Wat is draadverbindingen?
Op het eerste gezicht lijkt "draadverbindingen" gewoon een andere term voor lassen, maar het proces is eigenlijk een beetje ingewikkelder omdat er toegevoegde variabelen bij betrokken zijn. Het draadverbindingsproces wordt uitgevoerd op elektronische apparaten om verschillende componenten permanent met elkaar te verbinden, maar vanwege de fijnheid van het project worden normaal alleen goud, aluminium en koper toegepast vanwege hun geleidbaarheid en relatieve bindingstemperaturen. Deze methode wordt voltooid door gebruik te maken van een balhechting of een wighechtingstechniek die lage hitte, ultrasone energie en sporen van druk combineert om schade aan het elektronische circuit te voorkomen. De microchip of het bijbehorende kussen kan gemakkelijk worden beschadigd door onjuiste uitvoering, dus oefenen op een eerder beschadigde of wegwerpchip wordt ten zeerste aanbevolen voordat men probeert draad te hechten.
Draadverbindingen worden voornamelijk gebruikt in bijna elk type halfgeleider vanwege de kostenefficiëntie en het gebruiksgemak. In optimale omgevingen kunnen maximaal 10 bindingen per seconde worden gemaakt. Deze methode varieert enigszins met elk type metaal dat wordt gebruikt vanwege hun respectieve elementaire eigenschappen. De twee soorten draadverbindingen die typisch worden gebruikt, zijn de balverbinding en de wigverbinding.
Hoewel de beste keuze voor een balbinding puur goud is, is koper een populair alternatief geworden vanwege zijn relatieve kosten en beschikbaarheid. Dit proces vereist een naaldachtig apparaat, niet veel anders dan wat een naaister zou gebruiken, om de draad op zijn plaats te houden terwijl een extreem hoge spanning wordt aangelegd. De spanning langs het oppervlak zorgt ervoor dat het gesmolten metaal een balvorm vormt, vandaar de naam van het proces. Wanneer koper wordt gebruikt voor kogelbinding, wordt stikstof in gasvorm gebruikt om te voorkomen dat koperoxide wordt gevormd tijdens de draadbindingsprocedure.
Wedge bonding maakt gebruik van een hulpmiddel om druk op de draad te creëren terwijl deze op de microchip wordt uitgeoefend. Nadat de draad stevig op zijn plaats is gehouden, wordt ultrasone energie op het oppervlak aangebracht en wordt een solide binding op meerdere plaatsen gecreëerd. Wedge bonding vereist bijna het dubbele van de tijd dat een vergelijkbare balbinding zou doen, maar het wordt ook beschouwd als een veel stabielere verbinding en het kan worden voltooid met aluminium of verschillende andere legeringen en metalen.
Het wordt niet aanbevolen voor een amateur om een kogelverbinding of wigverbinding te proberen zonder eerst de juiste instructies te ontvangen, vanwege de gevoelige aard van de draadverbinding en het risico van beschadiging van elektrische circuits. Dankzij technologie die is ontwikkeld, konden beide processen volledig worden geautomatiseerd, en draadverbindingen worden zelden meer met de hand voltooid. Het eindresultaat is een veel preciezere verbinding die de neiging heeft langer te overleven dan die met traditionele handmethoden voor draadverbindingen.