
2025-09-02
Aha m bụ Kevin, yana dịka akụkụ nke otu na Dongxin Electronic Technology, ejirila m ọtụtụ afọ n'ime ụwa nke micro-machining na ihe ndị dị elu. Mụ na ndị injinia nwere ọgụgụ isi dị ka Marcus na Germany enweela mkparịta ụka na-enweghị atụ, ndị na-achọ izi ezi. Ha maara na otu, microscopic njikọ waya nwere ike ịbụ ihe dị iche n'etiti ihe mmetụta ụgbọ ala na-egbu egbu na ọdịda ahịrị mmepụta dị ọnụ. Isiokwu a bụ maka ha na onye ọ bụla chọrọ ịghọta na-enweghị atụ technology nke waya njikọ. Anyị ga-enyocha ihe niile usoro njikọ waya, site na isi sayensị na igwe dị elu nke na-eme ka o kwe omume, na-enye gị nghọta dị mkpa iji mara usoro mmepụta ihe a dị egwu.
N'ime obi ya, njikọ waya bụ usoro nke ịmepụta obere njikọ eletrik site na iji ezigbo mma waya. Cheedị echiche mgbawa kọmputa dị mgbagwoju anya, a semiconductor ngwaọrụ adịghị ibu karịa mbọ aka gị. Nke a mgbawa kwesịrị ka ekwurịta okwu na mpụga ụwa. Waya njikọ bụ àkwà mmiri na-eme ka nkwurịta okwu a mee. Ọ na-ejikọta sekit microscopic na mgbawa (n'ebe a na-akpọ a ihe nkedo) gaa na ọdụ ọkụ eletrik buru ibu na a mkpụrụ ma ọ bụ ụzọ ndu. Usoro a bụ usoro a na-ejikarị eme ihe maka ya njikọ n'ime ụlọ ọrụ semiconductor.
Usoro n'onwe ya bụ ihe ịtụnanya nke injinia. Igwe pụrụ iche na-eji nchikota ike, okpomọkụ, na mgbe ụfọdụ ultrasonic ike iji mepụta steeti siri ike weld n'etiti waya na nke ihe nkedo. Nke a adịghị ka ịre ahịa omenala; enweghị ihe ndochi. Kama, atọm nke waya na mpe mpe akwa na-ejikọta ọnụ nke na ha na-etolite siri ike, na-adịgide adịgide metallurgical njikọ. Nke a na-emepụta njikọ eletriki na ígwè ọrụ a pụrụ ịdabere na ya nke ukwuu nke nwere ike iguzogide ọnọdụ ọjọọ dị n'ime ihe ngwa eletrọnịkị.
Chee ya dị ka ihe na-akpụ akpụ akpụ. A ngwa njikọ kpomkwem ebe na pịa a waya dị mkpa ya na a dayameta a na-atụkarị ya na microns (ọtụtụ nde otu mita). Ebumnuche bụ ịmepụta ụzọ na-enweghị ntụpọ maka ọkụ eletrik na-asọba. Ekwentị ọ bụla, ụgbọ ala na kọmpụta ọ bụla na-adabere na ọtụtụ ijeri njikọ ndị a zuru oke ma pere mpe. Iguzosi ike n'ezi ihe nke ọ bụla njikọ waya bụ ihe kacha mkpa na ọrụ nke akụrụngwa eletrọnịkị ha jikọọ.
Mkpa nke njikọ waya n'ime imepụta ngwaọrụ semiconductor enweghị ike ikwubiga ya ókè. Ọ bụ nzọụkwụ ikpeazụ, dị oke mkpa na ịme sekit jikọtara ọnụ (IC) arụ ọrụ. Mgbe ọtụtụ awa na ọtụtụ nde dollar ejirila chepụta na imepụta mgbagwoju anya silicon wafer, ọ bụ ndị dị umeala n'obi waya nke na-eweta ya ndụ. Enweghị a pụrụ ịdabere na usoro nke njikọ, kacha ike IC ọ dịghị ihe ọzọ karịa a na-abaghị uru ibe silicon.
A elu-edu njikọ waya na-eme ka ihe abụọ dị mma: mma eletriki conductivity na ike igwe siri ike. Nke eletriki Njirimara dị mkpa maka ịrụ ọrụ. Nguzogide ọ bụla ma ọ bụ enweghị nkwekọrịta na weld nwere ike mebie mgbama ahụ, mepụta okpomọkụ na-achọghị, ma ọ bụ mee ka ngwaọrụ ahụ daa. Nke a bụ eziokwu karịsịa na ngwa ugboro dị elu ebe iguzosi ike n'ezi ihe bụ ihe niile. Nke njikọ n'etiti waya na mpe mpe akwa ga-enwerịrị nkwụsi ike kacha ala iji hụ na ike dị mma na nnyefe data.
Ọzọkwa, njikọ ndị a aghaghị ịdịgidesi ike nke ukwuu. Ha ga-adị ndụ n'ịgba ịnyịnya na-ekpo ọkụ (na-agbasa na nkwekọrịta na okpomọkụ), ịma jijiji, na ujo anụ ahụ n'oge ndụ ngwaahịa ahụ. Ọkwa ụgbọ ala semiconductorDịka ọmụmaatụ, ga-arụ ọrụ n'enweghị ntụpọ ruo ọtụtụ afọ n'okpuru mkpuchi ụgbọ ala, na-edi oke okpomọkụ na ịma jijiji mgbe niile. Onye na-adịghị ike njikọ waya ga-agbaji, na-eduga na ọdịda ngwaọrụ. Nke a bụ ya mere ndị injinia na-arụ ọrụ na-elekwasị anya nke ukwuu n'inweta ihe zuru oke na enweghị isi weld oge ọ bụla. Ọ bụ ntọala ntụkwasị obi maka ngwa eletrọnịkị ọgbara ọhụrụ niile.
Enwere ụzọ abụọ bụ isi eji eme ụlọ ọrụ: njikọ bọọlụing na wedge bonding. Ọ bụ ezie na ha abụọ na-enweta otu ihe mgbaru ọsọ nke ịmepụta a waya njikọ, ha na-eme ya n'ụzọ dị iche iche ma dabara maka ngwa dị iche iche. Ịghọta ọdịiche ha bụ isi ihe na-ebuli ahịrị mmepụta ọ bụla.
Njikọ bọọlụ:
Nke a bụ usoro kachasị na ngwa ngwa, na-ejikarị ọla edo ma ọ bụ waya ọla kọpa. Usoro na-amalite site na agbaze njedebe nke waya na ọkụ eletrik, nke na-etolite obere bọọlụ n'ihi esemokwu elu. A na-apịa bọọlụ a na ya ihe nkedo iji ngwakọta nke okpomọkụ na nrụgide, na ọtụtụ mgbe ultrasonic ike, na usoro a na-akpọ njikọ nke thermosonic. Nke a na-emepụta mbụ njikọ. Igwe ahụ wee mechie ya waya ruo n'ókè njikọ nke abụọ ma mepụta stitch-dị ka njikọ nke abụọ tupu akwa akwa waya pụọ ka ịmalite ọzọ.
Nkwekọrịta wedge:
Wedge bonding, ma ọ bụ wedge waya bonding, eji a ngwá ọrụ ekara wedge kama a capillary. Nke waya na-pịa ewepụghị megide ihe nkedo, na ultrasonic ike a na-etinye iji mepụta esemokwu weld. Nke a na-etolite njikọ dị mma, dị ka stitch. A na-emeghachi usoro ahụ maka njikọ nke abụọ. A na-ejikarị usoro a eme ihe aluminom waya, karịsịa na ngwa ike dị elu, ma enwere ike iji ọla edo mee ihe waya na rịbọn.
Na Dongxin, anyị bụ ọkachamara n'ịmepụta ngwa ọrụ nke ọma maka usoro abụọ ahụ, site na capillaries maka njikọ bọọlụna-aga nke ọma weji ngwaọrụ achọrọ maka njikọta aluminom dị arọ. Nhọrọ n'etiti njikọ bọọlụ na wedge bond Ọtụtụ mgbe na-agbadata ihe achọrọ maka ngwaọrụ ahụ - ọnụ ahịa, njupụta, ike, na ụdị nke njikọ waya eji.

A ọgbara ọhụrụ waya akpaka bonder bụ ọmarịcha ọrụ robotics na sistemụ njikwa. Emebere ya ka ọ rụọ puku kwuru puku nkekọ kwa elekere yana izi ezi sub-micron. Isi nke igwe bụ usoro njikwa mmegharị ọkaibe nke na-ebugharị isi nkekọ n'elu semiconductor ngwaọrụ. Isi nkekọ a na-ejide ngwa njikọ (ma ọ bụ capillary maka njikọ bọọlụing ma ọ bụ a weji maka wedge bonding) na spool nke njikọ waya.
Usoro na-amalite mgbe a IC ma ọ bụ mkpụrụ a na-etinye ya n'ime igwe. Usoro ọhụụ dị ike na-achọpụta kpọmkwem ebe nkedo nkekọ na ihe ndị kwekọrọ na ya ụzọ ndu ma ọ bụ PCB. Ngwa ngwa igwe wee gbakọọ ụzọ kacha mma maka nke ọ bụla waya. Maka nke ọ bụla njikọ waya, igwe na-eme usoro ziri ezi:
Usoro okirikiri a dum na-eme na millise seconds. Nke igwe ịgbado ọkụ na-enyocha ihe ndị dị ka ike nke njikọ na ultrasonic ike iji hụ na njikọ ọ bụla na-emezu ụkpụrụ ịdị mma siri ike. Igwe ndị a, dị ka nke anyị WS9820 Akpaaka Aluminom Waya Wedge Bonder, bụ engine nke oge a microelectronics mgbakọ, na-eme ka ọtụtụ mmepụta nke mgbagwoju anya akụrụngwa eletrọnịkị.
Nhọrọ nke njikọ waya bụ mkpebi siri ike dabere na ọnụ ahịa, arụmọrụ, na ngwa chọrọ. Ihe ọ bụla nwere ihe pụrụ iche nke na-eme ka ọ dị mma maka ọnọdụ dị iche iche. Isi atọ ụdị waya eji taa bụ ọla edo, ọla kọpa, na aluminom.
| Ngwa waya | Njirimara igodo | Ngwa nkịtị |
|---|---|---|
| Ọlaedo (Au) | Magburu onwe conductivity, corrosion eguzogide, ductile | Ngwa ndị nwere ntụkwasị obi dị elu, mma-pitch bonding |
| Ọla kọpa (Cu) | Elu conductivity, ezigbo ike, ọnụ ala | Ngwa ndị na-akwụ ụgwọ, ngwa eletrọnịkị ike |
| Aluminom (Al) | Ọnụ ala dị ala, jikọtara nke ọma na paịlị aluminom, dị nro | Ngwa ndị dị elu, buru ibu dayameta waya njikọ |
waya ọla edo: Ruo ọtụtụ iri afọ, ọlaedo bụ ụkpụrụ maka njikọ waya n'ihi ntụkwasị obi ya dị elu. Ọ naghị eme ya oxideize, na-eme ka ọ dị mfe ịmepụta a ezigbo njikọ njikọ. Ọdị nro ya na-enye ohere gold waya bonding na obere ike, na-ebelata nrụgide na ndị na-esighị ike silicon mgbawa. Otú ọ dị, elu ọnụ ahịa ọla edo emela ọtụtụ ndị na-emepụta ihe ịchọ ụzọ ọzọ.
Waya ọla kọpa: waya ọla kọpa aghọwo ihe na-ewu ewu ọzọ. Ya eletriki conductivity dị elu ọbụna karịa ọla edo, ọ dịkwa ọnụ ala karịa. Otú ọ dị, ọla kọpa siri ike ma dị mfe oxidation, nke na-eme njikọ chọrọ a ọzọ na-achịkwa gburugburu ebe obibi (na-ejikarị ihe inert gas ọta) na ihe siri ike usoro parameters iji gbochie mmebi nke ihe nkedo.
Aluminom waya: Aluminom waya bụ ihe a na-ahụkarị na wedge bonding, karịsịa maka ngwaọrụ ike ebe nnukwu dayameta wires dị mkpa iji buru oke osimiri. Ọ na-etolite mono-metallic siri ike weld na aluminom bond pads na mgbawa, na-ezere guzobe kenkuwa ọla edo-aluminom intermetallics (nke a maara dị ka "ọrịa na-acha odo odo") nke nwere ike ịkpata ọdịda nkekọ ka oge na-aga. Anyị na-enye a nso nke waya aluminom dị ọcha emebere ya maka ngwa ndị a na-achọsi ike.
A ultrasonic weld bụ usoro na-adọrọ mmasị na-ejikọta abụọ metal elu na-agbazeghị ha. Ọ bụ ụdị ịgbado ọkụ siri ike steeti, nke bụ isi ultrasonic waya bonding. Anwansi ahụ na-eme mgbe ewebatara ịma jijiji ugboro ugboro na njikọ njikọ n'okpuru nrụgide.
Nke a bụ ka o si arụ ọrụ: A igwe njikọ waya na-eji transducer mepụta elu-ugboro mkpọtụ ụda, na-adịkarị na nso nke 20-120 kHz. Nke a ike vibration na-ebufe site na ngwa njikọ ka waya. Nke waya na-pịa megide ihe nkedo, na ngwa ngwa, mmegharị nke nchacha nke ultrasonic ike na-eme ọtụtụ ihe:
Ihe niile ultrasonic bonding usoro na-ewe nanị ole na ole millisekọnd. Site n'iji nrụgide na ultrasonic vibration kama nnukwu agbaze, ọ na-ezere nsogbu ndị metụtara oke okpomọkụ, na-eme ka ọ dị mma maka nro akụrụngwa eletrọnịkị. Nke a Nchikota nke okpomọkụ na ultrasonic ume bụ isi nkuku nke oge a njikọ nke thermosonic.

Inweta nke zuru oke njikọ waya na-agafe ọtụtụ nde njikọ bụ ihe ịma aka siri ike. Dịka onye injinia, ị maara na a na-ekpebi ịdịmma site na nguzozi siri ike nke ọtụtụ mgbanwe. Obere mgbagha n'ime nke ọ bụla n'ime ha nwere ike ibute njikọ adịghị ike ma ọ bụ nke dara ada.
Isi ihe kpatara ogo:
Ịmara ihe ndị a chọrọ ihe ọmụma usoro miri emi, ihe ndị dị elu, na ihe siri ike igwe ịgbado ọkụ. Ọ bụ usoro nleba anya, nnwale na nnụcha na-aga n'ihu.
Mgbe njikọ waya bụ teknụzụ kachasị maka ọkwa mgbawa njikọ, ịgbado ọkụ laser na-apụta dị ka ụzọ dị ike maka ụdị njikọ dị iche iche na mgbakọ eletrọnịkị, ọkachasị maka akụrụngwa buru ibu dị ka taabụ batrị na bọs.
Mgbado ọkụ laser na-eji ọkụ lekwasịrị anya nke ukwuu iji gbazee na fuse metal dị iche iche akụkụ ọnụ. N'adịghị ka steeti siri ike weld nke ultrasonic bonding, ịgbado ọkụ laser na-emepụta ngwakọta weld site n'ịgbaze ihe.
Ntụnyere:
| Njirimara | Njikọ waya nke Ultrasonic | Mgbado ọkụ laser |
|---|---|---|
| Mechanism | Steeti siri ike weld (okpomọkụ na ultrasonic) | Ngwakọta weld (na-agbaze) |
| Ọnụ ọgụgụ | Igwe anya (ezigbo waya maka mgbapu) | Micro ka Macro (taabụ batrị, njikọ) |
| Ntinye ọkụ | Mpaghara, obere okpomọkụ zuru oke | Na-etinye uche nke ukwuu, mana ọ nwere ike ịmepụta mpaghara okpomọkụ na-emetụta ka ukwuu |
| Akụrụngwa | Otu ụzọ abụọ akọwapụtara (Au-Au, Al-Al, Au-Al) | Ọla dị iche iche nke yiri ya na nke dị iche |
| Kọntaktị igwe | Na-achọ kọntaktị anụ ahụ ozugbo na nrụgide | Usoro enweghị kọntaktị, na-enye ohere maka ịgbado ọkụ na mpaghara siri ike iru |
Njikọ waya na-eme nke ọma n'ịmepụta puku kwuru puku obere, njikọ ziri ezi na nke siri ike semiconductor anwụ. Ntinye obere okpomọkụ na-egbochi mmebi sekit dị nro. Mgbado ọkụ laser, N'aka nke ọzọ, dị mma maka ịmepụta ihe siri ike, nhazi nhazi na akụkụ buru ibu ebe a na-anabata okpomọkụ dị elu. Ị gaghị eji ịgbado ọkụ laser iji jikọọ a 25-micron waya ka an IC, mana ọ dị mma maka ịgbado taabụ ọla kọpa siri ike gaa na ọdụ batrị. Ha bụ teknụzụ nkwado na-edozi ihe ịma aka dị iche iche n'ụwa sara mbara nke nrụpụta ngwá electronic.

Nke usoro njikọ waya tozuru oke, mana a na-akwali ya mgbe niile na oke ya site n'ịrụ ngwa ngwa ọhụrụ na ụlọ ọrụ eletrọnịkị. Ndị injinia na-eche ọtụtụ ihe ịma aka siri ike ihu nke chọrọ ngwọta ọhụrụ na ihe ndị ka mma.
Otu n'ime nnukwu nsogbu bụ miniaturization. Ka ibe na-adịwanye ike, ha na-achọkwu njikọ I/O na obere oghere. Nke a na-eduga na njikọ dị mma nke ọma, ebe a na-edobe ihe nkedo dị nso na ọnụ. Nke a na-achọ izi ezi pụrụiche site na igwe njikọ waya ma dị nta, karịa nke ọma ejikọ njikọ pụrụ iche ngwá ọrụ ekara wedge. Ihe ọ bụla na-adịghị mma nwere ike ime ka obere sekit.
Ihe ịma aka ọzọ bụ ịrị elu nke ihe ọhụrụ na usoro ngwaọrụ dị mgbagwoju anya. Dịka ọmụmaatụ, ijikọ na ụdị mkpụrụ ọhụrụ ma ọ bụ imekọ ihe na ngwugwu stacked-die (3D-ICs) na-ewebata mgbanwe ọhụrụ. Nke ọnụọgụgụ nke mgbasawanye thermal adabaghị n'etiti ihe dị iche iche nwere ike itinye nrụgide na njikọ waya n'oge arụ ọrụ, na-eduga n'okwu ndị a pụrụ ịdabere na ya. Ọzọkwa, mgbanwe ka waya ọla kọpa iji chekwaa ego webatara ihe ịma aka ndị metụtara oxidation na ike, na-achọ tighter usoro njikwa.
N'ikpeazụ, maka ọkụ eletrik, dị ka ndị nọ n'ụgbọala eletrik na Igwe eji ejikọta IGBT, ihe ịma aka dị iche. Ebe a, arọ dayameta aluminom waya ma ọ bụ a na-eji rịbọn na-ejikwa mmiri dị elu. Ihe isi ike dị n'inyefe ihe zuru oke ultrasonic ike ike a siri ike weld na-emebighị nnukwu ngwaọrụ ike dị oke ọnụ. Nke a bụ ebe àgwà nke ngwa njikọ na ike nke igwe ịgbado ọkụ a na-anwale n'ezie.
Ịhọrọ nke ziri ezi njikọ waya na ngwá ọrụ abụghị naanị mkpebi ịzụrụ; ọ bụ nhọrọ injinia dị oke egwu na-emetụta mkpụrụ, ntụkwasị obi na ọnụ ahịa. Maka onye injinia usoro, mkpebi a chọrọ usoro nhazi nke na-atụle ihe pụrụ iche nke ngwaọrụ ahụ chọrọ.
Nke mbụ, nyochaa ngwa ahụ. Ọ bụ ngwaọrụ dị elu nke chọrọ nnukwu dayameta aluminom waya iji jikwaa ugbu a? Ma ọ bụ ọ bụ dijitalụ njupụta dị elu IC nke chọrọ ultra-ezigbo ọla edo ma ọ bụ waya ọla kọpa maka njikọ zuru oke? Nhọrọ nke waya ihe-ọlaedo, ọla kọpa, ma ọ bụ aluminom—bụ ebe mmalite. Mkpebi a ga-emetụta ebumnuche ọnụ ahịa (ọla kọpa vs. ọla edo), mkpa ntụkwasị obi (ọlaedo na-eguzogide corrosion), na metallization nke ihe nkedo (aluminom waya na paịlị aluminom iji gbochie ọla edo-aluminom intermetallics).
Ozugbo waya eji, nzọụkwụ ọzọ bụ ịhọrọ nke ngwa njikọ. The geometry nke weji ma ọ bụ capillary ga-adaba na ya waya dayameta na nkekọ mpe mpe akwa akụkụ zuru oke. Ngwá ọrụ nwere akụkụ na-ezighi ezi nwere ike iduga nguzobe njikọ na-adịghị mma, mmebi waya, ma ọ bụ nsonaazụ na-ekwekọghị ekwekọ. Dịka ọmụmaatụ, a wedge bond na oghere siri ike nwere ike ịchọ ngwá ọrụ nwere profaịlụ dị gịrịgịrị. Ihe eji eme ihe n'onwe ya-dị ka tungsten carbide ma ọ bụ titanium-dịkwa mkpa maka ndụ ya na arụmọrụ ya. Ịnye ego na ngwá ọrụ dị elu site n'aka onye na-emepụta ihe pụrụ iche na-eme ka ọ bụrụ ngwá ọrụ na-arụ ọrụ na-arụ ọrụ, nke bụ isi nchegbu maka ndị injinia na-enweghị ike ịnagide mgbanwe usoro. Ngwakọta ziri ezi nke waya dị iche iche ụdị na nkenke ngwaọrụ bụ usoro maka ịga nke ọma na ikwugharị njikọ waya ọrụ.