Verbindungsbildung beim Ultraschall-Drahtbonden: Einfluß der Schwingungsparameter und Modellvorstellungen
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1999
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INHALT:
ZUSAMMENFASSUNG
5
1
EINLEITUNG
6
1.1
ALLGEMEINE
EINFUEHRUNG
6
1.2
GEGENSTAND
DER
UNTERSUCHUNGEN
7
2
GRUNDLAGEN
8
2.1
THEORIEN
ZUR
VERBINDUNGSBILDUNG
BEIM
DRAHTBONDEN
8
2.1.1
FILMHYPOTHESE
BZW.
SPROEDSCHICHTHYPOTHESE
8
2.1.2
REKRISTALLISATIONSHYPOTHESE
8
2.1.3
DIFFUSIONSHYPOTHESE
9
2.1.4
LEERSTELLENHYPOTHESE
9
2.1.5
THEORIE
DER
UNVOLLKOMMENHEIT
VON
KRISTALLGITTERN
9
2.1.6
ENERGIEHYPOTHESE
9
2.1.7
THEORIE
UEBER
DIE
BINDUNG
VON
METALLEN
ALS
SONDERFALL
DER
TOPOCHEMISCHEN
REAKTION
9
2.1.8
MAKROSKOPISCHE
UND
MIKROSKOPISCHE
DREI-STUFEN-MODELLE
10
2.1.9
VERSCHLEISSWIRKUNG
IN
DER
GRENZFLAECHE
10
2.1.10
ERHOEHUNG
DER
DEFORMIERBARKEIT
DURCH
ULTRASCHALL
12
2.1.11
DER
ZEITLICHE
VERLAUF
DER
DEFORMATION
ALS
MERKMAL
DER
VERBINDUNGSBILDUNG
13
2.1.12
KONSENS
UND
OFFENE
FRAGEN
14
2.2
BISHERIGE
INDUSTRIELLE
UMSETZUNG
DER
ERKENNTNISSE
UEBER
DEN
VERBINDUNGSBILDUNGSPROZESS
IN
QUALITAETSSICHERUNGS-MASSNAHMEN
15
2.3
LASERVIBROMETRISCHE
MESSUNGEN
DER
SCHWINGUNGEN
BEIM
DRAHTBONDEN
18
2.3.1
INTERFERENZ
ZWEIER
STRAHLEN
19
2.3.2
INTERFEROMETER
NACH
MACH-ZEHNDER
20
2.3.3
MODIFIZIERTE
MACH-ZEHNDER
INTERFEROMETER
21
2.3.4
HETERODYN-INTERFEROMETER
22
2.3.5
FREMDLICHT
UND
ANDERE
FEHLERQUELLEN
22
3
EXPERIMENTELLE
UNTERSUCHUNGEN
ZUR
KLAERUNG
DER
EINFLUESSE
UND
ABHAENGIGKEITEN
BEIM
US-DRAHTBONDEN
24
3.1
BONDGERAETE
UND
WERKZEUGE
24
3.2
MESSEINRICHTUNGEN
25
3.2.1
VIBRATIONSMESSGERAET
25
3.2.2
PULLTESTGERAET
28
3.2.3
MESSUNG
DER
DEFORMATION
DES
DRAHTES
IN
Z-RICHTUNG
29
3.2.4
ATOMIC
FORCE
MICROSCOPY
29
3.3
VERSUCHSMATERIAL
30
3.3.1
DURCH
DAS
REINIGUNGSBAD
KONTAMINIERTE
OBERFLAECHEN
31
3.3.2
BEIM
HANDLING
ORGANISCH
VERUNREINIGTE
OBERFLAECHEN
31
3.3.3
NI-METALLISIERUNGSSYSTEME
32
3.3.4
UEBERSICHT
UEBER
DIE
VERWENDETEN
BONDOBERFLAECHEN
34
3.4
MESSERGEBNISSE
DER
VORVERSUCHE
BEI
DER
SCHWINGUNGSMESSUNG
35
3.4.1
PRIMAERE,
GERAETESEITIGE
EINFLUESSE
AUF
DAS
WERKZEUGSCHWINGUNGSVERHALTEN
35
3.4.2
SEKUNDAERE,
AUFBAUSEITIGE
EINFLUESSE
AUF
DAS
SCHWINGUNGSVERHALTEN
38
3.4.3
SCHWINGUNGSVERHALTEN
UND
BONDQUALITAET
43
3.5
ABLAUF
DER
VERBINDUNGSBILDUNG
UND
DESSEN
EINFLUESSE
AUF
DAS
ZEITLICHE
SCHWINGUNGSVERHALTEN
44
3.5.1
UNTERSUCHUNG
DES
SCHWINGUNGSVERLAUFES
UND
DER
ENERGIEVERTEILUNG
BEIM
BONDEN
44
3.5.2
VERSUCHE
MIT
GEZIELT
VERUNREINIGTEN
BZW.
PRAEPARIERTEN
BONDOBERFLAECHEN
46
3.5.3
SCHWINGUNGSPARAMETER
FUER
DIE
BEURTEILUNG
DER
REINIGUNGSPHASE
DES
BONDPROZESSES
52
3.5.4
AUSWIRKUNG
VERSCHIEDENER
METALLISIERUNGSSCHICHTSYSTEME
54
3.5.5
ZUSAMMENFASSUNG
DER
EXPERIMENTELLEN
ERGEBNISSE
56
4
MODELL
FUER
ABLAEUFE
IN
VERSCHIEDENEN
PHASEN
DER
VERBINDUNGSBILDUNG
BEIM
DRAHTBONDEN
58
4.1
NULLTE
PHASE:
VORDEFORMATION
58
4.2
ERSTE
PHASE:
REINIGUNGS
UND
ANNAEHERUNGSPHASE
59
4.2.1
REINIGUNGSWIRKUNG
BEIM
US-BONDEN
VON
AL-DRAHT
61
4.2.2
REINIGUNGSWIRKUNG
BEIM
TS-BONDEN
VON
AU-DRAHT
66
4.2.3
EINFLUSS
DES
BONDOBERFLAECHENZUSTANDES
70
4.2.4
DEFINITION
DER
RELATIVBEWEGUNG
UND
WIRKUNG
DER
REINIGUNGSPHASE
70
4.2.5
ZUSAMMENFASSUNG
DER
MODELLVORSTELLUNG
ZUR
REINIGUNGSPHASE
BEIM
US-
DRAHTBONDEN
71
4.3
ZWEITE
PHASE:
BILDUNG
VON
MIKROVERSCHWEISSUNGEN
UND
DEFORMATIONSPHASE
72
4.3.1
ZEITLICHE
EINORDNUNG
IN
DEN
VERBINDUNGSBILDUNGSPROZESS
74
4.3.2
EINFLUSSGROESSEN
UND
PARAMETER
74
4.3.3
ZEITLICHER
VERLAUF
DER
DEFORMATION
76
4.3.4
ZUSAMMENFASSUNG
DER
MODELLVORSTELLUNG
ZUR
DEFORMATIONSPHASE
81
4.4
DRITTE
PHASE:
VOLUMENWECHSELWIRKUNGSPHASE
81
4.4.1
ZEITLICHE
EINORDNUNG
IN
DEN
VERBINDUNGSBILDUNGSPROZESS
81
4.4.2
EINFLUSSGROESSEN
UND
PARAMETER
81
4.4.3
ZUSAMMENFASSUNG
DER
MODELLVORSTELLUNG
ZUR
VOLUMENWECHSELWIRKUNGS
PHASE
88
4.5
SCHEMATISCHE
DARSTELLUNG
DER
MODELLVORSTELLUNG
VON
DER
VERBINDUNGS
BILDUNG
89
5
UMSETZBARKEIT
IN
AKTIVE
QS-SYSTEME
91
5.1
REGELUNGSKONZEPT
91
5.1.1
REGELUNGSPARAMETER
DER
HUELLKURVE
DER
WERKZEUGSCHWINGUNG
91
5.1.2
TYPISCHE
SCHWINGUNGSVERLAEUFE
UND
IHRE
INTERPRETATION
93
5.1.3
REGELUNGSSYSTEM
94
5.2
BETRACHTUNGEN
ZUR
OPTIMIERUNG
DER
MESSWERTAUFNAHME
UND
VERARBEITUNG
96
5.2.1
MODIFIZIERUNG
DES
MESSSYSTEMS
FUER
DEN
EINSATZ
AN
AUTOMATISCHEN
DRAHTBONDGERAETEN
96
5.2.2
MODIFIZIERUNG
DER
STRAHLRICHTUNG
96
5.2.3
MESSWERTVERARBEITUNG
99
6
DANKSAGUNG
99
7
LITERATUR
100
ANHANG
110
4 |
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