Разварка Au ribbon, Режимы Опции

[microstrip_shf]

Hi ALL!

Коллеги, просьба подсказать по режимам сварки лентой.

Имеется лента 25х200 um. В установку заместо капилляра установил твердосплавный клин . Выключил EFO. Варю на ручном режиме с ручной подачей ленты пинцетом. Поверхность никель на котором 5-6 um Au.
Сварка вроде как держится на отрыв, но после отрыва на поверхности не остается следов. Пробовал диапазоны прижимов 20-100 грамм , время сварки до 500 мс. Доходит до того что горит подложка от УЗ или просто ленту перерубает. Не могу подобрать режим оптимальный. Просьба откликнуться тех кто знает как оценивается качество сварки лентой.

До этого варил ленту расщепленкой, там добился отличных результатов. Но не везде можно подлезть карандашами и нужно именно на бондере варить.

Спасибо.

[microstrip_shf]

При 350 там отпаяются все гермовводы и фильтры с днища и будут плавать как корабли в море из ПоИн-52))

[alexunder]

У Вас термокомпрессия или "сварка шариком"? Почему Вас смущает отсутствие следа после удаления "лапши"? Если у вас 5-6 мкм золота на подложке, то след будет сложно разглядеть (без микроскопа).
Из моего (небольшого) опыта. Делал соединения термокомпрессионным способом золотой проволокой 25-40мкм на золотые же площадки на кремнии (5нм Cr, затем 100 нм Au, PVD), результаты были очень хорошие. Однако перед этим пришлось повозиться с параметрами: усилие, время и мощность УЗ. Машинка была Hybond 572A, простая такая. После этого работал с разными аппаратами и на каждом приходилось заново подбирать параметры и их соотношение (так или иначе, на многих аппаратах параметры измеряются в "попугаях" - перенести рецепт непосредственно с одного на другой зачастую невозможно). Даже когда вновь столкнулся с другим экземпляром Hybond такой же модели пришлось все начинать с начала.

Однажды попадался в руки документ, где для оценки "качества сварки" тянут свежесделанную перемычку "крючком" самого бондера с постепенным увеличением усилия до тех пор пока она не порвется. Исходя из предварительных расчетов и того, в каком месте произошел разрыв (на образце вблизи пада или самой проволоки) делали выводы. Тесты, само собой, проводятся на неиспользуемых соединениях. Вот спец приспособы к бондеру. Я никогда этим не занимался по причине исследовательского характера моих образцов.

Оптимизацию начинал с максимально допустимых значений УЗ и прижимного усилия, затем постепенно уменьшал эти два параметра. Мои образцы были чувствительны к УЗ (разрушался материал транзистора), поэтому мне было легко определитсья с предельными значениями.

Еще хочу обратить внимание на один момент. Золотые площадки на моих первых образцах были не очень чистыми, наличиствовал тонкий (5-7нм) неравномерный слой органики - остатки от фоторезиста из-за которого, как впоследствии выяснилось, сварка шла крайне неудачно. Звучит абсурдно, но факт - такой супер тонкий слой органической дряни сильно портил процесс. Удаление этого слоя посредством короткого "пшыка" в кислородной плазме приводило к 100% выходу годных связей. Если поверхность Au дорожек на Ваших образцах после напыления подвергалась воздействию каких-либо органических материалов (спреи, в т.ч. воздушные, растворители и пр) или если образцы долго хранились, рекомендую проводить обработку в O2-плазме. Альтернативный вариант - УФ-озон, пару минут (зависит от мощности источника), в некоторых случаях он намного лучше реактивного травления (отсутствует бомбардировка пов-ти ионами кислорода).

[microstrip_shf]

У Вас термокомпрессия или "сварка шариком"? Почему Вас смущает отсутствие следа после удаления "лапши"? Если у вас 5-6 мкм золота на подложке, то след будет сложно разглядеть (без микроскопа).
Из моего (небольшого) опыта. Делал соединения термокомпрессионным способом золотой проволокой 25-40мкм на золотые же площадки на кремнии (5нм Cr, затем 100 нм Au, PVD), результаты были очень хорошие. Однако перед этим пришлось повозиться с параметрами: усилие, время и мощность УЗ. Машинка была Hybond 572A, простая такая. После этого работал с разными аппаратами и на каждом приходилось заново подбирать параметры и их соотношение (так или иначе, на многих аппаратах параметры измеряются в "попугаях" - перенести рецепт непосредственно с одного на другой зачастую невозможно). Даже когда вновь столкнулся с другим экземпляром Hybond такой же модели пришлось все начинать с начала.

Однажды попадался в руки документ, где для оценки "качества сварки" тянут свежесделанную перемычку "крючком" самого бондера с постепенным увеличением усилия до тех пор пока она не порвется. Исходя из предварительных расчетов и того, в каком месте произошел разрыв (на образце вблизи пада или самой проволоки) делали выводы. Тесты, само собой, проводятся на неиспользуемых соединениях. Вот спец приспособы к бондеру. Я никогда этим не занимался по причине исследовательского характера моих образцов.

Оптимизацию начинал с максимально допустимых значений УЗ и прижимного усилия, затем постепенно уменьшал эти два параметра. Мои образцы были чувствительны к УЗ (разрушался материал транзистора), поэтому мне было легко определитсья с предельными значениями.

Еще хочу обратить внимание на один момент. Золотые площадки на моих первых образцах были не очень чистыми, наличиствовал тонкий (5-7нм) неравномерный слой органики - остатки от фоторезиста из-за которого, как впоследствии выяснилось, сварка шла крайне неудачно. Звучит абсурдно, но факт - такой супер тонкий слой органической дряни сильно портил процесс. Удаление этого слоя посредством короткого "пшыка" в кислородной плазме приводило к 100% выходу годных связей. Если поверхность Au дорожек на Ваших образцах после напыления подвергалась воздействию каких-либо органических материалов (спреи, в т.ч. воздушные, растворители и пр) или если образцы долго хранились, рекомендую проводить обработку в O2-плазме. Альтернативный вариант - УФ-озон, пару минут (зависит от мощности источника), в некоторых случаях он намного лучше реактивного травления (отсутствует бомбардировка пов-ти ионами кислорода).

Сразу видно, что Вы " в теме".
Аппарат у меня для сварки шариком. Проволока стоит сейчас заряженная на 35 мкм с удлинением 3-4 процента. После серии экспериментов понял, что 35мкм проволока не очень идет под СВЧ, т.к. разварить шариком 2 проволочки на пятак 50-75 мкм практически не реально. Понятно, что еще зависит от капилляра, но я пробовал утоненными K&S и нашими рубиновыми из Чебоксар. Получается, что при условии диаметра шара равным 3м диаметрам проволоки они просто не умещаются на площадке. Можно, конечно, варить на изнанку, но тогда теряется прочность. Вот и решил убрать капилляр и поставить временно клин. Процесс предполагает подрезание под острым углом ленты и подварку кончиком на кристалл как на фото. Сейчас еще заказал 18 мкм проволоку и утоненные капилляры. Вполне возможно, что отпадет необходимость в ленте. В любом случае решение с лентой мне кажется очень интересным в таком случае.
По очистке плазмой нужно прикинуть, т.к. частенько встречаются случаи, когда разварка идет на одну и ту же поверхность в 0.5 мм разбросе и бывают как хорошие и качественные соединения так и не очень.
По попугаям: Вы абсолютно правы в том, что у бондеров все измеряется в условных единицах. По прижиму для себя составил "пристрелочную" таблицу положив на столик маленькие электронные весы. Теперь хоть прижим понятно какой. На лимбах значения естественно не соответствуют. Из Токио написали, что аппарат редкий и очень удивились как в России он оказался. Но даташит нашли в архиве, пересняли и любезно отправили.

Эскизы прикрепленных изображений