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鍵合金絲概況一、簡(jiǎn)要說(shuō)明:1、 鍵合金絲概念以及其應(yīng)用 鍵合是集成電路生產(chǎn)中的一步重要工序,是把電路芯片與引線框架連接起來(lái)的操作。鍵合絲是半導(dǎo)體器件和集成電路組裝時(shí)為使芯片內(nèi)電路的輸入/ 輸出鍵合點(diǎn)與引線框架的內(nèi)接觸點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)電氣鏈接而使用的微細(xì)金屬絲內(nèi)引線。鍵合效果的好壞直接影響集成電路的性能。鍵合絲是整體IC封裝材料市場(chǎng)五大類基本材料之一,是一種具備優(yōu)異電器、導(dǎo)熱、機(jī)械性能并且化學(xué)穩(wěn)定性極好的內(nèi)引線材料,是制造集成電路及分立器件的重要結(jié)構(gòu)材料,鍵合絲主要用于各種電子元器件,如二極管、三極管、集成電路等。 下面的截面示意圖描繪了半導(dǎo)體元件中各部分間的結(jié)構(gòu)關(guān)系:2、 性能要求以及測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)鍵合金絲類型、狀態(tài)、各項(xiàng)要求與其中部分測(cè)試方法、包裝等均在中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 8750-2007 半導(dǎo)體器件用鍵合金絲列出:圖2 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 8750-2007 半導(dǎo)體器件用鍵合金絲Pull strength: 抗拉強(qiáng)度,強(qiáng)度越高,可以實(shí)現(xiàn)更快速的鍵合FAB formation:自由空氣球 形球質(zhì)量Gas cost: 保護(hù)氣體成本,F(xiàn)AB形成時(shí) 是否需要保護(hù)氣體 以及氣體成本,Au絲不要保護(hù)氣HTS:high temperature storage 性能,焊點(diǎn)可靠性Storage: 庫(kù)存成本Price: 價(jià)格1 bond margin: 第一焊點(diǎn)球焊點(diǎn)形成后,邊緣直徑,對(duì)于焊盤間距的設(shè)計(jì)非常重要Squashed ball deviation: FAB在超聲和壓力的作用下與芯片上焊盤鍵合后,變成的扁平球(Squashed ball),在進(jìn)行大量鍵合后 Squashed ball 尺寸的分散度, 對(duì)于實(shí)際生產(chǎn)的質(zhì)量控制非常關(guān)鍵3、 客戶以及相關(guān)信息表1 2010年鍵合絲用戶及相關(guān)信息列表序號(hào)銅絲用戶目前銅絲用量(萬(wàn)米/月)金銅絲用量合計(jì)(萬(wàn)米/月)目前供應(yīng)商1深圳賽意法STS3001900賀利氏/田中/住友2江陰長(zhǎng)電3502200康強(qiáng)/賀利氏/達(dá)博3無(wú)錫華晶30250康強(qiáng)/賀利氏/達(dá)博4深圳安晶50200達(dá)博/康強(qiáng)5汕頭華汕120260賀利氏/康強(qiáng)/MKE6高怡企業(yè)80350康強(qiáng)/MKE7寧波明晰80210康強(qiáng)/達(dá)博8上海尼西200290賀利氏/田中9三星1003500賀利氏/田中/MKE10天水華天1501500勵(lì)福/賀利氏/康強(qiáng)11日月光8005000賀利氏/田中/日鐵12樂山菲尼克斯150800賀利氏/田中13飛利浦電子180950賀利氏/住友14KEC100900賀利氏/MKE15捷敏電子100500賀利氏/田中16上海葵合150350賀利氏/MKE/住友17星科金朋202300MKE/賀利氏18南通富士通2001800賀利氏/達(dá)博/康強(qiáng)19凱虹1501600賀利氏/田中/住友20新康130350賀利氏/田中21天津飛思卡爾50650賀利氏/住友/田中22華達(dá)100250達(dá)博/賀利氏/康強(qiáng)(摘自百度搜索鍵合絲企業(yè)清單)4、 競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手以及行業(yè)標(biāo)桿1. 賀利氏:目前世界最大的鍵合金絲生產(chǎn)廠家,在中國(guó)有常熟和招遠(yuǎn)兩個(gè)工廠,鍵合絲業(yè)務(wù)涉及金絲、銅絲、鋁絲。大多數(shù)中高端客戶把他列為第一供應(yīng)商,目前他們的整個(gè)大陸市場(chǎng)份額應(yīng)該在50%以上。2011年,金絲銷量為11.5噸,是我們中高端客戶最大的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手;2008年賀利氏收購(gòu)了美國(guó)K&S的鍵合絲業(yè)務(wù),其銅絲質(zhì)量全球領(lǐng)先,所以銅絲業(yè)務(wù)發(fā)展較快,很快取代康強(qiáng)和優(yōu)克等較早進(jìn)入市場(chǎng)的低端產(chǎn)品,處于壟斷地位。公司資金雄厚,進(jìn)入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)比較早,利用賀利氏的品牌及當(dāng)時(shí)國(guó)家的政策取得了比較龐大的市場(chǎng)網(wǎng)絡(luò),產(chǎn)品質(zhì)量比較穩(wěn)定,中高端市場(chǎng)尚國(guó)內(nèi)無(wú)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。金鍵合焊線 Heraeus的金焊線產(chǎn)品系列根據(jù)回路高度特性可以分為四類金焊線,即所謂的H系列、S系列、L系列和HTS系列(高抗拉強(qiáng)度)。每類產(chǎn)品均具有其獨(dú)特的特點(diǎn)和屬性。依據(jù)于封裝類型、焊線跨度、回路高度和鍵合需求,我們的焊線設(shè)計(jì)用于各種回路應(yīng)用。電氣屬性圖表熔斷電流vs.焊線直徑熔斷電流vs.焊線長(zhǎng)度電阻vs.焊線直徑 除了這四類主要產(chǎn)品之外,AFW還為獨(dú)特的應(yīng)用提供了許多專門設(shè)計(jì)的金合金,如FP系列鍵合焊線。AFW焊線提供直徑從0.6密耳(15祄)到3.0密耳(75祄)的產(chǎn)品。 我公司性能優(yōu)越的金焊線制造設(shè)施中心位于Heraeus 在新加坡新建的經(jīng)過(guò)QS 9000/ISO 9002/ISO 14001認(rèn)證的設(shè)施。Heraeus Ball Bonding WiresWithin three major classifications of Heraeus gold ball bonding wires, the right wire can be found for any ball bonding application. These groups take into account mechanical strength and looping characteristics.Gold Wire Segmentation by ApplicationGold Wire Segmentation by PropertiesPhysical PropertiesPropertiesUnits4N (99.99% Au)3N (99.9% Au)2N (99% Au)ResistivityuOhms cm2.2 - 2.4 2.4 - 2.73.0 - 3.Elastic ModulusGPa80 - 9585 - 10085 - 10Tensile StrengthN/mm2 240 250 260Heat Affected Zone LengthNormalShorterShortestNeck Strength% Tensile Strength85 - 9085 - 9590 - 95Reliability PerformanceLowMediumHighLooping PerformanceGoodExcellentExcellentBondabilityExcellentExcellentGoodMolding PerformanceGoodExcellentExcellentGold Bonding WiresHeraeus gold bonding wires are manufactured from high-purity starting materials (99,999 %) with doping additions. New applications and their increased requirements led to the development of alloyed gold bonding wires. All wires are corrosion resistant and display homogeneous chemical composition and stable mechanical properties.The wire surfaces are very clean and of high quality. Gold bonding wires are principally used in the production of plastic packaged components. The highest processing rates are achieved by using the ball/wedge bonding process.123Ball Bonding Gold WiresHeraeus offers a wide selection of gold ball bonding wires in a full range of diameters to suit your applications, from high-power and discrete components to high pin-count, ultra-fine pitch devices.Read moreWedge Bonding Gold WiresOur wedge bonding gold wires are optimized for tail and loop consistency and provide excellent bondability for high-frequency and opto-electronic applications.Read moreStud Bumping Gold WiresHeraeus has developed gold wire products specifically for advanced stud bumping of wafers and other materials used in flip-chip and chip-to-chip applications.Read moreHeraeus Stud Bumping Bonding WiresHeraeus Gold Stud Bumping Wires provide versatility for all types of bumping applications including standard stud, coined, and stacked bumps. Available in either 2N or 4N compositions, it delivers consistent bump height and long-term bond stability.Stud Bumping Gold Wire Selection MatrixAttribute4N (99.99% Au)2N (99% Au)Tail HeightLowLowTail ConsistencyExcellentExcellentBondabilityExcellentGoodShear Strength LevelHighHigherSensitive Pad ApplicationsExcellentGoodLong Term Bond StabilityGoodGoodUse as Conventional Ball Bonding WireYesNoConductivity (Ohm cm)2.33.2但是由于公司管理的一些問(wèn)題,近幾年公司核心員工離職較多,同時(shí)憑借其壟斷地位,對(duì)客戶的服務(wù)不到位。母合金配方和工藝的研發(fā)和應(yīng)用試驗(yàn)中心在國(guó)外,為外方所控,所以產(chǎn)品的研發(fā)完全依賴國(guó)外,不為合資企業(yè)所控。2. 寧波康強(qiáng):國(guó)內(nèi)上市公司(代碼:002119),國(guó)內(nèi)最大的引線框架生產(chǎn)商,2002年開始生產(chǎn)金絲,跟金絲年用量超過(guò)1噸的江陰互為股東,故有一定的市場(chǎng)保證,開始發(fā)展比較快,但2006年以后一直保持在1噸左右,其技術(shù)來(lái)自于北京達(dá)博,以后主要靠來(lái)自賀利氏的一個(gè)工程師(已離開),技術(shù)過(guò)時(shí),缺少技術(shù)支持和研發(fā)能力,采取與框架、銅絲等捆綁銷售政策,有一定的優(yōu)勢(shì),是目前中低端市場(chǎng)的主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。由于金絲低端市場(chǎng)飽和,06年開始著手銅絲市場(chǎng),并將重點(diǎn)放在銅絲上面,但由于銅絲僅限于高純銅拉細(xì),不涉及微量元素添加,技術(shù)含量低,所以市場(chǎng)份額逐漸被后來(lái)進(jìn)入的賀利氏等其他廠家占據(jù),目前主要客戶除了互相持股的江陰外,還有華潤(rùn),華晶,天水等國(guó)內(nèi)客戶的低端產(chǎn)品。寧波康強(qiáng)電子股份有限公司(股票代碼:002119),于2007年3月2日深交所上市,總股本9710萬(wàn)股,總資產(chǎn)8.5億元,凈資產(chǎn)5.3億元。2006年銷售收入6.3億元,凈利潤(rùn)4236萬(wàn)元。公司專業(yè)生產(chǎn)半導(dǎo)體封裝用材料:1、引線框架:包括集成電路框架,以及電力電子器件框架、表面貼裝元器件框架和TO-92、TO-3P等分立器件框架,產(chǎn)銷規(guī)模連續(xù)十一年居國(guó)內(nèi)同行第一,產(chǎn)能250億只;2、鍵合絲:包括鍵合金絲,產(chǎn)能3噸;國(guó)內(nèi)唯一批量生產(chǎn)的鍵合銅絲,性能指標(biāo)超過(guò)進(jìn)口產(chǎn)品,07年底產(chǎn)能將達(dá)到1噸。3、智能卡IC載帶:國(guó)內(nèi)首創(chuàng),公司自主設(shè)計(jì)制造了一條寬幅曝光、蝕刻生產(chǎn)線,生產(chǎn)樣品達(dá)到用戶要求,并通過(guò)了信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金驗(yàn)收。該產(chǎn)品的研發(fā)成功為蝕刻生產(chǎn)引線框架,IC載帶柔性印刷電路板等項(xiàng)目創(chuàng)造了條件。4、合金絲材料:07年新開發(fā)產(chǎn)品,目前已引進(jìn)日產(chǎn)全自動(dòng)金屬絲加工機(jī)3臺(tái),年內(nèi)達(dá)到21臺(tái),年產(chǎn)1500噸。合金絲材包括慢走絲線切割機(jī)用合金銅絲,計(jì)劃開發(fā)晶體多組切片機(jī)用切割線,可以提高太陽(yáng)能電池、集成電路等半導(dǎo)體切片生產(chǎn)效率和成品率。公司2001年被評(píng)為國(guó)家級(jí)重點(diǎn)高新技術(shù)企業(yè),1996年起相繼通過(guò)ISO9001、ISO14001、QS-9000等體系認(rèn)證。2005年被評(píng)為中國(guó)半導(dǎo)體支撐業(yè)最具影響力企業(yè),2006年鍵合銅絲被評(píng)為第一屆中國(guó)半導(dǎo)體創(chuàng)新產(chǎn)品。2006年公司經(jīng)省科技廳批準(zhǔn),成立省級(jí)工程技術(shù)研發(fā)中心。鍵合金絲事業(yè)部康強(qiáng)金絲:寧波康強(qiáng)電子股份有限公司新增生產(chǎn)項(xiàng)目,成立于2003年3月,一期總投資4000萬(wàn)元,主要進(jìn)行鍵合金絲、蒸發(fā)金、金靶材及其他金基合金材料的生產(chǎn)及銷售。到2006年底,年生產(chǎn)能力2噸。該項(xiàng)目全套引進(jìn)歐洲及日本先進(jìn)的技術(shù)、設(shè)備;聘請(qǐng)國(guó)內(nèi)外一流的人才負(fù)責(zé)技術(shù)和管理工作。康強(qiáng)金絲:于2003年10月初正式開始批量生產(chǎn),產(chǎn)品經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)知名大用戶的批量考核認(rèn)定,各項(xiàng)指標(biāo)均已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平??祻?qiáng)金絲:將以最優(yōu)惠的價(jià)格向顧客提供質(zhì)量可靠的一流的產(chǎn)品,并持續(xù)改進(jìn)我們的技術(shù)、工藝,提供最優(yōu)良的服務(wù)。 控股模具公司本公司控股95的北京康迪普瑞模具技術(shù)有限公司是專業(yè)從事精密IC引線框架模具、精密粉末冶金模具及其備件的加工制造,主要的加工設(shè)備全部來(lái)自瑞士、日本、德國(guó)、美國(guó)等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家,目前已達(dá)30余臺(tái)。公司依托先進(jìn)的CAD/CAPP/CAM軟件資源和人才優(yōu)勢(shì),采用國(guó)際先進(jìn)的加工設(shè)備和制造技術(shù),承接各種高精密模具及零配件的加工。 公司主導(dǎo)產(chǎn)品有: 精密沖壓模具(包括IC引線框架模具、電機(jī)定轉(zhuǎn)子片模具等) 零配件 3. 煙臺(tái)勵(lì)福:由林良負(fù)責(zé)籌建,2005年底生產(chǎn),曾進(jìn)入國(guó)內(nèi)高端客戶,但是2007年林良離職之后,缺少持續(xù)的研發(fā)能力,遂從高端客戶退出,主要靠林良留下的幾個(gè)低端型號(hào),但銷售投入較高,現(xiàn)金絲年銷量約900公斤,主要是天水華天、廣東等低端市場(chǎng),銅絲也涉足不久,主要靠買半成品回來(lái)加工,目前只有一家客戶。煙臺(tái)招金勵(lì)福貴金屬股份有限公司開發(fā)區(qū)分公司其前身為勵(lì)福實(shí)業(yè)(煙臺(tái))有限公司,成立于2004年,主要從事鍵合金線、鋁線、銅線和蒸發(fā)金、靶材,以及用于特殊用途的金屬和合金材料的生產(chǎn)與銷售。 該公司廠房圖: 產(chǎn)品圖片: 4. 北京達(dá)博:國(guó)內(nèi)較早從事金絲研究的廠家之一,但技術(shù)一直沒有較大突破,產(chǎn)品型號(hào)單一,質(zhì)量不穩(wěn)定,發(fā)展較慢。2009年初,南通華達(dá)在與我方合作無(wú)望后,購(gòu)買其部分股份,因而也得到部分市場(chǎng),金絲年銷售量為1.2噸左右,其股東南通控股方華達(dá)及子公司南通富士通的金絲年用量將近2噸,而只能用其200多公斤,高端封裝無(wú)奈只能選用賀利氏和日本進(jìn)口金絲;銅絲涉足不久,尚處于試驗(yàn)階段。目前主要客戶除南通華達(dá)和富士通外,主要是江陰,華晶,天水等國(guó)內(nèi)企業(yè)的低端產(chǎn)品,廣東的分立器件封裝市場(chǎng)以及蒸發(fā)金市場(chǎng)也有一定的市場(chǎng)份額。北京達(dá)博產(chǎn)品介紹鍵合絲作為芯片與框架的連接線廣泛應(yīng)用于電子封裝領(lǐng)域,主要包括金絲、銀絲、銅絲、鋁絲等。其中金絲、銀絲、銅絲、合金絲、鈀銅絲等應(yīng)用于熱壓鍵合和熱超聲鍵合過(guò)程,鋁絲一般用于超聲鍵合過(guò)程。鍵合絲的選擇取決于客戶要求,封裝形式、成本、不同鍵合工藝和鍵合設(shè)備對(duì)產(chǎn)品都有不一樣的要求。鍵合絲的材質(zhì)和線徑對(duì)鍵合時(shí)的線弧形狀、高度和強(qiáng)度均有影響,其抗氧化性、電性能、可靠性等也都有區(qū)別。為了保證鍵合絲產(chǎn)品的一致性,鍵合絲必須符合以下要求: 產(chǎn)品線徑的一致性 溫度變化時(shí)的穩(wěn)定性 潔凈的絲表面 順暢的放線性能和直線性 鍵合可靠性高,弧形好鍵合絲的高可靠性和高品質(zhì)取決于嚴(yán)格的成分控制、穩(wěn)定的產(chǎn)品特性和嚴(yán)格的加工過(guò)程的控制。5. 優(yōu)克:國(guó)內(nèi)生產(chǎn)銅絲較早企業(yè),2008年與蘭州理工大學(xué)合作開始生產(chǎn)銅絲。前期與銅絲用量較大的天水華天合作銷售,以前有一定的市場(chǎng),但由于只限于單晶銅生產(chǎn),技術(shù)沒有突破,華天已與其脫離關(guān)系,全部采用賀利氏,目前運(yùn)營(yíng)很困難,正在考慮金絲等其他產(chǎn)品,但缺少技術(shù)來(lái)源。6.日本田中:世界上第二大的金絲生產(chǎn)廠家,07年兼并日本三菱鍵合絲事業(yè)部,在杭州設(shè)有工廠,主要是金絲的后道加工分裝。在主要市場(chǎng)在日本、臺(tái)灣和歐美,國(guó)內(nèi)銷售不多,主要是國(guó)內(nèi)保稅區(qū)的日本和歐美公司,這些公司在國(guó)外一直使用田中的鍵合絲,但市場(chǎng)份額受到賀利氏的強(qiáng)烈沖擊。產(chǎn)品以金絲為主,銅絲很少。目前其價(jià)位最高,但質(zhì)量比較穩(wěn)定。鍵合絲廣泛應(yīng)用於IC、LSI、電晶體等領(lǐng)域的鍵合絲。對(duì)於日新月異的半導(dǎo)體技術(shù)可提供最契合的先進(jìn)產(chǎn)品。金鍵合絲金合金鍵合絲Hand Free Case銅鍵合絲功率用鋁鍵合絲鍵合鋁帶鋁-矽鍵合絲銀鍵合絲金鍵合絲特色從DIP、SIP乃至於QFP、BGA、FBGA等各種型態(tài)的封裝皆可對(duì)應(yīng)也可對(duì)應(yīng)最近的堆疊封裝、超薄型封裝使用高強(qiáng)度型,可借由細(xì)線化降低成本以金鍵合絲的特性及類型區(qū)分之用途(線徑25m、球徑線徑2.5)類型斷裂荷重(mN)拉伸率(% )再結(jié)晶長(zhǎng)度(m)用途特色規(guī)格平均規(guī)格平均高線弧Y64-103862.0-6.03.5350-400LED, TO, DIP, SIPGHA288-1271152.0-7.04.0250-290DIP, SIP, PLCC,QFP中線弧GSA69-1441061.0-7.04.0170-190QFN, QFP,DIP,SIP.CSP良好的第二接合性、對(duì)應(yīng)小電極GSB79-1551181.0-7.04.0140-160QFN, QFP,BGA, DIP, SIP.CSPM388-1321192.0-7.04.0220-260DIP, SIP, QFPFA88-1321072.0-7.04.0180-200DIP, SIP, QFP,BGA,CSPGMH102-1541282.0-7.05.0160-190DIP, SIP, QFP,BGA,S-CSP耐振動(dòng)性優(yōu)良、對(duì)應(yīng)微間距對(duì)應(yīng)長(zhǎng)短線弧GMG97-1731352.0-7.04.0150-170對(duì)應(yīng)小電極、微間距對(duì)應(yīng)長(zhǎng)短線弧GFC76-1521142.0-7.04.0150-170抑制金線偏移優(yōu)良、對(duì)應(yīng)小電極、微間距GFD90-1661272.0-7.04.0150-170GFB108-1811232.0-10.05.0140-160對(duì)應(yīng)抑制金線偏移優(yōu)良的微間距GMH2118-1861512.0-7.04.5120-140低線弧GLD98-1371112.0-7.05.0130-140DIP, SIP, QFP,BGA,S-CSP GLF98-1571302.0-7.05.0110-130耐頸部損傷、對(duì)應(yīng)微間距對(duì)應(yīng)超低線弧金合金線GPG102-1541282.0-6.04.0130-160DIP, SIP, QFP,BGA,S-CSP超越純度99.9%的金線之高信賴性、對(duì)應(yīng)微間距對(duì)應(yīng)鹵素樹脂 GPG Series對(duì)應(yīng)無(wú)鹵素樹脂 GPHGPG-295-1711332.0-7.04.5130-160GPG-390-1601282.0-7.04.5130-160GPH90-1661282.0-8.04.0130-160可透過(guò)使用高強(qiáng)度型來(lái)對(duì)應(yīng)微間距短線弧焊線長(zhǎng)線弧焊線多層焊線金合金鍵合絲特色可縮小焊線時(shí)的金球壓著徑提升焊線后歷時(shí)性的接合信賴性可在舊有的打線機(jī)上使用連續(xù)接合時(shí),不會(huì)發(fā)生打線停止及拉力強(qiáng)度降低的情況200 1000小時(shí)后之狀態(tài)GPG,GPG-2金線(純度99.99)GPG, GPG-2, GPG-3 型特色與鹵素樹脂相配合實(shí)現(xiàn)高接合可靠性壓著球形狀很穩(wěn)定。真圓度極高(GPG-2)連續(xù)接合性非常優(yōu)異(GPG-3)GPH型特色與無(wú)鹵素樹脂相配合實(shí)現(xiàn)高接合可靠性Hand Free Case特色不需直接接觸卷動(dòng)鍵合絲的承軸,就可以自焊線機(jī)上裝卸處置不良率降低從盒里取出裝置於焊線機(jī)上金線銅鍵合絲CA-1, CLR-1A, CFB-1, TCA1, TCB1, TPCW, TOCW 型特色材料費(fèi)比金低廉,可降低成本CA-1:擁有良好的信賴性及線尾接合性的銅合金線CLR-1A:高性能的貴金屬披覆銅線CFB-1:擁有穩(wěn)定的線尾接合性的裸銅線TCA1:擁有圓度極高的球形狀的裸銅線TCB1:擁有高度的電傳導(dǎo)度的軟質(zhì)裸銅線尺寸20m70m金與銅的物性比較表作為接合導(dǎo)體的優(yōu)良物性值Physical PropertiesAuCuResistivity:cm2.31.7Thermal conductivity:W/mK320398Youngs modulus:GPa80135高溫放置測(cè)試后的第一焊點(diǎn)部位之剖面組織透過(guò)與Al的相互擴(kuò)散,不容易有氣泡形成HTS conditions: Temp. 473K , Molded HF resin功率用鋁鍵合絲TANW 型特色優(yōu)良耐濕性優(yōu)良焊線性配合不同用途的Hard、Soft-1、Soft-2之產(chǎn)品齊全尺寸100m500m鋁線PCT:at 120, RH100%, 2atm鍵合鋁帶TABR 型特色優(yōu)良耐濕性(與TANW線同等)對(duì)應(yīng)多種尺寸尺寸w0.5mmw2.0mm、t0.05t0.25mm捆卷的長(zhǎng)度因鋁帶的尺寸而有所不同。鋁-矽鍵合絲TABW, TABN 型特色矽均勻分布穩(wěn)定的機(jī)械特性沒有卷曲、臟污、損傷的穩(wěn)定品質(zhì)優(yōu)良焊線性良好的耐濕性(TABN型)尺寸18m80m鋁-矽線銀鍵合絲SEA, SEB型特色與金線相比材料費(fèi)低廉,與銅線相比接合性優(yōu)異在低波長(zhǎng)區(qū)具有高反射率與2N(純度為99.00%)金線相當(dāng)?shù)碾娮璞茹y合金鍵合絲SEA型金線、銅線、銀線的特性電阻比反射率7.日本住友:世界上第三大金絲生產(chǎn)廠家質(zhì)量較好,價(jià)位高。在目前國(guó)內(nèi)企業(yè)中的認(rèn)知度高,一些高檔封裝選用該公司金絲比較多,屬于國(guó)際客戶中一個(gè)比較大的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。目前已在上海建廠,主要是金絲的后道加工分裝,重點(diǎn)針對(duì)國(guó)外市場(chǎng)和部分保稅區(qū)內(nèi)的國(guó)外客戶。2、 現(xiàn)行生產(chǎn)工藝1、 拉絲法大體工藝流程:(1) 熔鑄(2) 拉拔(3) 細(xì)拉(4) 超微細(xì)拉(5) 退火(6) 包裝該方法具有:靈活性大,拉拔工藝、工模具、設(shè)備簡(jiǎn)單,維護(hù)方便,操作容易,投資少。2、 靜液擠壓法 該方法被美國(guó)的少數(shù)公司所采用,其中,技術(shù)最先進(jìn)的當(dāng)屬M(fèi)etalforming公司。靜液擠壓法的工藝原理將在第二章介紹。靜液擠壓法相對(duì)于傳統(tǒng)的拉絲法的優(yōu)點(diǎn)主要有:(l)由于拉絲時(shí)容易產(chǎn)生斷絲,因此對(duì)原材料的要求較高。靜液擠壓與拉拔時(shí)的受力情況不同,很少出現(xiàn)斷絲,對(duì)原材料要求相對(duì)較低;(2)靜液擠壓法可以選用較大的擠壓比,從而可以減少加工道次;(3)制品的性能優(yōu)于拉拔方法的產(chǎn)品。據(jù)Metalforming公司的公開資料顯示,制品的直徑波動(dòng)僅0.2%,而采用拉拔法生產(chǎn)的超細(xì)絲直徑波動(dòng)一般在5%。其示意圖如下:圖1 美國(guó)Metalforming公司等靜壓擠壓工藝(Augmented Hydrostatic Extrusion(HYDRAW)示意圖 該工藝也已成功制備出了0.4mil (=10m)的超細(xì)健合金絲,該公司的技術(shù)己經(jīng)非常成熟。據(jù)Metalforming公司公開資料顯示,采用HYDRAW技術(shù)所制備的超細(xì)鍵合金絲除了可以將絲徑做得很細(xì)外,所加工出的細(xì)絲還具有一些優(yōu)良性能。3、 璃包覆熔融紡線法該方法的原理如圖所示將原料棒或小塊放入玻璃管中,在玻璃管下端部采用感應(yīng)加熱將合金融化,依靠融化合金的熱量使與其接觸的玻璃管軟化并與熔融合金潤(rùn)濕性緊密接觸,在一定的拉力下拉成很細(xì)的毛細(xì)玻璃管,金屬熔體流過(guò)毛細(xì)管并經(jīng)過(guò)冷卻,就可以獲得連續(xù)的玻璃包覆線材該方法可以獲得2協(xié)m一-20pm的細(xì)絲,該方法己被用于非晶態(tài)純金屬(cu,Au,Ag,Fe等)和鎳基合金絲材的制備。3、 研究方向1、鍵合金絲的發(fā)展趨勢(shì) :隨著半導(dǎo)體行業(yè)的迅速發(fā)展,產(chǎn)品封裝主要向高密度、小體積、功能全、智能高方向發(fā)展,這對(duì)鍵合金絲提出更高要求。鍵合金絲和金窄帶材是用于集成電路或晶體管芯片管芯與引線框架連接的關(guān)鍵引線材料。近年來(lái)大規(guī)模集成電路集成化程度越來(lái)越高,對(duì)金絲的規(guī)格要求也越來(lái)越小,性能越來(lái)越穩(wěn)定。金窄薄帶材料作為內(nèi)引線,具有優(yōu)異的導(dǎo)電性能和長(zhǎng)期使用穩(wěn)定性和高可靠性等優(yōu)點(diǎn),在多種特殊電路設(shè)計(jì)中具有顯著的優(yōu)越性和不可替代性:它適用于功率器件的大電流傳輸,有效地提高大功率信號(hào)的負(fù)載傳輸能力;適用于傳輸高頻信號(hào)的電路連接,有效地降低高頻電路中的寄生參數(shù)、并使電感更小、可靠性更高,從而提高高頻信號(hào)的傳輸能力;適用于大規(guī)?;旌想娐烽g的模塊連接,有效地提高電路的可靠性。 同時(shí)隨著半導(dǎo)體器件集成度的進(jìn)一步提高,器件上的電極數(shù)增多,電極間距變窄,而且鍵合高速度化要求鍵合球徑小型化或加長(zhǎng)鍵合絲的長(zhǎng)度。健合金絲的細(xì)線化是解決電極間距窄化和球徑小型化的有效辦法,通過(guò)細(xì)線化還可達(dá)到降低成本的目的。為此,迫切需要機(jī)械強(qiáng)度高、熱壓后的接合強(qiáng)度相同的鍵合金絲。這就需要最佳設(shè)計(jì)合金組成,研究微量添加元素的作用效果,提高金絲的強(qiáng)度。 日本田中、住友及新口鐵和德國(guó)的賀利氏等公司針對(duì)鍵合金絲細(xì)線化和接合性問(wèn)題,研究了添加元素對(duì)金合金細(xì)線化的效果,并通過(guò)添加廉價(jià)元素降低金絲成本,相繼開發(fā)出高性能的新型鍵合金絲,已進(jìn)入實(shí)用階段。賀利氏招遠(yuǎn)貴金屬材料有限公司和賀利氏招遠(yuǎn)(常熟)電子材料有限公司(簡(jiǎn)稱賀利氏)在2006年將主要就半導(dǎo)體封裝用的細(xì)線徑、高強(qiáng)度、低弧度、長(zhǎng)弧形、高可靠性金絲進(jìn)行研發(fā)和生產(chǎn)。此外,賀利氏還提出要加速鍵合銅絲、純鋁絲的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。 日本田中電子工業(yè)株式會(huì)社通過(guò)深人研究,發(fā)現(xiàn)在高純金中添加0.0001%-0.1% Mn及0.0001%-0.04%La,Y, Gd, Be, Ca, Eu,或者添加一定數(shù)量的C和Mn以及0.02%-2.0%Pd、Pt、Cu、Ag、Ni,可提高金合金絲在高溫環(huán)境下的長(zhǎng)時(shí)間放置性能,且鍵合球的正圓度好,振動(dòng)斷裂率低,IC芯片不易產(chǎn)生裂紋,用該金絲可進(jìn)行絲焊和球焊。 在高純金,添加Ca,Y,Sm,In,Be,Ge,使Au的晶格發(fā)生變化,從而提高了再結(jié)晶溫度。由于添加元素在晶界析出,提高了常溫機(jī)械強(qiáng)度和耐熱性能,降低了鍵合時(shí)的回線高度。鍵合球可進(jìn)一步小型化、細(xì)線化,健合時(shí)弧不塌陷或變形,能進(jìn)行半導(dǎo)體器件的長(zhǎng)間距多引線鍵合,解決了以往金絲由于球頸部再結(jié)晶溫度低、耐熱性差、強(qiáng)度不足等缺陷造成的斷線問(wèn)題。但添加元素的添加量要嚴(yán)格控制,不能超出添加范圍,否則適得其反。5種元素的合計(jì)添加范圍為0.002%-0.02%,若添加量0.02%則弧形歪曲,接合可靠性低,最佳添加范圍為0.004%-0.015%。 目前微量添加元素的作用和Au-Cu-Ca、Au-Ag、Au-Ni、Au-Sn(In)、Au-Pt(Pd)等合金

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