Johdinliitostyökalun kiinnityskiila

Tässä artikkelissa esitellään mikrokokoonpanon lankojen liittämiseen yleisesti käytetyn sidoskiilan rakenne, materiaalit ja valintaideat. Jakaja, joka tunnetaan myös nimellä terässuutin ja pystyneula, on tärkeä osa langan sidosta puolijohteiden pakkausprosessissa. sisältää yleensä puhdistuksen, laitesirun sintrauksen, langan liittämisen, sulkukorkin ja muut prosessit. Johdinliitos on tekniikka, jolla toteutetaan sähköinen yhteenliitäntä ja tiedonsiirto sirun ja alustan välillä. Sirpa asennetaan langansidontakoneeseen. Ulkoisen energian (ultraääni, paine, lämpö) vaikutuksesta metallin plastisen muodonmuutoksen ja atomien kiinteän faasin diffuusion kautta lanka (kultalanka, kultanauha, alumiinilanka, alumiininauha, kuparilanka, kuparinauha) ja sidostyyny muodostuu. Sirun ja piirin välisen yhteyden saavuttamiseksi, kuten kuvassa 1 on esitetty.

1. Kiilarakenne

Halkaisutyökalun päärunko on yleensä lieriömäinen ja teräpään muoto on kiilamainen. Leikkurin takaosassa on reikä liitosjohtimen läpäisemistä varten, ja reiän aukko on suhteessa käytetyn johtimen langan halkaisijaan. Leikkuupään päätypinnassa on erilaisia ​​rakenteita käyttötarpeiden mukaan, ja leikkuripään päätypinta määrää juotosliitoksen koon ja muodon. Käytössä lyijylanka kulkee halkaisijan aukon läpi ja muodostaa 30° ~ 60° kulman lyijylangan ja liimausalueen vaakatason välille. Kun jakaja putoaa liimausalueelle, jakaja painaa lyijylankaa liimausalueelle muodostaen lapion tai hevosenkengän juotosliitoksen. Kuvassa 2 näkyy liimauskiila.

2. Kiilamateriaali

Liimauksen työprosessin aikana kiinnityskiilan läpi kulkevat sidoslangat synnyttävät painetta ja kitkaa halkaisupään ja juotostyynyn metallin välille. Siksi hakkuiden valmistukseen käytetään yleensä materiaaleja, joilla on korkea kovuus ja sitkeys. Yhdistämällä pilkkomis- ja liimausmenetelmien vaatimukset vaaditaan, että silppuavalla materiaalilla on korkea tiheys, korkea taivutuslujuus ja se pystyy käsittelemään sileän pinnan. Yleisiä leikkausmateriaaleja ovat volframikarbidi (kova seos), titaanikarbidi ja keramiikka.

Volframikarbidilla on vahva kestävyys vaurioita vastaan, ja sitä käytettiin laajasti leikkaustyökalujen valmistuksessa alkuaikoina. Volframikarbidin työstäminen on kuitenkin suhteellisen vaikeaa, eikä tiheän ja huokosvapaan työstöpinnan saaminen ole helppoa. Volframikarbidilla on korkea lämmönjohtavuus. Jotta juotostyynyn lämpö ei kulje pois leikkaavasta reunasta sidosprosessin aikana, volframikarbidin leikkuureunaa on lämmitettävä liimausprosessin aikana.

Titaanikarbidin materiaalitiheys on pienempi kuin volframikarbidin, ja se on joustavampi kuin volframikarbidin. Käytettäessä samaa ultraäänianturia ja samaa terärakennetta, titaanikarbiditerään siirretyn ultraääniaallon synnyttämän terän amplitudi on 20 % suurempi kuin volframikarbiditerän.

Viime vuosina keramiikkaa on käytetty laajalti leikkaustyökalujen valmistuksessa sen erinomaisten sileyden, tiheyden, huokosettömyyden ja stabiilien kemiallisten ominaisuuksien ansiosta. Keraamisten hakkuiden pääty- ja reikäkäsittely on parempi kuin volframikarbidin. Lisäksi keraamisten lohkojen lämmönjohtavuus on alhainen ja itse halkeama voidaan jättää lämmittämättä.

3. Liimauskiilan valinta

Valinta määrittää lyijylangan sidoslaadun. Sellaisia ​​tekijöitä kuin liimaustyynyn koko, liimaustyynyn väli, hitsaussyvyys, lyijyn halkaisija ja kovuus, hitsausnopeus ja -tarkkuus tulee ottaa huomioon kattavasti. Kiilahalkeamat ovat tyypillisesti halkaisijaltaan 1/16 tuumaa (1,58 mm), ja ne on jaettu kiinteisiin ja ontoihin halkeamiin. Useimmat kiilahalkaisut syöttävät langan leikkurin pohjaan 30°, 45° tai 60° syöttökulmassa. Ontot halkaisijat valitaan syväonteloisille tuotteille, ja lanka johdetaan pystysuoraan onton kiilahalkaisijan läpi, kuten kuvassa 3. Kiinteät halkaisijat valitaan usein massatuotantoon niiden nopean sidosnopeuden ja korkean juotosliitoksen konsistenssin vuoksi. Ontot halkeamat on valittu niiden kyvyn perusteella sitoa syväontelotuotteita, ja ero sidostuksessa kiinteiden halkeamien kanssa on esitetty kuvassa 3.

Kuten kuvasta 3 voidaan nähdä, kun liimataan syvää onkaloa tai siinä on sivuseinä, kiinteän halkaistun veitsen lanka on helppo koskettaa sivuseinää, mikä aiheuttaa piilossa liitoksen. Ontto halkaistu veitsi voi välttää tämän ongelman. Kuitenkin verrattuna kiinteään halkaistuun veitseen, ontolla halkaistulla veitsellä on myös joitain puutteita, kuten alhainen sidosnopeus, vaikea hallita juotosliitoksen konsistenssia ja vaikea hallita loppulangan konsistenssia.

Liimauskiilan kärkirakenne on esitetty kuvassa 4.

Reiän halkaisija (H): Aukko määrittää, voiko liimauslinja kulkea leikkurin läpi tasaisesti. Jos sisäaukko on liian suuri, sidoskohta siirtyy tai LOOP offset, ja jopa juotosliitoksen muodonmuutos on epänormaali. Sisäaukko on liian pieni, sidoslinja ja halkaisijakitkan sisäseinä, mikä johtaa kulumiseen, heikentävät liimauksen laatua. Koska sidoslangassa on langansyöttökulma, sidoslangan reiän ja jaetun veitsen välisen raon on yleensä oltava suurempi kuin 10 μm, jotta varmistetaan, ettei langansyöttöprosessin aikana esiinny kitkaa tai vastusta.

Etusäde (FR) : FR ei periaatteessa vaikuta ensimmäiseen sidokseen, vaan tarjoaa pääasiassa LOOP-prosessin toista sidoksen siirtymistä varten viivakaaren muodostumisen helpottamiseksi. Liian pieni FR-valinta lisää toisen hitsausjuuren halkeilua tai halkeilua. Yleensä FR:n kokovalinta on sama tai hieman suurempi kuin langan halkaisija; Kultalangalle FR voidaan valita pienemmäksi kuin langan halkaisija.

Takasäde (BR)：BR:tä käytetään pääasiassa ensimmäisen sidoksen siirtämiseen LOOP-prosessin aikana, mikä helpottaa ensimmäisen sidosviivan kaaren muodostusta. Toiseksi se helpottaa langan katkeamista. BR:n valinta auttaa säilyttämään johdon katkaisuprosessin aikana muodostuvien johtojen johdonmukaisuuden, mikä on hyödyllistä takajohtimien ohjauksessa ja välttää pitkien takajohtojen aiheuttamat oikosulut sekä lyhyen pyrstön aiheuttaman juotosliitoksen huonon muodonmuutoksen. johdot. Yleisesti ottaen kultalanka käyttää pienempää BR:ää leikkaamaan langan puhtaaksi. Jos BR valitaan liian pieneksi, juotosliitoksen juureen on helppo aiheuttaa halkeamia tai murtumia; Liiallinen valinta voi johtaa langan epätäydelliseen katkeamiseen hitsausprosessissa. Yleisen BR:n kokovalinta on sama kuin langan halkaisija; Kultalangalle BR voi valita langan halkaisijaa pienemmäksi.

Bond Flat (BF): BF:n valinta riippuu langan halkaisijasta ja tyynyn koosta. GJB548C:n mukaan kiilahitsauksen pituuden tulisi olla 1,5-6 kertaa langan halkaisija, koska liian lyhyet näppäimet voivat helposti vaikuttaa liimauslujuuteen tai liitos ei ehkä ole varma. Siksi sen on yleensä oltava 1,5 kertaa suurempi kuin langan halkaisija, eikä pituus saa ylittää tyynyn kokoa tai 6 kertaa langan halkaisijaa pidempi.

Liiman pituus (BL): BL koostuu pääasiassa FR:stä, BF:stä ja BR:stä, kuten kuvassa 4 näkyy. Siksi, kun tyynyn koko on liian pieni, meidän on kiinnitettävä huomiota siihen, onko halkaisuveitsen FR, BF ja BR koko on tyynyn koon sisällä, jotta tyynyn juotosliitos ei ylity. Yleensä BL=BF+1/3FR+1/3BR.

4. Tee yhteenveto

Kiinnityskiila on tärkeä työkalu mikrokokoonpanon lyijyliittämiseen. Siviilialalla lyijyä käytetään pääasiassa siruissa, muistissa, flash-muistissa, antureissa, kulutuselektroniikassa, autoelektroniikassa, teholaitteissa ja muilla teollisuudenaloilla. Sotilasalalla lyijyä käytetään pääasiassa RF-siruissa, suodattimissa, ohjusetsijöissä, aseissa ja laitteissa, elektronisissa tietovastatoimijärjestelmissä, avaruudessa olevissa vaiheistetuissa tutkan T/R-komponenteissa, sotilaselektroniikassa, ilmailu-, ilmailu- ja viestintäteollisuudessa. Tässä artikkelissa esitellään yleisen liimauskiilan materiaalia, rakennetta ja valintaideaa, mikä auttaa käyttäjiä valitsemaan sopivimmat kiilahalkaisut hyvän hitsauslaadun saavuttamiseksi ja kustannusten alentamiseksi.