ธุรกิจการผูกมัดด้วยลวดคืออะไร?

ธุรกิจพันธะสายมักจะตกอยู่ภายใต้ภาคการผลิตตัวนำไฟฟ้าเซมิคอนดักเตอร์ กระบวนการเชื่อมสายไฟส่วนใหญ่ใช้เพื่อเชื่อมต่อชิพซิลิกอนและอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ด้วยระบบไฟฟ้าด้วยสายไฟที่ทำจากวัสดุเช่นทองและอลูมิเนียม สายไฟเหล่านี้ดีมากและมักจะวัดได้ตั้งแต่ 1 ถึง 3 ล้าน (1 ล้านเท่ากับ 1, 000 นิ้ว) คนงานจะต้องใช้ความร้อนแรงดันและแรงสูงในช่วงเวลาที่ จำกัด เพื่อติดตั้งลวดจากแผ่นรองหนึ่งไปยังอีกแผ่นหนึ่ง การพันสายไฟโดยทั่วไปจะใช้เพื่อสร้างการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าในไมโครอิเล็กทรอนิกส์และอุปกรณ์ขนาดเล็กอื่น ๆ

ประวัติศาสตร์

ในช่วงทศวรรษที่ 1950 การค้นพบการเชื่อมลวดนั้นเป็นเทคนิคการเชื่อมทั่วไป อย่างไรก็ตามธุรกิจจะไม่ใช้การผูกมัดด้วยลวดจนถึงช่วงกลางทศวรรษที่ 1960 Sonobond Corporation ให้เครดิตกับการจัดหาเครื่องกำเนิดอัลตราโซนิกที่จำเป็นสำหรับการเชื่อมและการพัฒนาอุปกรณ์เชื่อมลวดตามที่องค์การนาซ่า บริษัท ยังได้รับการขนานนามว่าเป็นคนแรกที่ทำการค้าอุปกรณ์ที่ใช้ยึดสายไฟกับชิปเซมิคอนดักเตอร์อย่างเป็นทางการ

ประเภท

การเชื่อมต่อด้วยลวดนั้นมีวิธีการสามวิธีในการเชื่อมลวดกับพื้นผิวโลหะ: การเชื่อมด้วยความร้อน, การเชื่อมด้วยความร้อนและการเชื่อมด้วยอัลตราโซนิก Thermocompression bonding เชื่อมสายไฟเข้ากับพื้นผิวโลหะโดยกดสายไฟเข้ากับพื้นผิวที่ร้อนโดยใช้แรงจำนวนมาก ถึงแม้ว่าลวดจะถูกทำให้ร้อน แต่การบีบอัดด้วยความร้อนไม่ได้เกี่ยวข้องกับการใช้แรงเสียดทาน พันธะของเทอร์โมนิกเกี่ยวข้องกับการสั่นของลวดกับพื้นผิวที่ร้อนเพื่อสร้างพันธะ วิธีการเชื่อมลวดนี้ยังเป็นที่รู้จักกันในนามพันธะลูกทองพันธะชนหรือสตั๊ดกระแทกเนื่องจากลูกหรือชนที่เกิดขึ้นหลังจากที่ลวดเชื่อมไปยังพื้นผิว การยึดด้วยความร้อนยังรวมถึงการเชื่อมลิ่มด้วยลวดทองและริบบิ้น พันธะอัลตราโซนิกเข้าร่วมกับลวดที่ทำจากทองแดง, แพลเลเดียม, ทอง, อลูมิเนียม, เงินหรือทองคำขาวเพื่อยึดติดพื้นผิวโดยใช้แรงและการสั่นสะเทือนในระดับต่ำ

การพิจารณา

แม้ว่าจะมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ แต่การเชื่อมด้วยลวดนั้นเกี่ยวข้องกับข้อผิดพลาดที่ธุรกิจต่างๆต้องระวังเมื่อเชื่อมโยงสองพันธบัตร ความล้มเหลวที่พบบ่อยในระหว่างกระบวนการเชื่อมสายไฟรวมถึงการลอกหรือยุบแผ่นพันธะและการยึดติดที่อ่อนแอซึ่งเกิดจากการเชื่อมที่ไม่เหมาะสม นอกจากนี้การวางสายไฟอย่างไม่ถูกต้องสามารถนำไปสู่ความอ่อนแอตามจุดเชื่อม ข้อควรพิจารณาอื่น ๆ ที่ธุรกิจต้องคำนึงถึงเมื่อดำเนินการเชื่อมลวดรวมถึงการแตกหักของลวดและการลัดวงจร การลัดวงจรพันธะเกิดขึ้นเมื่อการเชื่อมต่อไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นอย่างผิดพลาดระหว่างสองสาย

เทคโนโลยี

ตามชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์และโปรแกรมบรรจุภัณฑ์ของ NASA การใช้การเชื่อมสายไฟในวงจรรวมประมาณ 40 ถึง 50 พันล้านครั้งต่อปี การเชื่อมสายไฟยังใช้ร่วมกับการเชื่อมต่อชิปที่ยุบตัวหรือชิปแบบพลิก, เทคโนโลยี (C4) การเชื่อมเทปอัตโนมัติ (TAB) ยังใช้กับการเชื่อมลวดเพื่อเชื่อมเทคโนโลยีและวัสดุต่าง ๆ ในอุตสาหกรรมอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ แม้ว่าการทดสอบแรงดึงแบบบ่อนทำลายและแบบไม่ทำลายนั้นเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมที่ใช้ในการประเมินความแข็งแรงและความทนทานของพันธบัตร แต่เกณฑ์การประเมินอื่น ๆ ยังรวมถึงวิธีการมองเห็นภายในการทดสอบแรงเฉือนแบบบอนด์บอล