Falca d'unió de l'eina d'unió de filferro

Aquest article presenta l'estructura, els materials i les idees de selecció de la falca d'unió d'ús habitual per a l'enllaç de filferro de microconjunt. El divisor, també conegut com a broquet d'acer i agulla vertical, és un component important de la unió de filferro en el procés d'embalatge de semiconductors, que generalment inclou neteja, sinterització de xips del dispositiu, unió de filferro, tapa de segellat i altres processos. La connexió de cables és una tecnologia per realitzar la interconnexió elèctrica i la intercomunicació d'informació entre el xip i el substrat. L'estella s'instal·la a la màquina d'unió de filferro. Sota l'acció de l'energia externa (ultrasò, pressió, calor), mitjançant la deformació plàstica del metall i la difusió en fase sòlida dels àtoms, el filferro (filferro d'or, tira d'or, filferro d'alumini, tira d'alumini, filferro de coure, tira de coure) i es formen els coixinets d'unió. Per aconseguir la interconnexió entre el xip i el circuit, tal com es mostra a la figura 1.

1. Estructura de falca d'enllaç

El cos principal de l'eina de divisió sol ser cilíndrica i la forma del capçal de tall té forma de falca. La part posterior del tallador té un forat per penetrar el cable d'enllaç i l'obertura del forat està relacionada amb el diàmetre del cable utilitzat. La cara final del capçal de tall té una varietat d'estructures segons les necessitats d'ús, i la cara final del capçal de tall determina la mida i la forma de la junta de soldadura. Quan s'utilitza, el cable de plom passa pel forat d'obertura del divisor i forma un angle de 30 ° ~ 60 ° entre el cable de plom i el pla horitzontal de l'àrea d'enllaç. Quan el divisor cau a la zona d'unió, el divisor pressionarà el cable de plom a la zona d'unió per formar una junta de soldadura de pala o ferradura. A la figura 2 es mostren algunes falques d'enllaç.

2. Material de falca d'unió

Durant el procés de treball d'unió, els cables d'unió que passen a través de la falca d'unió generen pressió i fricció entre el capçal de la talla i el metall de la pastilla de soldadura. Per tant, normalment s'utilitzen materials d'alta duresa i tenacitat per a la fabricació de cuines. Combinant els requisits dels mètodes de tall i unió, es requereix que el material de picat tingui una alta densitat, una gran resistència a la flexió i pugui processar una superfície llisa. Els materials de tall habituals inclouen carbur de tungstè (aliatge dur), carbur de titani i ceràmica.

El carbur de tungstè té una forta resistència als danys i es va utilitzar àmpliament en la producció d'eines de tall en els primers dies. Tanmateix, el mecanitzat de carbur de tungstè és relativament difícil i no és fàcil obtenir una superfície de processament densa i lliure de porus. El carbur de tungstè té una alta conductivitat tèrmica. Per evitar que la calor del coixinet de soldadura sigui transportada pel tall durant el procés d'unió, el tall de carbur de tungstè s'ha d'escalfar durant el procés d'unió.

La densitat del material del carbur de titani és inferior a la del carbur de tungstè i és més flexible que el carbur de tungstè. Quan s'utilitza el mateix transductor d'ultrasons i la mateixa estructura de fulla, l'amplitud de la fulla generada per l'ona ultrasònica transmesa a la fulla de carbur de titani és un 20% més gran que la de la fulla de carbur de tungstè.

En els últims anys, la ceràmica s'ha utilitzat àmpliament en la producció d'eines de tall a causa de les seves excel·lents característiques de suavitat, densitat, sense porus i propietats químiques estables. La cara de l'extrem i el processament del forat de les talles ceràmiques són millors que les del carbur de tungstè. A més, la conductivitat tèrmica de les fissures de ceràmica és baixa i la mateixa escletxa es pot deixar sense escalfar.

3. Selecció de la falca d'unió

La selecció determina la qualitat d'unió del cable conductor. S'han de tenir en compte de manera exhaustiva factors com la mida del coixinet d'unió, l'espaiat del coixinet d'unió, la profunditat de la soldadura, el diàmetre i la duresa del plom, la velocitat i la precisió de la soldadura. Les divisions de falca solen tenir 1/16 de polzada (1,58 mm) de diàmetre i es divideixen en divisions sòlides i buides. La majoria de les divisions de falca alimenten el cable a la part inferior del tallador amb un angle d'alimentació de 30 °, 45 ° o 60 °. Els divisors buits es seleccionen per a productes de cavitat profunda i el filferro es fa passar verticalment a través del divisor de falca buida, tal com es mostra a la figura 3. Els talladors sòlids sovint es seleccionen per a la producció en massa a causa de la seva velocitat d'enllaç ràpida i la seva alta consistència de la junta de soldadura. Les divisions buides es trien per la seva capacitat d'unir productes de cavitat profunda, i la diferència d'enllaç amb les divisions sòlides es mostra a la figura 3.

Com es pot veure a la figura 3, quan s'uneix una cavitat profunda o hi ha una paret lateral, el filferro del ganivet partida sòlid és fàcil de tocar la paret lateral, provocant un enllaç ocult. El ganivet buit pot evitar aquest problema. Tanmateix, en comparació amb el ganivet dividit sòlid, el ganivet buit també té alguns inconvenients, com ara la baixa taxa d'unió, la dificultat de controlar la consistència de la junta de soldadura i la dificultat de controlar la consistència del cable de la cua.

L'estructura de la punta de la falca Bonding es mostra a la figura 4.

Diàmetre del forat (H): l'obertura determina si la línia d'unió pot passar a través del tallador sense problemes. Si l'obertura interior és massa gran, el punt d'unió es compensarà o el LOOP, i fins i tot la deformació de la junta de soldadura és anormal. L'obertura interior és massa petita, la línia d'unió i la paret interior de la fricció del divisor, que provoca un desgast, redueixen la qualitat d'unió. Com que el cable d'unió té un angle d'alimentació de filferro, la bretxa entre el forat del cable d'unió i el ganivet dividit generalment ha de ser superior a 10 μm per garantir que no hi hagi fricció ni resistència durant el procés d'alimentació del cable.

Radi frontal (FR): FR bàsicament no afecta el primer enllaç, principalment proporciona el procés LOOP, per a la segona transició d'enllaç, per facilitar la formació de l'arc de línia. Una selecció de FR massa petita augmentarà l'esquerda o l'esquerda de la segona arrel de soldadura. En general, la selecció de mida de FR és la mateixa o una mica més gran que el diàmetre del cable; Per al filferro d'or, es pot seleccionar FR per ser inferior al diàmetre del cable.

Radi posterior (BR): BR s'utilitza principalment per a la transició del primer enllaç durant el procés de LOOP, facilitant la formació d'arc de la primera línia d'enllaç. En segon lloc, facilita el trencament del cable. La selecció de BR ajuda a mantenir la consistència en la formació de cables de cua durant el procés de trencament del cable, cosa que és beneficiós per al control del cable de cua i evita curtcircuits causats per cables de cua llarga, així com una mala deformació d'una junta de soldadura causada per la cua curta. cables. En termes generals, el filferro d'or utilitza un BR més petit per ajudar a tallar el cable net. Si es selecciona BR massa petit, és fàcil provocar esquerdes o fractures a l'arrel d'una junta de soldadura; Una selecció excessiva pot provocar una ruptura incompleta del cable en el procés de soldadura. La selecció de mida del BR general és la mateixa que el diàmetre del cable; Per al filferro d'or, BR pot optar per ser més petit que el diàmetre del cable.

Bond Flat (BF): La selecció de BF depèn del diàmetre del filferro i de la mida del coixinet. Segons GJB548C, la longitud de la soldadura de falca hauria d'estar entre 1,5 i 6 vegades la del diàmetre del filferro, ja que les claus massa curtes poden afectar fàcilment la força d'unió o la unió pot no ser segura. Per tant, generalment ha de ser 1,5 vegades més gran que el diàmetre del filferro i la longitud no ha de superar la mida del coixinet ni 6 vegades més que el diàmetre del filferro.

Longitud de l'enllaç (BL): BL es compon principalment de FR, BF i BR, tal com es mostra a la figura 4. Per tant, quan la mida del coixinet és massa petita, hem de parar atenció a si la mida de FR, BF i BR del ganivet de separació es troba dins de la mida del coixinet per evitar superar la junta de soldadura del coixinet. Generalment BL=BF+1/3FR+1/3BR.

4.Resumeix

Falca d'unió és una eina important per a la unió de plom de microconjunt. En l'àmbit civil, l'enllaç de plom s'utilitza principalment en xip, memòria, memòria flash, sensor, electrònica de consum, electrònica d'automòbil, dispositius d'alimentació i altres indústries. En l'àmbit militar, l'enllaç de plom s'utilitza principalment en xips de RF, filtres, cerca de míssils, armes i equips, sistema de contramesures d'informació electrònica, components T/R de radar de matriu en fase espacial, electrònica militar, aeroespacial, aviació i indústries de comunicacions. En aquest document, s'introdueix el material, l'estructura i la idea de selecció de la falca d'enllaç comuna, que és útil per ajudar els usuaris a triar les divisions de falca més adequades, per tal d'obtenir una bona qualitat de soldadura i reduir els costos.