Ҳалли

ПАЙВАНДИ СИМ

ВАРАҚАИ МАЪЛУМОТИ ДОНИШ

Wire Bonding чист?

Пайвасткунии сим усулест, ки тавассути он дарозии сими металлии мулоими диаметри хурд ба сатҳи мувофиқи металлӣ бе истифодаи кафшер, флюс ва дар баъзе мавридҳо бо истифодаи гармии аз 150 дараҷа гарм пайваст карда мешавад. Ба металлҳои нарм тилло (Au), мис (Cu), нуқра (Ag), алюминий (Al) ва хӯлаҳо ба монанди палладий-нуқра (PdAg) ва ғайра дохил мешаванд.

Фаҳмидани усулҳо ва равандҳои пайвасти сим барои замимаҳои васлкунии микроэлектроника.
Усулҳои пайвастшавӣ бо кафшер / равандҳо: лента, тӯби термосонӣ ва пайвасти ултрасадо
Пайвастшавӣ бо сим усули пайваст кардани пайвастшавӣ байни микросхемаҳои интегралӣ (IC) ё дастгоҳи нимноқилҳои шабеҳ ва баста ё чаҳорчӯбаи пешбари он ҳангоми истеҳсол мебошад. Он инчунин ҳоло маъмулан барои таъмини пайвастҳои барқӣ дар маҷмӯаҳои бастаи батареяҳои литий-ион истифода мешавад. Пайвасткунии сим одатан аз ҳама камхарҷ ва чандири технологияҳои дастраси байниҳамдигарии микроэлектронӣ ҳисобида мешавад ва дар аксари бастаҳои нимноқилҳои имрӯза истеҳсолшуда истифода мешавад. Якчанд усулҳои пайвасткунии сим мебошанд, ки аз инҳо иборатанд: Пайвасткунии сими термо-компрессионӣ:
Пайвасткунии сими термокомпрессионалӣ (якҷоя кардан ба сатҳи эҳтимолӣ (одатан Au) дар зери қувваи фишор бо ҳарорати баланди интерфейс, маъмулан бештар аз 300°C барои истеҳсоли кафшер), дар аввал дар солҳои 1950 барои пайвастҳои микроэлектроника таҳия шуда буд, аммо ин ба зудӣ бо пайвасти ултрасадо ва термосонӣ дар солҳои 60 ҳамчун технологияи бартаридоштаи пайвастшавӣ иваз карда шуд. Пайвастшавӣ ба термо-фишуркунӣ ҳоло ҳам барои барномаҳои чароғдонист, ки имрӯз истифода мешавад, аммо аз ҷониби истеҳсолкунандагон аз сабаби ҳарорати баланди (аксаран зараровар) интерфейс барои бомуваффақият пайваст шудан лозим аст.
Дар солҳои 1960 пайванди сими ултрасадоӣ методологияи бартаридоштаи байниҳамдигарӣ гардид. Татбиқи ларзиши басомади баланд (тавассути табдилдиҳандаи резонанс) ба асбоби пайвасткунӣ бо қувваи ҳамзамон фишороварӣ имкон дод, ки симҳои алюминий ва тиллоӣ дар ҳарорати хонагӣ кафшер карда шаванд. Ин ларзиши ултрасадо дар хориҷ кардани ифлоскунандаҳо (оксидҳо, наҷосатҳо ва ғайра) аз сатҳи пайвастшавӣ дар оғози давраи пайвастшавӣ ва мусоидат ба рушди байниметаллӣ барои рушд ва таҳкими минбаъдаи пайванд кӯмак мекунад. Басомадҳои маъмулӣ барои пайвастшавӣ 60 – 120 KHz мебошанд. Техникаи кафшери ултрасадо ду технологияи асосии раванд дорад: Пайвасткунии сими калон (вазнин) барои симҳои диаметри > 100 микрон. Пайвасткунии сими нозук барои симҳои диаметри <75 микрон. барои сим ҷарима ва дар ин ҷо барои сим калон.Ultrasonic bonding сим wedge мебарад асбоби bonding махсус ё "wedge", одатан аз карбиди волфрам (барои сим Алюминий) ё карбиди титан (барои сим Gold) вобаста ба талаботи раванд ва диаметри сим сохта; Канаҳои сафолӣ барои барномаҳои гуногун низ мавҷуданд. Пайвасткунии сими термосонӣ:
Дар он ҷое, ки гармии иловагӣ талаб карда мешавад (одатан барои сими тиллоӣ бо интерфейсҳои пайвастшавӣ дар ҳудуди 100 - 250 ° C), ин раванд пайванди сими термосонӣ номида мешавад. Ин нисбат ба системаи анъанавии термо-компрессионӣ бартариҳои бузург дорад, зеро ҳарорати хеле пасти интерфейс талаб карда мешавад (пайванди Au дар ҳарорати хонагӣ зикр шудааст, аммо дар амал бе гармии иловагӣ беэътимод аст). Пайвасткунии Ball Thermosonic:
Шакли дигари пайвасти сими термосонӣ ин пайвасти тӯб мебошад (ба давраи пайванди тӯб дар ин ҷо нигаред). Ин методология асбоби пайванди капиллярии сафолиро дар болои тарҳҳои анъанавии каҷ истифода мебарад, то сифатҳои беҳтаринро ҳам дар термо-фишуркунӣ ва ҳам пайвасти ултрасадо бидуни нуқсон муттаҳид кунад. Вибратсияи термосоникӣ паст будани ҳарорати интерфейсро таъмин мекунад, дар ҳоле ки пайвасти аввал, пайванди тӯби аз ҷиҳати термикӣ фишурдашуда имкон медиҳад, ки сим ва пайванди дуюмдараҷа дар ҳама самт ҷойгир карда шаванд, на дар хати пайвасти аввал, ки ин маҳдудият дар пайвасти сими ултрасадо мебошад . Барои истеҳсоли худкори, ҳаҷми баланд, пайвасткунакҳои тӯб назар ба пайвасткунакҳои ултрасадоӣ/термосоникӣ (Wedge) хеле тезтаранд, ки пайвасткунии тӯби термосоникӣ технологияи бартаридоштаи байнипайвандиро дар микроэлектроника дар тӯли 50+ соли охир месозад. Пайванди лента:
Пайвасткунии лента бо истифода аз лентаҳои металлии ҳамвор дар электроникаи RF ва Microwave тӯли даҳсолаҳо бартарият дошт (лента беҳбуди назарраси талафоти сигналро [таъсири пӯст] дар муқоиса бо сими мудаввари анъанавӣ таъмин мекунад). Лентаҳои хурди тиллоӣ, ки маъмулан то 75 микрон ва ғафсашон 25 мкм мебошанд, тавассути раванди термосоникӣ бо асбоби калонҳаҷм ва ҳамвор васл карда мешаванд. Лентаҳои алюминии паҳнои то 2000 мкм ва ғафсашон 250 мкм низ метавонанд бо раванди ултрасадо пайваст карда шаванд. талабот ба ҳалқаи пасттар, зичии баланд пайвастшавӣ зиёд шуд.

Сими пайванди тиллоӣ чист?

Пайвастагии сими тиллоӣ ин равандест, ки тавассути он сими тилло ба ду нуқтаи васлшавӣ пайваст карда мешавад, то пайвасти байниҳамдигарӣ ё роҳи интиқоли барқро ташкил кунад. Гармӣ, ултрасадо ва қувва ҳама барои ташаккули нуқтаҳои замимаи сими тиллоӣ истифода мешаванд. Раванди эҷоди нуқтаи замима аз ташаккули тӯби тиллоӣ дар нӯги асбоби пайвасти сим, капилляр оғоз мешавад. Ин тӯб ба рӯи василаи тафсондашуда ҳангоми татбиқи ҳам миқдори махсуси қувва ва ҳам басомади 60кГц - 152кГц ҳаракати ултрасадо бо асбоб пахш карда мешавад. Пас аз бастани аввалин пайвастшавӣ, сим дар як дастгоҳи сахт назоратшаванда идора карда мешавад. Тарзи ташаккул додани шакли ҳалқаи мувофиқ барои геометрияи маҷлис. Пайванди дуюм, ки аксар вақт ҳамчун дӯхта номида мешавад, пас дар рӯи дигар тавассути пахш кардани сим ва бо истифода аз тазиқи сим барои канда шудани сим дар пайванд ташкил карда мешавад.

Пайвасткунии сими тиллоӣ як усули пайвастшавӣ дар дохили бастаҳоро пешниҳод мекунад, ки аз ҷиҳати барқ ​​​​гузаронандаи баланд аст, тақрибан ба андозаи аз баъзе кафшерҳо бузургтар аст. Илова бар ин, симҳои тиллоӣ нисбат ба дигар маводҳои симӣ таҳаммулпазирии баланди оксидшавӣ доранд ва нисбат ба аксари онҳо нармтаранд, ки барои сатҳи ҳассос муҳим аст.
Раванд инчунин метавонад вобаста ба ниёзҳои маҷлис фарқ кунад. Бо маводи ҳассос, як тӯби тиллоӣ метавонад дар майдони дуюми пайвастшавӣ ҷойгир карда шавад, то ҳам пайванди мустаҳкамтар ва ҳам пайванди "нармтар" барои пешгирӣ кардани осеб ба сатҳи ҷузъ. Бо ҷойҳои танг, як тӯби ягона метавонад ҳамчун нуқтаи ибтидоӣ барои ду пайванд истифода шавад, ки пайванди шакли "V" -ро ташкил медиҳад. Вақте ки пайванди сим бояд мустаҳкамтар бошад, тӯбро дар болои дӯхта гузоштан мумкин аст, то пайванди бехатариро ташкил кунад ва устуворӣ ва қувваи симро афзоиш диҳад. Барномаҳо ва вариантҳои гуногуни пайвастшавӣ ба симҳо қариб беохиранд ва онҳоро тавассути истифодаи нармафзори автоматӣ дар системаҳои пайвасти сими Palomar ба даст овардан мумкин аст.