Zer da hari-lotura?

Wore Bonding metalezko kableak pad-era konektatzeko metodo bat da, hau da, barneko eta kanpoko txipak konektatzeko teknika bat.

Egiturari dagokionez, metalezko eroaleek zubi gisa jokatzen dute txiparen pad-aren (lotura nagusia) eta eramaile-pad-aren (lotura bigarren mailakoa) arteko. Hasieran, berun-markoak erabiltzen ziren eramaile-substratu gisa, baina teknologiaren garapen azkarrarekin, PCBak gero eta gehiago erabiltzen dira substratu gisa. Bi pad independente lotzen dituen hari-lotura, berun-materiala, lotura-baldintzak, lotura-posizioa (txipa eta substratua konektatzeaz gain, bi txipera edo bi substratura konektatzea ere) oso desberdinak dira.

1. Hari bidezko lotura: Termo-konpresioa/Ultrasoinua/Termosonikoa
Hiru modu daude metalezko kablea alfonbrara lotzeko:

①Termokonpresio metodoa, soldadura-plaka eta kapilar-banatzailea (metal-berdinak mugitzeko kapilar-formako tresnaren antzekoa) berotze eta konpresio metodoaren bidez;
②Ultrasoinu metodoa, berotu gabe, ultrasoinu uhinak aplikatzen zaizkio kapilar zatitzaileari konektatzeko.
③Termosonikoa beroa eta ultrasoinuak erabiltzen dituen metodo konbinatua da.
Lehenengoa bero-presio bidezko lotura-metodoa da, txiparen alfonbraren tenperatura aldez aurretik 200 °C-ra berotzen duena, eta ondoren kapilar-juntagailuaren puntaren tenperatura igotzen duena bola bat egiteko, eta alfonbrari presioa egiten dio kapilar-juntagailuaren bidez, metalezko kablea alfonbrara konektatzeko.
Bigarren metodo ultrasonikoa uhin ultrasonikoak ziri bati aplikatzea da (kapilar ziri baten antzekoa, metalezko eroaleak mugitzeko tresna dena, baina ez duena bolarik osatzen) metalezko eroaleak pad-era konektatzeko. Metodo honen abantaila prozesuaren eta materialaren kostu txikia da; Hala ere, metodo ultrasonikoak berokuntza eta presurizazio prozesua erraz erabiltzen diren uhin ultrasonikoekin ordezkatzen duenez, lotura-tentsio-erresistentzia (konektatu ondoren kablea tiratzeko eta tiratzeko gaitasuna) nahiko ahula da.
2. Lotura-metalezko kableen materiala: Urrea (Au)/Aluminioa (Al)/Kobrea (Cu)
Metal berunaren materiala hainbat soldadura parametro kontuan hartuta eta metodo egokiena konbinatuz zehazten da. Metal berunaren material tipikoak urrea (Au), aluminioa (Al) eta kobrea (Cu) dira.
Urrezko Harilak eroankortasun elektriko ona, egonkortasun kimikoa eta korrosioarekiko erresistentzia handia ditu. Hala ere, aluminiozko hariaren erabilera goiztiarraren desabantaila handiena erraz korroditzea da. Eta urrezko hariaren gogortasuna handia da, beraz, bola bat ondo osa dezake lehenengo loturan, eta begizta erdizirkular bat (lehen loturatik bigarren loturara eratutako forma) bigarren loturan zehatz-mehatz osa dezake.
Aluminiozko alanbrea urrezko alanbrea baino diametro handiagoa du, eta pausoa handiagoa da. Beraz, berunezko eraztun bat osatzeko purutasun handiko urrezko alanbrea erabili arren, ez da hautsiko, baina aluminiozko alanbre purua erraz hausten da, beraz, silizio edo magnesio batzuekin eta beste aleazio batzuekin nahastuko da. Aluminiozko alanbrea batez ere tenperatura altuko ontziratzeetan (Hermetikoetan adibidez) edo urrezko alanbrea erabili ezin den metodo ultrasonikoetan erabiltzen da.
Kobrezko alanbrea merkea da, baina gogorregia. Gogortasuna altuegia bada, ez da erraza bola bat eratzea, eta muga asko daude berunezko eraztun bat eratzerakoan. Gainera, presioa egin behar zaio txiparen alfonbrari bolak lotzeko prozesuan, eta gogortasuna altuegia bada, alfonbraren behealdeko filma pitzatu egingo da. Horrez gain, ondo konektatutako alfonbra geruza "zuritu" daiteke.

Hala ere, txiparen metalezko kableatua kobrezkoa denez, gero eta joera handiagoa dago kobrezko haria erabiltzeko. Kobrezko hariaren gabeziak gainditzeko, normalean beste material kantitate txiki batekin nahasten da aleazio bat osatzeko.