Narzędzie do łączenia drutem klin łączący

W tym artykule przedstawiono strukturę, materiały i pomysły na wybór powszechnie stosowanego klina łączącego do mikromontażowego łączenia przewodów. Rozdzielacz, znany również jako stalowa dysza i pionowa igła, jest ważnym elementem łączenia przewodów w procesie pakowania półprzewodników, który ogólnie obejmuje czyszczenie, spiekanie układów scalonych, łączenie przewodów, uszczelnianie nasadki i inne procesy. Łączenie przewodów to technologia umożliwiająca realizację połączeń elektrycznych i komunikacji informacyjnej między układem scalonym a podłożem. Odłamek jest instalowany na maszynie do łączenia przewodów. Pod wpływem energii zewnętrznej (ultradźwiękowej, ciśnieniowej, cieplnej), poprzez odkształcenie plastyczne metalu i dyfuzję atomów w fazie stałej, powstaje przewód (drut złoty, pasek złoty, drut aluminiowy, pasek aluminiowy, drut miedziany, pasek miedziany) i podkładka łącząca. Aby uzyskać połączenie między układem scalonym a obwodem, jak pokazano na rysunku 1.

1. Struktura klina wiążącego

Główny korpus narzędzia rozdzielającego jest zwykle cylindryczny, a kształt głowicy tnącej jest klinowy. Tylna część noża ma otwór do przebijania przewodu łączącego, a otwór jest związany ze średnicą drutu używanego przewodu. Powierzchnia czołowa głowicy tnącej ma różne struktury w zależności od potrzeb użytkowania, a powierzchnia czołowa głowicy tnącej określa rozmiar i kształt połączenia lutowniczego. Podczas użytkowania przewód łączący przechodzi przez otwór rozdzielacza i tworzy kąt 30° ~ 60° między przewodem łączącym a płaszczyzną poziomą obszaru łączenia. Gdy rozdzielacz opada na obszar łączenia, rozdzielacz naciska przewód łączący na obszarze łączenia, aby utworzyć połączenie lutownicze w kształcie łopaty lub podkowy. Niektóre kliny łączące pokazano na rysunku 2.

2. Materiał klina wiążącego

Podczas procesu łączenia, druty łączące przechodzące przez klin łączący generują nacisk i tarcie między głowicą tnącą a metalem podkładki lutowniczej. Dlatego do produkcji tasaków zwykle używa się materiałów o wysokiej twardości i wytrzymałości. Łącząc wymagania metod cięcia i łączenia, wymagane jest, aby materiał tnący miał wysoką gęstość, wysoką wytrzymałość na zginanie i mógł przetwarzać gładką powierzchnię. Typowe materiały tnące obejmują węglik wolframu (twardy stop), węglik tytanu i ceramikę.

Węglik wolframu ma dużą odporność na uszkodzenia i był szeroko stosowany w produkcji narzędzi skrawających w początkowym okresie. Jednak obróbka węglika wolframu jest stosunkowo trudna i niełatwo uzyskać gęstą i pozbawioną porów powierzchnię obróbki. Węglik wolframu ma wysoką przewodność cieplną. Aby uniknąć odprowadzania ciepła z płytki lutowniczej przez krawędź tnącą podczas procesu łączenia, krawędź tnąca z węglika wolframu musi być podgrzewana podczas procesu łączenia.

Gęstość materiału węglika tytanu jest niższa niż węglika wolframu i jest on bardziej elastyczny niż węglik wolframu. Przy użyciu tego samego przetwornika ultradźwiękowego i tej samej struktury ostrza amplituda ostrza generowanego przez falę ultradźwiękową przesyłaną do ostrza z węglika tytanu jest o 20% większa niż ostrza z węglika wolframu.

W ostatnich latach ceramika jest szeroko stosowana w produkcji narzędzi skrawających ze względu na jej doskonałe właściwości gładkości, gęstości, braku porów i stabilnych właściwości chemicznych. Obróbka powierzchni czołowej i otworów tasaków ceramicznych jest lepsza niż w przypadku węglika wolframu. Ponadto przewodnictwo cieplne tasaków ceramicznych jest niskie, a sam tasak można pozostawić nieogrzewany.

3. Wybór klina łączącego

Wybór określa jakość łączenia przewodu doprowadzającego. Czynniki takie jak rozmiar podkładki wiążącej, odstęp między podkładkami wiążącymi, głębokość spawania, średnica i twardość przewodu, prędkość spawania i dokładność powinny być rozpatrywane kompleksowo. Podziały klinowe mają zazwyczaj średnicę 1/16 cala (1,58 mm) i są podzielone na podziały pełne i puste. Większość podziałów klinowych wprowadza drut do dolnej części przecinaka pod kątem podawania 30°, 45° lub 60°. Rozdzielacze puste są wybierane do produktów z głęboką wnęką, a drut jest pionowo przepuszczany przez rozdzielacz klinowy pusty, jak pokazano na rysunku 3. Rozdzielacze pełne są często wybierane do produkcji masowej ze względu na ich szybką szybkość łączenia i wysoką spójność spoiny lutowniczej. Podziały puste są wybierane ze względu na ich zdolność do łączenia produktów z głęboką wnęką, a różnica w wiązaniu z podziałami pełnymi jest pokazana na rysunku 3.

Jak widać na rysunku 3, podczas łączenia głębokiej wnęki lub ściany bocznej, drut solidnego noża rozdzielczego łatwo dotyka ściany bocznej, powodując ukryte wiązanie. Pusty nóż rozdzielczy może uniknąć tego problemu. Jednak w porównaniu z solidnym nożem rozdzielczym, pusty nóż rozdzielczy ma również pewne wady, takie jak niska szybkość wiązania, trudna kontrola spójności spoiny lutowniczej i trudna kontrola spójności drutu końcowego.

Strukturę końcówki klina łączącego pokazano na rysunku 4.

Średnica otworu (H): Otwór określa, czy linia łącząca może płynnie przechodzić przez przecinak. Jeśli otwór wewnętrzny jest zbyt duży, punkt łączący będzie przesunięty lub przesunięty w PĘTLI, a nawet odkształcenie połączenia lutowanego będzie nieprawidłowe. Otwór wewnętrzny jest zbyt mały, linia łącząca i wewnętrzna ściana rozdzielacza tarcia, co powoduje zużycie, obniża jakość łączenia. Ponieważ drut łączący ma kąt podawania drutu, szczelina między otworem drutu łączącego a nożem rozdzielającym musi być na ogół większa niż 10 μm, aby zapewnić brak tarcia lub oporu podczas procesu podawania drutu.

Promień przedni (FR): FR zasadniczo nie wpływa na pierwsze wiązanie, głównie zapewnia proces LOOP, dla drugiego przejścia wiązania, aby ułatwić formowanie łuku liniowego. Zbyt mały wybór FR zwiększy pęknięcie lub pękanie drugiego korzenia spoiny. Generalnie wybór rozmiaru FR jest taki sam lub nieznacznie większy niż średnica drutu; W przypadku drutu złotego FR można wybrać tak, aby był mniejszy niż średnica drutu.

Back Radius (BR): BR jest głównie używany do przejścia pierwszego wiązania podczas procesu LOOP, ułatwiając tworzenie łuku pierwszej linii wiązania. Po drugie, ułatwia pękanie drutu. Wybór BR pomaga zachować spójność w formowaniu drutów końcowych podczas procesu pękania drutu, co jest korzystne dla kontroli drutu końcowego i zapobiega zwarciom spowodowanym przez druty z długim ogonem, a także słabej deformacji połączenia lutowniczego spowodowanej przez druty z krótkim ogonem. Ogólnie rzecz biorąc, drut złoty wykorzystuje mniejszy BR, aby pomóc w czystym przecięciu drutu. Jeśli BR zostanie wybrany zbyt mały, łatwo jest spowodować pęknięcia lub złamania u nasady połączenia lutowniczego; Nadmierny wybór może skutkować niepełnym pęknięciem drutu w procesie spawania. Wybór rozmiaru ogólnego BR jest taki sam jak średnica drutu; W przypadku drutu złotego BR może być mniejszy niż średnica drutu.

Bond Flat (BF): Wybór BF zależy od średnicy drutu i rozmiaru podkładki. Zgodnie z GJB548C długość spoiny klinowej powinna wynosić od 1,5 do 6 razy więcej niż średnica drutu, ponieważ zbyt krótkie klucze mogą łatwo wpłynąć na wytrzymałość wiązania lub wiązanie może nie być bezpieczne. Dlatego też zazwyczaj musi być 1,5 razy większa niż średnica drutu, a długość nie powinna przekraczać rozmiaru podkładki lub być 6 razy dłuższa niż średnica drutu.

Długość wiązania (BL): BL składa się głównie z FR, BF i BR, jak pokazano na rysunku 4. Dlatego, gdy rozmiar padu jest zbyt mały, musimy zwrócić uwagę, czy rozmiar FR, BF i BR noża rozdzielającego mieści się w rozmiarze padu, aby uniknąć przekroczenia złącza lutowniczego padu. Generalnie BL=BF+1/3FR+1/3BR.

4.Podsumuj

Klin łączący jest ważnym narzędziem do łączenia ołowiowego mikromontaży. W dziedzinie cywilnej łączenie ołowiowe jest głównie stosowane w chipach, pamięciach, pamięciach flash, czujnikach, elektronice użytkowej, elektronice samochodowej, urządzeniach zasilających i innych gałęziach przemysłu. W dziedzinie wojskowej łączenie ołowiowe jest głównie stosowane w chipach RF, filtrach, głowicach rakietowych, broni i sprzęcie, elektronicznych systemach przeciwdziałania informacjom, kosmicznych komponentach radarowych z fazowaną anteną T/R, elektronice wojskowej, przemyśle lotniczym, lotniczym i komunikacyjnym. W tym artykule przedstawiono materiał, strukturę i pomysł wyboru wspólnego klina wiążącego, co jest pomocne w wyborze przez użytkowników najbardziej odpowiednich podziałów klina, aby uzyskać dobrą jakość spawania i obniżyć koszty.