اللصق الآلي بالشريط

تُعدّ عملية الربط الآلي بالشريط ( TAB ) عمليةً يتم فيها وضع رقائق أشباه الموصلات (الرقائق) مثل الدوائر المتكاملة على لوحة دوائر مرنة (FPC) عن طريق ربطها بموصلات دقيقة في غشاء من البولي أميد أو البولي إيميد (مثل الأسماء التجارية كابتون أو يوبيليكس ). يمكن تركيب لوحة الدوائر المرنة هذه مع الرقائق (الرقائق) (الربط الداخلي بالشريط، ILB) على لوحة النظام أو الوحدة، أو تجميعها داخل غلاف (الربط الخارجي بالشريط، OLB). عادةً ما تتضمن لوحة الدوائر المرنة من طبقة إلى ثلاث طبقات موصلة، ويتم توصيل جميع مداخل ومخارج رقاقة أشباه الموصلات في وقت واحد أثناء عملية الربط بالشريط. ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]} يُعدّ الربط الآلي بالشريط أحد الأساليب اللازمة لتحقيق تجميع الرقائق على الرقاقات المرنة (COF)، وهو من أوائل أساليب المعالجة من لفة إلى لفة (R2R، من بكرة إلى بكرة) في صناعة الإلكترونيات.

يتم تركيب شريحة TAB بحيث تتصل نقاط التوصيل الخاصة بها، والتي عادةً ما تكون على شكل نتوءات أو كرات مصنوعة من الذهب أو اللحام أو مادة موصلة غير متجانسة، بموصلات دقيقة على الشريط، مما يوفر وسيلة لتوصيل الشريحة بالحزمة أو مباشرةً بالدوائر الخارجية. يمكن أن تتواجد هذه النتوءات أو الكرات إما على الشريحة نفسها أو على شريط TAB. أنظمة التمعدن المتوافقة مع TAB هي: ^{[ 4 ]}

• وسادات الألومنيوم على الرقاقة < - > النحاس المطلي بالذهب على مناطق الشريط (الربط الحراري الصوتي)
• الألومنيوم المغطى بالذهب على نقاط التلامس على الرقاقة < - > مناطق الشريط المعزز بالذهب أو القصدير (الربط الجماعي)
• وسادات ألومنيوم مع نتوءات ذهبية على الرقاقة < - > مناطق شريط مطلية بالذهب أو القصدير (الربط الجماعي)
• وسادات الألومنيوم مع نتوءات اللحام على الرقاقة < - > مناطق من الذهب أو القصدير أو شريط مطلي باللحام (الربط الجماعي)

أحيانًا، يحتوي الشريط الذي تُلصق عليه الرقاقة على دائرة التطبيق الفعلية للرقاقة. ^{[ 5 ]} يُنقل الشريط إلى الموقع المستهدف، وتُقطع الأطراف، ويتم توصيل الرقاقة حسب الحاجة. توجد عدة طرق للتوصيل باستخدام تقنية TAB: التوصيل بالضغط الحراري (باستخدام الضغط، ويُسمى أحيانًا بالتوصيل المتعدد)، والتوصيل بالموجات فوق الصوتية الحرارية، إلخ. بعد ذلك، يمكن تغليف الرقاقة المكشوفة ( تغطيتها بطبقة من الإيبوكسي أو مادة مشابهة). ^{[ 6 ]}

تتمثل مزايا عملية الربط الآلي باستخدام الشريط في:

• يتم إجراء جميع التوصيلات البينية للرقاقة (المدخلات/المخرجات من/إلى الرقاقة) أثناء عملية ربط واحدة، وهذا ما يميز TAB عن ربط الأسلاك .
• تتميز تقنية الربط هذه بإمكانية أتمتتها بدرجة عالية، وسرعتها الفائقة عند الحاجة. لذا، تُستخدم تقنية الربط عبر الوصلات (TAB) في إنتاج الإلكترونيات بكميات كبيرة.
• تُنتج هذه التقنية تجميعًا خفيفًا ورقيقًا للغاية، نظرًا لرقة الركيزة وتقليل طبقة التغطية إلى الحد الأدنى ، حيث تغطي فقط منطقة الشريحة. تُستخدم هذه التقنية في العديد من التطبيقات، مثل أجهزة الاستشعار، والأجهزة الطبية، والإلكترونيات الفضائية، وبطاقات البنوك والائتمان، وشرائح SIM للأجهزة المحمولة كالهواتف المحمولة، وغيرها، حيث يُعدّ التجميع الرقيق والخفيف الوزن ميزةً قيّمة.
• في بعض التطبيقات، قد لا تكون هناك حاجة إلى تغليف إضافي، وقد يحل محل الإطار المعدني الرصاصي في بعض أساليب التغليف.

تتمثل تحديات عملية الربط الآلي باستخدام الشريط اللاصق فيما يلي:

• تتطلب عملية التصنيع آلات محددة. ^{[ 7 ]}
• يجب أن تحتوي الرقائق على نتوءات على وسادات الإدخال/الإخراج، أو على الشريط نفسه. يجب أن تكون النتوءات والمعادن الموجودة على الرقاقة والشريط متوافقة لضمان موثوقية التطبيق في جميع الظروف البيئية وغيرها. ^{[ 8 ]}
• تُمكّن طرق التوصيل البيني - مثل TAB و Flip Chip - من توصيل جميع منافذ الإدخال/الإخراج للشريحة في آنٍ واحد. ولذلك، تضاءلت ميزة السرعة لتقنية TAB مع تطور تصنيع Flip Chip، لأن Flip Chip تستخدم اللحام الذي تطور بدوره مع مرور الوقت نحو طريقة توصيل دقيقة مماثلة لتقنية TAB. بالإضافة إلى ذلك، أدى تسريع عملية توصيل الأسلاك إلى حصر استخدام TAB في مجالات محددة مثل توصيلات مشغلات الشاشات والبطاقات الذكية. على الرغم من أن TAB تُعد طريقة توصيل فعّالة وعالية السرعة والكثافة ^{[ 9 ] .}

تتضمن الأحجام القياسية لأشرطة البوليميد عروضًا تبلغ 35  مم و45  مم و70  مم، وسماكات تتراوح بين 50 و100 ميكرومتر. ولأن الشريط يأتي على شكل لفة، يُقاس طول الدائرة بوحدات المسافة بين أسنان الترس، حيث تبلغ المسافة بين كل سن حوالي 4.75  مم. وبالتالي، يبلغ طول دائرة مكونة من 16 سنًا حوالي 76  مم.

من الناحية التقنية، ابتكرت فرانسيس هوغل هذه العملية - وحصلت على براءة اختراع عام 1969 - على الرغم من أنها لم تُسمَّ باسم TAB. ^{[ 10 ]} وقد وضع جيرارد ديهاين الخطوط العريضة لتقنية TAB لأول مرة عام 1971 في شركة هانيويل بول. ^{[ 11 ]} تاريخيًا، صُممت تقنية TAB كبديل لتقنية توصيل الأسلاك ، وهي شائعة الاستخدام بين مصنعي الإلكترونيات. ^{[ 12 ]} ومع ذلك، فإن تسريع طرق توصيل الأسلاك وتطوير تقنية رقاقة القلب المقلوبة - التي تُمكّن من التوصيل المتزامن لجميع منافذ الإدخال/الإخراج في الشريحة، وتُسهّل عملية الإصلاح مقارنةً بتقنية TAB - قد دفع بتقنية توصيل TAB إلى استخدامها في مجالات محددة، مثل توصيل مشغلات العرض بالشاشة، كشاشات الكريستال السائل (LCD).

• أساسيات التاب
• وصف علامة التبويب
• ما هي تقنية الربط الآلي بالشريط اللاصق؟ (يوتيوب)
• أساسيات توصيل الأسلاك، وتقنية TAB، وتقنية Flip Chip