Comment fonctionne une machine à relier les fils ?

Dans le domaine de la fabrication de semi-conducteurs,machine à relier les filssert d'équipement d'assemblage de base pour réaliser l'interconnexion électrique entre les circuits intégrés (CI) et d'autres composants électroniques avec des supports d'emballage ou des substrats de substrat. L'équipement adopte des fils métalliques ultra-fins, principalement des fils d'or ou d'aluminium, pour construire des connexions métallurgiques stables et conductrices pour chaque nœud fonctionnel des systèmes de circuits. Le mécanisme de travail professionnel et le flux de fonctionnement standardisé de la machine à souder les fils sont élaborés en détail comme suit :

L'ensemble du processus de collage commence par la procédure de chargement de précision. Les opérateurs ou les systèmes d'alimentation automatisés placent le substrat ou le support d'emballage monté avec des puces IC et des composants électroniques sur la plate-forme de travail de précision de l'équipement. Les principaux matériaux de substrat utilisés dans la production industrielle sont les substrats en céramique et les plaquettes de silicium, qui présentent une stabilité et une compatibilité élevées avec les processus d'assemblage de puces.

La machine de liaison de fils est équipée d'un système de déroulement de fil professionnel pour alimenter en continu des fils de liaison métalliques à partir de bobines de fil standard. Le diamètre des fils de liaison industriels est contrôlé avec précision dans la plage de 15 à 75 micromètres. Avant le collage formel, le fil ultra-passera à travers des composants de guidage de précision multi-groupes et des structures de serrage de tension, qui peuvent calibrer efficacement la trajectoire du fil, maintenir une tension constante du fil et éviter la déviation, la torsion ou la rupture du fil pendant le fonctionnement.

Le système de contrôle de mouvement de l'équipement pilote l'outil de liaison avec fonction de serrage de fil pour obtenir un déplacement et un positionnement de haute-précision, en s'alignant avec précision sur les points de liaison prédéfinis sur le substrat. Le composant fonctionnel principal de l'outil de liaison est un dispositif miniature en forme de coin-ou une structure de tube capillaire, qui peut serrer de manière stable et manipuler de manière flexible le fil de liaison ultra-fin pour répondre aux exigences de positionnement des opérations de liaison à micro-échelle.

La machine de liaison de fils réalise une liaison de fils de haute-fiabilité grâce à l'action synergique d'un contrôle précis de la pression, de l'énergie thermique et de l'énergie de vibration ultrasonique. Dans la production réelle, plusieurs paramètres de processus, notamment la pression de liaison, la température de chauffage et la puissance ultrasonique, peuvent être optimisés et ajustés de manière dynamique en fonction des caractéristiques du matériau du fil, des types de processus de liaison sélectionnés et des exigences personnalisées de l'assemblage de circuits intégrés, de manière à former des joints de liaison à haute résistance et à haute conductivité.

Entraîné par le système de mouvement de précision, l'outil de liaison transporte le fil avec une bille de métal fondu à l'extrémité pour atteindre avec précision la position désignée du plot de liaison sur le substrat. Sous l'action combinée d'une chaleur quantitative et d'une pression constante, la bille métallique et la surface du tampon produisent une réaction de fusion métallurgique, formant un point de liaison initial ferme et électriquement conducteur avec des performances structurelles stables.

Une fois la première liaison terminée, l'outil de liaison se déplace le long d'une trajectoire prédéfinie pour former une boucle de fil standard. La structure en boucle métallique réservée peut libérer efficacement les contraintes internes générées par la flexion et l'étirement du fil. Parallèlement, il peut s'adapter à la dilatation thermique et à la déformation par contraction à froid des appareils électroniques lors d'un fonctionnement à long terme-, évitant ainsi la rupture des fils et la rupture des joints causées par les contraintes thermiques et améliorant la stabilité opérationnelle du circuit.

Ensuite, l'outil de liaison est positionné sur un autre point de connexion cible sur le substrat, généralement la broche du dispositif ou le plot de liaison secondaire. L'équipement applique une chaleur et une pression correspondantes pour presser fermement le fil contre la surface cible, formant ainsi un joint de liaison métallurgique secondaire. Grâce à la structure de liaison à deux-points, un circuit de connexion électrique complet et continu est établi entre les deux points de liaison.

Une fois la liaison secondaire terminée et le joint stabilisé, le module de découpe de l'équipement adopte une technologie de découpe mécanique ou de découpe laser pour couper les segments de fil redondants à la deuxième extrémité de liaison. Ce processus garantit que la longueur résiduelle du fil est entièrement conforme aux normes de processus, en réalisant des extrémités de fil soignées et standardisées et en éliminant les risques de court-circuit-causés par des résidus de fils redondants.

Une fois l'opération de liaison par lots terminée, le système de détection intégré de la machine de liaison par fil effectuera une évaluation complète de la qualité de tous les joints de liaison. Les modes d'inspection incluent une détection d'apparence visuelle de haute-précision, des tests de performances de conductivité électrique et d'autres moyens de détection professionnels, qui peuvent filtrer efficacement les produits de liaison non qualifiés et garantir que tous les indices de liaison répondent aux spécifications d'assemblage industriel et aux normes de qualité.

La machine de liaison de fils répétera automatiquement le flux de processus complet ci-dessus selon le dessin de conception de la puce et les spécifications du processus. Le nombre total de points de liaison et de positions de distribution est déterminé par la conception structurelle et les exigences fonctionnelles des appareils électroniques, jusqu'à ce que toutes les tâches de connexion des circuits des composants et des supports d'emballage soient terminées.

Il convient de noter que le contenu ci-dessus constitue un aperçu technique universel du processus de soudage par fil. Selon les différents modèles d'équipement, les scénarios applicables et les exigences de précision de l'assemblage des puces, la conception structurelle, la configuration fonctionnelle et les paramètres de fonctionnement détaillés de la machine de soudage par fil réelle présenteront des différences correspondantes et des ajustements personnalisés.

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