Numerical prediction and experimental verification of the shape and deformation state of wire microstructure configurations resulting from high speed automatic ball-wedge wirebonding.

对高速自动球楔引线键合产生的引线微结构配置的形状和变形状态进行数值预测和实验验证。

• 批准号: 173587711
• 负责人: Professor Dr. Jan Gerrit Korvink
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Mikrostrukturtechnik (IMT)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2009-12-31 至 2013-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/173587711?language=en
• 关键词: Numerical; prediction; experimental; verification; shape

Automatisches Ball-Wedge Drahtbonden ist eine wichtige und kostengünstige AVT-Technologie, die in der Produktion von Konsumelektronik weit verbreitet ist. Der Trend in der industriellen Fertigung geht zu größeren Herstellungsraten (30 Mikrodrahtverbindungen pro Sekunde und mehr) und gleichzeitig zu dichteren Drahtanordnungen. In unseren eigenen Arbeiten erweitern wir den Einsatz der Wirebonder als wettbewerbsfähige Methode für die Produktion von neuartigen Mikrostrukturen, z.B. NMR-Messspulen oder Feldgradientsysteme, gefertigt aus 20-30 μm dünnem isolierten Golddraht.Die derzeitige Methodik der Strukturoptimierung ist iterativ und besteht aus aufwändigen Experimenten mit variierten Bondkopf-Kinematiken und thermischen Parametern. Ein resultierende Drahtform wird sowohl durch eine Kombination von inertialer und plastischer Verformung des Drahtes als auch durch elastische Verformung bestimmt. Als Steuerparameter steht die Kinematik des Bondkopfes (Beschleunigung und Ruck) zur Verfügung, wobei die Drahtstruktur ständig länger wird. Der Fabrikationsprozess für Chip-Substrat-Verbindungen ist zwar nichtlinear aber dennoch deterministisch, er ist somit höchst zuverlässig mit einer hohen Wiederholgenauigkeit.Um die Entwicklung von neuartigen mikrodrahtbasierte MST-Anwendungen zu ermöglichen, sowie den Wissensstand der konventionellen Drahtbondfabrikation wesentlich zu erweitern, wird die verifizierte numerische Vorhersage der 3DDrahtformprozesse, unter Berücksichtigung der Bondkopfkinematik und der thermischen Randbedingungen, notwendig. Die Vorhersage der numerischen Simulation muss durch Experimente mit ausreichender Auflösung verifiziert werden.Zu diesem Zweck werden wir ein neuartiges und anwendungsorientiertes 3DSimulationswerkzeug für den Drahtbondbrozess entwickeln. Um die Vorhersage des Simulationswerkzeugs zu charakterisieren, werden wir Simulationsergebnisse mit Experimente korrelieren. Es werden z.B. Hochgeschwindigkeitsaufnahmen des Bondprozesses direkt mit Daten aus transienten Simulationen verglichen, um so die Simulation einmalig zu qualifizieren. Um den Erfolg und das Potenzial der neugewonnen Methodik zu demonstrieren, werden wir eine neuartige golddrahtbasierte Mikrostruktur herstellen.

自动球楔拉结是一种新颖的AVT技术，在消费电子产品中非常流行。工业生产的发展趋势是越来越大的生产率（30兆吨），并迅速提高了生产率。在本发明中，我们将使用最新微结构生产方法对焊线机进行改进。在20-30 μm的等离子体Golddraht上进行NMR测量或Feldgradientsysteme测量，结构优化的方法是在各种Bondkopf运动学和热参数的实验中迭代和最佳的。结果表明，采用惯性与塑性相结合的方法，也可以通过弹性变形来实现拉伸变形。控制参数确定了焊接接头的运动学（Beschunigung和Ruck），从而使拉深结构的长度变长。Chip-Substrat-Verbindungen的制造过程不是线性的，而是具有更高的可操作性。在新的微电子器件MST-Anwendungen的开发过程中，我们将根据传统的Drahtbond制造技术的知识水平，通过Bondkopfkinematik和Thermischen Randingungen的测试，验证3D Drahtformformprozesse的数值计算，不需要。数值模拟的前半部分必须通过韦尔登验证实验来完成，这韦尔登将使我们能够进行新的、面向拉伸的三维模拟。在模拟工作的前期准备工作中，韦尔登将通过实验进行模拟。这是韦尔登公司。Hochgeschwindigkeitsaufnahmen des Bondprozesses direekt mit Daten aus transienten Simulationen verglichen，um so die Simulation einmalig zu qualifizieren.为了证明新卫理公会的成果和潜力，韦尔登我们需要一个新的、以黄金为基础的微结构。