حل

وائر بانڈنگ

نالج بیس فیکٹ شیٹ

وائر بانڈنگ کیا ہے؟

وائر بانڈنگ وہ طریقہ ہے جس کے ذریعے چھوٹے قطر کے نرم دھاتی تار کی لمبائی کو سولڈر، فلوکس اور بعض صورتوں میں 150 ڈگری سیلسیس سے زیادہ گرمی کے استعمال کے بغیر ہم آہنگ دھاتی سطح سے جوڑا جاتا ہے۔نرم دھاتوں میں سونا (Au)، تانبا (Cu)، چاندی (Ag)، ایلومینیم (Al) اور مرکب دھاتیں جیسے Palladium-Silver (PdAg) اور دیگر شامل ہیں۔

مائیکرو الیکٹرانکس اسمبلی ایپلی کیشنز کے لیے وائر بانڈنگ تکنیک اور عمل کو سمجھنا۔
ویج بانڈنگ تکنیک / عمل: ربن، تھرموسونک بال اور الٹراسونک ویج بانڈ
وائر بانڈنگ مینوفیکچرنگ کے دوران انٹیگریٹڈ سرکٹ (IC) یا اسی طرح کے سیمی کنڈکٹر ڈیوائس اور اس کے پیکج یا لیڈ فریم کے درمیان آپس میں ربط پیدا کرنے کا طریقہ ہے۔یہ اب عام طور پر لیتھیم آئن بیٹری پیک اسمبلیوں میں برقی کنکشن فراہم کرنے کے لیے بھی استعمال ہوتا ہے۔ وائر بانڈنگ کو عام طور پر دستیاب مائیکرو الیکٹرانک انٹرکنیکٹ ٹیکنالوجیز میں سب سے زیادہ سرمایہ کاری مؤثر اور لچکدار سمجھا جاتا ہے، اور آج کل تیار کردہ زیادہ تر سیمی کنڈکٹر پیکجوں میں استعمال ہوتا ہے۔ وائر بانڈنگ کی کئی تکنیکیں ہیں، جن میں شامل ہیں: تھرمو-کمپریشن وائر بانڈنگ:
تھرمو-کمپریشن وائر بانڈنگ (ممکنہ سطحوں (عام طور پر AU) کو ایک ساتھ مل کر ایک کلیمپنگ فورس کے ساتھ اعلی انٹرفیس درجہ حرارت کے ساتھ، عام طور پر 300 ° C سے زیادہ، ویلڈ تیار کرنے کے لیے) ابتدائی طور پر 1950 کی دہائی میں مائیکرو الیکٹرانکس انٹرکنیکٹس کے لیے تیار کیا گیا تھا، تاہم یہ تھا تیزی سے الٹراسونک اور تھرموسونک بانڈنگ نے 60 کی دہائی میں غالب انٹرکنیکٹ ٹیکنالوجی کے طور پر تبدیل کر دیا۔تھرمو-کمپریشن بانڈنگ آج بھی خاص ایپلی کیشنز کے لیے استعمال میں ہے، لیکن عام طور پر مینوفیکچررز اس سے گریز کرتے ہیں کیونکہ ایک کامیاب بانڈ بنانے کے لیے درکار اعلی (اکثر نقصان دہ) انٹرفیس درجہ حرارت کی وجہ سے۔ الٹراسونک ویج وائر بانڈنگ:
1960 کی دہائی میں الٹراسونک ویج وائر بانڈنگ غالب باہم مربوط طریقہ کار بن گیا۔بیک وقت کلیمپنگ فورس کے ساتھ بانڈنگ ٹول پر ہائی فریکوئنسی وائبریشن (ایک گونجنے والے ٹرانسڈیوسر کے ذریعے) کا اطلاق، ایلومینیم اور سونے کی تاروں کو کمرے کے درجہ حرارت پر ویلڈنگ کرنے کی اجازت دیتا ہے۔یہ الٹراسونک کمپن بانڈنگ سائیکل کے آغاز میں بانڈنگ سطحوں سے آلودگیوں (آکسائیڈز، نجاست وغیرہ) کو ہٹانے میں مدد کرتا ہے، اور بانڈ کو مزید ترقی اور مضبوط کرنے کے لیے انٹرمیٹالک نمو کو فروغ دیتا ہے۔بانڈنگ کے لیے عام تعدد 60 - 120 KHz ہے۔ الٹراسونک ویج تکنیک میں دو اہم پراسیس ٹیکنالوجیز ہیں:> 100µm قطر کی تاروں کے لیے بڑی (بھاری) وائر بانڈنگ <75µm قطر کی تاروں کے لیے فائن (چھوٹے) وائر بانڈنگ یہاں مل سکتی ہیں۔ باریک تار کے لیے اور یہاں بڑی تار کے لیے۔ الٹراسونک ویج وائر بانڈنگ ایک مخصوص بانڈنگ ٹول یا "پچر" کا استعمال کرتی ہے، جو عام طور پر ٹنگسٹن کاربائیڈ (ایلومینیم کے تار کے لیے) یا ٹائٹینیم کاربائیڈ (سونے کے تار کے لیے) سے عمل کی ضروریات اور تار کے قطر پر منحصر ہوتی ہے۔الگ الگ ایپلی کیشنز کے لیے سیرامک ​​ٹپڈ ویجز بھی دستیاب ہیں۔ تھرموسونک وائر بانڈنگ:
جہاں سپلیمنٹری ہیٹنگ کی ضرورت ہوتی ہے (عام طور پر گولڈ وائر کے لیے، 100 - 250 ° C کی حد میں بانڈنگ انٹرفیس کے ساتھ)، اس عمل کو تھرموسونک وائر بانڈنگ کہا جاتا ہے۔روایتی تھرمو کمپریشن سسٹم کے مقابلے میں اس کے بہت زیادہ فوائد ہیں، جیسا کہ انٹرفیس کا بہت کم درجہ حرارت درکار ہے (کمرے کے درجہ حرارت پر اے یو بانڈنگ کا ذکر کیا گیا ہے لیکن عملی طور پر یہ اضافی حرارت کے بغیر ناقابل اعتبار ہے)۔ تھرموسونک بال بانڈنگ:
تھرموسونک وائر بانڈنگ کی ایک اور شکل بال بانڈنگ ہے (یہاں بال بانڈ سائیکل دیکھیں)۔یہ طریقہ کار روایتی ویج ڈیزائنز پر سیرامک ​​کیپلیری بانڈنگ ٹول کا استعمال کرتا ہے تاکہ تھرمو-کمپریشن اور الٹراسونک بانڈنگ دونوں میں خامیوں کے بغیر بہترین خصوصیات کو یکجا کیا جا سکے۔تھرموسونک وائبریشن اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ انٹرفیس کا درجہ حرارت کم رہے، جب کہ پہلا آپس میں جڑا ہوا، تھرمل طور پر کمپریسڈ بال بانڈ تار اور ثانوی بانڈ کو کسی بھی سمت میں رکھنے کی اجازت دیتا ہے، نہ کہ پہلے بانڈ کے مطابق، جو کہ الٹراسونک وائر بانڈنگ میں ایک رکاوٹ ہے۔ .خودکار، ہائی حجم مینوفیکچرنگ کے لیے، بال بانڈرز الٹراسونک / تھرموسونک (پچر) بانڈرز سے کافی تیز ہوتے ہیں، جس سے تھرموسونک بال بانڈنگ کو پچھلے 50+ سالوں سے مائیکرو الیکٹرانکس میں غالب انٹر کنیکٹ ٹیکنالوجی بناتی ہے۔ ربن بانڈنگ:
ربن بانڈنگ، فلیٹ دھاتی ٹیپ کا استعمال کرتے ہوئے، RF اور مائکروویو الیکٹرانکس میں دہائیوں سے غالب رہی ہے (روایتی گول تار کے مقابلے میں سگنل کے نقصان [جلد کے اثر] میں نمایاں بہتری فراہم کرنے والا ربن)۔چھوٹے سونے کے ربن، عام طور پر 75µm چوڑے اور 25µm موٹے، کو تھرموسونک عمل کے ذریعے ایک بڑے فلیٹ چہرے والے ویج بانڈنگ ٹول کے ساتھ باندھا جاتا ہے۔ 2,000µm چوڑے اور 250µm موٹے ایلومینیم ربن کو بھی الٹراسونک عمل کے ساتھ باندھا جا سکتا ہے۔ لوئر لوپ، ہائی ڈینسٹی انٹر کنیکٹس کی ضرورت بڑھ گئی ہے۔

گولڈ بانڈنگ تار کیا ہے؟

گولڈ وائر بانڈنگ ایک ایسا عمل ہے جس کے ذریعے سونے کی تار کو اسمبلی میں دو پوائنٹس سے جوڑا جاتا ہے تاکہ آپس میں ربط یا برقی طور پر چلنے والا راستہ بنایا جا سکے۔حرارت، الٹراسونکس، اور طاقت سبھی کو سونے کے تار کے لیے منسلک پوائنٹس بنانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ اٹیچمنٹ پوائنٹ بنانے کا عمل وائر بانڈ ٹول، کیپلیری کی نوک پر سونے کی گیند کی تشکیل سے شروع ہوتا ہے۔اس گیند کو گرم اسمبلی کی سطح پر دبایا جاتا ہے جب کہ اس آلے کے ساتھ ایپلی کیشن کی مخصوص مقدار اور 60kHz - 152kHz کی الٹراسونک حرکت کی فریکوئنسی دونوں کو لاگو کیا جاتا ہے۔ پہلا بانڈ بننے کے بعد، تار کو مضبوطی سے کنٹرول کیا جائے گا۔ اسمبلی کی جیومیٹری کے لیے مناسب لوپ کی شکل بنانے کا طریقہ۔دوسرا بانڈ، جسے اکثر سلائی کہا جاتا ہے، پھر تار کے ساتھ نیچے دبانے اور بانڈ پر تار کو پھاڑنے کے لیے کلیمپ کا استعمال کرکے دوسری سطح پر بنتا ہے۔

گولڈ وائر بانڈنگ پیکجوں کے اندر ایک دوسرے سے جڑنے کا طریقہ پیش کرتا ہے جو انتہائی برقی طور پر کنڈکٹیو ہے، تقریباً کچھ سولڈرز سے زیادہ شدت کا آرڈر۔اس کے علاوہ، سونے کی تاروں میں دیگر تاروں کے مواد کے مقابلے میں زیادہ آکسیڈیشن رواداری ہوتی ہے اور یہ زیادہ تر سے زیادہ نرم ہوتی ہیں، جو کہ حساس سطحوں کے لیے ضروری ہے۔
عمل اسمبلی کی ضروریات کی بنیاد پر بھی مختلف ہو سکتا ہے۔حساس مواد کے ساتھ، ایک سونے کی گیند کو دوسرے بانڈنگ ایریا پر رکھا جا سکتا ہے تاکہ ایک مضبوط بانڈ اور ایک "نرم" بانڈ دونوں بنایا جا سکے تاکہ جزو کی سطح کو پہنچنے والے نقصان کو روکا جا سکے۔تنگ جگہوں کے ساتھ، ایک گیند کو دو بانڈز کے لیے نقطہ آغاز کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے، جس سے "V" کی شکل کا بانڈ بنتا ہے۔جب تار کے بانڈ کو زیادہ مضبوط کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، تو ایک گیند کو سلائی کے اوپر رکھا جا سکتا ہے تاکہ ایک حفاظتی بانڈ بنایا جا سکے، جس سے تار کی استحکام اور طاقت میں اضافہ ہوتا ہے۔وائر بانڈنگ کے لیے بہت سے مختلف ایپلی کیشنز اور تغیرات تقریباً لامحدود ہیں اور پالومار کے وائر بانڈ سسٹمز پر خودکار سافٹ ویئر کے استعمال کے ذریعے حاصل کیے جا سکتے ہیں۔