Lahendused

TRAATIDE LIIDEMINE

TEADMISTE ALUSTE TEADELEHT

Mis on traadi liimimine?

Traadi sidumine on meetod, mille abil väikese läbimõõduga pehme metalltraat kinnitatakse kokkusobivale metallpinnale ilma jootet, räbusti kasutamata ja mõnel juhul üle 150 kraadi Celsiuse järgi kuumust kasutamata. Pehmete metallide hulka kuuluvad kuld (Au), vask (Cu), hõbe (Ag), alumiinium (Al) ja sulamid nagu pallaadium-hõbe (PdAg) jt.

Mikroelektroonika koosterakenduste traadi ühendamise tehnikate ja protsesside mõistmine.
Kiilude liimimise tehnikad / protsessid: lint, termosoonkuul ja ultrahelikiilside
Juhtmete ühendamine on meetod integraallülituse (IC) või sarnase pooljuhtseadme ja selle pakendi või juhtraami vahel ühendamiseks tootmise ajal. Seda kasutatakse praegu sageli ka liitiumioonakukomplektide elektriühenduste pakkumiseks. Traadi ühendamist peetakse saadaolevatest mikroelektrooniliste ühendustehnoloogiate hulgast üldiselt kõige kuluefektiivsemaks ja paindlikumaks ning seda kasutatakse enamikus tänapäeval toodetavates pooljuhtpakettides. on mitu traadi ühendamise tehnikat, mis hõlmavad järgmist: termokompressioontraadi ühendamine:
Termokipressioontraadi ühendamine (ühendatakse tõenäoliste pindadega (tavaliselt Au) kõrge liidese temperatuuriga, tavaliselt üle 300 °C) kinnitusjõu toimel keevisõmbluse saamiseks) töötati algselt välja 1950. aastatel mikroelektrooniliste ühenduste jaoks, kuid see oli nii. 60ndatel asendati kiiresti Ultrasonic & Thermosonic liimimisega kui domineeriva ühendustehnoloogiaga. Termokompressioonliimimist kasutatakse niširakenduste jaoks tänapäevalgi, kuid tootjad seda üldiselt väldivad kõrge (sageli kahjustava) liidese temperatuuri tõttu, mis on vajalik edukaks liimimiseks.Ultraheli kiiltraadi liimimine:
1960. aastatel sai ultrahelikiiljuhtmete ühendamine domineerivaks ühendusmeetodiks. Kõrgsagedusliku vibratsiooni rakendamine (resoneeriva anduri kaudu) sidumistööriistale samaaegse kinnitusjõuga võimaldas alumiinium- ja kuldtraate keevitada toatemperatuuril. See ultrahelivibratsioon aitab eemaldada liimimistsükli alguses ühenduspindadelt saasteaineid (oksiidid, lisandid jne) ning soodustab metallidevahelist kasvu, et sidet edasi arendada ja tugevdada. Tüüpilised sidumissagedused on 60–120 KHz. Ultraheli kiilutehnikal on kaks peamist protsessitehnoloogiat: Suure (raske) traadi ühendamine >100 µm läbimõõduga juhtmete jaoks. Peen (väikese) traadi ühendamine <75 µm läbimõõduga juhtmete jaoks. Tüüpiliste ultraheli sidumistsüklite näited leiate siit peene traadi ja siin suure traadi jaoks. Ultraheli kiiltraadi ühendamisel kasutatakse spetsiaalset sidumistööriista või "kiilu", mis on tavaliselt valmistatud volframkarbiidist (alumiiniumtraadi jaoks) või titaankarbiidist (kuldtraadi jaoks), olenevalt protsessi nõuetest ja traadi läbimõõdust; Saadaval on ka keraamilised otstega kiilud erinevateks rakendusteks. Termosooniline traadi liimimine:
Kui on vaja täiendavat kuumutamist (tavaliselt kuldtraadi puhul, mille ühendusliidesed on vahemikus 100–250 °C), nimetatakse seda protsessi termosoontraadi ühendamiseks. Sellel on traditsioonilise termokompressioonsüsteemi ees suured eelised, kuna nõutakse palju madalamaid liidese temperatuure (on mainitud Au sidumist toatemperatuuril, kuid praktikas pole see ilma täiendava kuumuseta usaldusväärne). Termosooniline kuulliim:
Teine Thermosonic traadi ühendamise vorm on kuulliimimine (vt kuulsideme tsüklit siit). See metoodika kasutab traditsiooniliste kiilude konstruktsioonide asemel keraamilist kapillaaride ühendamise tööriista, et ühendada parimad omadused nii termopressimisel kui ka ultraheliga ühendamisel ilma puudusteta. Termosooniline vibratsioon tagab, et liidese temperatuur jääb madalaks, samas kui esimene ühendus, termiliselt kokkusurutud kuulside võimaldab asetada traadi ja sekundaarse sideme mis tahes suunas, mitte ühele joonele esimese sidemega, mis on ultraheli traadi ühendamise piiranguks. . Automaatseks suuremahuliseks tootmiseks on kuulliimid tunduvalt kiiremad kui ultraheli-/termosoonilised (kiil) liimijad, muutes termosoonkuulliimimise viimase 50+ aasta jooksul domineerivaks ühendustehnoloogiaks mikroelektroonikas.
Lintliimimine, kasutades lamedaid metallteipe, on RF- ja mikrolaineelektroonikas domineerinud aastakümneid (lint parandab oluliselt signaalikadu [nahaefekt] võrreldes traditsioonilise ümarjuhtmega). Väikesed kuldpaelad, mille laius on tavaliselt kuni 75 µm ja paksus 25 µm, liimitakse Thermosonic protsessi abil suure tasapinnalise kiiluga liimimistööriistaga. Kuni 2000 µm laiuseid ja 250 µm paksuseid alumiiniumpaelu saab liimida ka ultrahelikiiluga, nagu näiteks suurenenud on nõue madalama ahela ja suure tihedusega ühenduste järele.

Mis on kulla siduv traat?

Kuldtraadi sidumine on protsess, mille käigus kuldtraat kinnitatakse sõlme kahte punkti, et moodustada ühendus või elektrit juhtiv tee. Kuldtraadi kinnituspunktide moodustamiseks kasutatakse soojust, ultraheli ja jõudu. Kinnituspunkti loomise protsess algab kuldse palli moodustamisega traadi sideme tööriista, kapillaari, otsa. Seda kuuli surutakse kuumutatud montaažipinnale, rakendades tööriistaga nii rakendusepõhist jõudu kui ka sagedusega 60 kHz–152 kHz ultraheliliikumist. Kui esimene side on tehtud, manipuleeritakse traati rangelt kontrollitud viisil. viisil, et moodustada koostu geomeetria jaoks sobiv silmuse kuju. Teine side, mida sageli nimetatakse õmbluseks, moodustatakse seejärel teisele pinnale, vajutades traadiga alla ja kasutades klambrit, et rebida traat sideme juurest.

Kuldtraadiga ühendamine pakub pakettides ühendamismeetodit, mis on kõrge elektrijuhtivusega, peaaegu suurusjärgu võrra suurem kui mõned joodised. Lisaks on kuldtraatidel teiste traatmaterjalidega võrreldes kõrge oksüdatsioonitaluvus ja need on pehmemad kui enamik, mis on tundlike pindade jaoks hädavajalik.
Protsess võib samuti varieeruda sõltuvalt koostu vajadustest. Tundlike materjalide puhul saab asetada kuldkuuli teisele liimimisalale, et luua nii tugevam kui ka “pehmem” side, et vältida komponendi pinna kahjustamist. Kitsaste ruumide korral saab ühte kuuli kasutada kahe sideme lähtepunktina, moodustades V-kujulise sideme. Kui traatside peab olema tugevam, saab palli asetada õmbluse peale, et moodustada turvaside, mis suurendab traadi stabiilsust ja tugevust. Paljud erinevad rakendused ja variatsioonid traadi ühendamisel on peaaegu piiramatud ja neid saab saavutada Palomari traadiühendussüsteemide automatiseeritud tarkvara abil.