ဖြေရှင်းချက်များ

ဝါယာကြိုးချည်နှောင်ခြင်း

ဗဟုသုတအခြေခံ အချက်အလက်စာရွက်

ဝါယာကြိုးချည်နှောင်ခြင်းဆိုတာဘာလဲ။

ဝါယာကြိုးချည်နှောင်ခြင်းဆိုသည်မှာ ဂဟေဆက်ခြင်း၊ ဖလပ်စ်အသုံးပြုခြင်းမရှိဘဲ နှင့် အချို့ကိစ္စများတွင် ၁၅၀ ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်အထက် အပူကိုအသုံးမပြုဘဲ တွဲဆက်ထားသော သတ္တုမျက်နှာပြင်တွင် အချင်းသေးငယ်သော ပျော့ပျောင်းသောသတ္တုဝါယာကြိုးကို ချိတ်ဆက်သည့်နည်းလမ်းဖြစ်သည်။ ပျော့ပျောင်းသောသတ္တုများတွင် ရွှေ (Au)၊ ကြေးနီ (Cu)၊ ငွေ (Ag)၊ အလူမီနီယမ် (Al) နှင့် ပလေဒီယမ်-ငွေ (PdAg) ကဲ့သို့သော သတ္တုစပ်များ ပါဝင်သည်။

မိုက်ခရိုအီလက်ထရွန်းနစ် တပ်ဆင်မှု အပလီကေးရှင်းများအတွက် ဝါယာကြိုးချိတ်ဆက်ခြင်း နည်းစနစ်များနှင့် လုပ်ငန်းစဉ်များကို နားလည်ခြင်း။
Wedge Bonding နည်းစနစ်များ / လုပ်ငန်းစဉ်များ- Ribbon၊ Thermosonic Ball နှင့် Ultrasonic Wedge Bond
ဝါယာကြိုးချိတ်ဆက်ခြင်းဆိုသည်မှာ ပေါင်းစပ်ပတ်လမ်း (IC) သို့မဟုတ် အလားတူ တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းနှင့် ၎င်း၏ထုပ်ပိုးမှု သို့မဟုတ် ခဲဘောင်အကြား အပြန်အလှန်ချိတ်ဆက်မှုများ ပြုလုပ်သည့်နည်းလမ်းဖြစ်သည်။ ၎င်းကို လီသီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီထုပ် တပ်ဆင်မှုများတွင် လျှပ်စစ်ချိတ်ဆက်မှုများ ပံ့ပိုးပေးရန်အတွက်လည်း ယခုအခါ အသုံးများသည်။ ဝါယာကြိုးချိတ်ဆက်ခြင်းကို ရရှိနိုင်သော မိုက်ခရိုအီလက်ထရွန်းနစ် အပြန်အလှန်ချိတ်ဆက်မှုနည်းပညာများတွင် ကုန်ကျစရိတ်အသက်သာဆုံးနှင့် ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်အရှိဆုံးအဖြစ် ယေဘုယျအားဖြင့် ယူဆကြပြီး ယနေ့ခေတ်တွင် ထုတ်လုပ်သော တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းထုပ်ပိုးမှုအများစုတွင် အသုံးပြုသည်။ ဝါယာကြိုးချိတ်ဆက်ခြင်းနည်းစနစ်များစွာရှိပြီး ၎င်းတို့တွင် အောက်ပါတို့ပါဝင်သည်- Thermo-Compression ဝါယာကြိုးချိတ်ဆက်ခြင်း-
Thermo-compression ဝါယာကြိုးချိတ်ဆက်ခြင်း (ဂဟေဆက်ရန်အတွက် မြင့်မားသော interface အပူချိန်၊ ပုံမှန်အားဖြင့် 300°C ထက်ပိုသော clamping force အောက်တွင် မျက်နှာပြင်များ (များသောအားဖြင့် Au) ကို ပေါင်းစပ်ခြင်း) ကို ၁၉၅၀ ခုနှစ်များတွင် microelectronics interconnects များအတွက် စတင်တီထွင်ခဲ့သော်လည်း ၎င်းကို ၆၀ ခုနှစ်များတွင် အဓိက interconnect နည်းပညာအဖြစ် Ultrasonic & Thermosonic bonding ဖြင့် လျင်မြန်စွာ အစားထိုးခဲ့သည်။ Thermo-compression bonding ကို ယနေ့ခေတ်တွင် အထူးပြုအသုံးချမှုများအတွက် အသုံးပြုနေဆဲဖြစ်သော်လည်း အောင်မြင်သော bond တစ်ခုပြုလုပ်ရန် လိုအပ်သော မြင့်မားသော (မကြာခဏ ပျက်စီးစေတတ်သော) interface အပူချိန်များကြောင့် ထုတ်လုပ်သူများက ယေဘုယျအားဖြင့် ရှောင်ရှားကြသည်။ Ultrasonic Wedge Wire Bonding:
၁၉၆၀ ပြည့်လွန်နှစ်များတွင် Ultrasonic wedge wire bonding သည် အဓိက interconnect နည်းလမ်းဖြစ်လာခဲ့သည်။ တစ်ပြိုင်နက်တည်း clamping force ဖြင့် bonding tool သို့ မြင့်မားသောကြိမ်နှုန်းတုန်ခါမှု (resonating transducer မှတစ်ဆင့်) ကို အသုံးပြုခြင်းဖြင့် အလူမီနီယမ်နှင့် ရွှေဝါယာကြိုးများကို အခန်းအပူချိန်တွင် ဂဟေဆော်နိုင်ခဲ့သည်။ ဤ Ultrasonic တုန်ခါမှုသည် bonding cycle အစတွင် bonding မျက်နှာပြင်များမှ ညစ်ညမ်းပစ္စည်းများ (အောက်ဆိုဒ်များ၊ မသန့်စင်မှုများ စသည်) ကို ဖယ်ရှားရန်နှင့် bonding ကို ပိုမိုဖွံ့ဖြိုးစေပြီး ခိုင်မာစေရန် intermetallic ကြီးထွားမှုကို မြှင့်တင်ရန် ကူညီပေးသည်။ bonding အတွက် ပုံမှန်ကြိမ်နှုန်းများမှာ 60 – 120 KHz ဖြစ်သည်။ Ultrasonic wedge နည်းပညာတွင် အဓိကလုပ်ငန်းစဉ်နည်းပညာနှစ်ခုရှိသည်->100µm အချင်းဝါယာကြိုးများအတွက် အကြီးစား (လေးလံသော) ဝါယာကြိုးချိတ်ဆက်ခြင်း <75µm အချင်းဝါယာကြိုးများအတွက် အသေးစား (သေးငယ်သော) ဝါယာကြိုးချိတ်ဆက်ခြင်း ပုံမှန် Ultrasonic bonding cycle များ၏ ဥပမာများကို fine wire အတွက် ဤနေရာတွင် နှင့် အကြီးစားဝါယာကြိုးအတွက် ဤနေရာတွင် တွေ့ရှိနိုင်သည်။ Ultrasonic wedge wire bonding သည် လုပ်ငန်းစဉ်လိုအပ်ချက်များနှင့် ဝါယာကြိုးအချင်းများပေါ် မူတည်၍ Tungsten Carbide (အလူမီနီယမ်ဝါယာကြိုးအတွက်) သို့မဟုတ် Titanium Carbide (ရွှေဝါယာကြိုးအတွက်) မှ တည်ဆောက်ထားသော သီးခြား bonding tool သို့မဟုတ် “wedge” ကို အသုံးပြုသည်။ ကွဲပြားသောအသုံးချမှုများအတွက် ceramic tipped wedges များကိုလည်း ရရှိနိုင်ပါသည်။ Thermosonic ဝါယာကြိုးချိတ်ဆက်ခြင်း-
အပိုဆောင်းအပူပေးမှု လိုအပ်သည့်နေရာတွင် (ပုံမှန်အားဖြင့် ရွှေဝါယာကြိုးအတွက်၊ 100 – 250°C အတိုင်းအတာအတွင်း ချိတ်ဆက်မျက်နှာပြင်များပါရှိသည်)၊ ဤလုပ်ငန်းစဉ်ကို Thermosonic ဝါယာကြိုးချိတ်ဆက်မှုဟုခေါ်သည်။ ၎င်းသည် ရိုးရာ thermo-compression စနစ်ထက် အားသာချက်များစွာရှိသည်၊ အဘယ်ကြောင့်ဆိုသော် interface အပူချိန်များစွာနိမ့်ရန် လိုအပ်သောကြောင့်ဖြစ်သည် (အခန်းအပူချိန်တွင် Au ချိတ်ဆက်မှုကို ဖော်ပြခဲ့ပြီးဖြစ်သော်လည်း လက်တွေ့တွင် အပိုအပူမပါဘဲ ယုံကြည်စိတ်ချရမှုမရှိပါ)။ Thermosonic Ball ချိတ်ဆက်မှု:
Thermosonic ဝါယာကြိုးချိတ်ဆက်မှု၏ နောက်ထပ်ပုံစံတစ်ခုမှာ Ball Bonding ဖြစ်သည် (ball bond cycle ကို ဤနေရာတွင်ကြည့်ပါ)။ ဤနည်းလမ်းသည် ရိုးရာ wedge ဒီဇိုင်းများထက် ceramic capillary bonding tool ကို အသုံးပြု၍ thermo-compression နှင့် ultrasonic bonding နှစ်မျိုးလုံးတွင် အကောင်းဆုံးအရည်အသွေးများကို အားနည်းချက်များမရှိဘဲ ပေါင်းစပ်ထားသည်။ Thermosonic တုန်ခါမှုသည် interface အပူချိန်ကို နိမ့်ကျနေစေရန် သေချာစေပြီး၊ ပထမဆုံး interconnect ဖြစ်သော thermally-compressed ball bond သည် ဝါယာကြိုးနှင့် ဒုတိယ bond ကို ပထမ bond နှင့် တစ်တန်းတည်းမဟုတ်ဘဲ မည်သည့်ဦးတည်ချက်တွင်မဆို ထားရှိနိုင်စေပြီး၊ ၎င်းသည် Ultrasonic ဝါယာကြိုးချိတ်ဆက်မှုတွင် ကန့်သတ်ချက်တစ်ခုဖြစ်သည်။ အလိုအလျောက်၊ ပမာဏများများထုတ်လုပ်ရန်အတွက်၊ ball bonders များသည် Ultrasonic / Thermosonic (Wedge) bonders များထက် သိသိသာသာမြန်ဆန်ပြီး Thermosonic ball bonding သည် လွန်ခဲ့သော နှစ် ၅၀ ကျော်အတွင်း microelectronics တွင် အဓိက interconnect နည်းပညာဖြစ်လာစေသည်။ Ribbon Bonding:
ပြားချပ်ချပ်သတ္တုတိပ်များကို အသုံးပြု၍ ဖဲကြိုးချိတ်ဆက်ခြင်းသည် RF နှင့် မိုက်ခရိုဝေ့ဖ် အီလက်ထရွန်းနစ်ပစ္စည်းများတွင် ဆယ်စုနှစ်များစွာ လွှမ်းမိုးထားခဲ့ပြီး (ဖဲကြိုးသည် ရိုးရာအဝိုင်းဝါယာကြိုးနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက အချက်ပြမှုဆုံးရှုံးမှု [အရေပြားအကျိုးသက်ရောက်မှု] တွင် သိသာထင်ရှားသောတိုးတက်မှုကို ပေးစွမ်းသည်)။ ရွှေရောင်ဖဲကြိုးငယ်များသည် ပုံမှန်အားဖြင့် အကျယ် 75µm နှင့် အထူ 25µm အထိရှိပြီး ပြားချပ်ချပ်ဝိုက်ချိတ်ဆက်ကိရိယာကြီးတစ်ခုဖြင့် Thermosonic လုပ်ငန်းစဉ်မှတစ်ဆင့် ချိတ်ဆက်ထားသည်။ အကျယ် 2,000µm နှင့် အထူ 250µm အထိရှိသော အလူမီနီယမ်ဖဲကြိုးများကို Ultrasonic wedge လုပ်ငန်းစဉ်ဖြင့်လည်း ချိတ်ဆက်နိုင်သည်၊ အဘယ်ကြောင့်ဆိုသော် lower loop၊ မြင့်မားသောသိပ်သည်းဆချိတ်ဆက်မှုများအတွက် လိုအပ်ချက်မြင့်တက်လာသောကြောင့်ဖြစ်သည်။

ရွှေချည်နှောင်ကြိုးဆိုတာ ဘာလဲ။

ရွှေဝါယာကြိုးချိတ်ဆက်ခြင်းဆိုသည်မှာ အပြန်အလှန်ချိတ်ဆက်မှု သို့မဟုတ် လျှပ်စစ်စီးကူးလမ်းကြောင်းတစ်ခုဖြစ်ပေါ်စေရန် တပ်ဆင်မှုတစ်ခုရှိ အမှတ်နှစ်ခုတွင် ရွှေဝါယာကြိုးကို ချိတ်ဆက်သည့် လုပ်ငန်းစဉ်ဖြစ်သည်။ ရွှေဝါယာကြိုးအတွက် ချိတ်ဆက်မှုအမှတ်များဖွဲ့စည်းရန် အပူ၊ အသံလှိုင်းများနှင့် အားအားလုံးကို အသုံးပြုသည်။ ချိတ်ဆက်မှုအမှတ်ဖန်တီးသည့် လုပ်ငန်းစဉ်သည် ဝါယာကြိုးချိတ်ဆက်ကိရိယာ၏ အဖျားတွင် ရွှေဘောလုံးတစ်လုံးဖွဲ့စည်းခြင်းဖြင့် စတင်သည်။ ဤဘောလုံးကို အပူပေးထားသော တပ်ဆင်မှုမျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် အသုံးချမှုအလိုက် အားပမာဏနှင့် ကိရိယာဖြင့် အသံလှိုင်းလှုပ်ရှားမှု 60kHz - 152kHz ကြိမ်နှုန်းနှစ်မျိုးလုံးကို အသုံးပြုနေစဉ် ဖိထားသည်။ ပထမချိတ်ဆက်မှုပြုလုပ်ပြီးသည်နှင့် တပ်ဆင်မှု၏ ဂျီသြမေတြီအတွက် သင့်လျော်သော ကွင်းပုံသဏ္ဍာန်ကို ဖန်တီးရန် ဝါယာကြိုးကို တင်းကျပ်စွာထိန်းချုပ်ထားသော နည်းလမ်းဖြင့် ကိုင်တွယ်မည်ဖြစ်သည်။ ဒုတိယချိတ်ဆက်မှုကို ချုပ်ရိုးဟု မကြာခဏရည်ညွှန်းလေ့ရှိပြီး အခြားမျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် ဝါယာကြိုးဖြင့် ဖိထားပြီး ချိတ်ဆက်မှုတွင် ဝါယာကြိုးကို ဖြတ်ရန် ညှပ်ကို အသုံးပြုခြင်းဖြင့် ဖွဲ့စည်းသည်။

ရွှေဝါယာကြိုးချိတ်ဆက်ခြင်းသည် အချို့သောဂဟေဆက်ပစ္စည်းများထက် အဆပေါင်းများစွာပိုမိုမြင့်မားသော လျှပ်စစ်စီးကူးမှုမြင့်မားသော အထုပ်များအတွင်း အပြန်အလှန်ချိတ်ဆက်မှုနည်းလမ်းကို ပေးဆောင်သည်။ ထို့အပြင် ရွှေဝါယာကြိုးများသည် အခြားဝါယာကြိုးပစ္စည်းများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက အောက်ဆီဒေးရှင်းခံနိုင်ရည်မြင့်မားပြီး အခြားဝါယာကြိုးများထက် ပိုမိုနူးညံ့သောကြောင့် ၎င်းသည် ထိခိုက်လွယ်သော မျက်နှာပြင်များအတွက် မရှိမဖြစ်လိုအပ်ပါသည်။
လုပ်ငန်းစဉ်သည် တပ်ဆင်မှု၏ လိုအပ်ချက်များပေါ် မူတည်၍လည်း ကွဲပြားနိုင်သည်။ အာရုံခံနိုင်သော ပစ္စည်းများဖြင့်၊ အစိတ်အပိုင်း၏ မျက်နှာပြင်ကို ပျက်စီးခြင်းမှ ကာကွယ်ရန် ပိုမိုခိုင်မာသော နှောင်ကြိုးနှင့် "ပိုမိုပျော့ပျောင်းသော" နှောင်ကြိုး နှစ်မျိုးလုံးကို ဖန်တီးရန် ဒုတိယနှောင်ကြိုးဧရိယာတွင် ရွှေဘောလုံးတစ်လုံးကို ထားနိုင်သည်။ ကျဉ်းမြောင်းသော နေရာများတွင်၊ ဘောလုံးတစ်လုံးတည်းကို နှောင်ကြိုးနှစ်ခုအတွက် အစပြုအမှတ်အဖြစ် အသုံးပြုနိုင်ပြီး "V" ပုံသဏ္ဍာန် နှောင်ကြိုးကို ဖွဲ့စည်းနိုင်သည်။ ဝါယာကြိုးနှောင်ကြိုးသည် ပိုမိုခိုင်မာရန် လိုအပ်သည့်အခါ၊ လုံခြုံရေးနှောင်ကြိုးတစ်ခု ဖွဲ့စည်းရန် ဘောလုံးတစ်လုံးကို ချုပ်ရိုးတစ်ခု၏ ထိပ်တွင် ထားနိုင်ပြီး ဝါယာကြိုး၏ တည်ငြိမ်မှုနှင့် အစွမ်းသတ္တိကို တိုးမြှင့်ပေးသည်။ ဝါယာကြိုးနှောင်ကြိုးအတွက် မတူညီသော အသုံးချမှုများနှင့် ကွဲပြားမှုများစွာသည် အကန့်အသတ်မရှိသလောက်ဖြစ်ပြီး Palomar ၏ ဝါယာကြိုးနှောင်ကြိုးစနစ်များရှိ အလိုအလျောက်ဆော့ဖ်ဝဲကို အသုံးပြုခြင်းဖြင့် ရရှိနိုင်ပါသည်။