Клін для склейвання дроту

Гэты артыкул знаёміць са структурай, матэрыяламі і ідэямі выбару звычайна выкарыстоўванага злучальнага кліна для склейвання драты мікразборкі. Раздзяляльнік, таксама вядомы як сталёвая насадка і вертыкальная іголка, з'яўляецца важным кампанентам склейвання дроту ў працэсе ўпакоўкі паўправаднікоў, які як правіла, уключае ачыстку, спяканне мікрасхем прылады, злучэнне дроту, герметызацыю вечка і іншыя працэсы. Wire bonding - гэта тэхналогія для рэалізацыі электрычнага ўзаемасувязі і інфармацыйнай узаемасувязі паміж чыпам і падкладкай. Асколак усталёўваецца на апарат для склейвання дроту. Пад дзеяннем знешняй энергіі (ультрагуку, ціску, цяпла), праз пластычную дэфармацыю металу і дыфузію атамаў у цвёрдай фазе дрот (залаты дрот, залатая стужка, алюмініевы дрот, алюмініевая стужка, медны дрот, медная стужка) і утвараюцца клеючыя пляцоўкі. Каб дасягнуць узаемасувязі паміж мікрасхемай і схемай, як паказана на малюнку 1.

1. Склейванне клінаватай канструкцыі

Асноўны корпус раскалочнага інструмента звычайна мае цыліндрычную форму, а форма рэжучай галоўкі - клінаватая. На задняй частцы фрэзы ёсць адтуліна для пранікнення ў злучны шнур, а адтуліна залежыць ад дыяметра дроту выкарыстоўванага шнура. Тарцавая паверхня рэжучай галоўкі мае розныя структуры ў адпаведнасці з патрэбамі выкарыстання, а тарэц рэжучай галоўкі вызначае памер і форму паянага злучэння. Пры выкарыстанні провад праходзіць праз адтуліну разветвителя і ўтварае кут 30° ~ 60° паміж провадам і гарызантальнай плоскасцю зоны злучэння. Калі разветвитель апусціцца ў зону злучэння, разветвитель прыцісне свінцовы провад на вобласць злучэння, утвараючы рыдлёўку або падкову. Некаторыя клеючыя кліны паказаны на малюнку 2.

2. Склейванне клінаватага матэрыялу

Падчас працоўнага працэсу склейвання злучальныя правады, якія праходзяць праз склейвальны клін, ствараюць ціск і трэнне паміж галоўкай скалываючай прылады і металам пляцоўкі для прыпоя. Таму для вырабу секачоў звычайна выкарыстоўваюць матэрыялы з высокай цвёрдасцю і трываласцю. Аб'ядноўваючы патрабаванні метадаў рэзкі і склейвання, патрабуецца, каб рэзкі матэрыял меў высокую шчыльнасць, высокую трываласць на выгіб і мог апрацоўваць гладкую паверхню. Звычайныя рэжучыя матэрыялы ўключаюць карбід вальфраму (цвёрды сплаў), карбід тытана і кераміку.

Карбід вальфраму валодае моцнай устойлівасцю да пашкоджанняў і ў першыя дні шырока выкарыстоўваўся ў вытворчасці рэжучых інструментаў. Аднак механічная апрацоўка карбіду вальфраму адносна складаная, і няпроста атрымаць шчыльную апрацоўчую паверхню без пор. Карбід вальфраму валодае высокай цеплаправоднасцю. Каб пазбегнуць выносу цяпла на пляцоўцы прыпоя рэжучай абзой падчас працэсу склейвання, рэжучая абза з карбіду вальфраму павінна быць нагрэта падчас працэсу склейвання.

Шчыльнасць матэрыялу карбіду тытана ніжэй, чым у карбіду вальфраму, і ён больш гнуткі, чым карбід вальфраму. Пры выкарыстанні таго ж ультрагукавога пераўтваральніка і такой жа структуры ляза амплітуда ляза, якая ствараецца ультрагукавой хваляй, якая перадаецца на лязо з карбіду тытана, на 20% большая, чым у ляза з карбіду вальфраму.

У апошнія гады кераміка атрымала шырокае прымяненне ў вытворчасці рэжучага інструмента дзякуючы выдатным характарыстыках гладкасці, шчыльнасці, адсутнасці пор і стабільным хімічным уласцівасцям. Апрацоўка тарца і адтулін у керамічных колунах лепш, чым у карбіду вальфраму. Акрамя таго, цеплаправоднасць керамічных сколаў нізкая, і сам скол можна не награваць.

3. Выбар злучнага кліну

Выбар вызначае якасць злучэння провада. Такія фактары, як памер злучальнай пляцоўкі, адлегласць злучальнай пляцоўкі, глыбіня зваркі, дыяметр і цвёрдасць свінцу, хуткасць і дакладнасць зваркі павінны разглядацца комплексна. Клінаватыя шпліцы звычайна маюць дыяметр 1/16 цалі (1,58 мм) і дзеляцца на суцэльныя і полыя. Большасць клінавых разрэзаў падаюць дрот у ніжнюю частку разца пад вуглом падачы 30°, 45° або 60°. Полыя раздзяляльнікі выбіраюцца для вырабаў з глыбокай паражніной, і дрот вертыкальна прапускаецца праз полы клінаваты раздзяляльнік, як паказана на малюнку 3. Цвёрдыя раздзяляльнікі часта выбіраюцца для масавай вытворчасці з-за іх высокай хуткасці злучэння і высокай кансістэнцыі паянага злучэння. Полыя шпліцы выбіраюцца з-за іх здольнасці склейваць вырабы з глыбокімі паражнінамі, а розніца ў склейванні з суцэльнымі шпліцамі паказана на малюнку 3.

Як відаць з малюнка 3, пры склейванні глыбокай паражніны або наяўнасці бакавой сценкі дрот цвёрдага расколнага нажа лёгка дакранацца да бакавой сценкі, выклікаючы схаванае злучэнне. Гэтую праблему можа пазбегнуць пустотелый нож. Аднак у параўнанні з цвёрдым разрэзным нажом полы разрэзны нож таксама мае некаторыя недахопы, такія як нізкая хуткасць склейвання, цяжкасці кантролю кансістэнцыі паянага злучэння і цяжкасці кантролю кансістэнцыі хваставога дроту.

Структура наканечніка клеючага кліна паказана на малюнку 4.

Дыяметр адтуліны（H）：Апертура вызначае, ці можа лінія злучэння плаўна праходзіць праз разак. Калі ўнутранае адтуліну занадта вялікае, кропка злучэння будзе зрушана або зрушана LOOP, і нават дэфармацыя паянага злучэння ненармальная. Унутраная дыяфрагма занадта малая, лінія злучэння і ўнутраная сценка трэння разветвителя, што прыводзіць да зносу, зніжае якасць склейвання. Паколькі злучны дрот мае вугал падачы дроту, зазор паміж адтулінай злучнага дроту і разрэзным нажом звычайна павінен быць большым за 10 мкм, каб гарантаваць адсутнасць трэння або супраціву ў працэсе падачы дроту.

Пярэдні радыус (FR): FR у асноўным не ўплывае на першую сувязь, у асноўным забяспечвае працэс LOOP для другога пераходу сувязі, каб палегчыць фарміраванне дугі лініі. Занадта малы выбар FR прывядзе да павелічэння расколіны або парэпання другога кораня зваркі. Як правіла, выбар памеру FR такі ж, як і крыху большы за дыяметр дроту; Для залатога дроту FR можа быць меншы за дыяметр дроту.

Задні радыус (BR): BR у асноўным выкарыстоўваецца для пераходу першай сувязі падчас працэсу LOOP, палягчаючы фарміраванне дугі першай лініі сувязі. Па-другое, гэта палягчае разрыў провада. Выбар BR дапамагае падтрымліваць паслядоўнасць у фарміраванні хваставых правадоў падчас працэсу абрыву дроту, што спрыяльна кантралюе хваставыя дроты і дазваляе пазбегнуць кароткага замыкання, выкліканага доўгімі хваставымі правадамі, а таксама дрэннай дэфармацыі паянага злучэння, выкліканай кароткім хвастом драты. Наогул кажучы, у залатым дроце выкарыстоўваецца меншы BR, які дапамагае чыста разрэзаць дрот. Калі BR выбраны занадта малым, можна лёгка выклікаць расколіны або пераломы ў корані паянага злучэння; Празмерны выбар можа прывесці да няпоўнага разрыву дроту ў працэсе зваркі. Выбар памеру агульнага BR такі ж, як дыяметр дроту; Для залатога дроту BR можа быць меншы за дыяметр дроту.

Bond Flat（BF）: выбар BF залежыць ад дыяметра дроту і памеру пляцоўкі. Згодна з GJB548C, даўжыня клінавага шва павінна быць ад 1,5 да 6 разоў большай за дыяметр дроту, паколькі занадта кароткія шпонкі могуць лёгка паўплываць на трываласць злучэння або злучэнне можа быць ненадзейным. Такім чынам, звычайна ён павінен быць у 1,5 разы большы за дыяметр дроту, а даўжыня не павінна перавышаць памер пляцоўкі або ў 6 разоў больш за дыяметр дроту.

Даўжыня сувязі (BL): BL у асноўным складаецца з FR, BF і BR, як паказана на малюнку 4. Такім чынам, калі памер накладкі занадта малы, мы павінны звярнуць увагу на тое, ці адпавядае памер FR, BF і BR нажа для расколвання. знаходзіцца ў межах памеру калодкі, каб пазбегнуць перавышэння паянага злучэння калодкі. Звычайна BL=BF+1/3FR+1/3BR.

4.Падвесці вынікі

Злучны клін з'яўляецца важным інструментам для склейвання свінцу мікразборкі. У грамадзянскай сферы злучэнне свінцом у асноўным выкарыстоўваецца ў мікрасхемах, памяці, флэш-памяці, датчыках, бытавой электроніцы, аўтамабільнай электроніцы, сілавых прыладах і іншых галінах. У ваеннай сферы злучэнне свінцом у асноўным выкарыстоўваецца ў радыёчастотных мікрасхемах, фільтрах, ГСН, зброі і абсталяванні, электронных інфармацыйных сістэмах процідзеяння, кампанентах T/R касмічных радыёлакацыйных кратаў з фазаванай кратамі, ваеннай электроніцы, аэракасмічнай, авіяцыйнай і камунікацыйнай прамысловасці. У гэтым артыкуле прадстаўлены матэрыял, структура і ідэя выбару звычайнага клеючага кліну, што дапамагае карыстальнікам выбраць найбольш прыдатныя расколы клінаў, каб атрымаць добрую якасць зваркі і знізіць кошт.