Trådlimningsverktyg limningskil

Den här artikeln introducerar strukturen, materialen och urvalsidéerna för vanligt använda limningskil för mikromonteringstrådbindning. Delaren, även känd som stålmunstycket och den vertikala nålen, är en viktig komponent i trådbindning i halvledarförpackningsprocessen, som omfattar i allmänhet rengöring, spånsintring av enheter, trådbindning, tätningslock och andra processer. Trådbindning är en teknik för att realisera den elektriska sammankopplingen och informationskommunikationen mellan chipet och substratet. Splintern är installerad på trådbindningsmaskinen. Under inverkan av extern energi (ultraljud, tryck, värme), genom plastisk deformation av metall och fastfasdiffusion av atomer, tråden (guldtråd, guldremsa, aluminiumtråd, aluminiumremsa, koppartråd, kopparremsa) och bindningsdynan formas. För att uppnå sammankopplingen mellan chipet och kretsen, som visas i figur 1.

1. Bindande kilstruktur

Huvuddelen av klyvverktyget är vanligtvis cylindrisk, och formen på skärhuvudet är kilformad. Baksidan av skäraren har ett hål för att penetrera bindningsledningen, och hålets öppning är relaterad till tråddiametern på den använda ledningen. Skärhuvudets ändyta har en mängd olika strukturer enligt användningsbehoven, och ändytan på skärhuvudet bestämmer storleken och formen på lödfogen. När den används, löper ledningstråden genom öppningshålet på splittern och bildar en 30° ~ 60° vinkel mellan ledningstråden och det horisontella planet för bindningsområdet. När splittern faller till limningsområdet, kommer splittern att trycka ledningstråden på limningsområdet för att bilda en spade eller hästskolödfog. Vissa bindningskilar visas i figur 2.

2. Limning av kilmaterial

Under limningens arbetsprocess genererar bindningstrådarna som passerar genom bindningskilen tryck och friktion mellan klyvhuvudet och löddynan. Därför används vanligtvis material med hög hårdhet och seghet för att tillverka klyvar. Genom att kombinera kraven på hackning och bindningsmetoder krävs att hackningsmaterialet har hög densitet, hög böjhållfasthet och kan bearbeta en slät yta. Vanliga skärmaterial inkluderar volframkarbid (hård legering), titankarbid och keramik.

Volframkarbid har stark motståndskraft mot skador och användes i stor utsträckning vid tillverkning av skärande verktyg i början. Emellertid är bearbetningen av volframkarbid relativt svår, och det är inte lätt att få en tät och porfri bearbetningsyta. Volframkarbid har en hög värmeledningsförmåga. För att undvika att värmen på löddynan förs bort av skäreggen under limningsprocessen, måste volframkarbidskäreggen värmas upp under limningsprocessen.

Materialtätheten hos titankarbid är lägre än den för volframkarbid, och den är mer flexibel än volframkarbid. När du använder samma ultraljudsgivare och samma bladstruktur är amplituden för bladet som genereras av ultraljudsvågen som överförs till titankarbidbladet 20 % större än volframkarbidbladets.

Under de senaste åren har keramik använts i stor utsträckning vid tillverkning av skärverktyg på grund av deras utmärkta egenskaper av jämnhet, densitet, inga porer och stabila kemiska egenskaper. Ändytan och hålbearbetningen på keramiska klyvar är bättre än för volframkarbid. Dessutom är värmeledningsförmågan hos keramiska klyftor låg, och själva klyftan kan lämnas ouppvärmd.

3. Val av bindningskil

Valet avgör bindningskvaliteten för ledningstråden. Faktorer som limningsdynors storlek, limningsdynans avstånd, svetsdjup, blydiameter och hårdhet, svetshastighet och noggrannhet bör övervägas utförligt. Kilsplitter är vanligtvis 1/16 tum (1,58 mm) i diameter och är uppdelade i solida och ihåliga sprickor. De flesta kildelar matar in tråden i botten av skäraren med en matningsvinkel på 30°, 45° eller 60°. Hålklyvare väljs för produkter med djup hålighet, och tråden förs vertikalt genom hålkildelaren, som visas i figur 3. Solida klyvar väljs ofta ut för massproduktion på grund av deras snabba bindningshastighet och höga lödfogskonsistens. Ihåliga klyftor väljs för deras förmåga att binda produkter med djupa hålrum, och skillnaden i bindning med solida klyftor visas i figur 3.

Som framgår av figur 3, när man limmar ett djupt hålrum eller det finns en sidovägg, är tråden på den solida delade kniven lätt att vidröra sidoväggen, vilket orsakar en dold bindning. Ihålig delad kniv kan undvika detta problem. Jämfört med en solid delad kniv har den ihåliga delade kniven också vissa brister, såsom låg bindningshastighet, svår att kontrollera konsistensen på lödfogen och svår att kontrollera konsistensen på ändtråden.

Spetsstrukturen på Bonding-kilen visas i figur 4.

Håldiameter（H）：Bländaren avgör om bindningslinjen kan passera genom skäraren smidigt. Om den inre öppningen är för stor kommer bindningspunkten att vara förskjuten eller LOOP-förskjuten, och även lödfogsdeformationen är onormal. Den inre öppningen är för liten, bindningslinjen och den inre väggen av splitterfriktionen, vilket resulterar i slitage, minskar bindningskvaliteten. Eftersom bindningstråden har en trådmatningsvinkel, måste gapet mellan hålet på bindtråden och den delade kniven i allmänhet vara större än 10 μm för att säkerställa att det inte finns någon friktion eller motstånd under trådmatningsprocessen.

Främre radie (FR)：FR påverkar i princip inte den första bindningen, tillhandahåller huvudsakligen LOOP-processen, för den andra bindningsövergången, för att underlätta bildandet av en linjebåge. För litet FR-val ökar sprickan eller sprickbildningen i den andra svetsroten. I allmänhet är storleksvalet för FR samma som eller något större än tråddiametern; För guldtråd kan FR väljas att vara mindre än tråddiametern.

Bakradie (BR): BR används huvudsakligen för att överföra den första bindningen under LOOP-processen, vilket underlättar bågbildningen av den första bindningslinjen. För det andra underlättar det trådbrott. Valet av BR hjälper till att bibehålla konsistens i bildandet av ändtrådar under trådbrottsprocessen, vilket är fördelaktigt för ändtrådskontroll och undviker kortslutningar orsakade av långa ändtrådar, såväl som dålig deformation av en lödfog orsakad av kort svans ledningar. Generellt sett använder guldtråd en mindre BR för att hjälpa till att skära tråden ren. Om BR väljs för litet är det lätt att orsaka sprickor eller frakturer vid roten av en lödfog; Överdrivet urval kan resultera i ofullständig trådbrott i svetsprocessen. Storleksvalet för allmän BR är detsamma som tråddiametern; För guldtråd kan BR välja att vara mindre än tråddiametern.

Bond Flat (BF): Valet av BF beror på tråddiametern och dynans storlek. Enligt GJB548C bör längden på kilsvetsen vara mellan 1,5 och 6 gånger den av tråddiametern, eftersom för korta nycklar lätt kan påverka bindningsstyrkan eller förbindningen kanske inte är säker. Därför måste den i allmänhet vara 1,5 gånger större än tråddiametern, och längden bör inte överstiga Pads storlek eller 6 gånger längre än tråddiametern.

Bondlängd (BL): BL består huvudsakligen av FR, BF och BR som visas i figur 4. Därför, när dynstorleken är för liten måste vi vara uppmärksamma på om klyvknivens storlek FR, BF och BR är inom dynstorleken för att undvika att överskrida dynans lödfog. I allmänhet BL=BF+1/3FR+1/3BR.

4. Sammanfatta

Bindande kil är ett viktigt verktyg för mikromontering av blybindning. Inom det civila området används blybindning främst i chip, minne, flashminne, sensor, hemelektronik, fordonselektronik, kraftenheter och andra industrier. Inom det militära området används blybindning huvudsakligen i RF-chips, filter, missilsökare, vapen och utrustning, elektroniska informationssystem för motåtgärder, rymdburna fasstyrda radar-T/R-komponenter, militärelektronik, flyg-, flyg- och kommunikationsindustrier. I det här dokumentet introduceras material, struktur och validé för vanliga Bonding wedge, vilket är till hjälp för att hjälpa användare att välja de mest lämpliga wedge splits, för att få bra svetskvalitet och minska kostnaderna.