Kedu ihe bụ Bonding Wire? Dike a na-ahụghị anya nke ntụkwasị obi Semiconductor

Dị ka onye ọkachamara na micro-machining and material science, ụbọchị m jupụtara na mkparịta ụka miri emi na ndị injinia dị ka Marcus na Germany. Ha bụ ndị dị n'ihu ahịrị, na-eme ka ókèala nke ihe ga-ekwe omume na semiconductor na nrụpụta eletriki eletrik. Isiokwu nke na-abịa ugboro ugboro na-eju anya bụ ịdị umeala n'obi njikọ waya. Nke a obere eriri nke igwe, na-adịkarị gịrịgịrị karịa ntutu mmadụ, a na-elegharakarị anya, ma ọ bụ otu n'ime ihe ndị kachasị mkpa na sekit ọ bụla jikọtara (IC). Ọdịda n'ime obere ihe a njikọ nwere ike ime ka ngwaọrụ dị mgbagwoju anya ma dị oke ọnụ abaghị uru. Akụkọ a abụghị ebe a na-ere ere; ọ bụ imikpu n'ime sayensị ihe onwunwe na injinia nke na-abanye n'imepụta ihe dị elu.ntụkwasị obi njikọ waya. Anyị ga-enyocha ihe dị iche iche, ihe onwunwe ha pụrụ iche, yana ihe kpatara nhọrọ ziri ezi waya bụ isi maka ịga nke ọma nke ngwaahịa ikpeazụ gị.

Gịnị bụ isi nzube nke a bonding waya?

N'ọkwa ya kachasị, a njikọ waya ọ dị oke mma, zuru okeịdị ọcha waya eji kee eletriki njikọ dị n'ime a semiconductor ngwaọrụ. Ọ na-eje ozi dị ka àkwà mmiri na-agbanwe agbanwe, na-ebu ike na akara n'etiti silicon mgbawa (IC) na ihe ndị na-eduga na ọla nke ngwugwu nchebe ya. Chee ya dị ka usoro ụjọ nke mgbawa. N'adịghị ka iji solder, nke gụnyere ịgbaze na enweghị ike ịme ya n'ụdị dị mma na-emebighị mgbawa ahụ siri ike, waya njikọ bụ a siri ike-ala usoro. Ọpụrụiche igwe njikọ eji ultrasonic ike, ike, na mgbe ụfọdụ okpomoku ka ike a metallurgical weld, ma ọ bụ njikọ, na nsọtụ abụọ nke waya.

Nke a obere njikọ ga-abụ nke siri ike nke ukwuu. Ọ kwesịrị iguzogide nrụgide igwe, ịgba ígwè ọkụ, na ibu ọkụ eletrik na-ewedaghị oge ndụ ngwaọrụ ahụ. Nhọrọ nke waya ihe onwunwe, dayameta ya, na kpọmkwem ya ihe onwunwe Njirimara niile na-ekere òkè dị mkpa n'ịmepụta ihe ịga nke ọma na ntụkwasị obi waya njikọ. Onye ọ bụla njikọ ga-ezu oke.

Kedu ihe kpatara ụdị eriri njikọ dị iche iche ji dị mkpa?

Enweghị ngwọta "otu-nha-dabara-niile" mgbe ọ bịara njikọ waya. Nhọrọ nke akụrụngwa bụ mkpebi injinia dị oke mkpa nke ngwa a chọrọ, gụnyere ọnụ ahịa, arụmọrụ na ogologo oge. ntụkwasị obi. Ihe atọ bụ isi eji eme ihe bụ ọla edo (Au), ọla kọpa (Cu), na aluminom (Al). Onye ọ bụla nwere ihe dị iche iche nke na-eme ka ọ dị mma maka ụdị njikọ dị iche iche na ngwaahịa njedebe dị iche iche.

Onye injinia kwesịrị ịtụle ọtụtụ ihe:

• Usoro njikọ: Ọ bụ oke ọsọ njikọ bọọlụ usoro ma ọ bụ nkenke wedge bond? Gold na ọla kọpa dị mma maka njikọ bọọlụing, mgbe aluminom bụ ọkọlọtọ maka ultrasonic weji njikọ.
• Achọrọ arụmọrụ: Ngwaọrụ a ọ na-arụ ọrụ n'ogo dị elu ma ọ bụ na-ebu oke osimiri? Ọla kọpa nwere elu eletriki conductivity, ma waya ọla edo na-enye ezigbo iguzogide corrosion.
• Mgbochi ọnụ ahịa: Njikọ waya ọla edo bụ usoro tozuru oke mana ọnụ. waya ọla kọpa na-enye a ala-eri ọzọ na magburu onwe arụmọrụ, mgbe aluminom waya dịkwa oke ọnụ ahịa.
• Ntụkwasị Obi Ogologo Ogologo: Kedu ka ọ ga-esi waya na-emekọrịta ihe ihe nkedo metallurgy ka oge na-aga na okpomọkụ na-arụ ọrụ? Mgbochi nchikota intermetallic bụ isi nchegbu.

Kedu otu esi emepụta waya ọla edo maka njikọta bọọlụ ọsịsọ?

waya ọla edo bụ ihe mbụ na nke a ghọtara nke ọma njikọ waya. Ọ bụ ezie na ọ dị mfe, na ọla edo dị ọcha eji na ngwa a bụ ihe arụpụtara nke ukwuu. waya njikọ ọla edo fọrọ nke nta ka ọ bụrụ 99.99% dị ọcha ọla edo. A na-ama ụma 'dochie' ya na obere ihe ndị ọzọ na-achịkwa iji mezie akụrụngwa ya maka ihe na-achọsi ike. usoro njikọ bọọlụ.

Ndị a dopants, nke nwere ike ịgụnye ihe ndị dị ka beryllium (Bụrụ) ma ọ bụ palladium (Pd), agbakwunyere maka ọtụtụ ihe kpatara ya. Ha na-enyere aka ịchịkwa usoro ọka nke igwe dị ka ọ na-ewusi ike mgbe ike na bọọlụ ikuku efu. Nhazi ọka kwụsiri ike, na-agbanwe agbanwe dị oke mkpa maka imepụta nke siri ike na nke enwere ike ikwugharị njikọ. Ndị dopants na-abawanye ike nke ahụ waya, nke na-enyere ya aka ịkwado ihe dị ọcha loop udi na-enweghị sagging. Onye arụpụtara nke ọma waya ọla edo na-enye nguzozi zuru oke nke nro maka ịmepụta ihe njikọ na isiike maka idobe ihe nhazi loop. Ikike ịmepụta ihe zuru oke, okirikiri bọọlụ bụ ihe pụrụ iche nke waya ọla edo na bụ Central na usoro njikọ bọọlụ.

Kedu ihe bụ azụmaahịa nke iji ọla kọpa dị ka waya njikọ?

waya ọla kọpa aghọwo ihe a na-ewu ewu nke ukwuu waya ọla edo, nke bụ isi ego nchekwa ego na-akpata. Site n'echiche arụmọrụ, ọla kọpa bụ ezigbo nhọrọ. Ọ nwere ihe dịka 40% elu eletriki conductivity na budata mma thermal conductivity karịa ọla edo. Nke a na-eme ka ọ dị mma maka ngwaọrụ ike dị mkpa iji jikwaa oke mmiri na ikpochapụ okpomọkụ. Otú ọ dị, na-arụ ọrụ na waya ọla kọpa na-enye ihe ịma aka pụrụ iche nke ndị injinia ga-ejikwa.

Ihe ịma aka kasịnụ bụ oxidation. Ọla kọpa na-etolite ngwa ngwa oxide oyi akwa mgbe gụrụ ikuku, karịsịa na elu okpomọkụ nke thermosonic njikọ. Nke a oxide nwere ike igbochi nhazi nke ọma njikọ. Iji merie nke a, igwe njikọ waya nke eji ọla kọpa ga-arụ ọrụ na gburugburu ebe na-adịghị ike, nke kpuchiri ya na gas nitrogen. Ọzọkwa, ọla kọpa dị ike karịa ọla edo. Nke a pụtara elu njikọ ike na ultrasonic achọrọ ike, nke na-abawanye ohere nke imebi ihe siri ike silicon anwụ n'okpuru ihe nkedo. Iji belata nke a, ọtụtụ ngwa na-eji ugbu a palladium kpuchie ọla kọpa waya. The mkpa oyi akwa nke palladium na-echebe ndị ọla kọpa site na oxidation na mma nke njikọ ntụkwasị obi.

Kedu mgbe waya aluminom bụ nhọrọ kacha mma maka ntụkwasị obi?

Mgbe gold na ọla kọpa achị na njikọ bọọlụ ahịa, aluminom waya bụ eze ultrasonic wedge bonding. Nke a bụ eziokwu karịsịa maka semiconductor ike, ngwa eletrọnịkị, na modul RF. Isi ihe kpatara nke a bụ ndakọrịta metallurgical. Nke njikọ pad na a semiconductor anwụ na-fọrọ nke nta mgbe mere nke aluminom. Mgbe ị njikọ ihe aluminom waya ka an aluminom pad, ị na-emepụta mono-metallic usoro. Nke a sitere n'okike kwụsie ike na ntụkwasị obi ka oge na-aga, ọkachasị na oke okpomọkụ.

Mgbe a waya ọla edo ejikọtara na a aluminom pad, usoro nke steeti siri ike mgbasa malite, na-akpụ ọla-aluminom intermetallic ogige na interface. Ụfọdụ n'ime ogige ndị a na-agbaji agbaji ma nwee ike iduga njikọ ọdịda n'elu ndụ ngwaahịa ahụ, ihe a maara dị ka "ọrịa odo odo." Site n'iji aluminom waya, a na-ezere nnukwu usoro ọdịda a kpamkpam. Maka ngwa na-achọ ọkwa kachasị elu nke ogologo oge ntụkwasị obi, arọ dayameta Aluminom waya dị ọcha ejikọrọ site na siri ike wedge bond bụ ọkọlọtọ ọla edo. Nke a bụ ụdị waya anyị na-ahụ na-eji ọtụtụ mgbe na-achọ ụgbọ ala na ulo oru ngwa.

Kedu ka ihe eji arụ ọrụ dị ka elongation na ike tensile si emetụta njikọ waya?

Mgbe onye injinia natara a spool nke njikọ waya, nke nkọwapụta mpempe akwụkwọ ga-edepụta ihe eji arụ ọrụ dịka tensile ike na elongation. Ndị a abụghị naanị ọnụọgụ; ha bụ oké egwu egosi otú waya ga-akpa àgwà na a elu-ọsọ igwe njikọ.

• Ike tensile (ma ọ bụ na-agbaji ibu): Nke a na-atụ ike a chọrọ iji mebie waya. A waya ga-adị ike zuru oke iji nagide nrụgide nke njikọ usoro, gụnyere "akwa" ikpeazụ mgbe nke abụọ gasịrị njikọ na a wedge bond usoro. Agbanyeghị, a waya nke ahụ siri ike nwere ike isi ike njikọ ma nwee ike ịchọ oke ike.
• Ogologo oge: Nke a tụrụ ole nke waya nwere ike gbatịa tupu ya agbaji, akọwapụta ya dị ka pasentị. Nke a na-arụ ụka na ọ bụ oke mkpa karịa. A waya ya na mma elongation bụ ihe malleable na-agbaghara n'oge njikọ nhazi. Ọ dịkwa mkpa maka ịmepụta loops na-agbanwe agbanwe, kwụsiri ike. A waya na ala elongation na-agbaji agbaji ma nwee ike ibute mgbawa n'ikiri ụkwụ njikọ, mgbe a waya na oke oke elongation nwere ike ịdị oke nro, na-eduga na loop sagging ma ọ bụ waya sway. Nke elongation a na-achịkwa nke ọma n'oge waya mmepụta usoro site na nchikota nke ịbịaru na annealnzọụkwụ.

Kedu ihe "doping" eriri njikọ na-eme n'ezie iji melite arụmọrụ ya?

"Doping" bụ usoro ịgbakwụnye obere ihe ndị ọzọ na-achịkwa nke ukwuu na nke mbụ igwe iji welie ihe onwunwe ya. Anyị na-ekwu maka ọkwa akụkụ kwa nde (ppm). Nke a abụghị naanị ihe dị mfe alloy; ọ bụ sayensị ziri ezi. Ebumnobi nke dopants ndị a bụ iji megharịa usoro ọla nke waya.

Dịka ọmụmaatụ, na waya ọla edo, dopants na-enyere aka imezi usoro ọka. N'ụdị ya dị ọcha, nke igwe nwere nnukwu ọka dị nro. Ịtinye dopants na-emepụta saịtị nucleation, na-ebute usoro ọka ọka dị mma na nke nwere otu. Nke a na-eme waya ike na, ọzọ mkpa, ana achi achi na ikpo ọkụ-emetụta mpaghara n'elu bọọlụ emechaa nhazi bọọlụ dị ike ma kwụsie ike. Nke a na-egbochi a nkịtị ntụpọ mara dị ka "okpomọkụ-emetụta mpaghara (HAZ) sag," nke nwere ike ime ka ndị waya ka mkpirisi megide nsọtụ nke anwụ anwụ. N'otu aka ahụ, na aluminom waya, na-agbakwunye 1% silicon na-ewusi nke ọma ike waya ma na-egbochi ya ka ọ ghara ịdị nro, nke dị oke mkpa maka ultrasonic wedge bonding. Mkpebi ka dope a waya bụ mgbe a itule iji nweta chọrọ n'ibu Njirimara nke waya.

Kedu otu ị ga-esi hụ na ịdị mma na ntụkwasị obi nke spool nke eriri njikọ?

Maka injinia dị ka Marcus, nkwụsi ike bụ ihe niile. Usoro na-arụ ọrụ zuru oke na otu spool nke waya ga-arụ ọrụ dị ka nke ọma na-esote. The àgwà njikwa maka njikọ waya bụ ya mere incredibly stringent. Ọ na-amalite site na akụrụngwa, nke ga-abụrịrị nke kachasị elu ịdị ọcha (dịka ọmụmaatụ, 99.99% ma ọ bụ "4N" ịdị ọcha).

N'ime eserese na annealusoro nhazi, nke waya dayameta A ga-edobe ya n'ime oke nnabata siri ike. Ọbụna obere mgbanwe nwere ike imetụta ndị paramita njikọ ma na-ebute nsonaazụ na-ekwekọghị ekwekọ. Nke ikpeazụ waya A na-edobe ya batrị nke ule dịka ụkpụrụ dịka ASTM ule usoro F72. Nke a gụnyere ịlele ibu na-agbaji ya na elongation. Nke elu nke waya ga-adịkwa ọcha, na-enweghị mmerụ ọ bụla ma ọ bụ ncha nke nwere ike igbochi ya njikọ. N'ikpeazụ, ndị waya a na-emerụ ahụ n'ụdị ahaziri iche spool n'okpuru esemokwu a na-achịkwa iji gbochie mmebi ọrụ ọ bụla. Nchekwa na njikwa kwesịrị ekwesị dịkwa oke egwu, dịka a na-elele akwadoro ndụ shelf. Nke mmakọ mma bụ ngosipụta kpọmkwem nke àgwà nke waya.

Kedu ụdị ọdịda a na-ahụkarị metụtara eriri njikọ n'onwe ya?

Mgbe a waya njikọ ada ada, na waya n'onwe ya nwere ike ịbụ ihe kpatara ya. Ịghọta ọdịda ndị a bụ isi ihe na-eme nchọpụta nsogbu.

• Waya Sag/Sway: Nke waya loop na-emebi ma metụ akụkụ dị n'akụkụ waya ma ọ bụ nsọtụ nke nwụrụ anwụ, na-eme ka obere sekit. Nke a na-abụkarị n'ihi na waya ịdị oke nro (adịghị mma alloy ma ọ bụ annealing).
• Ịgbawa ikiri ụkwụ: A mgbape etolite na isi nke weji njikọ. Nke a nwere ike kpatara a waya nke ahụ na-agbajikwa oke (obere elongation) ma ọ bụ site n'oke nrụrụ n'oge njikọ.
• Ebuli ihe nkedo: Nke njikọ ada ada. Ọ bụ ezie na ọ na-abụkarị okwu oke, ọ nwere ike bute ya site na mmetọ na ya waya elu.
• Waya gbajiri na HAZ: na a njikọ bọọlụ, nke waya na-agbaji dị n'elu bọọlụ. Nke a na-arụtụ aka na nhazi ọka a na-achịkwa nke ọma na wayaMpaghara okpomọkụ metụtara.

Okwu ndị a na-egosipụta ihe kpatara mmekọrịta miri emi n'etiti ndị nrụpụta ngwaọrụ na ndị waya soplaya dị oke mkpa. Ọtụtụ mgbe, na-edozi mgbagwoju anya njikọ nsogbu na-achọ nyocha imekọ ihe ọnụ nke abụọ ahụ njikọ usoro na waya's ihe sayensị. Anyị na-enyere ndị ahịa anyị aka na-eji anyị akpaka waya bonders iji chọpụta ma dozie nsogbu ndị a.

Kedu ka nhọrọ waya ziri ezi si eme ka ntụkwasị obi ngwaọrụ dị ogologo oge?

Nhọrọ nke njikọ waya nwere mmetụta dị ukwuu na ogologo oge ntụkwasị obi nke an sekit agbakwunyere. Nke mbụ njikọ àgwà bụ nnọọ mmalite nke akụkọ. Nke waya na ya njikọ ga-adị ndụ ọtụtụ afọ arụ ọrụ na gburugburu ebe siri ike. Nke ziri ezi nhọrọ ihe dị oké mkpa maka igbochi ọdịda nke na-apụta nanị mgbe ọtụtụ puku awa nke ịgba ígwè na-ekpo ọkụ gasịrị.

Dị ka e kwuru, na-eji aluminom waya na aluminom pads na-ewepụ ihe ize ndụ nke ọla edo na-agbaji agbaji-aluminom intermetallics. Maka waya ọla kọpa, iji a palladium mkpuchi nwere ike igbochi oxidation ma hụ na nkwụsi ike nke njikọ. Nke ikike ibu ugbu a nke waya a ga-atụlekwa. Iji a waya na ezughi oke waya dayameta maka ugbu a ọ chọrọ iburu ga-eme ka ọ na-ekpo ọkụ, na-eme ka ịka nká ngwa ngwa ma nwee ike ibute ọdịda. Mgbasa nke thermal ọnụọgụgụ nke waya ikwu na ihe ndị ọzọ ngwugwu bụ ihe ọzọ na-aghaghị ịbụ weere n'ime akaụntụ. Right njikọ waya ọ bụghị naanị otu akụkụ; ọ bụ ntọala ntọala nke ngwaọrụ emebere ntụkwasị obi.