Tali

FESOOTAI UAEA

PEPA FA'AMATALAGA O LE FA'AVA'E O LE ILOILO

O le ā le Fa'apipi'iina o Uaea?

O le fa'apipi'iina o uaea o le auala lea e fa'apipi'i ai se uaea u'amea vaivai la'ititi i se mea u'amea talafeagai e aunoa ma le fa'aaogaina o le solder, flux, ma o nisi taimi e fa'aaoga ai le vevela e sili atu i le 150 tikeri Celsius. O u'amea vaivai e aofia ai le Auro (Au), Kopa (Cu), Siliva (Ag), Alumini (Al) ma alloys e pei o le Palladium-Silver (PdAg) ma isi.

Malamalama i Tomai ma Faiga e Fa'apipi'i ai Uaea mo Talosaga mo le Fa'apotopotoga o Mea Fa'aeletoronika Laiti.
Metotia / Faiga o le Fa'apipi'iina o le Wedge: Lipine, Polo Thermsonic & Ultrasonic Wedge Bond
O le fa'apipi'iina o uaea o le metotia lea e faia ai feso'ota'iga i le va o se matagaluega tu'ufa'atasi (IC) po'o se masini semiconductor fa'apena ma lana afifi po'o le fa'avaa ta'ita'i i le taimi o le gaosiga. E masani fo'i ona fa'aaogaina i le taimi nei e tu'uina atu ai feso'ota'iga eletise i fa'apotopotoga o le Lithium-ion battery pack. O le fa'apipi'iina o uaea e masani ona manatu o le mea sili ona taugofie ma fetuutuunai o tekinolosi feso'ota'iga microelectronic o lo'o maua, ma e fa'aaogaina i le tele o afifi semiconductor o lo'o gaosia i aso nei. E tele auala e fa'apipi'i ai uaea, e aofia ai: Thermo-Compression Wire Bonding:
O le fa'apipi'iina o uaea fa'ama'a'a (o le tu'ufa'atasia lea i luga e ono foliga mai (e masani lava o le Au) fa'atasi i lalo o le malosi fa'apipi'i ma le vevela maualuga o le va'aiga, e masani lava e sili atu i le 300°C, e maua ai se uelo), na muamua atia'e i le 1950 mo feso'ota'iga microelectronics, peita'i na vave ona suia e le Ultrasonic & Thermsonic bonding i le 60's o le tekinolosi feso'ota'iga autu. O lo'o fa'aaogaina pea le fa'apipi'iina o le Thermo-compression mo ni fa'aoga fa'apitoa i aso nei, ae e masani ona 'alofia e le au gaosi oloa ona o le maualuga (e masani ona fa'aleagaina) o le vevela o le va'aiga e mana'omia ina ia faia ai se feso'ota'iga manuia. Ultrasonic Wedge Wire Bonding:
I le vaitau o le 1960, na avea ai le fa'apipi'iina o uaea wedge Ultrasonic ma auala autū e feso'ota'i ai. O le fa'aogaina o se vibration maualuga (e ala i se resonating transducer) i le meafaigaluega fa'apipi'i fa'atasi ai ma se malosi fa'apipi'i fa'atasi, na mafai ai ona fa'apipi'i uaea Aluminium ma Auro i le vevela o le potu. O lenei vibration Ultrasonic e fesoasoani i le aveeseina o mea leaga (oxides, mea leaga, ma isi mea) mai luga o le fa'apipi'iina i le amataga o le ta'amilosaga fa'apipi'i, ma i le fa'alauiloaina o le tuputupu a'e o le intermetallic e fa'aleleia atili ai ma fa'amalosia ai le fa'apipi'iina. O taimi masani mo le fa'apipi'iina o le 60 – 120 KHz. O le metotia ultrasonic wedge e lua ona tekinolosi autu o le faiga: Fa'apipi'iina o uaea tetele (mamafa) mo uaea >100µm le lautele Fa'apipi'iina o uaea lelei (la'ititi) mo uaea <75µm le lautele O fa'ata'ita'iga o ta'amilosaga fa'apipi'i Ultrasonic masani e mafai ona maua iinei mo uaea lelei ma iinei mo uaea tetele. O le fa'apipi'iina o uaea wedge Ultrasonic e fa'aogaina ai se meafaigaluega fa'apipi'i fa'apitoa po'o le "wedge," e masani ona fausia mai le Tungsten Carbide (mo uaea Aluminium) po'o le Titanium Carbide (mo uaea Auro) e fa'atatau i mana'oga o le faiga ma le lautele o uaea; E maua fo'i ni fasi keramika mo ni fa'aoga eseese. Fa'apipi'iina o Uaea Thermosonic:
Afai e manaʻomia le faʻavevela faʻaopoopo (e masani lava mo uaea Auro, faʻatasi ai ma vaega e faʻapipiʻi ai i le va o le 100 – 250°C), o le faiga e taʻua o le faʻapipiʻiina o uaea Thermosonic. E tele ona lelei o lenei mea nai lo le faiga masani o le thermo-compression, aua e manaʻomia le maualalo o le vevela o le vaega (ua taʻua le faʻapipiʻiina o le Au i le vevela o le potu ae i le faʻatinoina e le mafai ona faʻatuatuaina e aunoa ma se vevela faʻaopoopo). Faʻapipiʻiina o Polo Thermosonic:
O le isi ituaiga o le fusifusia o uaea Thermsonic o le Ball Bonding (tagai i le taamilosaga o le fusifusia o le polo iinei). O lenei metotia e faʻaaogaina ai se meafaigaluega fusifusia o le capillary ceramic i luga o mamanu masani o le wedge e tuʻufaʻatasia ai uiga sili ona lelei i le fusifusia o le thermo-compression ma le ultrasonic e aunoa ma ni faʻaletonu. O le vibration Thermsonic e faʻamautinoa ai e tumau pea le maualalo o le vevela o le interface, ae o le fesoʻotaʻiga muamua, o le fusifusia o le polo faʻamaʻaʻaina e mafai ai ona tuʻu le uaea ma le fusifusia lona lua i soʻo se itu, e le o gatasi ma le fusifusia muamua, o se faʻatapulaʻaina lea i le fusifusia o uaea Ultrasonic. Mo le gaosiga otometi ma le tele, o fusifusia o polo e matua vave atu nai lo le Ultrasonic / Thermsonic (Wedge) bonders, ma avea ai le fusifusia o le polo Thermsonic ma tekinolosi fesoʻotaʻi sili ona taatele i microelectronics mo le 50+ tausaga talu ai. Lipine Bonding:
O le fa'apipi'iina o lipine, e fa'aaogaina ai lipine u'amea mafolafola, ua avea ma mea e sili ona taatele i le RF ma le Microwave electronics mo le tele o tausaga (o le lipine e maua ai se fa'aleleia atili tele i le leiloa o fa'ailo [aafiaga o le pa'u] nai lo le uaea lapotopoto masani). O lipine auro laiti, e masani lava e o'o atu i le 75µm le lautele ma le 25µm le mafiafia, e fa'apipi'i e ala i se faiga Thermosonic fa'atasi ai ma se meafaigaluega tele e fa'apipi'i ai le wedge. O lipine alumini e o'o atu i le 2,000µm le lautele ma le 250µm le mafiafia e mafai fo'i ona fa'apipi'i i se faiga Ultrasonic wedge, ona ua fa'ateleina le mana'omia o feso'ota'iga maualalo ma maualuga le mafiafia.

O le ā le uaea fa'apipi'i auro?

O le fa'apipi'iina o uaea auro o le faiga lea e fa'apipi'i ai uaea auro i ni vaega se lua i totonu o se fa'apotopotoga e fausia ai se feso'ota'iga po'o se auala e tafe ai le eletise. O le vevela, ultrasonics, ma le malosi e fa'aaogaina uma e fausia ai vaega e fa'apipi'i ai le uaea auro. O le faiga o le faia o le vaega e fa'apipi'i ai e amata i le fausiaina o se polo auro i le pito o le meafaigaluega e fa'apipi'i ai uaea, o le capillary. O lenei polo e oomi i luga o le fogāeleele fa'avevela a'o fa'aogaina se aofa'iga fa'apitoa o le malosi ma se taimi e 60kHz - 152kHz o le gaioiga ultrasonic i le meafaigaluega. A mae'a ona faia le fa'apipi'iina muamua, o le a fa'agaoioia le uaea i se auala e pulea lelei e fausia ai le foliga talafeagai o le matasele mo le geometry o le fa'apotopotoga. O le fa'apipi'iina lona lua, e masani ona ta'ua o le stitch, ona fausia lea i luga o le isi fogāeleele e ala i le oomiina i lalo i le uaea ma fa'aaoga se clamp e saeia ai le uaea i le fa'apipi'iina.

O le fa'apipi'iina o uaea auro e ofoina atu ai se metotia fa'afeso'ota'i i totonu o afifi e matua'i fa'aeletise, e toetoe lava a sili atu nai lo nisi o u'amea fa'apipi'i. E le gata i lea, o uaea auro e maualuga le tete'e atu i le fa'aleagaina pe a fa'atusatusa i isi mea uaea ma e sili atu le vaivai nai lo le tele, lea e taua mo luga ma'ale'ale.
E mafai fo'i ona fesuisuia'i le faiga e fa'atatau i mana'oga o le fa'apotopotoga. Mo mea e ma'ale'ale, e mafai ona tu'u se polo auro i luga o le vaega lona lua o le fusi e fausia ai se fusi malosi ma se fusi "vaivai" e puipuia ai le fa'aleagaina o le fogāeleele o le vaega. Mo avanoa vaapiapi, e mafai ona fa'aaogaina se polo e tasi e fai ma amataga mo fusi e lua, ma fausia ai se fusi foliga "V". A mana'omia ona sili atu le malosi o se fusi uaea, e mafai ona tu'u se polo i luga o se su'isu'i e fausia ai se fusi saogalemu, ma fa'ateleina ai le mautu ma le malosi o le uaea. O le tele o fa'aoga eseese ma suiga i le fusi uaea e toetoe lava a le gata ma e mafai ona ausia e ala i le fa'aogaina o le polokalama fa'akomepiuta i luga o faiga fusi uaea a Palomar.