Lepilni klin orodja za lepljenje žice

Ta članek predstavlja strukturo, materiale in izbirne ideje običajno uporabljenega veznega klina za spajanje žice mikro sklopov. Razdelilnik, znan tudi kot jeklena šoba in navpična igla, je pomemben sestavni del lepljenja žice v procesu pakiranja polprevodnikov, ki na splošno vključuje čiščenje, sintranje čipov naprave, lepljenje žice, tesnilni pokrov in druge postopke. Žično spajanje je tehnologija za uresničitev električne medsebojne povezave in informacijske medsebojne komunikacije med čipom in substratom. Odrezek je nameščen na stroju za lepljenje žice. Pod delovanjem zunanje energije (ultrazvok, tlak, toplota), s plastično deformacijo kovine in difuzijo atomov v trdni fazi se žica (zlata žica, zlati trak, aluminijasta žica, aluminijasti trak, bakrena žica, bakreni trak) in nastanejo vezne blazinice. Da bi dosegli medsebojno povezavo med čipom in vezjem, kot je prikazano na sliki 1.

1. Lepilna klinasta struktura

Glavno telo cepilnega orodja je običajno cilindrično, oblika rezalne glave pa je klinasta. Zadnji del rezalnika ima luknjo za prediranje veznega kabla, odprtina luknje pa je povezana s premerom žice uporabljenega kabla. Končna ploskev rezalne glave ima različne strukture glede na potrebe uporabe, končna ploskev rezalne glave pa določa velikost in obliko spajkalnega spoja. Ko je v uporabi, vodilna žica teče skozi odprtino razdelilnika in tvori kot 30° ~ 60° med vodilno žico in vodoravno ravnino območja povezovanja. Ko cepilnik pade na vezno območje, bo cepilnik pritisnil svinčeno žico na vezno območje, da nastane lopatast ali podkvast spajkalni spoj. Nekateri vezni klini so prikazani na sliki 2.

2. Lepilni klinasti material

Med delovnim postopkom lepljenja vezne žice, ki potekajo skozi vezni klin, ustvarjajo pritisk in trenje med rezalno glavo in kovino spajkalne blazinice. Zato se za izdelavo cepil običajno uporabljajo materiali z visoko trdoto in žilavostjo. Združevanje zahtev metod sekljanja in lepljenja zahteva, da ima material za sekanje visoko gostoto, visoko upogibno trdnost in lahko obdeluje gladko površino. Običajni materiali za rezanje vključujejo volframov karbid (trda zlitina), titanov karbid in keramiko.

Volframov karbid je zelo odporen proti poškodbam in se je v zgodnjih dneh pogosto uporabljal pri izdelavi rezalnih orodij. Vendar pa je strojna obdelava volframovega karbida razmeroma težka in ni enostavno pridobiti goste obdelovalne površine brez por. Volframov karbid ima visoko toplotno prevodnost. Da preprečite, da bi toplota na spajkalni plošči med postopkom lepljenja odnesla rezalni rob, je treba med postopkom lepljenja rezalni rob iz volframovega karbida segreti.

Gostota materiala titanovega karbida je nižja od gostote volframovega karbida in je bolj prilagodljiv kot volframov karbid. Pri uporabi istega ultrazvočnega pretvornika in enake strukture rezila je amplituda rezila, ki ga ustvari ultrazvočni val, ki se prenaša na rezilo iz titanovega karbida, 20 % večja od amplitude rezila iz volframovega karbida.

V zadnjih letih se keramika zaradi odličnih lastnosti gladkosti, gostote, brez por in stabilnih kemičnih lastnosti v veliki meri uporablja v proizvodnji rezilnega orodja. Končna stran in obdelava lukenj pri keramičnih sekačih je boljša kot pri volframovem karbidu. Poleg tega je toplotna prevodnost keramičnih razcepov nizka, sam razcep pa lahko pustite neogrevan.

3. Izbira veznega klina

Izbira določa kakovost lepljenja vodilne žice. Faktorje, kot so velikost vezne ploščice, razmik vezne ploščice, globina varjenja, premer in trdota žice, hitrost in natančnost varjenja, je treba celovito upoštevati. Klinasti razcepi imajo običajno premer 1/16 palca (1,58 mm) in so razdeljeni na polne in votle razcepe. Večina klinastih cepilnikov podaja žico v spodnji del rezila pod podajalnim kotom 30°, 45° ali 60°. Za izdelke z globokimi votlinami so izbrani votli cepilniki, žica pa je navpično speljana skozi cepilnik z votlim klinom, kot je prikazano na sliki 3. Trdni cepilniki so pogosto izbrani za množično proizvodnjo zaradi njihove hitre hitrosti spajanja in visoke konsistence spajkalnega spoja. Votle razcepke so izbrane zaradi njihove zmožnosti lepljenja izdelkov z globokimi votlinami, razlika v lepljenju s trdnimi razcepi pa je prikazana na sliki 3.

Kot je razvidno iz slike 3, se pri lepljenju globoke votline ali stranske stene žica trdnega razcepnega noža zlahka dotakne stranske stene, kar povzroči skrito vez. Tej težavi se lahko izogne ​​votel nož. V primerjavi s trdnim razcepnim nožem pa ima votli razcepni nož tudi nekaj pomanjkljivosti, kot je nizka stopnja lepljenja, težko nadzorovanje konsistence spajkalnega spoja in težko nadzorovanje konsistence repne žice.

Struktura konice lepilnega klina je prikazana na sliki 4.

Premer luknje（H）: Odprtina določa, ali lahko povezovalna črta gladko poteka skozi rezalnik. Če je notranja odprtina prevelika, bo vezna točka zamaknjena ali zamaknjena ZANKA in celo deformacija spajkalnega spoja je nenormalna. Notranja odprtina je premajhna, povezovalna črta in trenje notranje stene cepilnika, kar povzroči obrabo, zmanjša kakovost lepljenja. Ker ima povezovalna žica dovajalni kot žice, mora biti razmik med luknjo v vezni žici in cepilnim nožem na splošno večji od 10 μm, da se zagotovi, da med postopkom podajanja žice ni trenja ali upora.

Sprednji radij (FR): FR v bistvu ne vpliva na prvo vez, večinoma zagotavlja postopek LOOP za drugi prehod vezi, da se olajša oblikovanje črtnega loka. Premajhna izbira FR bo povečala razpoko ali pokanje drugega korena varjenja. Na splošno je izbira velikosti FR enaka ali nekoliko večja od premera žice; Za zlato žico lahko izberete FR, ki je manjši od premera žice.

Zadnji radij (BR): BR se večinoma uporablja za prehod prve vezi med postopkom LOOP, kar olajša oblikovanje loka prve linije vezi. Drugič, olajša zlom žice. Izbira BR pomaga vzdrževati doslednost pri oblikovanju repnih žic med postopkom preloma žice, kar je koristno za nadzor repne žice in preprečuje kratke stike, ki jih povzročajo dolge repne žice, kot tudi slabo deformacijo spajkalnega spoja, ki jo povzroča kratek rep žice. Na splošno zlata žica uporablja manjši BR, ki pomaga pri čistem rezanju žice. Če je BR izbran premajhen, lahko zlahka povzroči razpoke ali zlome v korenu spajkalnega spoja; Pretirana izbira lahko povzroči nepopolni prelom žice med varjenjem. Izbira velikosti splošnega BR je enaka premeru žice; Za zlato žico se lahko BR odloči, da je manjši od premera žice.

Bond Flat（BF）：Izbira BF je odvisna od premera žice in velikosti blazinice. V skladu z GJB548C mora biti dolžina klinastega zvara med 1,5 in 6-krat večja od premera žice, saj lahko prekratki ključi zlahka vplivajo na trdnost spoja ali pa povezava ni varna. Zato mora biti na splošno 1,5-krat večji od premera žice, dolžina pa ne sme presegati velikosti blazinice ali 6-krat daljša od premera žice.

Dolžina vezi (BL): BL je v glavnem sestavljen iz FR, BF in BR, kot je prikazano na sliki 4. Zato moramo biti pozorni, če je velikost blazinice premajhna, ali je velikost FR, BF in BR cepilnega noža je znotraj velikosti blazinice, da preprečite prekoračitev spajkanega spoja blazinice. Na splošno BL=BF+1/3FR+1/3BR.

4. Povzemite

Vezni klin je pomembno orodje za povezovanje vodnikov mikrosestav. Na civilnem področju se svinčeno lepljenje uporablja predvsem v čipih, pomnilnikih, bliskovnih pomnilnikih, senzorjih, potrošniški elektroniki, avtomobilski elektroniki, napajalnih napravah in drugih industrijah. Na vojaškem področju se svinčeno lepljenje v glavnem uporablja v RF čipih, filtrih, iskalniku izstrelkov, orožju in opremi, sistemu elektronskih informacijskih protiukrepov, vesoljskih T/R komponentah faznega niza radarjev, vojaški elektroniki, vesoljski, letalski in komunikacijski industriji. V tem prispevku so predstavljeni material, struktura in ideja izbire običajnega veznega klina, ki je v pomoč uporabnikom pri izbiri najprimernejših razcepov klinov, da se doseže dobra kakovost varjenja in zmanjšajo stroški.