वायर बॉन्डिंग क्या है?

वायर बॉन्डिंग का मूल परिचय

सेमीकंडक्टर पैकेजिंग प्रक्रिया में वायर बॉन्डिंग एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है। यह पैड को सब्सट्रेट करने के लिए धातु के तारों को कसकर वेल्ड करने के लिए गर्मी, दबाव और अल्ट्रासोनिक ऊर्जा का उपयोग करता हैबंधन उपकरण, जिससे चिप्स और सबस्ट्रेट्स के बीच विद्युत अंतरसंबंध प्राप्त होता है, और चिप्स के बीच सूचना का आदान-प्रदान होता है।

मेंक्रोध बंधन तकनीक

अल्ट्रासोनिक संबंध:

बॉन्डिंग टूल को क्षैतिज रूप से कंपन करने और साथ ही नीचे की ओर दबाव डालने के लिए एक अल्ट्रासोनिक (60~120KHz) जनरेटर का उपयोग करें। इन दो बलों की कार्रवाई के तहत, बॉन्डिंग टूल लीड को वेल्डिंग क्षेत्र की धातु की सतह पर तेजी से रगड़ने के लिए प्रेरित करता है, और लीड ऊर्जा की कार्रवाई के तहत प्लास्टिक विरूपण से गुजरता है, और 25 एमएस के भीतर बॉन्डिंग क्षेत्र के साथ निकटता से संपर्क करता है। एक वेल्ड. इसका उपयोग आमतौर पर एल्यूमीनियम तारों को जोड़ने के लिए किया जाता है। बंधन बिंदु के दोनों सिरे पच्चर के आकार के हैं।

थर्मोकम्प्रेशन बॉन्डिंग:

धातु के तार और वेल्डिंग क्षेत्र की संपर्क सतह पर परमाणुओं को परमाणु गुरुत्वाकर्षण सीमा तक पहुंचाने के लिए दबाव और हीटिंग का उपयोग करें, जिससे बंधन का उद्देश्य प्राप्त हो सके। सब्सट्रेट और चिप का तापमान लगभग 150°C तक पहुँच जाता है। इसका उपयोग आमतौर पर सोने के तारों को जोड़ने के लिए किया जाता है, इसका एक सिरा गोलाकार होता है और दूसरा सिरा पच्चर के आकार का होता है।

थर्मोसोनिक संबंध:

Au और Cu तारों को जोड़ने के लिए उपयोग किया जाता है। यह अल्ट्रासोनिक ऊर्जा का भी उपयोग करता है, लेकिन अल्ट्रासाउंड से अंतर यह है कि बॉन्डिंग के दौरान एक बाहरी ताप स्रोत प्रदान किया जाना चाहिए, और सतह ऑक्साइड परत को हटाने के लिए बॉन्डिंग तार को घर्षण करने की आवश्यकता नहीं होती है। बाहरी ताप का उद्देश्य सामग्री के ऊर्जा स्तर को सक्रिय करना, दो धातुओं के प्रभावी कनेक्शन को बढ़ावा देना और इंटरमेटेलिक यौगिकों के प्रसार और विकास को बढ़ावा देना है।

वायर बॉन्डिंग प्रकारों को विभाजित किया गया हैबॉल बॉन्डिंग और वेज बॉन्डिंग

बॉल बॉन्डिंग के लाभ:

माइक्रो-पैकेज के लिए लागू: बॉल बॉन्डिंग माइक्रो-पैकेज और चिप-स्तरीय पैकेज के लिए उपयुक्त है, और बहुत छोटे आकार की वेल्डिंग प्राप्त कर सकती है।

कम बिजली की खपत: बॉल बॉन्डिंग की वेल्डिंग प्रक्रिया के दौरान, कम ऊर्जा स्थानांतरित होती है, इसलिए बिजली की खपत अपेक्षाकृत कम होती है।

सोने के तार वेल्डिंग के लिए लागू: बॉल बॉन्डिंग आमतौर पर वेल्डिंग के लिए सोने के तार का उपयोग करती है, और सोने के तार में अच्छी चालकता और विश्वसनीयता होती है।

बॉल बॉन्डिंग के नुकसान:

उच्च लागत: बॉल बॉन्डिंग उपकरण और सामग्री की लागत अधिक है, इसलिए सापेक्ष लागत अधिक है।

अधिक प्रतिबंध: बॉल बॉन्डिंग में चिप्स और पैकेजिंग सब्सट्रेट की सामग्री और संरचनाओं पर कुछ प्रतिबंध हैं, और यह सभी प्रकार की पैकेजिंग के लिए उपयुक्त नहीं है।

बॉल बॉन्डिंग का पहला और दूसरा बॉन्डिंग पॉइंट:

वेज बॉन्डिंग के लाभ:

बिजली उपकरणों पर लागू: वेज बॉन्डिंग बिजली उपकरणों और कुछ विशेष पैकेजों के लिए उपयुक्त है, और बड़ी धाराओं और शक्तियों का सामना कर सकती है।

कम लागत: बॉल बॉन्डिंग की तुलना में, वेज बॉन्डिंग उपकरण और सामग्री की लागत कम है।

व्यापक अनुप्रयोग सीमा: वेज बॉन्डिंग में चिप्स और पैकेज सब्सट्रेट्स की सामग्री और संरचनाओं पर अपेक्षाकृत ढीली आवश्यकताएं होती हैं, और इसमें अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला होती है।

वेज बॉन्डिंग के नुकसान:

आकार सीमा: वेज बॉन्डिंग आमतौर पर माइक्रो पैकेजिंग हासिल नहीं कर सकती है, और वेल्डिंग आकार पर कुछ प्रतिबंध हैं।

उच्च ऊर्जा खपत: वेल्डिंग प्रक्रिया के दौरान वेज बॉन्डिंग अधिक ऊर्जा स्थानांतरित करती है, इसलिए बिजली की खपत अपेक्षाकृत अधिक होती है।

वेज बॉन्डिंग का पहला और दूसरा बॉन्डिंग पॉइंट：

वायर बॉन्डिंग का अनुप्रयोग

वायर बॉन्डिंग तकनीक का व्यापक रूप से इलेक्ट्रॉनिक्स विनिर्माण उद्योग में उपयोग किया जाता है, विशेष रूप से एकीकृत सर्किट, सेंसर, माइक्रोप्रोसेसर और अन्य माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की पैकेजिंग प्रक्रिया में। वायर बॉन्डिंग तकनीक के कुछ मुख्य अनुप्रयोग निम्नलिखित हैं:

इंटीग्रेटेड सर्किट (आईसी) पैकेजिंग: वायर बॉन्डिंग इंटीग्रेटेड सर्किट पैकेजिंग की प्रमुख प्रक्रियाओं में से एक है। इसका उपयोग चिप पर पिन को पैकेजिंग सब्सट्रेट पर लगे लीड के साथ जोड़ने के लिए किया जाता है ताकि चिप और बाहरी सर्किट के बीच संबंध का एहसास हो सके। यह पैकेजिंग विधि छोटे आकार और स्थिर प्रदर्शन की आवश्यकताओं को पूरा कर सकती है, इसलिए इसका व्यापक रूप से विभिन्न प्रकार के एकीकृत सर्किट में उपयोग किया जाता है।

सेंसर निर्माण: कई सेंसर, जैसे दबाव सेंसर, तापमान सेंसर, ऑप्टिकल सेंसर इत्यादि, को सिग्नल अधिग्रहण और ट्रांसमिशन का एहसास करने के लिए चिप और पैकेजिंग सब्सट्रेट को जोड़ने के लिए वायर बॉन्डिंग तकनीक की आवश्यकता होती है। वायर बॉन्डिंग सेंसर की स्थिरता और संवेदनशीलता सुनिश्चित कर सकती है, इसलिए सेंसर निर्माण में इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

माइक्रोप्रोसेसर पैकेजिंग: माइक्रोप्रोसेसर इलेक्ट्रॉनिक उपकरण में मुख्य घटक है। सिग्नल प्रोसेसिंग और नियंत्रण का एहसास करने के लिए माइक्रोप्रोसेसर चिप को पैकेजिंग सब्सट्रेट से जोड़ने के लिए वायर बॉन्डिंग तकनीक का उपयोग किया जाता है। वायर बॉन्डिंग माइक्रोप्रोसेसर की स्थिरता और विश्वसनीयता सुनिश्चित कर सकती है, इसलिए इसका माइक्रोप्रोसेसर पैकेजिंग में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

एलईडी पैकेजिंग: एलईडी (प्रकाश उत्सर्जक डायोड) निर्माण में, वर्तमान इनपुट और प्रकाश सिग्नल आउटपुट प्राप्त करने के लिए एलईडी चिप्स को पैकेजिंग सब्सट्रेट से जोड़ने के लिए वायर बॉन्डिंग तकनीक का उपयोग किया जाता है। वायर बॉन्डिंग एलईडी की चमक और स्थिरता सुनिश्चित कर सकती है, इसलिए इसका व्यापक रूप से एलईडी पैकेजिंग में उपयोग किया जाता है।

हाइब्रिड इंटीग्रेटेड सर्किट: हाइब्रिड इंटीग्रेटेड सर्किट आमतौर पर कई अलग-अलग प्रकार के उपकरणों से बने होते हैं। कार्यात्मक एकीकरण और सहयोगात्मक कार्य प्राप्त करने के लिए इन उपकरणों को एक साथ जोड़ने के लिए वायर बॉन्डिंग तकनीक का उपयोग किया जाता है। हाइब्रिड इंटीग्रेटेड सर्किट निर्माण में वायर बॉन्डिंग एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।

सामान्य तौर पर, वायर बॉन्डिंग तकनीक का विभिन्न माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की पैकेजिंग प्रक्रिया में महत्वपूर्ण अनुप्रयोग होता है। यह उपकरणों की स्थिरता, विश्वसनीयता और प्रदर्शन सुनिश्चित कर सकता है और माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के विकास और अनुप्रयोग को बढ़ावा दे सकता है।

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