Penyelesaian

IKATAN KAWAT

LEMBARAN FAKTA ASAS PENGETAHUAN

Apakah Ikatan Kawat?

Ikatan wayar ialah kaedah di mana dawai logam lembut berdiameter kecil dilekatkan pada permukaan logam yang serasi tanpa menggunakan pateri, fluks, dan dalam beberapa kes dengan penggunaan haba melebihi 150 darjah Celsius. Logam lembut termasuk Emas (Au), Kuprum (Cu), Perak (Ag), Aluminium (Al) dan aloi seperti Palladium-Silver (PdAg) dan lain-lain.

Memahami Teknik dan Proses Ikatan Wayar untuk Aplikasi Pemasangan Elektronik Mikro.
Teknik / Proses Ikatan Baji: Reben, Bola Termosonik & Ikatan Baji Ultrasonik
Ikatan wayar ialah kaedah membuat sambungan antara litar bersepadu (IC) atau peranti semikonduktor serupa dan pakej atau rangka utamanya semasa pembuatan. Ia juga biasa digunakan sekarang untuk menyediakan sambungan elektrik dalam pemasangan pek bateri Litium-ion. Ikatan wayar secara amnya dianggap paling kos efektif dan fleksibel daripada teknologi sambung mikroelektronik yang tersedia, dan digunakan dalam kebanyakan pakej semikonduktor yang dihasilkan hari ini. adalah beberapa teknik ikatan wayar, yang terdiri daripada:Ikatan Kawat Termo-Mampatan:
Ikatan dawai mampatan termo (menggabungkan ke permukaan yang mungkin (biasanya Au) bersama di bawah daya pengapit dengan suhu antara muka yang tinggi, biasanya lebih daripada 300°C, untuk menghasilkan kimpalan), pada mulanya dibangunkan pada tahun 1950-an untuk sambung mikroelektronik, namun ini adalah cepat digantikan oleh ikatan Ultrasonik & Termosonik pada tahun 60-an sebagai teknologi interkonek yang dominan. Ikatan mampatan termo masih digunakan untuk aplikasi khusus hari ini, tetapi umumnya dielakkan oleh pengeluar kerana suhu antara muka yang tinggi (sering merosakkan) yang diperlukan untuk membuat ikatan yang berjaya. Ikatan Kawat Baji Ultrasonik:
Pada tahun 1960-an ikatan dawai baji Ultrasonik menjadi metodologi interkoneksi yang dominan. Penggunaan getaran frekuensi tinggi (melalui transduser bergema) pada alat ikatan dengan daya pengapit serentak, membenarkan wayar Aluminium dan Emas dikimpal pada suhu bilik. Getaran Ultrasonik ini membantu dalam mengeluarkan bahan cemar (oksida, kekotoran, dll.) daripada permukaan ikatan pada permulaan kitaran ikatan, dan dalam menggalakkan pertumbuhan antara logam untuk mengembangkan dan mengukuhkan lagi ikatan. Frekuensi biasa untuk ikatan ialah 60 – 120 KHz. Teknik baji ultrasonik mempunyai dua teknologi proses utama: Ikatan dawai besar (berat) untuk wayar diameter >100µm Ikatan wayar halus (kecil) untuk wayar diameter <75µmContoh kitaran ikatan Ultrasonik biasa boleh didapati di sini untuk wayar halus dan di sini untuk wayar besar.Ikatan dawai baji ultrasonik menggunakan alat ikatan khusus atau "baji," biasanya dibina daripada Tungsten Carbide (untuk dawai Aluminium) atau Titanium Carbide (untuk wayar Emas) bergantung pada keperluan proses dan diameter wayar; baji berujung seramik untuk aplikasi yang berbeza juga tersedia. Ikatan Kawat Termosonik:
Di mana pemanasan tambahan diperlukan (biasanya untuk wayar Emas, dengan antara muka ikatan dalam julat 100 – 250°C), proses itu dipanggil Ikatan dawai Termosonik. Ini mempunyai kelebihan yang besar berbanding sistem mampatan termo tradisional, kerana suhu antara muka yang jauh lebih rendah diperlukan (ikatan Au pada suhu bilik telah disebutkan tetapi dalam praktiknya ia tidak boleh dipercayai tanpa haba tambahan). Ikatan Bola Termosonik:
Satu lagi bentuk ikatan dawai Termosonik ialah Ikatan Bola (lihat kitaran ikatan bola di sini). Metodologi ini menggunakan alat ikatan kapilari seramik ke atas reka bentuk baji tradisional untuk menggabungkan kualiti terbaik dalam kedua-dua mampatan termo dan ikatan ultrasonik tanpa kelemahan. Getaran termosonik memastikan suhu antara muka kekal rendah, manakala sambung pertama, ikatan bola terma terma membolehkan wayar dan ikatan sekunder diletakkan dalam sebarang arah, tidak selaras dengan ikatan pertama, yang merupakan kekangan dalam ikatan wayar Ultrasonik . Untuk pembuatan automatik dengan volum tinggi, pengikat bola adalah jauh lebih pantas daripada pengikat Ultrasonik / Termosonik (Baji), menjadikan pengikatan bola Termosonik sebagai teknologi saling sambungan yang dominan dalam mikroelektronik selama 50+ tahun yang lalu. Ikatan Reben:
Ikatan reben, menggunakan pita logam rata, telah menjadi dominan dalam elektronik RF dan Microwave selama beberapa dekad (reben memberikan peningkatan ketara dalam kehilangan isyarat [kesan kulit] berbanding wayar bulat tradisional). Reben Emas Kecil, biasanya sehingga 75µm lebar dan 25µm tebal, diikat melalui proses Termosonik dengan alat pengikatan baji muka rata yang besar. Reben aluminium sehingga 2,000µm lebar dan 250µm tebal juga boleh diikat dengan proses baji Ultrasonik, sebagai keperluan untuk gelung yang lebih rendah, sambung ketumpatan tinggi telah meningkat.

Apakah wayar ikatan emas?

Ikatan wayar emas ialah proses di mana wayar emas dilekatkan pada dua titik dalam pemasangan untuk membentuk sambungan atau laluan konduktif elektrik. Haba, ultrasonik, dan daya semuanya digunakan untuk membentuk titik lampiran bagi wayar emas. Proses mencipta titik lampiran bermula dengan pembentukan bola emas di hujung alat ikatan wayar, kapilari. Bola ini ditekan pada permukaan pemasangan yang dipanaskan sambil menggunakan kedua-dua jumlah daya khusus aplikasi dan frekuensi 60kHz - 152kHz gerakan ultrasonik dengan alat. Sebaik sahaja ikatan pertama dibuat, wayar akan dimanipulasi dalam kawalan ketat cara untuk membentuk bentuk gelung yang sesuai untuk geometri pemasangan. Ikatan kedua, sering dirujuk sebagai jahitan, kemudian dibentuk pada permukaan lain dengan menekan ke bawah dengan wayar dan menggunakan pengapit untuk mengoyakkan wayar pada ikatan.

Ikatan wayar emas menawarkan kaedah interkoneksi dalam pakej yang sangat konduktif elektrik, hampir susunan magnitud lebih besar daripada beberapa pemateri. Di samping itu, wayar emas mempunyai toleransi pengoksidaan yang tinggi berbanding dengan bahan wayar lain dan lebih lembut daripada kebanyakan, yang penting untuk permukaan sensitif.
Proses juga boleh berbeza-beza berdasarkan keperluan pemasangan. Dengan bahan sensitif, bola emas boleh diletakkan pada kawasan ikatan kedua untuk mencipta kedua-dua ikatan yang lebih kuat dan ikatan "lebih lembut" untuk mengelakkan kerosakan pada permukaan komponen. Dengan ruang yang sempit, satu bola boleh digunakan sebagai titik permulaan untuk dua ikatan, membentuk ikatan berbentuk "V". Apabila ikatan wayar perlu lebih teguh, bola boleh diletakkan di atas jahitan untuk membentuk ikatan keselamatan, meningkatkan kestabilan dan kekuatan wayar. Banyak aplikasi dan variasi yang berbeza kepada ikatan wayar hampir tidak terhad dan boleh dicapai melalui penggunaan perisian automatik pada sistem ikatan wayar Palomar.