Traadi sidumise tööriista liimimiskiil

See artikkel tutvustab mikrokoostu traadi ühendamiseks tavaliselt kasutatavate sidekiilude struktuuri, materjale ja valikuideid. Jaotur, tuntud ka kui terasotsik ja vertikaalne nõel, on pooljuhtide pakkimisprotsessis traadi sidumise oluline komponent. hõlmab üldiselt puhastamist, seadme kiipide paagutamist, traadi ühendamist, korki sulgemist ja muid protsesse. Juhtmete ühendamine on tehnoloogia elektrilise ühenduse ja teabevahetuse teostamiseks kiibi ja substraadi vahel. Kilu paigaldatakse traadi sidumismasinale. Välise energia (ultraheli, rõhk, kuumus) toimel läbi metalli plastilise deformatsiooni ja aatomite tahkefaasilise difusiooni eraldub traat (kuldtraat, kuldriba, alumiiniumtraat, alumiiniumriba, vasktraat, vaskriba) ja moodustatakse liimimispadi. Kiibi ja vooluahela vahelise ühenduse saavutamiseks, nagu on näidatud joonisel 1.

1. Liimimiskiilu struktuur

Lõhkumistööriista põhiosa on tavaliselt silindriline ja lõikepea kuju on kiilukujuline. Lõikuri tagaküljel on auk ühendusjuhtme läbistamiseks ja augu ava on seotud kasutatava juhtme traadi läbimõõduga. Lõikuripea otspind on vastavalt kasutusvajadustele mitmesuguse struktuuriga ning lõikepea otspind määrab jootekoha suuruse ja kuju. Kasutamisel jookseb juhttraat läbi jaoturi avause ja moodustab 30° ~ 60° nurga juhttraadi ja liimimisala horisontaaltasapinna vahel. Kui jaotur langeb liimimisalale, surub jaotur liimimisalale juhttraati, moodustades labida või hobuseraua jootekoha. Mõned liimimiskiilud on näidatud joonisel 2.

2. Liimimiskiilu materjal

Liimimise tööprotsessi ajal tekitavad liimimiskiilu läbivad sidetraadid survet ja hõõrdumist lõikepea ja jootepadja metalli vahel. Seetõttu kasutatakse lõikelõikurite valmistamiseks tavaliselt suure kõvaduse ja sitkusega materjale. Kombineerides hakkimis- ja sidumismeetodite nõudeid, on nõutav, et hakkimismaterjalil oleks suur tihedus, kõrge paindetugevus ja see suudab töödelda sileda pinda. Levinud lõikematerjalid on volframkarbiid (kõvasulam), titaankarbiid ja keraamika.

Volframkarbiidil on tugev kahjustuste vastupidavus ja seda kasutati esimestel päevadel laialdaselt lõikeriistade tootmisel. Volframkarbiidi töötlemine on aga suhteliselt keeruline ning tiheda ja poorideta töötlemispinna saamine pole lihtne. Volframkarbiidil on kõrge soojusjuhtivus. Et vältida jootepadja kuumuse kandmist lõikeserva poolt liimimise ajal minema, tuleb volframkarbiidist lõikeserva sidumisprotsessi ajal kuumutada.

Titaankarbiidi materjali tihedus on madalam kui volframkarbiidil ja see on paindlikum kui volframkarbiidil. Sama ultrahelimuunduri ja sama terastruktuuri kasutamisel on titaankarbiidist terale edastatava ultrahelilaine tekitatud tera amplituud 20% suurem kui volframkarbiidist tera oma.

Viimastel aastatel on keraamikat laialdaselt kasutatud lõikeriistade tootmisel tänu oma suurepärastele siledusomadustele, tihedusele, pooride puudumisele ja stabiilsetele keemilistele omadustele. Keraamiliste lõikurite otspind ja aukude töötlemine on paremad kui volframkarbiidi omad. Lisaks on keraamiliste lõhede soojusjuhtivus madal ja lõhe enda võib jätta soojendamata.

3. Liimimiskiilu valik

Valik määrab juhttraadi sidumiskvaliteedi. Arvesse tuleks võtta selliseid tegureid nagu liimimispadja suurus, liimimispadja vahekaugus, keevitussügavus, juhtme läbimõõt ja kõvadus, keevituskiirus ja täpsus. Kiilulõhede läbimõõt on tavaliselt 1/16 tolli (1,58 mm) ja need jagunevad tahketeks ja õõnsateks lõhedeks. Enamik kiilulõhesid söödab traadi lõikuri põhja 30°, 45° või 60° etteandenurga all. Sügavate õõnsustega toodete jaoks valitakse õõneslõhkujad ja traat juhitakse vertikaalselt läbi õõnsa kiilujaoturi, nagu on näidatud joonisel 3. Masstootmiseks valitakse tahked lõhkujad sageli nende kiire sidumiskiiruse ja kõrge jooteühenduse konsistentsi tõttu. Õõneslõhed valitakse nende võime järgi siduda sügavate õõnsustega tooteid ja erinevus tahkete lõhedega sidumisel on näidatud joonisel 3.

Nagu on näha jooniselt 3, on sügava õõnsuse või külgseina ühendamisel tahke lõhestatud noa traat kergesti puudutatav külgseinaga, põhjustades peidetud sideme. Õõnes lõhestatud nuga võib seda probleemi vältida. Võrreldes tahke lõhestatud noaga on õõnsal poolitatud noal siiski ka mõned puudused, näiteks madal sidumismäär, jooteühenduse konsistentsi on raske kontrollida ja sabatraadi konsistentsi on raske kontrollida.

Liimimiskiilu otsa struktuur on näidatud joonisel 4.

Ava läbimõõt (H): Ava määrab, kas liimimisjoon saab sujuvalt läbi lõikuri. Kui sisemine ava on liiga suur, nihkub ühenduspunkt või LOOP nihe ja isegi jooteühenduse deformatsioon on ebanormaalne. Sisemine ava on liiga väike, ühendusjoon ja jaoturi sisesein, mille tagajärjeks on kulumine, vähendavad liimimise kvaliteeti. Kuna sidetraadil on traadi etteandmisnurk, peab vahe sidetraadi ava ja poolitatud noa vahel olema üldiselt suurem kui 10 μm, et tagada hõõrdumise või takistuse puudumine traadi etteandmisprotsessi ajal.

Eesmine raadius (FR): FR ei mõjuta põhimõtteliselt esimest sidet, peamiselt tagab teise sideme ülemineku jaoks LOOP-protsessi, et hõlbustada joonkaare moodustumist. Liiga väike FR valik suurendab teise keevitusjuure pragusid või pragusid. Üldiselt on FR suuruse valik sama või veidi suurem kui traadi läbimõõt; Kuldtraadi puhul saab FR valida traadi läbimõõdust väiksemaks.

Tagaraadius (BR) : BR-i kasutatakse peamiselt esimese sideme üleminekuks LOOP-protsessi ajal, hõlbustades esimese sidemejoone kaare moodustumist. Teiseks hõlbustab see traadi purunemist. BR-i valik aitab säilitada järjepidevust sabajuhtmete moodustumisel traadi purunemise protsessis, mis on kasulik sabajuhtme juhtimiseks ja väldib pikkade sabajuhtmete põhjustatud lühiseid, samuti lühikesest sabast põhjustatud jooteühenduse halba deformatsiooni. juhtmed. Üldiselt kasutab kuldtraat väiksemat BR-i, mis aitab traadi puhtaks lõigata. Kui BR on valitud liiga väikeseks, on jootekoha juurtes lihtne tekitada pragusid või murdumisi; Liigne valik võib põhjustada keevitusprotsessis traadi mittetäieliku purunemise. Üldise BR suuruse valik on sama, mis traadi läbimõõt; Kuldtraadi puhul võib BR valida traadi läbimõõdust väiksema.

Bond Flat (BF): BF valik sõltub traadi läbimõõdust ja padja suurusest. Vastavalt GJB548C-le peaks kiilkeevisõmbluse pikkus olema 1,5–6 korda pikem kui traadi läbimõõt, kuna liiga lühikesed klahvid võivad kergesti sidumistugevust mõjutada või side ei pruugi olla kindel. Seetõttu peab see üldiselt olema 1,5 korda suurem kui traadi läbimõõt ja pikkus ei tohi ületada padja suurust ega 6 korda pikem kui traadi läbimõõt.

Ühenduse pikkus (BL): BL koosneb peamiselt FR-st, BF-st ja BR-st, nagu on näidatud joonisel 4. Seega, kui padja suurus on liiga väike, peame pöörama tähelepanu sellele, kas jaotusnoa FR, BF ja BR suurus on on padja suuruse piires, et vältida padja jootekoha ületamist. Üldiselt BL=BF+1/3FR+1/3BR.

4. Tehke kokkuvõte

Liimimiskiil on oluline vahend mikrokooste plii sidumiseks. Tsiviilvaldkonnas kasutatakse plii sidumist peamiselt kiipide, mälu, välkmälu, andurite, olmeelektroonika, autoelektroonika, jõuseadmete ja muudes tööstusharudes. Militaarvaldkonnas kasutatakse pliisidumist peamiselt raadiosageduskiipides, filtrites, raketiotsijates, relvades ja varustuses, elektroonilises teabe vastumeetmete süsteemis, kosmoses asuvates faasradari T/R komponentides, sõjalise elektroonika, kosmose-, lennundus- ja sidetööstuses. Selles artiklis tutvustatakse levinud liimimiskiilu materjali, struktuuri ja valikuideed, mis aitavad kasutajatel valida kõige sobivamad kiilulõhed, et saavutada hea keevituskvaliteet ja vähendada kulusid.