Инновационная технология SB2-WB. Пайка как альтернативное решение традиционным технологиям микросварки
Скачать статью (PDF)
Перевод: Сергей Воробьев, «ЛионТех-С», s.vorobyev@liontech.ru
Авторы: Matthias Fettke, Andrej Kolbasow, Georg Friedrich, Anna Palys, Vinith Bejugam and Thorsten Teutsch
PacTech GmbH
Am Schlangenhorst 7-9, 14641 Nauen, Germany
Phone: +49 (0)3321 4495-504, Fax: +49 (0)33214495-110, E-Mail: fettke@pactech.de
Аннотация: в настоящей статье рассмотрена инновационная технология, позволяющая выполнять формирование проволочных соединений и их пайку шариками припоя с помощью лазера. В основе этой технологии используется комбинация работы механизма подачи проволоки и головки для лазерной пайки шариками припоя (SB2). В отличие от традиционных методов создания проволочных соединений, применяемых в микроэлектронике (термо- или ультразвуковая сварка, термокомпрессия), присоединение проволоки осуществляется с помощью пайки. При этом к точке соединения не прикладываются ни давление, ни ультразвуковое воздействие, ни нагрев. Это является преимуществом, расширяющим область применения технологии SB2-WB.
Помимо объяснения основ процесса SB2-WB и его сравнения с традиционными методами микросварки, в статье рассмотрены результаты исследования надежности соединений, сформированных термозвуковой сваркой («шарик-клин») и пайкой шариками припоя (SB2-WB) золотой проволоки диаметром 50 мкм. В рамках этого исследования образцы были подвергнуты температурным, механическим и электрическим воздействиям. С помощью фокусированного ионного пучка (ФИП) были изучены поперечные срезы соединений, подвергнутых термоциклированию (250 циклов) и вибрационным испытаниям. Стойкость соединений к механической нагрузке была проверена с использованием системы испытания на сдвиг и отрыв. Наконец, допустимая токовая нагрузка была изучена с помощью анализа теплового изображения.
В качестве примера возможного применения технологии SB2-WB рассмотрен процесс распайки керамического элемента датчика системы контроля дистанции при парковке (датчика PDC или парктроника) – пайки изолированной медной проволоки диаметром 80 мкм шариками припоя SAC305 диаметром 760 мкм. Тест на сдвиг показал степень стойкости полученных паяных соединений к механической нагрузке, а их металлургические характеристики были изучены с помощью рентгеноструктурного анализа и исследования фокусированным ионным пучком.
Рассмотрены перспективы и возможные области применения технологии SB2-WB.
Ключевые слова: микросварка проволочных соединений, пайка проволочных соединений, лазерная пайка шариками припоя, толстая проволока, демонтаж, корпусирование полупроводниковых кристаллов.
Контактное лицо: Сергей Воробьев, инженер проектов по микроэлектронике.
Тел. +7(960)271-28-67, e-mail s.vorobyev@liontech.ru