Effect of ultrasonic capillary dynamics on the mechanics of thermosonic ball bonding
Notice bibliographique
Résumé
Microelectronic wire bonding is an essential step in today's microchip production. It is used to weld (bond) microwires to metallized pads of integrated circuits using ultrasound with hundreds of thousands of vibration cycles. Thermosonic ball bonding is the most popular variant of the wire bonding process and frequently investigated using finite element (FE) models that simplify the ultrasonic dynamics of the process with static or quasistatic boundary conditions. In this study, the ultrasonic dynamics of the bonding tool (capillary), made from Al(2)O(3), is included in a FE model. For more accuracy of the FE model, the main material parameters are measured. The density of the capillary was measured to be rho(cap) = 3552 +/- 100 kg/m(3). The elastic modulus of the capillary, E(cap) = 389 +/- 11 GPa, is found by comparing an auxiliary FE model of the free vibrating capillary with measured values. A capillary "nodding effect" is identified and found to be essential when describing the ultrasonic vibration shape. A main FE model builds on these results and adds bonded ball, pad, chip, and die attach components. There is excellent agreement between the main model and the ultrasonic force measured at the interface on a test chip with stress microsensors. Bonded ball and underpad stress results are reported. When adjusted to the same ultrasonic force, a simplified model without ultrasonic dynamics and with an infinitely stiff capillary tip is substantially off target by -40% for the maximum underpad stress. The compliance of the capillary causes a substantial inclination effect at the bonding interface between wire and pad. This oscillating inclination effect massively influences the stress fields under the pad and is studied in more detail. For more accurate results, it is therefore recommended to include ultrasonic dynamics of the bonding tool in mechanical FE models of wire bonding.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| 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 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».