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Loop-Forming: Wie Reverse-Bewegung die Heavy-Wire-Lebensdauer beeinflusst
Wie die Reverse-Bewegung beim Loop-Forming den Heel vorverformt – und warum hohe Reverse-Werte die Ermüdungslebensdauer reduzieren können.
Untersucht wurde, wie unterschiedliche Reverse-Bewegungen beim Loop-Forming die Heel-Region von 300-µm-Aluminium-Heavy-Wire-Bonds beeinflussen.
Die Reverse-Bewegung führte bereits vor der eigentlichen Lebensdauerprüfung zu plastischer Verformung und sichtbarer Faltenbildung im Heel. Mit zunehmender Reverse-Bewegung veränderten sich zudem die lokale Mikrostruktur und die Oberflächentopologie.
Unter den untersuchten Bedingungen hatte eine moderate Reverse-Bewegung nur begrenzten Einfluss. Bei Reverse-Faktoren über etwa 30 % nahm die Lebensdauer jedoch deutlich ab.
Loop-Forming ist nicht nur ein geometrischer Prozessschritt. Die Reverse-Bewegung kann den Heel bereits vor zyklischer Belastung plastisch vorverformen.
Die Studie zeigt, dass hohe Reverse-Werte die Ermüdungslebensdauer verschlechtern können. Die Autoren empfehlen daher nur eine geringe Reverse-Bewegung für hohe Lebensdauern.
Die Heel-Oberflächentopologie zeigte dabei eine deutlichere Beziehung zur Lebensdauer als der Reverse-Faktor allein.
Die Ergebnisse gelten für die untersuchten 300-µm-Aluminiumdrähte, Loop-Forming-Bedingungen sowie die verwendeten LCT- und modifizierten BAMFIT-Prüfungen.
LCT und BAMFIT erzeugten unterschiedliche Belastungsverteilungen, Bruchstellen und materialabhängige Lebensdauerverläufe. Die Ergebnisse sind daher keine allgemeingültige Grenzwertregel für andere Drahtdurchmesser, Materialien, Loop-Geometrien, Maschinenparameter oder Prüfmethoden.
Research Source
Florens Felke, Anne Groth, Martin Hempel, Bernhard Czerny, Golta Khatibi, Torsten Döhler, Ute Geissler
Effect of the loop forming process on the lifetime of aluminum heavy wire bonds under accelerated mechanical testing
Microelectronics Reliability 154 (2024) 115337
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