Материалы для соединения полупроводникового кристалла к упаковке

Материалы для соединения кристалла к упаковке — это металлические взаимосоединительные материалы, используемые для установления электрических соединений между площадками чипа и подложками корпуса, свинцовыми рамами или силовыми клеммами. В основном они включают круглые соединительные провода и прямоугольные ленты.

Chalco может поставлять золотую склеивающую проволоку, медную склеивающую проволоку, алюминиевую склеивающую проволоку, серебряный сплав и алюминиевую ленту. Материалы могут быть согласованы с конструкцией упаковки, металлизацией площадок, требованиям к токовой несущности, процессу склеивания и требованиям к надёжности.

Эти продукты подходят для упаковки ИС, светодиодов, дискретных приборов, IGBT, SiC и силовых модулей. Диаметр провода, размеры ленты, нагрузка на разрыв, удлинение, состав сплава и системы покрытия можно настраивать.

Выбираете материалы для нового проекта по упаковке или оцениваете альтернативу вашему текущему соединительному проводу? Отправьте информацию о текущем материале, диаметре проволоки, металлизации площадки, типе упаковки и оборудовании для соединения. Chalco поможет подобрать подходящий материал для соединения.

Обсудить проект

Линейка склеивающих материалов для упаковки полупроводников

Материалы взаимосоединения кристалла к упаковке Chalco в основном делятся на соединяющие провода и ленты для соединения. Соединяющие провода подходят для мелких соединений, сложных петель и автоматизированной упаковки больших объёмов, тогда как ленты обеспечивают большую площадь контакта и в основном используются для соединений с высоким током в силовых устройствах.

Соединительная проволока для упаковки полупроводников

Соединяющая проволока для упаковки полупроводников — это тонкая металлическая проволока, используемая для соединения площадок чипов с подложками упаковки, свинцовыми рамами или клеммами устройств и установления электрических межсоединений внутри корпуса. Состав провода, диаметр, нагрузка на разрыв и удлинение влияют на формирование шарика, управление петлями, прочность соединения и надёжность корпуса.

Chalco может поставлять медные, алюминиевые, золотые и серебряные склеивающие провода. Диаметр провода и механические свойства можно соответствовать типу упаковки, материалу колодки и оборудованию для склеивания.

Нужно более четкое сравнение золотых, серебряных, медных и алюминиевых склеивающих проводов по характеристикам, процессу, стоимости и подходящим упаковкам? Прочитайте «Сравнение золотой, серебряной, медной и алюминиевой связывающей провода», чтобы выбрать более подходящий материал для вашего проекта.

Связывающая лента для упаковки полупроводников

Склеивающая лента для упаковки полупроводников — это прямоугольный металлический материал с большой площадью контакта, низким профилем соединения и низкой паразитической индуктивностью. Она в основном используется в силовых устройствах и высокочастотных корпусах. Chalco может поставлять ленты из алюминия, золота, меди и серебра с гладкими краями и без заметных заусенцев, подходящие для ультразвукового соединения при комнатной температуре.

Связывающая проволока против ленты для крепления

Соединяющая проволока имеет круглое сечение и подходит для мелких площадок, сложных петель и многонаправленных межсоединений. Склеивающая лента имеет прямоугольное сечение и может обеспечивать большую площадь контакта в ограниченном пространстве, что делает её более подходящей для соединений с высоким током и низким профилем.

Соединительная проволока обеспечивает большую гибкость прокладки и подходит для небольших площадок, узких шагов и сложных путей соединения. Лента для соединения больше сосредоточена на площади контакта, пропускной способности тока и использовании пространства в силовых агрегатах. В итоге также следует учитывать размеры площадок, рабочий ток, высоту петли, оборудование для соединения и технические характеристики инструмента.

Для более подробного сравнения их процессов, производительности и применений см.: Wire bonding vs ribbon bonding

Ключевые преимущества материалов для сцепления штамп-упаковка

Соединительные провода и ленты могут установить стабильные соединения между площадками чипа и носителями упаковки. Различные материалы, размеры и конструкции могут соответствовать требованиям — от передачи сигнала с тонким шагом до соединений с высоким током в силовых устройствах.

• Высокая электрическая и теплопроводность: золото, медь, алюминий и серебряные сплавы обеспечивают хорошую электрическую проводимость, помогая снизить сопротивление соединения и улучшить теплопередачу внутри устройства.
• Совместимы с разными конструкциями корпуса: Тонкий соединяющий провод подходит для плотных макетов, маленьких площадок и сложных петлей, а плотная проволока и лента — для IGBT, SiC и силовых модулей.
• Гибкий выбор материалов: золотая проволока делает акцент на устойчивости процесса, медная — между проводимостью и стоимостью, алюминиевая проволока подходит для ультразвукового клиновидного соединения, а серебряный сплав сочетает в себе электрическую проводимость, теплопроводность и экономичность.
• Обеспечивает эффективное автоматическое сцепление: Стабильный диаметр проволоки, нагрузка на разрыв, удлинение и качество поверхности помогают улучшить формирование мяча, расмотывание и стабильность непрерывного сцепления.
• Поддержка надёжности корпуса: Согласование материала, металлизации и процесса сцепления колодок снижает риск разрыва провода, подъёма соединения, трещин пятки и разрушения интерфейса.
• Поддерживает миниатюризацию и высокий ток: круглый тонкий провод обеспечивает упаковку с тонким шагом, а прямоугольная лента обеспечивает большую площадь контакта для низкопрофильных, высокотоковых соединений.
• Поддерживает оптимизацию затрат: подходящее решение можно выбрать из систем золота, меди, алюминия, серебряного сплава и покрытых покрытием в соответствии с целями по производительности и надёжности.

Применение склеивающих материалов

Провода и ленты для сцепления с чалько могут использоваться в полупроводниковых корпусах — от соединений сигналов с тонким шагом до высокотоковых соединений. Материалы могут быть согласованы с конструкцией площадки, требованиями к несущей токовой системе и процессом соединения.

Силовой модуль, упаковка IGBT и SiC

В применении силовых полупроводниковых проводов и лент тяжёлый алюминиевый провод, алюминиевый сплав и лента подходят для условий высокого тока и циклирования питания, а также могут использоваться в MOSFET, IGBT, SiC устройствах и модулях управления высокой мощностью. Лента для соединения обеспечивает большую площадь контакта и подходит для низкопрофильных соединений с высоким током.

Светодиодная упаковка

Соединительная проволока для светодиодной упаковки может использовать золотую склеивающую проволоку, серебряный сплав и серебряный сплав с золотым покрытием в светодиодных системах, дисплеях, подсветке и светофорах, обеспечивая стабильное формирование шарика, электрическую и теплопроводность, а также долгосрочную надёжность.

Упаковка IC

Для соединителей упаковки ИС золотая проволока, медная проволока и серебряный сплав могут использоваться в аналоговых ИС, цифровых ИС и высококонтактных устройствах, что соответствует требованиям тонкоходных соединений, стабильных петель и высокоскоростного непрерывного соединения.

Дискретные полупроводниковые устройства

Эти материалы могут использоваться в диодах, транзисторах, МОП-транзисторах и других дискретных устройствах. Тонкий соединяющий провод, плотный алюминиевый провод или лента можно выбирать в зависимости от размеров площадки и рабочего тока.

РЧ, микроволновые и оптоэлектронные устройства

Подходит для радиочастотных модулей, MMIC, микроволновых сборок, лазеров и оптических коммуникационных устройств. Тонкая золотая проволока и лента для соединения могут удовлетворить требования к небольшим площадкам, высокочастотной передаче и низкой паразитной индуктивности.

Гибридные схемы, MEMS и датчики

Эти материалы могут использоваться в гибридных схемах с керамической подложкой, MEMS, датчиках и корпусах с глубокой полостью для создания надёжных соединений между площадками чипов и дорожками подложки или клеммами устройства.

Процесс производства склеивающей проволоки и ленты

Chalco контролирует состав сырья, условия плавления, точность формования, термическую обработку и чистоту поверхности на протяжении всего производства, чтобы добиться единого диаметра проволоки или размеров ленты, нагрузки на разрыв, удлинение и размотку.

Выбор сырья и дизайн композиции

Для золота, серебра, меди, алюминия и их сплавных систем выбираются сырье высокой чистоты. Микролегирование или легирование разрабатывается с учётом целевой проводимости, твёрдости, удлинения, устойчивости к окислению и характеристик соединения.

Вакуумная плавка и непрерывное литье

Сырье проходит вакуумную плавку, легирование и электромагнитное перемешивание для улучшения однородности состава, затем непрерывное литье в проволочные или ленточные заготовки, подходящие для последующего процесса. Оборудование поддерживает температуры плавления до примерно 1600°C и непрерывные литерные заряды до 10 кг.

Проволока или точная прокатка

Склеивающая проволока протягивается через несколько проходов для постепенного уменьшения диаметра, а лента для склеивания проходит с точной прокатой и размером формируется с постоянным прямоугольным сечением. Деформация и скорость обработки в каждом проходе должны тщательно контролироваться, чтобы избежать царапин, изменений размеров и локального внутреннего напряжения.

Промежуточный отжиг и корректировка имущества

Отжиг в защитной атмосфере выполняется во время протяжения или прокатки для корректировки структуры зерна, твёрдости, нагрузки на разрыв и удлинения. Оборудование поддерживает температуры отжига до 600°C для удовлетворения механических характеристик различных профилей контуров, корпусов с низким контуром и силовых агрегатов.

Окончательный чертеж, точная прокатка и обработка поверхности

Для достижения окончательных размеров используется ультратонкий прокат или точное прокатывание. Голая медная проволока, медная проволока с палладиевым покрытием, медная проволока с золотым палладием и серебряная проволока с золотым покрытием также требуют непрерывного покрытия, тогда как производство ленточной проволоки для склеивания сосредоточено на плоскости краёв, контроле заусенцев и чистоте поверхности.

Точная намотка и намотка катушек

Готовый материал намотан на заданные катушки под постоянным натяжением. Схема намотки, тангаж и стабильность размотки контролируются для снижения пересечения проволоки, рыхлой намотки и ненормальной подачи при высокоскоростном склеивании.

Инспекция и чистая упаковка

Перед отправкой проверяются состав материала, диаметр и толщина проволоки или ленты, нагрузка на разрыв, удлинение, электрическое сопротивление, покрытие и качество поверхности. Квалифицированные изделия аккуратно перематываются и упаковываются отдельно, чтобы предотвратить влагу, окисление, загрязнение и повреждения при транспортировке. Нагрузка на разрыв и удлинение являются важными показателями обрабатываемости склеивающей проволоки.

От склеивающих материалов до межсоединений упаковки

После производства материал соединения должен быть согласован с соответствующим процессом соединения, основанным на типе провода, размерах колодки и структуре упаковки:

Шариковое соединение: подходит для золотой проволоки, медной проволоки и некоторых тонких серебряных сплава. Обеспечивает высокую скорость склеивания и широко используется для микросхем, светодиодов и автоматизированных упаковок с большим объемом.

Клиновидное соединение: подходит для алюминиевой проволоки, плотной проволоки и ленточных лент, а также может использоваться для золотой проволоки. Подходит для небольших площадок, низкопрофильных соединений, высокочастотных корпусов и упаковки устройств питания.

Шариковое склеивание или клиновидное склеивание? Прочитайте «Шариковое склеивание против клиновидного соединения», чтобы понять различия и выбрать подходящий процесс соединения для вашего материала.

Параметры выбора и настройки материала для склеивания

Склеивающие материалы должны быть согласованы со структурой упаковки, поверхностью площадки и оборудованием для склеивания. В зависимости от существующего материала или новых требований проекта Chalco может регулировать диаметр проволоки, нагрузку на разрыв, удлинение, состав сплава и структуру покрытия.

• Тип корпуса: IC, LED, дискретные устройства, IGBT, SiC, силовые модули или гибридные схемы
• Тип материала: золото, медь, алюминий или серебряный сплав; голая, легированная или покрытая проволока
• Размеры изделия: диаметр соединительной проволоки или ширина и толщина ленты
• Механические свойства: нагрузка на разрыв, удлинение, твёрдость и требования к контурам
• Информация о площадках: металлизационный материал и размеры площадки чипа, подложки или свинцовой рамы
• Процесс склеивания: шариковое склеивание, клиновидное, ультразвуковое или термозвуковое склеивание
• Оборудование и инструменты: модель крепления и спецификации капилляра или клина
• Требования к надёжности: тесты на вытяжение, сдвиг, высокие температуры, влажное нагревание, циклирование питания или другие валидационные тесты
• Требования к поставке: модель катушки, длина одной катушки, количество образца и ожидаемый объём производства

Металлизация площадок, размеры площадки, тип оборудования, материал проволоки, диаметр, удлинение и прочность на растяжение — все это важные факторы при определении раствора соединения.

Отправьте актуальную спецификацию, чертеж упаковки или информацию о склеивании. Chalco может помочь с подбором материалов и валидацией образцов.

Получите советы по спецификациям

Часто задаваемые вопросы по материалам для склеивания

Что такое материалы для склеивания кристалла к упаковке?

Это металлические соединительные материалы, используемые для соединения площадок чипов с подложками упаковки, свинцовыми рамами или силовыми клеммами. Основные формы — это круглый соединительный провод и прямоугольная лента.

Какие клеящие материалы может поставить Chalco?

Chalco может поставлять золото, серебряные, медные и алюминиевые склеивающие провода, а также золото, серебро, медные и алюминиевые ленты. Размеры, состав сплава и механические свойства могут быть соответствуют требованиям упаковки и оборудования.

В чём разница между склеивающей проволокой и лентой для крепления?

Соединительная проволока имеет круглое сечение, обеспечивает гибкую прокладку и подходит для мелких шагов и сложных петлей. Лента для склеивания имеет прямоугольное сечение и большую площадь контакта, что делает её удобной для низкопрофильных, высокотоковых и мощных корпусов устройств.

Как следует выбирать золотые, серебряные, медные и алюминиевые провода?

Золотая проволока обеспечивает стабильный процесс и подходит для высоконадёжной упаковки; медная проволока балансирует проводимость и стоимость; алюминиевая проволока подходит для клиновидного соединения и энергетической упаковки; проволока из серебряного сплава обеспечивает хорошую электрическую и теплопроводность и может использоваться в светодиодных и некоторых интегральных установках. Окончательный выбор должен основываться на материале площадки, оборудовании и требованиях к надёжности.

Какие материалы подходят для шарового и клиновидного соединения?

Шариковое склеивание обычно используется для золотой проволоки, медной проволоки и тонкого серебряного сплава и подходит для быстрой автоматизированной упаковки. Клиновидное соединение больше подходит для алюминиевой проволоки, тяжёлой проволоки и лент, а также широко применяется в упаковке силовых модулей, IGBT и SiC.

Какие параметры материала для склеивания можно настроить?

Диаметр проволоки, ширина и толщина ленты для склеивания, состав материала, структура покрытия, нагрузка на разрыв, удлинение, твёрдость и длина на катушку могут быть соответствуют требованиям проекта.

Какая информация необходима при выборе материала для крепления?

Пожалуйста, укажите тип корпуса, металлизацию площадки, диаметр провода или размеры ленты, модель крепления, спецификации инструмента, рабочий ток, требования к контуру и условия проверки надёжности.