Inžinieriaus vadovas, susijęs

Kaip inžinierius ir „Dongxin Electronic Technology“ įkūrėjas, mano dienos užpildytos giliais techniniais nardymais. Aš dažnai kalbu su procesų inžinieriais, tokiais kaip Marcus Vokietijoje, asmenys, kurių pagrindinis rūpestis nėra vieno komponento kaina, bet daugialypis dolerių poveikis gamybos linijos sustabdymui, kurį sukelia klaidingas mikroskopinis mikroskopinis sujungimas. Jie supranta, kad komplekso patikimumas puslaidininkis Įrenginys arba didelės galios automobilių modulis dažnai lemia vieno, plaukų plono vientisumą viela. Šis vadovas skirtas jiems. Tai nėra pardavimo brošiūra; Tai išsamus tyrinėjimas vielos jungtis ir kritinis vielos surišimo technologijos Tai sudaro šiuolaikinės elektronikos gamybos pagrindą. Mes išaiškinsime mokslą už obligacija, palyginkite skirtingus metodus ir aptarkite veiksnius, kurie lemia tvirtą ir pakartojamą obligacijų procesas.

Koks iš esmės yra vielos surišimo procesas?

Iš esmės, Vielos surišimas yra procesas sukurti Elektrinis sujungimas tarp dviejų taškų, paprastai a puslaidininkis lustas ir jos pakuotė (obligacijų padas) arba tarp lusto ir a PCB. Tai yra plačiausiai naudojamas ir ekonomiškas sujungimas Technologija, atsakinga už trilijonus ryšių, užmegztų kiekvienais metais. Skirtingai nuo litavimo, kuris ištirpdo užpildo medžiagą, Vielos surišimas apima kietojo kūno suvirinimo procesas. Tai reiškia obligacija yra suformuotas neištirpdamas viela arba obligacijų padas.

Tikslas yra sukurti stiprią, patikimą Metalurginis ryšys- tikras suvirinimas atominiu lygmeniu - tai yra stabilus Elektrinis ir mechaninis ryšys. Tai pasiekiama taikant jėgos, šilumos ir (arba) Ultragarsinė energija Norėdami paspausti labai baudą viela prieš substratą. Rezultatas vielos jungtis sudaro visą elektros grandinę, leidžiančią Puslaidininkinis įrenginys prisijungti prie išorinio pasaulio. Šio singlo kokybė obligacija yra svarbiausia įrenginio funkcijai ir ilgaamžiškumui.

Kokie yra pagrindiniai vielos surišimo būdų tipai?

O tikslas - sukurti a vielos jungtis visada yra tas pats, yra du pirminiai Ryšių metodai Naudojamas pramonėje: kamuolio ryšys ir pleišto surišimas. Pasirinkimas tarp jų priklauso nuo vielos medžiaga, taikymas, kaina ir konkretūs geometriniai reikalavimai. Inžinieriui suprasti kiekvieno niuansus Ryšių technika yra labai svarbus proceso optimizavimui.

Šie Dviejų tipų viela Ryšių procesai dominuoja Puslaidininkių pakuotė pramonė ir kiekvienas turi aiškų pranašumų rinkinį, kuris daro jį pageidaujamu vielos surišimo metodas skirtingoms programoms.

Kaip veikia termografinio rutulinio ryšio procesas?

The rutulio surišimo technika yra labiausiai paplitęs vielos surišimo procesas, vertinamas dėl greičio ir lankstumo. Jis beveik naudoja tik išimtinai Auksinė viela arba Vario viela. Procesas vadinamas Termoroninis ryšys nes jis sujungia šiluminę energiją (šilumą), jėgą ir Ultragarsinė energija.

Žingsnis po žingsnio obligacijų procesas yra tikslumo inžinerijos stebuklas:

1. Rutulio formavimas: Procesas prasideda nuo viela Maitinamas per tuščiavidurį keraminį įrankį, vadinamą kapiliaru. „Elektroninė liepsnos išjungimo“ (EFO) lazdelė šaudo aukštos įtampos kibirkštį viela, tirpdami ir leidžiant paviršiaus įtempiui sudaryti tobulą sferą ar rutulį.
2. Pirmasis obligacija: Kapiliaras juda iki šildomo obligacijų padas (Paprastai 125–150 ° C). Jis taiko tikslią jėgą, prispaudęs rutulį prie padėklo, tuo pačiu tepant Ultragarsinė energija. Šis šilumos, jėgos ir vibracijos derinys sukuria Pirmasis ryšys, stiprus kamuolys obligacija.
3. Kilpos formavimas: The Wire Bonder Tada kapiliarą perkelia į antrasis obligacija (pvz., „Leadframe“ pirštas), sukuriant apskaičiuotą vielos kilpa procese. Tai forma viela „Loop“ yra labai svarbi našumui ir užkertant kelią šortams.
4. Antroji obligacija: Antroje vietoje įrankis paspaudžia viela prieš paviršių ir taiko dar vieną Ultragarsinė energija suformuoti „dygsnį“ arba pleišto jungtis.
5. Vielos uodegos išjungimas: Galiausiai mašina užklijuoja viela ir pakelia kapiliarą, sulaužydamas viela prie kulno antrasis obligacija ir paruošti EFO suformuoti naują rutulį kitam vielos jungtis.

Kuo skirtingas ultragarso pleišto jungties procesas?

Pleišto jungtisar, konkrečiau, pleišto pleišto ryšys, yra kitoks, tačiau vienodai svarbus vielos surišimo procesas. Ši technika yra naudojamas metodas Aliuminio vielos surišimas ir dažnai atliekamas kambario temperatūra, pasikliaukite tik Ultragarsinė energija ir jėga Obligacijų formavimas. Tai taip pat yra pagrindinis metodas, naudojamas juostos surišimas.

Šiame procese viela maitinamas po plokščiu dugnu jungimosi įrankis vadinamas pleištu. Įrankis nusileidžia, paspaudžia viela prieš pirmąjį obligacijų padas, ir taikoma Ultragarsinė energija Norėdami sukurti pradinį pleišto jungtis. Tada įrankis pakyla ir pereina į antrąją vietą, sudarydamas žemesnio profilio, trumpesnį vielos kilpa nei būdinga vielos rutulio surišimas. Antrą obligacijų padas, procesas kartojamas, kad būtų suformuotas antrasis obligacija. Nes ir pirmasis, ir antrasis obligacija yra pleišto formos, ši technika siūlo puikų našumą aukšto dažnio programose ir leidžia ypač gerai (arti išdėstyti) surišimas. Sunkus Aliuminio vielos surišimas Galios prietaisams taip pat priklauso tik nuo pleišto jungtis Procesas, norint sukurti tvirtą obligacija.

Kokia vielos medžiaga yra geriausia mano programai?

The Vielos pasirinkimas yra vienas kritiškiausių sprendimų vielos jungtis procesas. Trys pirminiai naudojamos medžiagos yra auksinis, varis ir aliuminis. Kiekvienas jungimosi medžiaga turi unikalų savybių rinkinį, dėl kurio jis tinka skirtingai Komplektavimo programos.

• Auksinė viela (Au): Originalus standartas vielos surišimas naudoja auksą. Jis yra ypač atsparus oksidacijai, todėl ją lengva obligacija ir labai patikimas. Aukso surišimas yra tiesmukiška. Jos minkštumas taip pat apsaugo nuo jautraus žalos puslaidininkis substratas. Pagrindinis Auksinė viela yra didelė kaina. Termoroninis ryšys yra a standartas a Auksinis ryšys.
• Vario viela (Cu): Vario viela tapo populiaria aukso alternatyva dėl daug mažesnių išlaidų ir pranašesnių Elektrinis ir šiluminis Laidumas. Tačiau vario oksidacija lengvai oksiduojasi, todėl obligacijų procesas sudėtingesnis ir reikalauja inertiškos atmosferos Wire Bonder. Jo kietumas taip pat reikalauja griežtesnio Ryšių parametrai Norėdami išvengti lusto žalos.
• Aliuminio viela (AL): Aliuminio viela yra švelniausias vielos medžiaga ir idealiai tinka Ultragarsinis ryšys. Tai puikiai tinka sukurti stabilų obligacija kambario temperatūroje. Sunkus Aliuminio surišimo viela yra „Power Electronics“ ir „Automotive“ programų pramonės standartas dėl jo patikimumo ir sugebėjimo sudaryti stiprią, patvarią patvarią obligacija. Matome, kad daug klientų pereina prie Didelio grynumo aliuminio jungimosi viela už nuoseklų našumą.

Kaip palyginami vielos skersmenys ir juostelės surišimas?

Fizinė forma sujungimas- Ar tai yra apvalumas viela Arba plokščia juostelė - taip pat vaidina didžiulį vaidmenį. Pasirinkimas priklauso nuo programos elektros reikalavimų.

Vielos skersmenys Gali būti suskirstytas į dvi grupes. Plona viela Paprastai naudojami ryšiai viela Kai skersmuo svyruoja nuo 15 iki 75 mikronų (µm). Tai yra signalo standartas sujungimas standartiniu puslaidininkis Pakuotės, sujungiant lusto I/O su „LeadFrame“. Sunkus viela KOMPLEKCIJOS NAUDOJIMAS vielos skersmenys nuo 100 iki 500 μm. Tai tvirta viela yra naudojamas maitinimo įtaisuose ir automobilių moduliuose, kad būtų galima valdyti dideles sroves. Specializuotas sunkūs aliuminio vielos jungtys yra reikalingi šiam procesui.

Juostos surišimas yra alternatyva sunkiems viela surišimas. Vietoj raundo viela, jis naudoja plokščią, stačiakampį juostelę, pagamintą iš aliuminio ar aukso. Juospos yra didesnio paviršiaus ploto ir tūrio santykio, kuris yra naudingas aukšto dažnio taikymui (sumažinant odos efektą) ir galios naudojimą, kai reikia geresnio šilumos išsklaidymo ir mažesnio induktyvumo. obligacijų procesas Juosta yra identiška pleištui obligacija.

Kokie pagrindiniai veiksniai daro įtaką ryšių stiprumui ir patikimumui?

Inžinieriui, prižiūrinčiam gamybos liniją, pasiekdamas aukštą obligacijų stiprumas ir nuoseklus jungimosi pajamingumas yra pagrindinis tikslas. A vielos jungtis nėra atsitiktinis; tai yra kruopščiai kontroliuojant kritinio rinkinio kontrolę Ryšių parametrai ir kintamieji.

1. Ryšių parametrai: „Didžiųjų trijų“ parametrai yra jėgos (kaip sunku paspaudžia įrankį), Ultragarsinė energija (šveitimo kiekis ir trukmė) ir temperatūra (termografiniam ryšiui). Jie turi būti puikiai surinkti konkrečiam viela ir obligacijų padas derinys.
2. Obligacijų pado kokybė: Paviršius obligacijų padas turi būti švarus, be oksidų ir teršalų, turėti tinkamą metalurgiją ir storią. Blogai paruoštas obligacijų padas yra pagrindinė priežastis obligacija nesėkmės.
3. Ryšių įrankio būklė: Kapiliaras ar pleištas yra vienintelis dalykas, kuris liečia vielos jungtis. Šios priemonės yra tikslios eksploatacinės medžiagos, kurios laikui bėgant susidėvėja. Nusidėvėjęs ar nulaužtas įrankis sukels silpną ar nenuoseklų ryšį. Štai kodėl mes specializuojamės gamyboje pagal užsakymą suprojektuoti pleišto surišimo įrankiai Pagaminta iš ypač sunkių medžiagų, kad būtų užtikrinta ilgesnė gyvenimo trukmė ir patikimesnė obligacija.
4. Vielos kokybė: Surišimas viela Pats turi būti aukščiausios kokybės, turinčios pastovų skersmenį, grynumą ir mechanines savybes. Bet koks variantas viela gali sutrikdyti visą obligacijų procesas.

Kokį vaidmenį procese vaidina šiuolaikinis vielos bonderis?

Šiuolaikinė Wire Bonder yra labai sudėtingas robotinės įrangos gabalas, kuris transformavo vielos surišimas Nuo rankinio meno į tikslų, automatizuotą mokslą. Moderniausias Wire Bonder yra atsakingas už vykdymą obligacijų procesas su neįtikėtinu greičiu ir pakartojamumu.

Šios mašinos integruoja keletą pagrindinių technologijų. Aukštos skiriamosios gebos regėjimo sistemos automatiškai atpažįsta obligacijų padas Vietos ir pateikite grįžtamąjį ryšį judesio valdymo sistemai. Išplėstinė programinė įranga leidžia inžinieriams programuoti kompleksą ir tikslų vielos kilpa Formos, kad būtų išvengta šortų ir optimizuoja signalo vientisumą. Svarbiausia, šiuolaikiška vielos jungikliai Pateikite realaus laiko proceso stebėjimą ir duomenų registravimą. Jie gali aptikti sugedusį obligacija Kaip nutinka ir sustabdykite procesą, neleidžiant sugedusiems vienetams judėti žemyn. Šis automatizavimo ir valdymo lygis yra būtinas norint gaminti didelę šiandienos sudėtingos elektronikos gamybą ir yra vienintelis būdas pasiekti reikiamą dalių už milijoną dalių kokybės lygį.

Kur dar naudojami vielos surišimo būdai?

O vielos jungtis yra garsiausiai susijęs su Puslaidininkių lustai, jo programa apima daug daugiau nei tradicinę IC pakuotę. Lankstumas ir patikimumas vielos surišimo technologijos padarė juos būtinus daugelyje kitų elektronikos gamybos sričių.

• Galios elektronika: IGBTS, MOSFETS ir Kiti galios įtaisai priklauso nuo sunkiųjų aliuminio viela ir juostos surišimas valdyti aukštas sroves ir efektyviai išsklaidyti šilumą.
• Automobilių elektronika: Vielos surišimas automobiliuose yra plačiai paplitusi, naudojamas jutikliuose, valdymo blokuose (ECU) ir apšvietimo sistemose, kuriose patikimumas atšiauriomis temperatūros ir vibracijos sąlygomis yra neginčijamas.
• PCB gamyba: Vielos surišimas yra naudojamas tiesiogiai sujungti štampą prie a PCB („Chip-On-Board“), pašalinant didelių gabaritų pakuočių poreikį ir įgalinant mažesnius, kompaktiškesnius produktų dizainus.
• RF ir mikrobangų įrenginiai: Puiki kontrolė viela Geometrija daro Auksinis ryšysir juostos surišimas Idealiai tinka aukšto dažnio programoms, kai labai svarbu, kad varžos suderinimas.
• LED moduliai: Vielos surišimas yra įprastas metodas, skirtas sujungti mažą LED štampą prie pakuotės substrato, rastas viskuo, pradedant telefonų ekranais ir baigiant stadiono apšvietimu.

Kaip mes galime užtikrinti didelio pajamingumo obligacijų procesą gamyboje?

Pasiekti beveik tobulą derlių didelės apimties vielos surišimas Operacija yra holistinis iššūkis. Tai ne apie geriausius Wire Bonder Arba geriausia viela; Tai yra visos sistemos optimizavimas. Kaip gamintojas Tiksliai suprojektuotos eksploatacinės medžiagos, mes tai matome kiekvieną dieną.

Sėkmė remiasi trimis kolonomis. Pirmiausia naudojate aukščiausios kokybės medžiagas iš puslaidininkis Vaferis ir obligacijų padas Dalyvavimas viela pati. Antra yra tikslumo įrankiai ir gerai prižiūrimi Wire Bonder užprogramuotas optimizuotu Ryšių parametrai. Trečioji ir, be abejo, svarbiausia, ramstis yra gilios proceso žinios. Tai reiškia, kad inžinieriai ir technikai supranta fizikos fiziką obligacija, kas gali efektyviai pašalinti problemas ir kurie dirba su savo tiekėjais kaip partneriais. Sėkmingas vielos jungtis yra simbiotinio ryšio tarp mašinos, medžiagų ir eksperto, vykdančio procesą, rezultatas.

Pagrindiniai takeliai

The vielos jungtis yra mažas, bet galingas komponentas, neišspręstas elektronikos pasaulio herojus. Įvaldyti technologiją yra būtina bet kuriam inžinieriui, rimtam gamybos patikimumui. Čia yra svarbiausi dalykai, kuriuos reikia atsiminti:

• Du pagrindiniai metodai: Pramonė remiasi dviem pirminiais vielos surišimo būdai: termografinis Ball Bond(greitas, lankstus, naudojamas auksas/varis) ir ultragarsinis pleišto jungtising (tikslus, žemo profilio, naudojamas aliuminis).
• Medžiagos: Pasirinkimas vielos medžiaga—Goldas, varis ar aliuminis - yra kritinis sprendimas, pagrįstas išlaidomis, Laidumas, ir konkretūs reikalavimai obligacijų procesas.
• Tai sistema: Sėkmingas vielos jungtis nėra tik apie viela arba mašina. Tai sudėtingas sąveika tarp Ryšių parametrai, obligacijų padas Kokybė, įrankių būklė ir operatoriaus kompetencija.
• Už lusto: Vielos surišimas yra universalus sujungimas Technologijos, plačiai naudojamos automobilių, galios elektronikoje, PCB, ir LED gamyba.
• Tikslumas yra svarbiausia: Visa vielos surišimo procesas, nuo rutulio formavimo iki ciklo valdymo, yra mikronų ir milisekundžių žaidimas, reikalaujantis aukščiausio tikslumo tiek iš mašinų, tiek iš eksploatacinių medžiagų.