بَندزنی توپی ( به انگلیسی: Ball bonding ) نوعی بندزنی سیمی است و متداول ترین راه برای ایجاد اتصالات الکتریکی بین تراشه و دنیای بیرون آن به عنوان بخشی از برساخت ادوات نیم رسانا است.
از سیم طلایی یا مسی می توان استفاده کرد، هرچند که طلا بیشتر متداول است زیرا اکسید آن در ساخت جوش مشکل چندانی ایجاد نمی کند. در صورت استفاده از سیم مسی، از نیتروژن باید به عنوان گاز پوششی استفاده شود تا از تشکیل اکسیدهای مس در طی فرایند بندزنی سیمی جلوگیری شود. مس نیز از طلا سخت تر است و همین باعث می شود آسیب به سطح تراشه بیشتر شود. با این حال مس ارزان تر از طلا است و خصوصیات الکتریکی برتری دارد، [ ۱] و بنابراین یک انتخابِ بسیار مورد توجه است.
شخصی اولین بار با دیدن یک بندزن توپی معمولاً عملکردش را با یک چرخ خیاطی مقایسه می کند. در حقیقت یک وسیله مویرگی یکبار مصرف سوزنی مانند وجود دارد که از طریق آن سیم تغذیه می شود. یک بار الکتریکی با ولتاژ بالا روی سیم اعمال می شود. این سیم را در نوک مویرگ ذوب می کند. نوک سیم به دلیل کشش سطحی فلز مذاب به شکل یک توپ تبدیل می شود.
توپ به سرعت جامد می شود و مویرگ بر سطح تراشه پایین می آید که معمولاً حداقل تا ۱۲۵ درجه سانتیگراد گرم می شود. سپس دستگاه بر روی مویرگ به طرف پایین فشار می آورد و انرژی فراصوتی را با مبدل متصل شده اعمال می کند. گرما، فشار و انرژی فراصوتی ترکیبی بین سطح مسی یا طلایی و سطح تراشه که معمولاً مس یا آلومینیوم است، ایجاد می کنند. این پیوند به اصطلاح اتصال توپی است که نامش را به این فرایند می دهد. [ ۲] ( سامانه های آلومینیومی در ساخت نیم رسانا «صدمه ارغوانی» یک ترکیب بین فلزی شکننده طلا و آلومینیوم، که گاهی اوقات غیرمستقیم با سیم بندزنی طلای خالص همراه است. این خاصیت آلومینیوم را برای اتصال فراصوتی ایده آل می کند )
در مرحله بعد سیم از طریق مویرگ خارج می شود و دستگاه بیش از چند میلی متر به محلی که تراشه نیاز به سیم کشی دارد منتقل می شود ( که معمولاً آن را به عنوان قاب پایه می نامند[ ۳] ) .
در مرحله آخر دستگاه طول کمی از سیم را پرداخت می کند و با استفاده از مجموعه ای از انبرها، سیم را از سطح آن می برد. این یک دُم کوچک از سیم را از انتهای مویرگ آویزان است، باقی می گذارد. چرخه سپس دوباره با بار الکتریکی ولتاژ بالا بر روی این دُم شروع می شود.
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفاز سیم طلایی یا مسی می توان استفاده کرد، هرچند که طلا بیشتر متداول است زیرا اکسید آن در ساخت جوش مشکل چندانی ایجاد نمی کند. در صورت استفاده از سیم مسی، از نیتروژن باید به عنوان گاز پوششی استفاده شود تا از تشکیل اکسیدهای مس در طی فرایند بندزنی سیمی جلوگیری شود. مس نیز از طلا سخت تر است و همین باعث می شود آسیب به سطح تراشه بیشتر شود. با این حال مس ارزان تر از طلا است و خصوصیات الکتریکی برتری دارد، [ ۱] و بنابراین یک انتخابِ بسیار مورد توجه است.
شخصی اولین بار با دیدن یک بندزن توپی معمولاً عملکردش را با یک چرخ خیاطی مقایسه می کند. در حقیقت یک وسیله مویرگی یکبار مصرف سوزنی مانند وجود دارد که از طریق آن سیم تغذیه می شود. یک بار الکتریکی با ولتاژ بالا روی سیم اعمال می شود. این سیم را در نوک مویرگ ذوب می کند. نوک سیم به دلیل کشش سطحی فلز مذاب به شکل یک توپ تبدیل می شود.
توپ به سرعت جامد می شود و مویرگ بر سطح تراشه پایین می آید که معمولاً حداقل تا ۱۲۵ درجه سانتیگراد گرم می شود. سپس دستگاه بر روی مویرگ به طرف پایین فشار می آورد و انرژی فراصوتی را با مبدل متصل شده اعمال می کند. گرما، فشار و انرژی فراصوتی ترکیبی بین سطح مسی یا طلایی و سطح تراشه که معمولاً مس یا آلومینیوم است، ایجاد می کنند. این پیوند به اصطلاح اتصال توپی است که نامش را به این فرایند می دهد. [ ۲] ( سامانه های آلومینیومی در ساخت نیم رسانا «صدمه ارغوانی» یک ترکیب بین فلزی شکننده طلا و آلومینیوم، که گاهی اوقات غیرمستقیم با سیم بندزنی طلای خالص همراه است. این خاصیت آلومینیوم را برای اتصال فراصوتی ایده آل می کند )
در مرحله بعد سیم از طریق مویرگ خارج می شود و دستگاه بیش از چند میلی متر به محلی که تراشه نیاز به سیم کشی دارد منتقل می شود ( که معمولاً آن را به عنوان قاب پایه می نامند[ ۳] ) .
در مرحله آخر دستگاه طول کمی از سیم را پرداخت می کند و با استفاده از مجموعه ای از انبرها، سیم را از سطح آن می برد. این یک دُم کوچک از سیم را از انتهای مویرگ آویزان است، باقی می گذارد. چرخه سپس دوباره با بار الکتریکی ولتاژ بالا بر روی این دُم شروع می شود.
wiki: بندزنی توپی