Kaj je žično lepljenje?

Wore Bonding je metoda povezovanja kovinskih vodnikov s ploščico, torej tehnika povezovanja notranjih in zunanjih čipov.

Strukturno kovinski vodniki delujejo kot most med ploščico čipa (primarna vez) in nosilno ploščico (sekundarna vez). V zgodnjih dneh so se kot nosilni substrati uporabljali okvirji vodnikov, vendar se s hitrim razvojem tehnologije kot substrati vse pogosteje uporabljajo tiskana vezja (PCBS). Žična vez, ki povezuje dve neodvisni ploščici, material vodnikov, pogoji vezave in položaj vezave (poleg povezave čipa in substrata, pa tudi povezava z dvema čipoma ali dvema substratoma) se zelo razlikujejo.

1. Vezava žic: termokompresija/ultrazvočno/termozvočno
Kovinski vodnik lahko na blazinico pritrdite na tri načine:

①Metoda termokompresije, varilna blazinica in kapilarni razdelilnik (podobno kot kapilarno orodje za premikanje kovinskih vodnikov) z metodo segrevanja in stiskanja;
②Ultrazvočna metoda, brez segrevanja, ultrazvočni val se nanese na kapilarni razdelilnik za povezavo.
③Termosonic je kombinirana metoda, ki uporablja tako toploto kot ultrazvok.
Prva je metoda vročega stiskanja, pri kateri se temperatura ploščice čipa predhodno segreje na približno 200 °C, nato pa se temperatura konice kapilarnega spajalnika poveča, da se oblikuje v kroglo, in se s kapilarnim spajalnikom pritiska na ploščico, da se kovinski vodnik poveže z ploščico.
Druga ultrazvočna metoda je uporaba ultrazvočnih valov na klinu (podobno kapilarnemu klinu, ki je orodje za premikanje kovinskih vodnikov, vendar ne tvori kroglice), da se doseže povezava kovinskih vodnikov z blazinico. Prednost te metode so nizki stroški postopka in materiala; ker pa ultrazvočna metoda nadomešča postopek segrevanja in tlačenja z enostavno upravljanimi ultrazvočnimi valovi, je natezna trdnost vezave (sposobnost vlečenja in vlečenja žice po povezavi) relativno šibka.
2. Material vezavnih kovinskih vodnikov: zlato (Au)/aluminij (Al)/baker (Cu)
Material kovinskega svinca se določi glede na celovito upoštevanje različnih varilnih parametrov in kombinacijo najustreznejše metode. Tipični kovinski svinec so zlato (Au), aluminij (Al) in baker (Cu).
Zlata žica ima dobro električno prevodnost, kemično stabilnost in močno odpornost proti koroziji. Vendar pa je največja pomanjkljivost zgodnje uporabe aluminijaste žice ta, da zlahka korodira. Poleg tega je zlata žica zelo trda, zato se lahko v prvi vezi dobro oblikuje v kroglico, v drugi vezi pa se lahko oblikuje polkrožna zanka (oblika, ki nastane od prve do druge vezi).
Aluminijasta žica ima večji premer kot zlata žica, korak med žicami pa je večji. Zato se tudi če za izdelavo svinčenega obroča uporabi visoko čista zlata žica, ta ne bo zlomila, vendar se čista aluminijasta žica zlahka zlomi, zato jo lahko pomešamo z nekaj silicijevimi ali magnezijevimi zlitinami. Aluminijasta žica se uporablja predvsem pri visokotemperaturnem pakiranju (kot je hermetično) ali ultrazvočnih metodah, kjer zlate žice ni mogoče uporabiti.
Bakrena žica je poceni, vendar pretrda. Če je trdota previsoka, ni enostavno oblikovati kroglice in pri oblikovanju svinčenega obroča obstaja veliko omejitev. Poleg tega je treba med postopkom lepljenja kroglice na ploščico s čipom pritiskati, in če je trdota previsoka, bo film na dnu ploščice počil. Poleg tega lahko pride do "luščenja" trdno povezane plasti ploščice.

Ker pa je kovinska žica čipa izdelana iz bakra, se vse pogosteje uporablja bakrena žica. Da bi premagali pomanjkljivosti bakrene žice, jo običajno zmešamo z majhno količino drugih materialov, da tvorimo zlitino.