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Revista Ingeniantes 2017 Año 4 No.1 Vol.1
Polímeros Conductivos. Unión por Hilos (Wire bonding).
El primer polímero conductor eléctricamente apareció Otra tecnología utilizada en la industria electrónica y
en 1977 era un poli acetileno dopado, provocando el sobre todo en los empaquetados electrónicos es el
interés en el estudio de diversos materiales polímeros llamado wire bonding (Figura 8) que implica la unión
conductores. Estos polímeros son una clase diferente del sustrato de silicio con las terminales mediante un
ya que son una mezcla física de polímeros con ma- pequeño alambre. Laboratorios Bell desarrolló ori-
terial conductivo tal como metal o polvo de carbono. ginalmente esta tecnología a finales de 1950 para un
Inicialmente estos polímeros intrínsecamente conduc- conjunto de transistores de silicio. La unión del emisor
tores eran difíciles de procesar y no eran estables al y la base medianamente alambres de oro (AU) de 1 o 2
medio ambiente. Sin embargo, las generaciones pos- milésimas de pulgada aplicando calor (350°C a 400°C)
teriores de estos polímeros donde fueron procesados y presión (49-80 gramos fuerza). Esta Termo era ma-
con polvos, películas y fibras con una de la variedad de nual donde el operador requería alinear por separado
disolventes, provocaron mejoras en cuanto a la esta- el cable y la herramienta para la unión, primeramente
bilidad. En la Figura 7 se muestran los diferentes tipos unía los pads de sustrato o núcleo de silicio y a conti-
de dopaje más utilizado en la industria de los polímeros nuación las terminales [7].
conductivos como son hojuelas de metal o esferas; las
hojuelas por un lado tiene mejor comportamiento re-
sistivo es decir conducen mejor que las esperas, sin
embargo las esferas son muy utilizadas en polímeros
flexibles [6].
Figura 7. Tipos de dopaje en polímeros conductivos Figura 8. Wire bonding.
El consumo de plásticos conductivos por la industria Operadores altamente calificados y especialmente
crece más rápido que el total de plásticos, alrededor entrenados eran esenciales para los procesos de
de tres veces más rápido. Realmente, plásticos con- unión del núcleo de silicio con el alambre. Sin em-
ductores están emergiendo prometedoramente debi- bargo el negocio floreciente del transistor también
do a que los avances tecnológicos están abriendo las atrajo a fabricantes de equipo automatizado. Tal vez
puertas a este tipo de materiales sobre todo para cir- lo más destacable de estos primeros avances fue la
cuitos transparentes como sensores de tacto en pan- inclusión de bolas de oro en el alambre y la introduc-
tallas donde el polímero es enriquecido para facilitar ción de herramientas de unión capilar. La bola, era
la detección del cuerpo humano facilitando con ello la aproximadamente 3 veces el diámetro del alambre,
llamada tecnología de contacto o touch pad en inglés. se unía a la terminal del silicio usando la capilaridad.
Se podría decir que es el futuro para múltiples apli- Esto proporcionó un área de unión más grande en la
caciones, de hecho muchos expertos claman mate- plataforma de troquel y una unión más robusta; así
riales como el grafeno como el material del futuro, y pues el dispositivo de unión termo sónico combina-
si debido a la miniatura de mucho tipos de circuitos y ba el termo compresión y energía ultrasónica para
la cada vez más compleja alta densidad de circuitos, conseguir la unión. Así pues los ultrasonidos permi-
materiales como polímeros enriquecidos podrían sus- tían tanto que la temperatura y la presión pudieran
tituir etapas enteras del circuito, la desventaja es para reducirse significativamente. Con esto la unión de
aplicaciones de alta potencia o alta disipación térmica Oro (Au), la unión de alambre podría entonces lo-
no sería solución viable. grarse de forma fiable a temperaturas en el rango
de los100°C en lugar de las altas temperaturas con
el uso exclusivo del termo compresión [7].
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