పరిష్కారాలు

వైర్ బాండింగ్

నాలెడ్జ్ బేస్ ఫాక్ట్ షీట్

వైర్ బాండింగ్ అంటే ఏమిటి?

వైర్ బాండింగ్ అనేది టంకము, ఫ్లక్స్ మరియు కొన్ని సందర్భాల్లో 150 డిగ్రీల సెల్సియస్ కంటే ఎక్కువ వేడిని ఉపయోగించకుండా చిన్న వ్యాసం కలిగిన మృదువైన మెటల్ వైర్ యొక్క పొడవును అనుకూలమైన లోహ ఉపరితలంతో జతచేయబడిన పద్ధతి. మృదువైన లోహాలలో బంగారం (Au), రాగి (Cu), వెండి (Ag), అల్యూమినియం (Al) మరియు పల్లాడియం-సిల్వర్ (PdAg) మరియు ఇతర మిశ్రమాలు ఉన్నాయి.

మైక్రో ఎలక్ట్రానిక్స్ అసెంబ్లీ అప్లికేషన్స్ కోసం వైర్ బాండింగ్ టెక్నిక్స్ మరియు ప్రాసెస్‌లను అర్థం చేసుకోవడం.
వెడ్జ్ బాండింగ్ టెక్నిక్స్ / ప్రాసెస్‌లు: రిబ్బన్, థర్మోసోనిక్ బాల్ & అల్ట్రాసోనిక్ వెడ్జ్ బాండ్
వైర్ బాండింగ్ అనేది ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ (IC) లేదా ఇలాంటి సెమీకండక్టర్ పరికరం మరియు తయారీ సమయంలో దాని ప్యాకేజీ లేదా లీడ్‌ఫ్రేమ్ మధ్య ఇంటర్‌కనెక్ట్‌లను చేసే పద్ధతి. ఇది సాధారణంగా లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ ప్యాక్ అసెంబ్లీలలో విద్యుత్ కనెక్షన్‌లను అందించడానికి కూడా ఉపయోగించబడుతుంది. వైర్ బాండింగ్ సాధారణంగా అందుబాటులో ఉన్న మైక్రోఎలక్ట్రానిక్ ఇంటర్‌కనెక్ట్ టెక్నాలజీలలో అత్యంత తక్కువ ఖర్చుతో కూడుకున్నది మరియు అనువైనదిగా పరిగణించబడుతుంది మరియు నేడు ఉత్పత్తి చేయబడిన చాలా సెమీకండక్టర్ ప్యాకేజీలలో ఉపయోగించబడుతుంది. అనేక వైర్ బాండింగ్ పద్ధతులు, వీటిని కలిగి ఉంటాయి: థర్మో-కంప్రెషన్ వైర్ బాండింగ్:
థర్మో-కంప్రెషన్ వైర్ బాండింగ్ (అధిక ఇంటర్‌ఫేస్ ఉష్ణోగ్రతలు, సాధారణంగా 300°C కంటే ఎక్కువగా ఉండే బిగింపు శక్తితో కలిసి ఉండే అవకాశం ఉన్న ఉపరితలాలను (సాధారణంగా Au) కలపడం, ఒక వెల్డ్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి) ప్రారంభంలో మైక్రోఎలక్ట్రానిక్స్ ఇంటర్‌కనెక్ట్‌ల కోసం 1950లలో అభివృద్ధి చేయబడింది, అయితే ఇది 60వ దశకంలో ఆల్ట్రాసోనిక్ & థర్మోసోనిక్ బాండింగ్ ద్వారా ఆధిపత్య ఇంటర్‌కనెక్ట్ టెక్నాలజీగా త్వరగా భర్తీ చేయబడింది. థర్మో-కంప్రెషన్ బాండింగ్ అనేది నేటికీ సముచిత అప్లికేషన్‌ల కోసం ఉపయోగించబడుతోంది, అయితే విజయవంతమైన బంధాన్ని రూపొందించడానికి అవసరమైన అధిక (తరచుగా నష్టపరిచే) ఇంటర్‌ఫేస్ ఉష్ణోగ్రతల కారణంగా తయారీదారులు సాధారణంగా దీనిని నివారించారు.అల్ట్రాసోనిక్ వెడ్జ్ వైర్ బాండింగ్:
1960లలో అల్ట్రాసోనిక్ వెడ్జ్ వైర్ బాండింగ్ అనేది ప్రధానమైన ఇంటర్‌కనెక్ట్ మెథడాలజీగా మారింది. ఏకకాల బిగింపు శక్తితో బంధన సాధనానికి అధిక ఫ్రీక్వెన్సీ వైబ్రేషన్ (ప్రతిధ్వనించే ట్రాన్స్‌డ్యూసర్ ద్వారా) అప్లికేషన్, అల్యూమినియం మరియు గోల్డ్ వైర్‌లను గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద వెల్డింగ్ చేయడానికి అనుమతించబడింది. ఈ అల్ట్రాసోనిక్ వైబ్రేషన్ బంధం చక్రం ప్రారంభంలో బంధన ఉపరితలాల నుండి కలుషితాలను (ఆక్సైడ్లు, మలినాలు మొదలైనవి) తొలగించడంలో మరియు బంధాన్ని మరింత అభివృద్ధి చేయడానికి మరియు బలోపేతం చేయడానికి ఇంటర్‌మెటాలిక్ పెరుగుదలను ప్రోత్సహించడంలో సహాయపడుతుంది. బంధం కోసం సాధారణ పౌనఃపున్యాలు 60 - 120 KHz. అల్ట్రాసోనిక్ వెడ్జ్ టెక్నిక్‌లో రెండు ప్రధాన ప్రక్రియ సాంకేతికతలు ఉన్నాయి:> 100µm వ్యాసం కలిగిన వైర్లకు పెద్ద (భారీ) వైర్ బంధం <75µm వ్యాసం కోసం ఫైన్ (చిన్న) వైర్ బంధం సాధారణ Ultras చక్రాల ఉదాహరణలు ఇక్కడ కనుగొనవచ్చు. ఫైన్ వైర్ కోసం మరియు ఇక్కడ పెద్ద వైర్ కోసం. అల్ట్రాసోనిక్ వెడ్జ్ వైర్ బంధం ఒక నిర్దిష్ట బంధం సాధనం లేదా "వెడ్జ్"ని ఉపయోగిస్తుంది, సాధారణంగా టంగ్‌స్టన్ కార్బైడ్ (అల్యూమినియం వైర్ కోసం) లేదా టైటానియం కార్బైడ్ (గోల్డ్ వైర్ కోసం) ప్రాసెస్ అవసరాలు మరియు వైర్ డయామీటర్‌లను బట్టి నిర్మిస్తారు; ప్రత్యేకమైన అప్లికేషన్‌ల కోసం సిరామిక్ టిప్డ్ వెడ్జ్‌లు కూడా అందుబాటులో ఉన్నాయి. థర్మోసోనిక్ వైర్ బాండింగ్:
సప్లిమెంటరీ హీటింగ్ అవసరమయ్యే చోట (సాధారణంగా గోల్డ్ వైర్ కోసం, 100 - 250°C పరిధిలో బాండింగ్ ఇంటర్‌ఫేస్‌లతో), ప్రక్రియను థర్మోసోనిక్ వైర్ బాండింగ్ అంటారు. ఇది సాంప్రదాయ థర్మో-కంప్రెషన్ సిస్టమ్‌పై గొప్ప ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంది, ఎందుకంటే చాలా తక్కువ ఇంటర్‌ఫేస్ ఉష్ణోగ్రతలు అవసరమవుతాయి (గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద Au బంధం పేర్కొనబడింది కానీ ఆచరణలో ఇది అదనపు వేడి లేకుండా నమ్మదగనిది) థర్మోసోనిక్ బాల్ బాండింగ్:
థర్మోసోనిక్ వైర్ బాండింగ్ యొక్క మరొక రూపం బాల్ బాండింగ్ (ఇక్కడ బాల్ బాండ్ సైకిల్ చూడండి). థర్మో-కంప్రెషన్ మరియు అల్ట్రాసోనిక్ బాండింగ్ రెండింటిలోనూ లోపాలు లేకుండా అత్యుత్తమ లక్షణాలను కలపడానికి ఈ పద్దతి సాంప్రదాయ చీలిక డిజైన్‌లపై సిరామిక్ క్యాపిల్లరీ బాండింగ్ సాధనాన్ని ఉపయోగిస్తుంది. థర్మోసోనిక్ వైబ్రేషన్ ఇంటర్‌ఫేస్ ఉష్ణోగ్రత తక్కువగా ఉండేలా చేస్తుంది, అయితే మొదటి ఇంటర్‌కనెక్ట్, థర్మల్లీ-కంప్రెస్డ్ బాల్ బాండ్ వైర్ మరియు సెకండరీ బాండ్‌ను ఏ దిశలోనైనా ఉంచడానికి అనుమతిస్తుంది, మొదటి బంధానికి అనుగుణంగా కాదు, ఇది అల్ట్రాసోనిక్ వైర్ బంధంలో అడ్డంకి. . ఆటోమేటిక్, అధిక వాల్యూమ్ తయారీ కోసం, బాల్ బాండర్‌లు అల్ట్రాసోనిక్ / థర్మోసోనిక్ (వెడ్జ్) బాండర్‌ల కంటే చాలా వేగంగా ఉంటాయి, గత 50+ సంవత్సరాలుగా మైక్రోఎలక్ట్రానిక్స్‌లో థర్మోసోనిక్ బాల్ బాండింగ్ ఆధిపత్య ఇంటర్‌కనెక్ట్ టెక్నాలజీని చేస్తుంది. రిబ్బన్ బాండింగ్:
రిబ్బన్ బంధం, ఫ్లాట్ మెటాలిక్ టేపులను ఉపయోగించడం, దశాబ్దాలుగా RF మరియు మైక్రోవేవ్ ఎలక్ట్రానిక్స్‌లో ఆధిపత్యం చెలాయిస్తోంది (సంప్రదాయ రౌండ్ వైర్‌కు వ్యతిరేకంగా సిగ్నల్ నష్టం [స్కిన్ ఎఫెక్ట్]లో రిబ్బన్ గణనీయమైన మెరుగుదలను అందిస్తుంది). చిన్న బంగారు రిబ్బన్‌లు, సాధారణంగా 75µm వెడల్పు మరియు 25µm మందం, పెద్ద ఫ్లాట్-ఫేస్డ్ వెడ్జ్ బాండింగ్ టూల్‌తో థర్మోసోనిక్ ప్రక్రియ ద్వారా బంధించబడతాయి. 2,000µm వెడల్పు మరియు 250µm మందం ఉన్న అల్యూమినియం రిబ్బన్‌లు కూడా అల్ట్రాసోనిక్ వెడ్జ్ ప్రాసెస్‌తో బంధించబడతాయి. తక్కువ లూప్, అధిక సాంద్రత ఇంటర్‌కనెక్ట్‌ల అవసరం పెరిగింది.

గోల్డ్ బాండింగ్ వైర్ అంటే ఏమిటి?

గోల్డ్ వైర్ బాండింగ్ అనేది ఒక అసెంబ్లీలో రెండు బిందువులకు బంగారు తీగను జోడించడం ద్వారా ఇంటర్ కనెక్షన్ లేదా విద్యుత్ వాహక మార్గాన్ని ఏర్పరుస్తుంది. బంగారు తీగ కోసం అటాచ్‌మెంట్ పాయింట్‌లను రూపొందించడానికి వేడి, అల్ట్రాసోనిక్స్ మరియు ఫోర్స్ అన్నీ ఉపయోగించబడతాయి. అటాచ్‌మెంట్ పాయింట్‌ను సృష్టించే ప్రక్రియ వైర్ బాండ్ సాధనం, కేశనాళిక యొక్క కొన వద్ద బంగారు బంతి ఏర్పడటంతో ప్రారంభమవుతుంది. టూల్‌తో అప్లికేషన్-నిర్దిష్ట శక్తి మరియు 60kHz - 152kHz అల్ట్రాసోనిక్ మోషన్ ఫ్రీక్వెన్సీ రెండింటినీ వర్తింపజేసేటప్పుడు ఈ బాల్ వేడి చేయబడిన అసెంబ్లీ ఉపరితలంపై నొక్కబడుతుంది.మొదటి బంధం ఏర్పడిన తర్వాత, వైర్ కఠినంగా నియంత్రించబడేలా మార్చబడుతుంది. అసెంబ్లీ జ్యామితికి తగిన లూప్ ఆకారాన్ని ఏర్పరిచే పద్ధతి. రెండవ బంధం, తరచుగా స్టిచ్ అని పిలుస్తారు, తరువాత వైర్‌తో క్రిందికి నొక్కడం ద్వారా మరియు బంధం వద్ద వైర్‌ను చింపివేయడానికి బిగింపును ఉపయోగించడం ద్వారా ఇతర ఉపరితలంపై ఏర్పడుతుంది.

గోల్డ్ వైర్ బాండింగ్ ప్యాకేజీలలో ఒక ఇంటర్‌కనెక్షన్ పద్ధతిని అందిస్తుంది, ఇది చాలా విద్యుత్ వాహకత, కొన్ని సోల్డర్‌ల కంటే దాదాపుగా ఎక్కువ పరిమాణంలో ఉంటుంది. అదనంగా, బంగారు తీగలు ఇతర వైర్ పదార్థాలతో పోల్చితే అధిక ఆక్సీకరణ సహనాన్ని కలిగి ఉంటాయి మరియు చాలా వాటి కంటే మృదువైనవి, ఇది సున్నితమైన ఉపరితలాలకు అవసరం.
అసెంబ్లీ అవసరాలను బట్టి ప్రక్రియ కూడా మారవచ్చు. సెన్సిటివ్ మెటీరియల్స్‌తో, కాంపోనెంట్ యొక్క ఉపరితలం దెబ్బతినకుండా నిరోధించడానికి బలమైన బంధం మరియు "మృదువైన" బంధం రెండింటినీ సృష్టించడానికి రెండవ బంధన ప్రదేశంలో బంగారు బంతిని ఉంచవచ్చు. గట్టి ఖాళీలతో, ఒకే బంతిని రెండు బంధాలకు ప్రారంభ బిందువుగా ఉపయోగించవచ్చు, ఇది "V" ఆకారపు బంధాన్ని ఏర్పరుస్తుంది. వైర్ బంధం మరింత పటిష్టంగా ఉండాల్సిన అవసరం వచ్చినప్పుడు, ఒక భద్రతా బంధాన్ని ఏర్పరచడానికి ఒక కుట్టు పైన బంతిని ఉంచవచ్చు, ఇది వైర్ యొక్క స్థిరత్వం మరియు బలాన్ని పెంచుతుంది. వైర్ బాండింగ్‌కు అనేక విభిన్న అప్లికేషన్‌లు మరియు వైవిధ్యాలు దాదాపుగా అపరిమితంగా ఉంటాయి మరియు పాలోమార్ యొక్క వైర్ బాండ్ సిస్టమ్‌లలో ఆటోమేటెడ్ సాఫ్ట్‌వేర్‌ను ఉపయోగించడం ద్వారా సాధించవచ్చు.