Solusi

Ikatan Kawat

LEMBAR FAKTA BASIS PENGETAHUAN

Apa sing diarani Ikatan Kawat?

Ikatan kawat yaiku cara kanggo nggandhengake kawat logam alus diameter cilik menyang permukaan logam sing kompatibel tanpa nggunakake solder, fluks, lan ing sawetara kasus nggunakake panas ing ndhuwur 150 derajat Celsius. Logam alus kalebu Emas (Au), Tembaga (Cu), Perak (Ag), Aluminium (Al) lan paduan kayata Paladium-Perak (PdAg) lan liya-liyane.

Pangerten Teknik lan Proses Ikatan Kawat kanggo Aplikasi Perakitan Mikro Elektronika.
Teknik / Proses Ikatan Baji: Pita, Bola Termosonik & Ikatan Baji Ultrasonik
Ikatan kawat yaiku cara nggawe interkoneksi antarane sirkuit terpadu (IC) utawa piranti semikonduktor sing padha lan paket utawa leadframe sajrone manufaktur. Iki uga umum digunakake saiki kanggo nyedhiyakake sambungan listrik ing rakitan paket baterei Lithium-ion. Ikatan kawat umume dianggep minangka teknologi interkoneksi mikroelektronik sing paling efektif biaya lan fleksibel, lan digunakake ing mayoritas paket semikonduktor sing diprodhuksi saiki. Ana sawetara teknik ikatan kawat, kalebu: Ikatan Kawat Termo-Kompresi:
Ikatan kawat termo-kompresi (nggabungake menyang permukaan sing mungkin (biasane Au) bebarengan ing sangisore gaya penjepit kanthi suhu antarmuka sing dhuwur, biasane luwih saka 300°C, kanggo ngasilake las), wiwitane dikembangake ing taun 1950-an kanggo interkoneksi mikroelektronika, nanging iki cepet diganti dening ikatan Ultrasonik & Termosonik ing taun 60-an minangka teknologi interkoneksi sing dominan. Ikatan termo-kompresi isih digunakake kanggo aplikasi niche saiki, nanging umume dihindari dening produsen amarga suhu antarmuka sing dhuwur (asring ngrusak) sing dibutuhake kanggo nggawe ikatan sing sukses. Ikatan Kawat Baji Ultrasonik:
Ing taun 1960-an, ikatan kawat baji ultrasonik dadi metodologi interkoneksi sing dominan. Aplikasi getaran frekuensi dhuwur (liwat transduser resonansi) menyang alat ikatan kanthi gaya penjepit bebarengan, ngidini kabel Aluminium lan Emas dilas ing suhu kamar. Getaran ultrasonik iki mbantu mbusak kontaminan (oksida, rereged, lsp.) saka permukaan ikatan ing awal siklus ikatan, lan ningkatake pertumbuhan intermetalik kanggo luwih ngembangake lan nguatake ikatan. Frekuensi khas kanggo ikatan yaiku 60 - 120 KHz. Teknik baji ultrasonik duwe rong teknologi proses utama: Ikatan kawat gedhe (abot) kanggo kabel diameter >100µm Ikatan kawat alus (cilik) kanggo kabel diameter <75µm Conto siklus ikatan ultrasonik khas bisa ditemokake ing kene kanggo kawat alus lan ing kene kanggo kawat gedhe. Ikatan kawat baji ultrasonik nggunakake alat ikatan utawa "baji" tartamtu, biasane digawe saka Tungsten Carbide (kanggo kawat Aluminium) utawa Titanium Carbide (kanggo kawat Emas) gumantung saka syarat proses lan diameter kawat; irisan keramik sing ujungé kanggo aplikasi sing béda uga kasedhiya. Ikatan Kawat Termosonik:
Ing ngendi pemanasan tambahan dibutuhake (biasane kanggo kawat Emas, kanthi antarmuka ikatan ing kisaran 100 - 250°C), proses kasebut diarani ikatan kawat Termosonik. Iki nduweni kaluwihan gedhe tinimbang sistem termo-kompresi tradisional, amarga suhu antarmuka sing luwih murah dibutuhake (ikatan Au ing suhu kamar wis kasebut nanging ing praktik ora bisa dipercaya tanpa panas tambahan). Ikatan Bal Termosonik:
Wangun liya saka ikatan kawat Termosonik yaiku Ikatan Bal (waca siklus ikatan bal ing kene). Metodologi iki nggunakake alat ikatan kapiler keramik tinimbang desain baji tradisional kanggo nggabungake kualitas paling apik ing ikatan termo-kompresi lan ultrasonik tanpa kekurangan. Getaran termosonik njamin suhu antarmuka tetep rendah, dene interkoneksi pertama, ikatan bal sing dikompres termal ngidini kawat lan ikatan sekunder diselehake ing arah apa wae, ora sejajar karo ikatan pertama, sing dadi kendala ing ikatan kawat Ultrasonik. Kanggo manufaktur otomatis lan volume dhuwur, ikatan bal luwih cepet tinimbang ikatan Ultrasonik / Termosonik (Baji), sing ndadekake ikatan bal Termosonik minangka teknologi interkoneksi dominan ing mikroelektronika sajrone 50+ taun kepungkur. Ikatan Pita:
Ikatan pita, nggunakake pita logam datar, wis dominan ing elektronik RF lan Microwave sajrone pirang-pirang dekade (pita nyedhiyakake perbaikan sing signifikan ing mundhut sinyal [efek kulit] dibandhingake karo kabel bunder tradisional). Pita emas cilik, biasane nganti ambane 75µm lan kandele 25µm, diikat liwat proses Termosonik nganggo alat ikatan baji sing amba lan rata. Pita aluminium nganti ambane 2.000µm lan kandele 250µm uga bisa diikat nganggo proses baji Ultrasonik, amarga syarat kanggo loop sing luwih murah lan interkoneksi kapadhetan dhuwur wis tambah.

Apa sing diarani kawat pengikat emas?

Ikatan kawat emas yaiku proses nalika kawat emas dipasang ing rong titik ing rakitan kanggo mbentuk interkoneksi utawa jalur konduktif listrik. Panas, ultrasonik, lan gaya kabeh digunakake kanggo mbentuk titik lampiran kanggo kawat emas. Proses nggawe titik lampiran diwiwiti kanthi pembentukan bal emas ing pucuk alat ikatan kawat, kapiler. Bal iki dipencet ing permukaan rakitan sing dipanasake nalika ngetrapake jumlah gaya khusus aplikasi lan frekuensi 60kHz - 152kHz gerakan ultrasonik karo alat kasebut. Sawise ikatan pertama digawe, kawat kasebut bakal dimanipulasi kanthi cara sing dikontrol kanthi rapet kanggo mbentuk bentuk daur ulang sing cocog kanggo geometri rakitan. Ikatan kapindho, asring diarani jahitan, banjur dibentuk ing permukaan liyane kanthi mencet mudhun nganggo kawat lan nggunakake klem kanggo nyuwek kawat ing ikatan kasebut.

Ikatan kawat emas nawakake metode interkoneksi ing njero paket sing konduktif banget sacara listrik, meh luwih gedhe tinimbang sawetara solder. Kajaba iku, kawat emas duwe toleransi oksidasi sing dhuwur dibandhingake karo bahan kawat liyane lan luwih alus tinimbang umume, sing penting kanggo permukaan sing sensitif.
Proses iki uga bisa beda-beda adhedhasar kabutuhan perakitan. Kanthi bahan sing sensitif, bal emas bisa diselehake ing area ikatan kapindho kanggo nggawe ikatan sing luwih kuwat lan ikatan sing "luwih alus" kanggo nyegah kerusakan ing permukaan komponen. Kanthi ruang sing sempit, bal siji bisa digunakake minangka titik awal kanggo rong ikatan, mbentuk ikatan sing bentuke "V". Nalika ikatan kawat kudu luwih kuwat, bal bisa diselehake ing ndhuwur jahitan kanggo mbentuk ikatan keamanan, nambah stabilitas lan kekuatan kawat. Akeh aplikasi lan variasi sing beda kanggo ikatan kawat meh ora ana watese lan bisa digayuh liwat panggunaan piranti lunak otomatis ing sistem ikatan kawat Palomar.