Wire Bonding Machine

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F1CHF
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Re: Wire Bonding Machine

Messagepar F1CHF » 01 juin 2019, 09:19

voila une copie du message de Marcel F5DQK
qui est un homme qui aime les choses précises ...
De : F5DQK Marcel
Date : 05/31/19 19:36:53
A : F1CHF; F5AYE
Sujet : Re: le "bonding manager" a dit ..sur la liste Electrolab


Il m'est difficile de conseiller le choix d'une machine car quand on parle de thermocompression (tout du moins jusqu'à ce que je parte du pro), ce mot utilisé par défaut incluait également et toujours la "pichenette" d'ultrasons, indispensable. Les 2 combinés (chaleur + ultrason) permettent d'effectuer la soudure tout en e limitant au maximum le stress induit dans le cristal


Sinon sans ultrason, je ne vois pas comment peut s'effectuer la soudure ! !

Côté machines, j'en suis resté à de la Mech'el, mais surtout de la KS-4123 Kulicke & Soffa


Au boulot, 2 machines wedge/wedge étaient dispos : l'une pour du fil Au 25 Mu, l'autre pour du ruban Au 50 Mu


Si les bondings pads du die pad sont en Au, on utilisera du fil en Au. Dans ce cas, pas question de fil en Alu car on génèrera tôt ou tard de la peste pourpre

Les outils destinés à cette tâche sont en Tungstène avec trou conique intérieur, correspondant au diamètre de fil utilisé (de mon temps, le fournisseur était Swisstools)
2 angles par rapport à l'horizontale étaient disponibles, soit 45° pour le tout venant, ou 60°, en vue de souder dans des petits boitiers étroits

On utilisait du fil d'or de diamètre 25 Mu - - le 50 Mu est trop épais et le 17Mu, trop raide à cause de l'étirement initial subit usine


Et afin d'obtenir des thermos source de longueur minimale, la machine doit absolument faire du Wedge/wedge et pas du ball/wedge

Or avec un machine ball, on commence toujours par une soudure ball, se terminant par une soudure Wedge, mais la grosseur de l'outil oblige à commencer la 1ère soudure sur le cristal

Je ne crois pas que les techniques de thermocompression aient beaucoup changé depuis 10 ans, mais pour le moment je ne conçois pas faire une soudure par thermocompression sans apport additionnel d'ultrasons




73 de Marcel F5DQK
emmflo
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Re: Wire Bonding Machine

Messagepar emmflo » 05 juin 2019, 12:39

Bonjour,

La machine West Bond 7416A a été auditée et il a été confirmé que c'était bien une machine qui fonctionnait par thermocompression (et non thermo-ultrason, donc pas d'ultrason du tout !).

Je cite le livre "Wire bonding in microelectronics" :
"Thermocompression (TC) wedge and ball bonding for microelectronics was developed by Bell Laboratories in 1957 [2-53]. This method was used until US wedge bonding largely replaced it in the mid-1960s. Although Au-Au TC welds can be made in high vacuum at room temperature, such welds require a high-force and a high-interface temperature to take place in a normal manufacturing environment. TC bonding is a type of solid-phase welding that combines heat and force to plastically deform the weldments, sweeping aside surface contaminants (air, carbonaceous impurities, oxides, etc.), resulting in intimate contact between cleaned surfaces. At this point, short-range interatomic forces with heat supplying the metal-metal activation energy result in a metallic welded bond. The primary process variables (time, temperature, and deformation) follow an Arrhenius relationship, and their activation energies have been studied [2-32].
This activation energy is supplied by the high-interface temperature, which for most TC bonding is around 300°C. The temperature is usually supplied by heating the entire device, that is, placing it in contact with the heated work holder (WH). However, variations that heat the bonding tool alone (≥400°C) or in combination with WH heating, have also been used. Ball-bonding technologies normally feed the wire through a capillary, and the tool can move in any direction after making the ball bond. This results in current autoball-bonding machines being several times faster than ones designed for wedge bonding. A majority of the TC bonding-mechanism studies were done at Bell Laboratories and Western Electric. [2-32, 2-54 to 2-56]. However, important work was also done by others [2-57, 2-58]. Thermocompression bonding is more sensitive to surface contaminants than any other bonding method (see Sec. 7.2), the bonding time is much longer, and the interface temperature is higher. Because of these, this process is seldom used in microelec tronics today, having been replaced by thermosonic bonding." (p.33-34)

C'est donc une technologie ancienne et largement remplacée par des solutions utilisant des ultrasons. Cependant, dans mon cas précis, le die que je veux souder est fragile et casse lorsqu'il est soumis à des (trop d' ?) ultrasons. (c'est une information que mon fournisseur m'a donné mais elle m'étonne aussi)

Emmflo
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Re: Wire Bonding Machine

Messagepar emmflo » 04 juil. 2019, 11:30

Hello,

J'ai pas eu beaucoup de temps pour avancer sur le sujet ces dernières semaines...
Je pose juste cette vidéo youtube là parce que c'est une explication assez détaillée d'une technique de wedge bonding manuelle :
https://www.youtube.com/watch?v=mvZ1dJuvenw
En ce qui concerne notre machine et la quête des consommables dont on a besoin, on en est au point où SPT a besoin d'informations sur la machine pour nous conseiller (mais on ne sait pas lesquelles...).

Emmflo

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