени во која било насока, а не во линија со првата врска, што е ограничување во ултразвучното лепење на жици. За автоматско производство со голем обем, топчестите лепливи уреди се значително побрзи од ултразвучните/термосоничните (клинови) лепливи уреди, што го прави термосоничното топчесто лепење доминантна технологија за меѓуврска во микроелектрониката во последните 50+ години. Лента за лепење:
Лепчењето со лента, со користење на рамни метални ленти, е доминантно во RF и микробрановата електроника со децении (лентата обезбедува значително подобрување во загубата на сигналот [ефект на кожа] во споредба со традиционалната тркалезна жица). Мали златни ленти, обично до 75µm ширина и 25µm дебелина, се лепат преку термосоничен процес со голема алатка за лепење со рамна површина во облик на клин. Алуминиумски ленти со ширина до 2.000µm и дебелина од 250µm, исто така, може да се лепат со ултразвучен клин процес, бидејќи се зголеми потребата за меѓусебни врски со пониска јамка и висока густина.

Што е златна жица за врзување?

Врзувањето со златна жица е процес со кој златната жица се прицврстува на две точки во склоп за да се формира меѓусебна врска или електрично спроводлива патека. Топлина, ултразвук и сила се користат за да се формираат точките на прицврстување за златната жица. Процесот на создавање на точката на прицврстување започнува со формирање на златна топка на врвот на алатката за поврзување на жицата, капиларот. Оваа топка се притиска на загреаната површина на склопот, при што се применува и количина на сила специфична за апликацијата и фреквенција од 60kHz - 152kHz ултразвучно движење со алатката. Откако ќе се направи првата врска, жицата ќе се манипулира на строго контролиран начин за да се формира соодветната форма на јамка за геометријата на склопот. Втората врска, честопати наречена бод, потоа се формира на другата површина со притискање надолу со жицата и со користење на стегач за кинење на жицата на врската.

Врзувањето со златна жица нуди метод на меѓусебно поврзување во рамките на пакувањата што е високо електрично спроводлив, речиси еден ред на големина поголем од некои лемови. Покрај тоа, златните жици имаат висока толеранција на оксидација во споредба со другите жичени материјали и се помеки од повеќето, што е од суштинско значење за чувствителни површини.
Процесот може да варира и во зависност од потребите на склопувањето. Кај чувствителни материјали, златна топка може да се постави на втората област за лепење за да се создаде и посилна и „помека“ врска за да се спречи оштетување на површината на компонентата. Кај тесни простори, една топка може да се користи како почетна точка за две врски, формирајќи врска во облик на „V“. Кога жичната врска треба да биде поцврста, топката може да се постави на врвот на бодот за да се формира безбедносна врска, зголемувајќи ја стабилноста и цврстината на жицата. Многуте различни примени и варијации на жичната врска се речиси неограничени и може да се постигнат преку употреба на автоматизираниот софтвер на системите за жична врска на Palomar.