Co to jest klejenie drutem?

Na pierwszy rzut oka „łączenie drutem” wydaje się być po prostu kolejnym terminem na spawanie, ale w rzeczywistości proces ten jest nieco bardziej złożony, ponieważ w grę wchodzą dodatkowe zmienne. Proces łączenia przewodów przeprowadza się na urządzeniach elektronicznych w celu trwałego połączenia ze sobą różnych elementów, ale ze względu na delikatność projektu zwykle stosuje się tylko złoto, aluminium i miedź, ze względu na ich przewodność i względne temperatury łączenia. Ta metoda jest uzupełniana za pomocą techniki łączenia kulkowego lub klinowego, które łączy niskie ciepło, energię ultradźwiękową i śladowe ilości ciśnienia, aby uniknąć uszkodzenia obwodu elektronicznego. Mikrochip lub odpowiedni podkładkę można łatwo uszkodzić przez niewłaściwe wykonanie, dlatego zaleca się poćwiczenie na wcześniej uszkodzonym lub jednorazowym chipie przed próbą połączenia drutem.

Łączenie drutowe jest stosowane przede wszystkim w prawie każdym typie półprzewodnika ze względu na jego opłacalność i łatwość aplikacji. W optymalnych środowiskach można stworzyć nawet 10 wiązań na sekundę. Ta metoda różni się nieznacznie w zależności od rodzaju użytego metalu ze względu na ich odpowiednie właściwości pierwiastkowe. Dwoma typowymi typami wiązań drutowych są wiązanie kulkowe i wiązanie klinowe.

Chociaż najlepszym wyborem dla spoiwa kulkowego jest czyste złoto, miedź stała się popularną alternatywą ze względu na względną cenę i dostępność. Ten proces wymaga urządzenia przypominającego igłę, niewiele różniącego się od tego, którego używałaby szwaczka, do utrzymywania drutu na miejscu, gdy przykładane jest ekstremalnie wysokie napięcie. Naprężenie wzdłuż powierzchni powoduje, że stopiony metal formuje się w kształt kuli, stąd nazwa procesu. Kiedy miedź jest używana do spajania kulek, azot jest stosowany w postaci gazowej, aby zapobiec tworzeniu się tlenku miedzi podczas procedury spajania drutu.

Klejenie klinowe wykorzystuje narzędzie do wytworzenia nacisku na drut, gdy jest on przykładany do mikroczipa. Po tym, jak drut jest bezpiecznie utrzymywany na miejscu, energia ultradźwiękowa jest przykładana do powierzchni i tworzy solidne wiązanie w wielu obszarach. Klejenie klinowe wymaga prawie dwukrotnie dłuższego czasu niż podobne wiązanie kulkowe, ale jest również uważane za znacznie bardziej stabilne połączenie i można je uzupełnić aluminium lub kilkoma innymi stopami i metalami.

Nie zaleca się amatorom prób łączenia kulkowego lub klinowego bez uprzedniego otrzymania odpowiednich instrukcji, ze względu na delikatny charakter łączenia przewodów i ryzyko związane z uszkodzeniem obwodów elektrycznych. Opracowana technologia pozwoliła na pełną automatyzację obu tych procesów, a łączenie drutów rzadko jest już wykonywane ręcznie. Efektem końcowym jest znacznie bardziej precyzyjne połączenie, które zwykle przewyższa te tworzone tradycyjnymi ręcznymi metodami łączenia drutu.