Ultrasonic friction power during thermosonic Au and Cu ball bonding
Notice bibliographique
Résumé
The ultrasonic friction power during thermosonic ball bonding with Au and Cu wires, both 25 µm in diameter, is derived with an improved method from experimental measurements during the bonding process. Experimental data include the current delivered to the ultrasonic transducer and the tangential force measured using piezoresistive microsensors integrated close to the Al bonding pad. The improvement results from a new, more accurate method to derive the mechanical compliance of the ultrasonic system. The method employs a bond process modification in which the ultrasonic current is ramped up sequentially in three steps. In the first two steps, the ultrasonic current is set to levels that are too low to cause sliding. The bonding takes place during the third step, when the current is ramped up to the optimum value required for making good quality bonds. The ultrasonic compliance values are derived from the first two steps and are 8.2 ± 0.5 µm N −1 and 7.7 ± 0.5 µm N −1 for the Au and Cu processes, respectively. These values are determined within an average error estimate of ±6%, substantially lower than the ±10% estimated with a previously reported method. The ultrasonic compliance in the case of Au is 6% higher due to the lower elastic modulus of Au compared with that of Cu. Typical maximum values of relative sliding amplitude of ultrasonic friction at the interface are 655 nm and 766 nm for the Au and Cu processes. These values are 81% of the free-air vibration amplitude of the bonding capillary tip for the respective ultrasonic current settings. Due to bond growth, which damps relative motion between the ball and the pad, the final relative amplitude at the bond interface is reduced to 4% of the equivalent free-air amplitude. Even though the maximum value of relative amplitude is 17% higher in the Cu process compared with the Au process, the average total interfacial sliding is 519 µm in the Cu process, which is 31% lower than that in the Au process (759 µm). The average maximum interfacial friction power is 10.3 mW and 16.9 mW for the Au and Cu ball bonding processes, respectively. The total sliding friction energy delivered to the bond is 48.5 µJ and 49.4 µJ for the Au and Cu ball bonding cases, respectively. These values result in average friction energy densities of 50.3 mJ mm −2 and 54.8 mJ mm −2 for Au and Cu ball bonding, respectively.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».