ربط الأسلاك على السيراميك: المواصفات الهندسية، خطوات العملية، ودليل استكشاف الأخطاء وإصلاحها

إجابة سريعة (30 ثانية)

يعتمد ربط الأسلاك على السيراميك الناجح على التحكم الصارم في خشونة السطح، ونقاء التمعدن، وإدارة الطاقة الحرارية. على عكس الركائز العضوية (FR4)، تبدد السيراميك الحرارة بسرعة، مما يتطلب درجات حرارة أعلى للمرحلة ومعايرة دقيقة للطاقة فوق الصوتية.

خشونة السطح: يجب أن تكون Ra < 0.3 ميكرومتر (مثاليًا < 0.1 ميكرومتر للأغشية الرقيقة) لضمان التصاق الرابطة.
التمعدن: ENEPIG أو الذهب الناعم (نقاء 99.99%) بسمك أدنى 0.1 ميكرومتر هو المعيار.
درجة الحرارة: تتراوح درجات حرارة المرحلة عادةً من 150 درجة مئوية إلى 250 درجة مئوية، وهي أعلى من عمليات لوحات الدوائر المطبوعة القياسية.
التنظيف: التنظيف بالبلازما إلزامي لإزالة الملوثات العضوية قبل الربط.
التحقق: يجب أن تتوافق اختبارات سحب الأسلاك مع معايير MIL-STD-883 (عادةً > 3 جرام لسلك ذهبي 1 ميل).

متى ينطبق ربط الأسلاك على السيراميك (ومتى لا ينطبق)

يعد فهم القيود المادية للركائز الخزفية الخطوة الأولى في تحديد جدوى العملية.

متى تستخدم ربط الأسلاك على السيراميك:

تطبيقات الطاقة العالية: عندما يتطلب الجهاز تبديدًا فعالًا للحرارة (مثل وحدات IGBT، مصابيح LED عالية الطاقة) لا تستطيع لوحات الدوائر المطبوعة العضوية التعامل معه.
الختم المحكم: لأجهزة الاستشعار الفضائية أو الطبية التي تتطلب ختمًا محكمًا للفراغ حيث يكون انبعاث الغازات من المواد اللاصقة أو الرقائق العضوية غير مقبول.
الترددات الراديوية عالية التردد: عندما يجب تقليل فقدان الإشارة؛ توفر السيراميك (الألومينا أو نيتريد الألومنيوم) خصائص عازلة فائقة مقارنة بالرقائق القياسية.
بيئات درجات الحرارة العالية: عندما تتجاوز بيئة التشغيل 150 درجة مئوية، حيث قد تتعب وصلات اللحام التقليدية أو قد ينفصل FR4.
التصغير: عندما تكون متطلبات المسافة أقل من 100 ميكرومتر، مما يستلزم تقنية الشريحة المباشرة على اللوحة (COB) بدون حزم ضخمة.

متى لا تستخدمه:

الإلكترونيات الاستهلاكية الحساسة للتكلفة: إذا كان تجميع SMT القياسي على FR4 كافيًا، فإن السيراميك يضيف تكاليف مواد ومعالجة غير ضرورية.
اللوحات ذات التنسيق الكبير: الركائز الخزفية هشة وعرضة للالتواء أو التشقق بأحجام أكبر من 4x4 بوصات، مما يجعل التعامل معها صعبًا.
التطبيقات المرنة: السيراميك لا يتمتع بأي مرونة؛ أي إجهاد ميكانيكي أو انحناء سيؤدي إلى كسر الركيزة على الفور.
المكونات القياسية القابلة للحام: إذا كان التصميم يستخدم مكونات مغلفة فقط (SOIC, QFN) ذات أطراف قياسية، فإن ربط الأسلاك يضيف خطوة عملية زائدة ومكلفة.

القواعد والمواصفات

بمجرد تأكيد قرار استخدام ربط الأسلاك على السيراميك، يجب أن يلتزم التصميم بتفاوتات تصنيع محددة. الانحراف عن هذه القواعد هو السبب الرئيسي لفشل "عدم الالتصاق بالوسادة" (NSOP).

القاعدة	القيمة/النطاق الموصى به	لماذا يهم	كيفية التحقق	إذا تم تجاهله
خشونة السطح (Ra)	< 0.3 ميكرومتر (فيلم سميك) < 0.1 ميكرومتر (فيلم رقيق)	تمنع الأسطح الخشنة الشعيرة من تكوين مركب معدني بيني (IMC) موحد.	مقياس البروفيل أو مسح AFM.	روابط ضعيفة، انفصال فوري أثناء الاختبار.
سمك طلاء الذهب	0.1 ميكرومتر – 0.5 ميكرومتر (ذهب ناعم)	يعمل الذهب كطبقة تشوه. الرقيق جدًا يكشف النيكل؛ السميك جدًا يهدر التكلفة.	مضان الأشعة السينية (XRF).	رقيق جدًا: أكسدة/NSOP. سميك جدًا: تجاوز التكلفة.
سمك حاجز النيكل	3.0 ميكرومتر – 6.0 ميكرومتر	يمنع هجرة النحاس إلى طبقة الذهب، مما يسمم الرابطة.	XRF أو تحليل المقطع العرضي.	يؤدي الانتشار إلى تدهور الرابطة بمرور الوقت.
حجم وسادة الربط (الحد الأدنى)	70 ميكرومتر × 70 ميكرومتر (لسلك 25 ميكرومتر)	يوفر هامشًا لدقة الوضع و"ضغط" كرة الربط.	القياس البصري (AOI).	هبوط الرابطة خارج الوسادة، مما يسبب دوائر قصيرة أو دوائر مفتوحة.
خطوة وسادة الربط	> 80 ميكرومتر (قياسي) > 60 ميكرومتر (خطوة دقيقة)	يمنع تداخل الشعيرات مع الأسلاك أو الحلقات المجاورة.	فحص قواعد تصميم CAD (DRC).	دوائر قصيرة بين أسلاك الربط المتجاورة.
درجة حرارة المرحلة	150 درجة مئوية – 250 درجة مئوية	تعمل السيراميك كمشتت حراري؛ الحرارة ضرورية لتليين السلك والوسادة للانتشار.	مزدوج حراري على سطح المشبك.	منخفضة جدًا: لا يوجد تكوين رابطة. مرتفعة جدًا: أكسدة الإطار الرصاصي/الإيبوكسي.
قوة الموجات فوق الصوتية	60 – 120 mW (متغيرة)	توفر طاقة التنظيف لكسر الأكاسيد وصهر المعادن.	أداة معايرة المحول.	منخفضة: NSOP. عالية: تشكل فوهات (تشقق السيراميك تحت الوسادة).
قوة الربط	15g – 40g (لسلك 1 ميل)	تضمن التلامس الوثيق بين السلك والوسادة أثناء التنظيف بالموجات فوق الصوتية.	معايرة مقياس القوة.	منخفضة: ربط ضعيف. عالية: تشوه مفرط/تشققات في الكعب.
تنظيف بالبلازما	مزيج أرجون/أكسجين، 2-5 دقائق	يزيل المخلفات العضوية (نزيف الإيبوكسي، زيوت الأصابع) من سطح الذهب.	اختبار زاوية التلامس المائي.	معدلات عالية من NSOP بسبب التلوث غير المرئي.
لاصق تثبيت الشريحة	قليل الانبعاثات الغازية، مملوء بالفضة	يمنع تلوث وسادات الربط أثناء عملية المعالجة.	اختبار قوة القص.	فراغات تحت الشريحة، ضعف النقل الحراري، تلوث الوسادة.
ارتفاع حلقة السلك	> 100 µm	يمنع السلك من لمس حافة الشريحة (قصر الدائرة).	فحص بصري من المنظر الجانبي.	دوائر قصيرة عند حافة الشريحة.
مادة الركيزة	96% Al2O3 أو AlN	تحدد الموصلية الحرارية وتطابق معامل التمدد الحراري (CTE) مع الشريحة.	شهادة ورقة بيانات المواد.	عدم التطابق الحراري يسبب تشقق الشريحة أو إجهاد الربط.

خطوات التنفيذ

يتطلب تنفيذ عملية ربط الأسلاك على السيراميك الموثوقة تسلسلاً صارماً للعمليات. تعتمد كل خطوة على سابقتها، وسيؤدي تخطي نقاط التحقق إلى فقدان الإنتاجية في نهاية الخط. 1. تحضير الركيزة وتنظيفها

الإجراء: تنظيف الركيزة الخزفية باستخدام غسيل بالمذيبات يليه تنظيف بالبلازما (الأرجون أو الأرجون/الأكسجين).
المعلمة الرئيسية: وقت البلازما (عادة 3-5 دقائق) والطاقة (300 واط).
فحص القبول: زاوية التلامس مع الماء < 10 درجات تشير إلى سطح نظيف وعالي الطاقة جاهز للربط.

2. ربط الشرائح (Die Bonding)

الإجراء: توزيع المادة اللاصقة أو وضع قطعة لحام مسبقة التشكيل، ثم وضع الشريحة على الوسادة الخزفية.
المعلمة الرئيسية: التحكم في سمك خط الربط (BLT) (عادة 25-50 ميكرومتر).
فحص القبول: فحص بصري لتسرب الإيبوكسي. سيؤدي التسرب على وسادات ربط الأسلاك إلى منع الربط لاحقًا. ارجع إلى إرشادات ربط الشرائح على الركائز الخزفية لاختيار المادة اللاصقة المحددة.

3. المعالجة / إعادة الصهر

الإجراء: معالجة المادة اللاصقة أو إعادة صهر اللحام.
المعلمة الرئيسية: يجب التحكم في ملف الانصهار الحراري للسيراميك لمنع الصدمة الحرارية للسيراميك (معدل الارتفاع < 3 درجات مئوية/ثانية).
فحص القبول: اختبار قص الشريحة على وحدة عينة للتحقق من السلامة الميكانيكية (> 1 كجم قوة اعتمادًا على حجم الشريحة).

4. إعداد ومعايرة آلة ربط الأسلاك

الإجراء: تركيب الشعيرة الصحيحة وبكرة السلك (مثل سلك ذهب 1 ميل). تحميل الملف الحراري المحدد لكتلة السيراميك.
المعلمة الرئيسية: ضبط درجة حرارة المرحلة على 150 درجة مئوية - 200 درجة مئوية. يتطلب السيراميك وقت نقع أطول للوصول إلى التوازن مقارنة بـ FR4.
فحص القبول: إجراء اختبار "bond-off" على قسيمة للتحقق من استواء الأداة والاقتران بالموجات فوق الصوتية.

5. الربط الأول (ربط الكرة على الشريحة)

الإجراء: تهبط الشعيرة، وتطبق القوة والطاقة فوق الصوتية لتشكيل ربط الكرة على الشريحة شبه الموصلة.
المعلمة الرئيسية: حجم الكرة الهوائية الحرة (FAB) (عادة 2-2.5 ضعف قطر السلك).
فحص القبول: فحص بصري لروابط "عصا الجولف" أو الكرات غير المتمركزة.

6. تشكيل الحلقة

الإجراء: ترتفع الشعيرة وتتحرك إلى موقع الربط الثاني، لتشكيل حلقة السلك.
المعلمة الرئيسية: ارتفاع الحلقة وعامل الشكل (الحركة العكسية) لمنع تأرجح السلك.
فحص القبول: التأكد من عدم وجود ترهل في السلك يلامس حافة الشريحة أو الأسلاك المجاورة.

7. الربط الثاني (ربط الوتد على السيراميك)

الإجراء: تقوم الشعيرة بخياطة السلك إلى وسادة الربط الخزفية. هذه هي الخطوة الأكثر أهمية لـ ربط الأسلاك على السيراميك بسبب مشاكل خشونة السطح.
المعلمة الرئيسية: سعة ووقت الفرك (scrub). غالبًا ما تكون هناك حاجة إلى طاقة أعلى هنا مما هي عليه على الشريحة.
فحص القبول: مظهر "ذيل السمكة" لربط الوتد. لا تقشير أو رفع.

8. اختبار الشد التدميري (على أساس العينة)

الإجراء: استخدام جهاز اختبار الشد لتطبيق قوة صاعدة على حلقة السلك حتى الفشل.
المعلمة الرئيسية: سرعة الشد وموضع الخطاف (منتصف الامتداد).
فحص القبول: الحد الأدنى لقوة الشد (على سبيل المثال، > 3 جرام لسلك 1 ميل). يجب أن يكون وضع الفشل "كسر السلك" (جيد)، وليس "ربط مرفوع" (سيء). 9. الفحص البصري غير المدمر
الإجراء: الفحص البصري الآلي (AOI) أو الفحص اليدوي بالمجهر.
المعلمة الرئيسية: التكبير 30x - 100x.
فحص القبول: التحقق من عدم وجود أسلاك مفقودة، أو أسلاك متقاطعة، أو تشققات (cratering) على الوسادات الخزفية.

أنماط الفشل واستكشاف الأخطاء وإصلاحها

عندما يفشل ربط الأسلاك على السيراميك، غالبًا ما يمكن تتبع السبب الجذري إلى واجهة المادة أو إعدادات الطاقة. يستخدم مهندسو APTPCB (مصنع APTPCB للوحات الدوائر المطبوعة) المنطق التالي لتشخيص المشكلات.

1. عدم الالتصاق بالوسادة (NSOP) - الربط الثاني

العرض: ينفصل السلك عن الوسادة الخزفية فور ارتفاع الشعيرة.
الأسباب: التلوث (نزيف الإيبوكسي، الأكسدة)، طاقة الموجات فوق الصوتية غير الكافية، درجة حرارة المرحلة المنخفضة، أو خشونة السطح المفرطة.
الفحوصات: فحص الوسادة بحثًا عن تغير اللون (الأكسدة). التحقق من سجلات منظف البلازما. قياس خشونة الوسادة.
الإصلاح: زيادة طاقة/وقت الموجات فوق الصوتية قليلاً. إعادة تنظيف الركائز بالبلازما.
الوقاية: تطبيق جداول تنظيف بلازما أكثر صرامة والتحقق من ملفات تعريف معالجة الإيبوكسي لمنع إطلاق الغازات.

2. التشققات (كسر السيراميك)

العرض: تنفصل وسادة الربط، آخذة قطعة من السيراميك معها، أو تظهر تشققات مرئية تحت الربط.
الأسباب: طاقة الموجات فوق الصوتية أو قوة الربط المفرطة. السيراميك هش ولا يمكنه امتصاص الصدمات مثل FR4.
الفحوصات: البحث عن "انخفاضات" في السيراميك تحت الوسادة المعدنية.
الإصلاح: تقليل قوة الترابط وسرعة الاصطدام. استخدام معلمة "هبوط ناعم" إذا كانت متاحة.
الوقاية: تحسين نافذة الترابط (DOE) لإيجاد الحد الأدنى من الطاقة المطلوبة للالتصاق.

3. تشققات الكعب (Heel Cracks)

العرض: ينكسر السلك عند "كعب" الترابط الثاني أثناء اختبار السحب.
الأسباب: أداة شعيرية بالية، تشوه مفرط للسلك، أو زوايا حلقة حادة.
الفحوصات: فحص طرف الشعيرة بحثًا عن التآكل/التراكم. قياس عرض الترابط (الضغط).
الإصلاح: استبدال الشعيرة. تقليل قوة الترابط. ضبط مسار الحلقة لتقليل الشد عند الكعب.
الوقاية: وضع جدول لتغيير الشعيرة بناءً على عدد الترابطات (مثل كل 500 ألف ترابط).

4. الكرة المرفوعة (الترابط الأول)

العرض: ينفصل ترابط الكرة عن سطح القالب.
الأسباب: فشل بين معدني، تلوث على القالب، أو حجم كرة الهواء الحرة (FAB) غير صحيح.
الفحوصات: فحص الجانب السفلي للكرة المرفوعة. إذا كان أملسًا، لم يتشكل أي مركب بين معدني.
الإصلاح: زيادة قوة/طاقة الترابط الأولية. التحقق من توافق تمعدن القالب (الألومنيوم مقابل الذهب).
الوقاية: التأكد من تخزين الرقائق في بيئة مطهرة بالنيتروجين لمنع أكسدة الألومنيوم على وسادات الترابط.

5. انحراف / ترهل السلك

العرض: تتحرك الأسلاك جانبيًا وتتلامس مع بعضها البعض، أو تترهل على حافة القالب.
الأسباب: حلقات سلك طويلة، معلمات حلقة غير صحيحة، أو اضطراب تدفق الهواء أثناء التغليف.
الفحوصات: قياس نسبة ارتفاع الحلقة إلى طول السلك.
الإصلاح: استخدم سلكًا أكثر صلابة (ذهب مطعم) أو قلل مسافة الحلقة. اضبط إعدادات "الحركة العكسية".
الوقاية: صمم وسادات الربط أقرب إلى القالب لتقليل طول السلك (يوصى بأقل من 3 مم).

6. قوة قص منخفضة

العرض: تفشل روابط الكرة في اختبار القص دون المواصفات، حتى لو بدت ملتصقة بصريًا.
الأسباب: درجة حرارة غير كافية (IMC غير معالج بشكل كافٍ)، هندسة شعيرية خاطئة.
الفحوصات: تحقق من أن درجة حرارة المرحلة تصل بالفعل إلى سطح الركيزة (السيراميك يبدد الحرارة بسرعة).
الإصلاح: زد وقت النقع قبل الربط. زد درجة حرارة المرحلة.
الوقاية: استخدم الخرائط الحرارية لضمان أن منطقة الربط عند درجة الحرارة المستهدفة، وليس فقط كتلة السخان.

قرارات التصميم

غالبًا ما تعود استكشاف الأخطاء وإصلاحها إلى خيارات التصميم الأولية. عند التخطيط لمشروع مع APTPCB، ضع في اعتبارك قرارات المواد الأساسية هذه.

اختيار المواد: الألومينا (Al2O3) مقابل نيتريد الألومنيوم (AlN)

الألومينا (96%): الخيار القياسي. عزل كهربائي جيد، توصيل حراري معتدل (24 واط/م كلفن). مناسبة لمعظم أجهزة الاستشعار والدوائر الهجينة. أسهل في الربط بسبب عمليات الأغشية السميكة الناضجة.
نيتريد الألومنيوم (AlN): أداء عالٍ. موصلية حرارية ممتازة (أكثر من 170 واط/متر كلفن)، تتطابق بشكل وثيق مع معامل التمدد الحراري للسيليكون. ضروري لـ IGBTs عالية الطاقة أو مضخمات التردد اللاسلكي (RF amps). ومع ذلك، فإن AlN أغلى ويتطلب تمعدنًا متخصصًا (DBA/DBC) قد يكون ربط الأسلاك به أصعب إذا لم يتم التحكم في خشونة السطح.

التمعدن: طبقة سميكة مقابل طبقة رقيقة

طبقة سميكة: يتم طباعة المعجون بالشاشة وحرقه. السطح الناتج يكون أكثر خشونة (Ra 0.3-0.5 ميكرومتر). يتطلب معلمات ربط قوية. تكلفة أقل.
طبقة رقيقة: معدن مرشوش أو مبخر. ناعم جدًا (Ra < 0.1 ميكرومتر). مثالي لربط الأسلاك الدقيقة والترددات اللاسلكية عالية التردد. تكلفة أعلى ولكن عائد أعلى لربط الأسلاك.

هندسة الوسادة (Pad Geometry)

الحجم: بينما 70 ميكرومتر هو الحد الأدنى، يُفضل 100 ميكرومتر × 100 ميكرومتر لنوافذ عملية قوية.
الخلوص: تأكد من أن "مسار حركة" الشعيرة لا يصطدم بالمكونات. غالبًا ما تحتوي الدوائر الخزفية على مكثفات طويلة؛ يحتاج رأس آلة الربط إلى خلوص.

الأسئلة الشائعة

1. هل يمكنني استخدام سلك الألومنيوم على الركائز الخزفية؟ نعم، ربط الألومنيوم بالوتد (wedge bonding) شائع لتطبيقات الطاقة (الأسلاك الثقيلة) و COB. يتم إجراؤه في درجة حرارة الغرفة (بالموجات فوق الصوتية فقط)، مما يتجنب الحرارة العالية المطلوبة لربط الذهب. ومع ذلك، يجب أن يكون تمعدن الوسادة متوافقًا (عادةً الألومنيوم أو النيكل والذهب).

2. ما الفرق بين الطبقة السميكة والطبقة الرقيقة لربط الأسلاك؟ توفر الأغشية الرقيقة سطحًا أكثر نعومة بكثير وتحديدًا أكثر حدة للحواف، مما يسمح بمسافات أصغر وروابط ذات موثوقية أعلى. الأغشية السميكة أكثر خشونة وقد تتطلب قوى ربط أعلى، مما يزيد من خطر تشكل الفوهات في السيراميك.

3. لماذا يعتبر تنظيف البلازما ضروريًا؟ غالبًا ما تتراكم الملوثات العضوية على ركائز السيراميك من التخزين أو خطوات المعالجة السابقة (مثل معالجة ربط القالب). يزيل تنظيف البلازما هذه الطبقات غير المرئية على المستوى الجزيئي، مما يزيد بشكل كبير من قوة الترابط ويقلل من NSOP.

4. كيف يختلف الملف الحراري عن FR4؟ يتمتع السيراميك بكتلة حرارية عالية وموصلية. يسخن ويبرد أسرع من FR4 ولكنه يسحب الحرارة بعيدًا عن موقع الربط بسرعة. تحتاج عادةً إلى درجات حرارة أعلى للمرحلة (تصل إلى 250 درجة مئوية) وأوقات نقع أطول للتسخين المسبق لضمان أن يكون موقع الربط عند درجة الحرارة الصحيحة.

5. ما هو الحد الأدنى لحجم الوسادة لربط الأسلاك على السيراميك؟ لسلك قياسي 1 ميل (25 ميكرومتر)، فإن وسادة بحجم 70 ميكرومتر × 70 ميكرومتر هي الحد الأدنى المطلق. لتحقيق إنتاجية عالية، يوصى باستخدام 100 ميكرومتر × 100 ميكرومتر لمراعاة تحملات الوضع وتسطح الكرة.

6. هل إعادة العمل ممكنة على ركائز السيراميك؟ نعم، لكنه محفوف بالمخاطر. إذا فشل سلك، يمكن أحيانًا إزالته ووضع رابط جديد على نفس الوسادة ("رابط أمان" أو الربط فوق البقايا). ومع ذلك، فإن محاولات الربط المتكررة يمكن أن تسبب تشكل فوهات في السيراميك الهش.

7. كيف أمنع "تشكل الفوهات" على السيراميك؟ يحدث التكسير بسبب الطاقة فوق الصوتية المفرطة أو قوة الاصطدام التي تكسر السيراميك تحت الوسادة. لمنع ذلك، قم بتحسين معلمات الترابط (تقليل القوة/الطاقة)، وتأكد من أن التمعدن سميك بما يكفي ليعمل كعازل، واستخدم سرعة نزول محكومة.

8. ما هي مدة صلاحية ركائز السيراميك القابلة للربط؟ عادةً من 6 إلى 12 شهرًا إذا تم تخزينها في خزانة نيتروجين أو كيس محكم الغلق بالتفريغ. يؤدي أكسدة سطح النيكل/الذهب بمرور الوقت إلى تدهور قابلية الربط. إذا انتهت صلاحيتها، قد يؤدي التنظيف بالبلازما إلى استعادة قابلية الربط، ولكن يفضل الطلاء الجديد.

9. هل تدعم APTPCB ربط الأسلاك السميكة لإلكترونيات الطاقة؟ نعم، يتم دعم الأسلاك الألومنيوم السميكة (5 ميل - 20 ميل) لتطبيقات التيار العالي. يتطلب ذلك أدوات ورؤوس ربط مختلفة (إسفين-إسفين) مقارنة بربط الأسلاك الذهبية الرفيعة.

10. كيف يؤثر تثبيت الشريحة على ربط الأسلاك؟ إذا تسربت مادة تثبيت الشريحة (الإيبوكسي أو اللحام) على وسادات الربط، فسيفشل الربط. علاوة على ذلك، إذا كان تثبيت الشريحة يحتوي على فراغات، فقد تهتز الشريحة أثناء الربط بالموجات فوق الصوتية، مما يمتص الطاقة ويسبب ربطًا ضعيفًا (تأثير "الشريحة الإسفنجية").

11. ما هو متطلب قوة السحب القياسي؟ وفقًا للمواصفة MIL-STD-883، تعتمد قوة السحب الدنيا على قطر السلك. بالنسبة لسلك الذهب بقطر 1 ميل (25 ميكرومتر)، 3 جرامات هي الحد الأدنى المطلق، ولكن العملية القوية يجب أن يكون متوسطها > 8 جرامات.

12. هل يمكنني ربط الأسلاك مباشرة بالسيراميك الخام؟ لا. يجب أن يتم الربط بلوحة معدنية (ذهب، ألومنيوم، أو فضة). لا يمكن للسلك أن يلتصق بالمادة الخزفية نفسها.

13. ما هو تأثير خشونة السطح؟ تتداخل الخشونة مع التلامس الوثيق المطلوب للانتشار الذري. إذا كانت Ra > 0.5 ميكرومتر، فقد يلامس السلك "قمم" السطح فقط، مما يؤدي إلى قبضة ميكانيكية ضعيفة تفشل تحت الدورات الحرارية.

14. كيف يقارن وقت التسليم بتجميع لوحات الدوائر المطبوعة (PCB) القياسي؟ ربط الأسلاك على السيراميك هو عملية متخصصة. بينما يكون الربط نفسه سريعًا، فإن إعداد الأدوات، والتنظيف بالبلازما، والاختبارات الصارمة (الشد/القص) تضيف وقتًا. استشر فريق تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة لدينا للحصول على أوقات تسليم محددة.

مسرد المصطلحات (المصطلحات الرئيسية)

المصطلح	التعريف
ربط الكرة	الربط الأول الذي يتكون في الربط الحراري الصوتي، على شكل كرة، عادةً على سطح الشريحة.
ربط الوتد	الربط الثاني (الغرزة)، مسطح وعلى شكل وتد، عادةً على لوحة الركيزة.
الشعيرة	طرف الأداة الخزفية الذي يمسك السلك ويوصل الطاقة فوق الصوتية.
حراري صوتي	طريقة ربط تجمع بين الحرارة (Thermo)، والطاقة فوق الصوتية (Sonic)، والقوة.
NSOP	عدم الالتصاق باللوحة (Non-Stick On Pad). نمط فشل حيث يفشل السلك في الالتصاق بالركيزة.
التشقق	تلف في مادة أشباه الموصلات أو الركيزة الخزفية تحت لوحة الربط، وعادة ما يكون كسرًا.
ارتفاع الحلقة	المسافة العمودية من سطح القالب إلى أعلى نقطة في حلقة السلك.
اختبار القص	اختبار تدميري يطبق قوة جانبية على وصلة الكرة لقياس قوة الالتصاق.
إزالة الرماد بالبلازما	عملية تنظيف تستخدم الغاز المتأين لإزالة المواد العضوية من أسطح الوصلات.
ENEPIG	النيكل الكيميائي البلاديوم الكيميائي الذهب بالغمر. تشطيب سطحي عالمي ممتاز لربط الأسلاك.
IMC	مركب بين معدني. طبقة السبائك المتكونة بين السلك ومعدن الوسادة التي تخلق الرابطة.
إطفاء اللهب (EFO)	إطفاء اللهب الإلكتروني. الشرارة المستخدمة لصهر طرف السلك في كرة قبل الوصلة الأولى.
طبقة سميكة	التمعدن المطبق عبر لصق الشاشة الحريرية، مما ينتج عنه مسارات أكثر سمكًا وخشونة.
طبقة رقيقة	التمعدن المطبق عبر الترسيب الفراغي، مما ينتج عنه مسارات رقيقة جدًا وناعمة.

صفحات APTPCB ذات الصلة

قدرة لوحات الدوائر المطبوعة السيراميكية: Ceramic PCB
فحص بالأشعة السينية (ضمان جودة ربط الأسلاك / BGA): X-ray inspection
إرشادات DFM: DFM guidelines

الخلاصة

الربط السلكي على السيراميك هو قدرة حاسمة للإلكترونيات عالية الموثوقية، عالية الطاقة، والترددات الراديوية (RF). يتطلب ذلك تحولًا في طريقة التفكير عن تجميع FR4 القياسي—مع إعطاء الأولوية لتضاريس السطح، والإدارة الحرارية، والتحكم الدقيق في الطاقة. من خلال الالتزام بمواصفات الخشونة (Ra < 0.3 µm) والتحقق من صحتها باختبارات سحب صارمة، يمكن للمهندسين تحقيق موثوقية من الدرجة المحكمة الإغلاق.

سواء كنت تقوم بتصميم نموذج أولي لوحدة RF جديدة أو توسيع نطاق الإنتاج لإلكترونيات الطاقة، توفر APTPCB الركائز الخزفية المتخصصة ودعم DFM اللازم لضمان نجاح عملية الربط السلكي الخاصة بك.

للحصول على مراجعة مفصلة لتصميم طبقات السيراميك وخيارات التعدين، اتصل بفريق الهندسة لدينا اليوم.

اطلب مراجعة DFM وعرض أسعار