उपाय

वायर बाँडिंग

नॉलेज बेस फॅक्ट शीट

वायर बाँडिंग म्हणजे काय?

वायर बाँडिंग ही अशी पद्धत आहे ज्याद्वारे सोल्डर, फ्लक्स आणि काही प्रकरणांमध्ये 150 अंश सेल्सिअसपेक्षा जास्त उष्णता वापरल्याशिवाय सुसंगत धातूच्या पृष्ठभागावर लहान व्यासाची मऊ धातूची वायर जोडली जाते.मऊ धातूंमध्ये सोने (Au), तांबे (Cu), चांदी (Ag), ॲल्युमिनियम (Al) आणि पॅलेडियम-सिल्व्हर (PdAg) आणि इतर मिश्रधातूंचा समावेश होतो.

मायक्रो इलेक्ट्रॉनिक्स असेंब्ली ऍप्लिकेशन्ससाठी वायर बाँडिंग तंत्र आणि प्रक्रिया समजून घेणे.
वेज बाँडिंग तंत्र / प्रक्रिया: रिबन, थर्मोसॉनिक बॉल आणि अल्ट्रासोनिक वेज बॉन्ड
वायर बाँडिंग म्हणजे उत्पादनादरम्यान इंटिग्रेटेड सर्किट (IC) किंवा तत्सम सेमीकंडक्टर उपकरण आणि त्याचे पॅकेज किंवा लीडफ्रेम यांच्यामध्ये इंटरकनेक्ट बनवण्याची पद्धत.लिथियम-आयन बॅटरी पॅक असेंब्लीमध्ये इलेक्ट्रिकल कनेक्शन देण्यासाठी देखील हे आता सामान्यतः वापरले जाते. वायर बाँडिंग हे उपलब्ध मायक्रोइलेक्ट्रॉनिक इंटरकनेक्ट तंत्रज्ञानामध्ये सामान्यतः सर्वात किफायतशीर आणि लवचिक मानले जाते आणि आज उत्पादित बहुतेक अर्धसंवाहक पॅकेजेसमध्ये वापरले जाते. अनेक वायर बाँडिंग तंत्रे आहेत, ज्यात समाविष्ट आहे: थर्मो-कंप्रेशन वायर बाँडिंग:
थर्मो-कंप्रेशन वायर बाँडिंग (संभाव्य पृष्ठभागांवर (सामान्यतः Au) एकत्रितपणे उच्च इंटरफेस तापमान असलेल्या क्लॅम्पिंग फोर्सच्या खाली एकत्रितपणे, विशेषत: 300°C पेक्षा जास्त, वेल्ड तयार करण्यासाठी), सुरुवातीला 1950 च्या दशकात मायक्रोइलेक्ट्रॉनिक इंटरकनेक्टसाठी विकसित केले गेले होते, तथापि हे होते. 60 च्या दशकात प्रबळ इंटरकनेक्ट तंत्रज्ञान म्हणून अल्ट्रासोनिक आणि थर्मोसोनिक बाँडिंगने त्वरित बदलले.थर्मो-कंप्रेशन बाँडिंग आजही विशिष्ट ऍप्लिकेशन्ससाठी वापरात आहे, परंतु यशस्वी बाँड बनवण्यासाठी आवश्यक असलेल्या उच्च (बहुतेकदा हानीकारक) इंटरफेस तापमानामुळे उत्पादकांनी ते टाळले आहे. अल्ट्रासोनिक वेज वायर बाँडिंग:
1960 मध्ये प्रचंड कंपनसंख्या असलेल्या (ध्वनिलहरी) वेज वायर बाँडिंग प्रबळ इंटरकनेक्ट पद्धत बनली.एकाचवेळी क्लॅम्पिंग फोर्ससह बाँडिंग टूलवर उच्च वारंवारता कंपन (रेझोनेटिंग ट्रान्सड्यूसरद्वारे) लागू केल्याने, खोलीच्या तापमानावर ॲल्युमिनियम आणि सोन्याच्या तारांना वेल्डेड केले जाऊ शकते.हे प्रचंड कंपनसंख्या असलेल्या (ध्वनिलहरी) कंपन बाँडिंग चक्राच्या सुरूवातीस बाँडिंग पृष्ठभागांवरून दूषित पदार्थ (ऑक्साइड, अशुद्धता, इ.) काढून टाकण्यात मदत करते आणि बाँड आणखी विकसित आणि मजबूत करण्यासाठी इंटरमेटॅलिक वाढीस प्रोत्साहन देते.बाँडिंगसाठी ठराविक फ्रिक्वेन्सी 60 - 120 KHz आहेत. अल्ट्रासोनिक वेज तंत्रात दोन मुख्य प्रक्रिया तंत्रज्ञान आहेत: > 100µm व्यासाच्या तारांसाठी मोठे (जड) वायर बाँडिंग <75µm व्यासाच्या तारांसाठी फाईन (लहान) वायर बाँडिंग येथे अल्ट्रासोनिक वायर्सच्या 75µm व्यासाच्या ulsonicptyx एंप्लिकेशन्स आढळू शकतात. बारीक वायरसाठी आणि येथे मोठ्या वायरसाठी. अल्ट्रासोनिक वेज वायर बाँडिंग विशिष्ट बाँडिंग टूल किंवा "वेज" वापरते, सामान्यत: प्रक्रिया आवश्यकता आणि वायर व्यासांवर अवलंबून टंगस्टन कार्बाइड (ॲल्युमिनियम वायरसाठी) किंवा टायटॅनियम कार्बाइड (गोल्ड वायरसाठी) पासून बनविले जाते;वेगळ्या ऍप्लिकेशन्ससाठी सिरॅमिक टिप्ड वेज देखील उपलब्ध आहेत. थर्मोसोनिक वायर बाँडिंग:
जेथे पूरक गरम करणे आवश्यक असते (सामान्यत: गोल्ड वायरसाठी, बाँडिंग इंटरफेस 100 - 250 डिग्री सेल्सिअसच्या रेंजमध्ये), प्रक्रियेला थर्मोसॉनिक वायर बाँडिंग म्हणतात.पारंपारिक थर्मो-कंप्रेशन प्रणालीपेक्षा याचे बरेच फायदे आहेत, कारण कमी इंटरफेस तापमान आवश्यक आहे (खोलीच्या तपमानावर एयू बाँडिंग नमूद केले आहे परंतु सराव मध्ये ते अतिरिक्त उष्णतेशिवाय अविश्वसनीय आहे). थर्मोसॉनिक बॉल बाँडिंग:
थर्मोसॉनिक वायर बाँडिंगचा आणखी एक प्रकार म्हणजे बॉल बाँडिंग (येथे बॉल बाँड सायकल पहा).ही पद्धत पारंपारिक वेज डिझाईन्सवर सिरेमिक केशिका बाँडिंग टूलचा वापर करते ज्यामुळे थर्मो-कंप्रेशन आणि अल्ट्रासोनिक बाँडिंग या दोन्हीमधील सर्वोत्कृष्ट गुण दोषांशिवाय एकत्र केले जातात.थर्मोसॉनिक कंपन हे सुनिश्चित करते की इंटरफेसचे तापमान कमी राहते, प्रथम इंटरकनेक्ट करताना, थर्मली-कॉम्प्रेस्ड बॉल बॉन्ड वायर आणि दुय्यम बॉन्ड कोणत्याही दिशेने ठेवण्याची परवानगी देतो, पहिल्या बॉन्डच्या अनुरूप नाही, जे अल्ट्रासोनिक वायर बाँडिंगमध्ये एक मर्यादा आहे. .स्वयंचलित, उच्च व्हॉल्यूम उत्पादनासाठी, बॉल बॉन्डर्स अल्ट्रासोनिक / थर्मोसॉनिक (वेज) बॉन्डर्सपेक्षा बऱ्यापैकी वेगवान आहेत, ज्यामुळे थर्मोसॉनिक बॉल बाँडिंग हे मायक्रोइलेक्ट्रॉनिकमध्ये गेल्या 50+ वर्षांपासून प्रबळ इंटरकनेक्ट तंत्रज्ञान बनले आहे. रिबन बाँडिंग:
रिबन बाँडिंग, फ्लॅट मेटॅलिक टेप्सचा वापर करून, आरएफ आणि मायक्रोवेव्ह इलेक्ट्रॉनिक्समध्ये दशकांपासून प्रबळ आहे (रिबन सिग्नल तोटा [त्वचा प्रभाव] विरुद्ध पारंपारिक गोल वायरमध्ये लक्षणीय सुधारणा प्रदान करते).लहान सोन्याचे रिबन, सामान्यत: 75µm रुंद आणि 25µm जाडी, थर्मोसॉनिक प्रक्रियेद्वारे मोठ्या फ्लॅट-फेस वेज बाँडिंग टूलसह जोडले जातात. 2,000µm रुंद आणि 250µm जाडीपर्यंतच्या ॲल्युमिनियम रिबन्सना देखील अल्ट्रासोनिक प्रक्रियेद्वारे बाँड केले जाऊ शकते. लोअर लूप, उच्च घनता इंटरकनेक्ट्सची आवश्यकता वाढली आहे.

गोल्ड बाँडिंग वायर म्हणजे काय?

गोल्ड वायर बाँडिंग ही अशी प्रक्रिया आहे ज्याद्वारे सोन्याची तार असेंब्लीमध्ये दोन बिंदूंना जोडली जाते ज्यामुळे इंटरकनेक्शन किंवा विद्युत प्रवाहकीय मार्ग तयार होतो.हीट, अल्ट्रासोनिक्स आणि फोर्स या सर्वांचा उपयोग सोन्याच्या वायरसाठी संलग्नक बिंदू तयार करण्यासाठी केला जातो. संलग्नक बिंदू तयार करण्याची प्रक्रिया वायर बाँड टूल, केशिकाच्या टोकावर सोन्याचा चेंडू तयार करण्यापासून सुरू होते.हा बॉल गरम झालेल्या असेंबलीच्या पृष्ठभागावर दाबला जातो आणि उपकरणासह 60kHz - 152kHz अल्ट्रासोनिक मोशनची वारंवारता दोन्ही लागू करतो. पहिला बाँड तयार झाल्यानंतर, वायरला कडकपणे नियंत्रित केले जाईल. असेंब्लीच्या भूमितीसाठी योग्य लूप आकार तयार करण्याची पद्धत.दुसरा बाँड, ज्याला अनेकदा स्टिच म्हणून संबोधले जाते, नंतर वायरने दाबून आणि बॉन्डवर वायर फाडण्यासाठी क्लॅम्प वापरून दुसऱ्या पृष्ठभागावर तयार होते.

गोल्ड वायर बाँडिंग पॅकेजेसमध्ये एक इंटरकनेक्शन पद्धत ऑफर करते जी अत्यंत इलेक्ट्रिकली कंडक्टिव असते, जवळजवळ काही सोल्डरपेक्षा जास्त प्रमाणात असते.याव्यतिरिक्त, इतर वायर सामग्रीच्या तुलनेत सोन्याच्या तारांमध्ये उच्च ऑक्सिडेशन सहिष्णुता असते आणि बहुतेकांपेक्षा मऊ असतात, जे संवेदनशील पृष्ठभागांसाठी आवश्यक असते.
असेंब्लीच्या गरजेनुसार प्रक्रिया देखील बदलू शकते.संवेदनशील सामग्रीसह, सोन्याचा बॉल दुस-या बाँडिंग क्षेत्रावर ठेवला जाऊ शकतो ज्यामुळे घटकाच्या पृष्ठभागाचे नुकसान टाळण्यासाठी मजबूत बॉण्ड आणि "मऊ" बाँड दोन्ही तयार केले जाऊ शकतात.घट्ट मोकळ्या जागेसह, एकच चेंडू दोन बाँडसाठी सुरुवातीचा बिंदू म्हणून वापरला जाऊ शकतो, ज्यामुळे “V” आकाराचे बॉण्ड तयार होतात.जेव्हा वायर बॉण्ड अधिक मजबूत असणे आवश्यक असते, तेव्हा एक बॉल सिलाईच्या वर ठेवला जाऊ शकतो ज्यामुळे वायरची स्थिरता आणि ताकद वाढते.वायर बाँडिंगसाठी अनेक भिन्न ऍप्लिकेशन्स आणि भिन्नता जवळजवळ अमर्याद आहेत आणि पालोमरच्या वायर बाँड सिस्टमवरील स्वयंचलित सॉफ्टवेअरच्या वापराद्वारे साध्य करता येतात.