Instrument de lipire a sârmei pană de lipire

Acest articol prezintă structura, materialele și ideile de selecție ale panei de lipire utilizate în mod obișnuit pentru lipirea firelor de microasamblare. Despărțitorul, cunoscut și sub numele de duză de oțel și acul vertical, este o componentă importantă a lipirii de sârmă în procesul de ambalare a semiconductorilor, care include în general curățarea, sinterizarea cipurilor dispozitivului, lipirea firelor, capacul de etanșare și alte procese. Lipirea firelor este o tehnologie care realizează interconectarea electrică și intercomunicarea informațiilor dintre cip și substrat. Așchia este instalată pe mașina de lipit sârmă. Sub acțiunea energiei externe (ultrasunete, presiune, căldură), prin deformarea plastică a metalului și difuzia în fază solidă a atomilor, firul (sârmă de aur, bandă de aur, sârmă de aluminiu, bandă de aluminiu, sârmă de cupru, bandă de cupru) și se formează tamponul de lipire. Pentru a realiza interconectarea dintre cip și circuit, așa cum se arată în Figura 1.

1. Structura pană de lipire

Corpul principal al sculei de despicare este de obicei cilindric, iar forma capului de tăiere este în formă de pană. Partea din spate a frezei are o gaură pentru pătrunderea cablului de legătură, iar deschiderea orificiului este legată de diametrul firului de cablu utilizat. Fața de capăt a capului de tăiere are o varietate de structuri în funcție de nevoile de utilizare, iar fața de capăt a capului de tăiere determină dimensiunea și forma îmbinării de lipit. Când este utilizat, firul de plumb trece prin orificiul de deschidere al separatorului și formează un unghi de 30° ~ 60° între firul de plumb și planul orizontal al zonei de legătură. Când despărțitorul scade în zona de lipire, despărțitorul va apăsa firul de plumb pe zona de lipire pentru a forma o îmbinare de lipit cu lopată sau potcoavă. Unele pane de lipire sunt prezentate în Figura 2.

2. Material pană de lipire

În timpul procesului de lucru de lipire, firele de lipire care trec prin wedege de lipire generează presiune și frecare între capul saiarului și metalul plăcuței de lipit. Prin urmare, materialele cu duritate și duritate ridicate sunt de obicei folosite pentru a face saiare. Combinând cerințele metodelor de tocare și lipire, este necesar ca materialul de tocare să aibă densitate mare, rezistență mare la îndoire și să poată prelucra o suprafață netedă. Materialele de tăiere comune includ carbură de tungsten (aliaj dur), carbură de titan și ceramică.

Carbura de tungsten are o rezistență puternică la deteriorare și a fost utilizată pe scară largă în producția de scule de tăiere în primele zile. Cu toate acestea, prelucrarea carburii de tungsten este relativ dificilă și nu este ușor să obțineți o suprafață de procesare densă și fără pori. Carbura de tungsten are o conductivitate termică ridicată. Pentru a evita că căldura de pe suportul de lipit să fie transportată de marginea de tăiere în timpul procesului de lipire, muchia de tăiere din carbură de tungsten trebuie încălzită în timpul procesului de lipire.

Densitatea materialului carburii de titan este mai mică decât cea a carburii de tungsten și este mai flexibilă decât carbura de tungsten. Când se utilizează același traductor ultrasonic și aceeași structură a lamei, amplitudinea lamei generată de unda ultrasonică transmisă lamei de carbură de titan este cu 20% mai mare decât cea a lamei de carbură de tungsten.

În ultimii ani, ceramica a fost utilizată pe scară largă în producția de scule de tăiere datorită caracteristicilor excelente de netezime, densitate, lipsă de pori și proprietăți chimice stabile. Prelucrarea suprafeței de capăt și a găurii saiarelor ceramice sunt mai bune decât cele ale carburii de tungsten. În plus, conductivitatea termică a scindurilor ceramice este scăzută, iar scinda în sine poate fi lăsată neîncălzită.

3. Selectarea panei de lipire

Selecția determină calitatea legăturii firului de plumb. Factori precum dimensiunea plăcuței de lipire, distanța dintre plăcuțele de lipire, adâncimea de sudare, diametrul și duritatea plumbului, viteza de sudare și precizia trebuie luați în considerare cuprinzător. Despărțirile cu pană au de obicei un diametru de 1/16 inch (1,58 mm) și sunt împărțite în despărțiri solide și goale. Majoritatea despărțirilor de pană alimentează firul în partea inferioară a frezei la un unghi de avans de 30°, 45° sau 60°. Despicatoarele goale sunt selectate pentru produse cu cavitate adâncă, iar sârma este trecută vertical prin despicatorul cu pană tubulară, așa cum se arată în Figura 3. Saiarele solide sunt adesea selectate pentru producția de masă datorită ratei lor rapide de aderență și consistenței ridicate a îmbinării de lipit. Despicaturile goale sunt alese pentru capacitatea lor de a lipi produse cu cavitate adânci, iar diferența de aderență cu despicaturi solide este prezentată în Figura 3.

După cum se poate vedea din figura 3, atunci când lipiți o cavitate adâncă sau există un perete lateral, firul cuțitului despicat solid este ușor de atins pe peretele lateral, provocând o legătură ascunsă. Cuțitul despicat gol poate evita această problemă. Cu toate acestea, în comparație cu cuțitul despicat solid, cuțitul despicat cu gol are, de asemenea, unele deficiențe, cum ar fi rata scăzută de lipire, dificil de controlat consistența îmbinării de lipit și dificil de controlat consistența firului de coadă.

Structura vârfului penei Bonding este prezentată în Figura 4.

Diametrul găurii (H): deschiderea determină dacă linia de lipire poate trece fără probleme prin tăietor. Dacă deschiderea interioară este prea mare, punctul de lipire va fi decalat sau decalat LOOP și chiar și deformarea îmbinării de lipit este anormală. Deschiderea interioară este prea mică, linia de lipire și peretele interior al frecării splitterului, rezultând uzură, reduc calitatea lipirii. Deoarece sârma de legătură are un unghi de alimentare a sârmei, distanța dintre orificiul sârmei de legătură și cuțitul despicat trebuie să fie în general mai mare de 10 μm pentru a se asigura că nu există frecare sau rezistență în timpul procesului de alimentare a sârmei.

Raza frontală (FR): FR practic nu afectează prima legătură, oferă în principal procesul LOOP, pentru a doua tranziție de legătură, pentru a facilita formarea arcului de linie. Selecția FR prea mică va crește fisura sau fisurarea celei de-a doua rădăcini de sudură. În general, selecția dimensiunii FR este aceeași cu sau puțin mai mare decât diametrul firului; Pentru firul de aur, FR poate fi selectat să fie mai mic decât diametrul firului.

Raza din spate (BR): BR este utilizat în principal pentru tranziția primei legături în timpul procesului LOOP, facilitând formarea arcului primei linii de legătură. În al doilea rând, facilitează ruperea firului. Selectarea BR ajută la menținerea consistenței în formarea firelor de coadă în timpul procesului de rupere a firului, ceea ce este benefic pentru controlul firului de coadă și evită scurtcircuitele cauzate de firele de coadă lungi, precum și deformarea slabă a unei îmbinări de lipire cauzată de coada scurtă. fire. În general, sârma de aur folosește un BR mai mic pentru a ajuta la tăierea sârmei curate. Dacă BR este selectat prea mic, este ușor să provoace fisuri sau fracturi la rădăcina unei îmbinări de lipit; Selectarea excesivă poate duce la ruperea incompletă a firului în procesul de sudare. Selecția dimensiunii BR general este aceeași cu diametrul firului; Pentru firul de aur, BR poate alege să fie mai mic decât diametrul firului.

Bond Flat（BF）：Selectarea BF depinde de diametrul firului și de dimensiunea plăcuței. Conform GJB548C, lungimea sudurii cu pană ar trebui să fie între 1,5 și 6 ori mai mare decât diametrul firului, deoarece cheile prea scurte pot afecta cu ușurință rezistența lipirii sau legătura poate să nu fie sigură. Prin urmare, în general, trebuie să fie de 1,5 ori mai mare decât diametrul firului, iar lungimea nu trebuie să depășească dimensiunea tamponului sau de 6 ori mai mare decât diametrul firului.

Lungimea legăturii (BL): BL este compus în principal din FR, BF și BR, așa cum se arată în Figura 4. Prin urmare, atunci când dimensiunea tamponului este prea mică, trebuie să fim atenți dacă dimensiunea FR, BF și BR a cuțitului de despicare se încadrează în dimensiunea tamponului pentru a evita depășirea îmbinării de lipire a tamponului. În general BL=BF+1/3FR+1/3BR.

4.Rezumă

Pena de lipire este un instrument important pentru lipirea plumbului de microasamblare. În domeniul civil, lipirea plumbului este utilizată în principal în cip, memorie, memorie flash, senzor, electronice de larg consum, electronice auto, dispozitive de alimentare și alte industrii. În domeniul militar, legarea plumbului este utilizată în principal în cipuri RF, filtre, căutări de rachete, arme și echipamente, sisteme electronice de contramăsuri pentru informații, componente T/R radar în faze din spațiu, electronică militară, industria aerospațială, aviație și comunicații. În această lucrare, sunt introduse materialul, structura și ideea de selecție a panei de lipire comune, ceea ce este util pentru a ajuta utilizatorii să aleagă cele mai potrivite divizări de pană, astfel încât să obțină o bună calitate a sudurii și să reducă costurile.