ما هو عمل ربط الأسلاك؟

عادة ما تندرج أعمال ربط الأسلاك تحت قطاع تصنيع أشباه الموصلات. تُستخدم عملية ربط الأسلاك بشكل أساسي لتوصيل رقائق السيليكون وأجهزة أشباه الموصلات كهربائيًا بأسلاك مصنوعة من مواد مثل الذهب والألمنيوم. هذه الأسلاك رفيعة جدًا وعادة ما يتم قياسها من 1 إلى 3 مل (1 مل يساوي 1000 جزء من البوصة). يجب على العمال استخدام كميات كبيرة من الحرارة والضغط والقوة العالية خلال فترات زمنية محدودة لتوصيل السلك من وسادة رابطة إلى أخرى. يستخدم ربط الأسلاك بشكل شائع لتشكيل التوصيل الكهربائي في الإلكترونيات الدقيقة والأجهزة الصغيرة الأخرى.

التاريخ

خلال الخمسينيات من القرن الماضي ، تم اكتشاف ربط الأسلاك كأسلوب لحام عام. ومع ذلك ، فإن الشركات لن تستخدم ربط الأسلاك حتى منتصف الستينيات. يرجع الفضل إلى شركة Sonobond Corporation في توفير مولدات الموجات فوق الصوتية اللازمة للحام وتطوير معدات ربط الأسلاك ، وفقًا لوكالة ناسا. كما تم الاستشهاد بالشركة كأول شركة تسوق رسميًا للمعدات المستخدمة في ربط الأسلاك بشرائح أشباه الموصلات.

أنواع

يتضمن ربط الأسلاك ثلاث طرق لربط السلك بالأسطح المعدنية: الربط الحراري ، الترابط الحراري والترابط فوق الصوتي. تربط رابطة الضغط الحراري الأسلاك بالأسطح المعدنية عن طريق ضغط الأسلاك على الأسطح الساخنة باستخدام كميات كبيرة من القوة. على الرغم من تسخين السلك ، إلا أن الضغط الحراري لا يتضمن استخدام الاحتكاك. يتضمن الترابط الحراري اهتزاز السلك على سطح ساخن لتشكيل الرابطة. تُعرف طريقة الترابط السلكي هذه أيضًا باسم ربط الكرة الذهبية أو الترابط النتوء أو ارتطام مسمار بسبب الكرة أو النتوء الذي يتشكل بعد اللحامات السلكية بالسطح. يتضمن الترابط الحراري أيضًا ربط إسفين مع سلك وشريط ذهبي. ينضم الربط بالموجات فوق الصوتية إلى الأسلاك المصنوعة من النحاس أو البلاديوم أو الذهب أو الألومنيوم أو الفضة أو البلاتين لربط الأسطح باستخدام كميات قليلة من القوة والاهتزاز

الاعتبارات

على الرغم من استخدامه على نطاق واسع في صناعة أشباه الموصلات ، إلا أن الربط السلكي ينطوي على عيوب يجب أن تكون الشركات على دراية بها عند ربط سندات. تشمل الإخفاقات الشائعة أثناء عملية ربط الأسلاك تقشير أو انهيار وسادة الترابط والروابط الضعيفة الناتجة عن اللحام غير المناسب. أيضًا ، يمكن أن تؤدي الأسلاك الموضوعة بشكل غير صحيح إلى ضعف على طول نقاط الترابط. تشمل الاعتبارات الأخرى التي يجب أن تأخذها الشركات في الاعتبار عند إجراء ربط الأسلاك كسور السندات وتقصير السندات. يحدث تقصير السندات عندما يتم إنشاء اتصال كهربائي عن طريق الخطأ بين سلكين.

التقنيات

وفقًا لبرنامج الأجزاء الإلكترونية والتعبئة والتغليف التابع لوكالة ناسا ، يتم استخدام ربط الأسلاك في ما يقرب من 40 إلى 50 مليار دائرة متكاملة يتم إنتاجها سنويًا. يتم استخدام ربط الأسلاك أيضًا بشكل شائع جنبًا إلى جنب مع اتصال الشريحة المنهارة المتحكم فيه ، أو تقنية رقاقة الوجه (C4). يستخدم الربط الآلي للشريط (TAB) أيضًا مع ربط الأسلاك من أجل لحام التقنيات والمواد المختلفة في صناعة أجهزة أشباه الموصلات. على الرغم من أن اختبارات سحب السندات المدمرة وغير المدمرة هي معايير الصناعة المستخدمة لتقييم قوة الرابطة ومتانتها ، إلا أن معايير التقييم الأخرى تشمل الطريقة المرئية الداخلية ، واختبار قص الرابطة الكروية ، وطريقة الصدمات الميكانيكية وطريقة مقاومة الرطوبة.