ワイヤボンディングとは

額面では、「ワイヤボンディング」は溶接の単なる別の用語のように見えますが、追加の変数が含まれるため、プロセスは実際にはかなり複雑です。 ワイヤーボンディングプロセスは、さまざまなコンポーネントを恒久的に接続するために電子デバイスで実行されますが、プロジェクトの繊細さのために、導電性と相対ボンディング温度のため、通常は金、アルミニウム、銅のみが適用されます。 この方法は、電子回路の損傷を防ぐために、低熱、超音波エネルギー、微量の圧力を組み合わせたボールボンディングまたはウェッジボンディング技術を使用して完了します。 マイクロチップまたは対応するパッドは、不適切な実行を使用すると簡単に破損する可能性があるため、ワイヤボンディングを試みる前に、以前に破損したチップまたは使い捨てのチップで練習することを強くお勧めします。

ワイヤボンディングは、そのコスト効率と適用の容易さから、ほとんどすべてのタイプの半導体で主に使用されています。 最適な環境では、1秒あたり最大10個の結合を作成できます。 この方法は、それぞれの元素特性のため、使用する金属の種類によってわずかに異なります。 通常使用される2種類のワイヤボンドは、ボールボンドとウェッジボンドです。

ボールボンドの最適な選択は純金ですが、銅はその相対的な費用と可用性のために人気のある代替品になりました。 このプロセスでは、非常に高い電圧が印加されている間にワイヤーを所定の位置に保持するために、裁縫師が使用するものとそれほど変わらない針状のデバイスが必要です。 表面に沿った張力により、溶融金属がボール形状になります。これがプロセスの名前です。 銅をボールボンディングに使用する場合、ワイヤボンディング手順中に酸化銅が形成されるのを防ぐために、窒素がガス状で使用されます。

ウェッジボンディングでは、ツールを使用して、ワイヤがマイクロチップに適用されるときにワイヤに圧力をかけます。 ワイヤが所定の位置にしっかりと保持された後、表面に超音波エネルギーが適用され、複数の領域で強固な結合が作成されます。 ウェッジボンディングは、同様のボールボンディングの約2倍の時間を必要としますが、はるかに安定した接続と見なされ、アルミニウムまたは他のいくつかの合金や金属でも同様に完了できます。

アマチュアは、ワイヤボンディングの繊細な性質と電気回路の損傷に伴うリスクのため、最初に適切な指示を受けずにボールボンディングまたはウェッジボンディングを試みることは推奨されません。 開発された技術により、これらの両方のプロセスを完全に自動化することができ、ワイヤーボンディングが手作業で完了することはほとんどありません。 最終的な結果は、従来の手作業によるワイヤボンディング方法で作成したものよりも長持ちする傾向がある、はるかに正確な接続です。