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典型引線的材質(zhì):金(Au)/鋁(Al)/銅(Cu)選用說明
金屬引線的材質(zhì)是根據(jù)綜合考慮各種焊接參數(shù)(parameter),并組合成最妥當(dāng)?shù)姆椒▉頉Q定的。這里指的參數(shù)所涉及的事項(xiàng)繁多,包括半導(dǎo)體的產(chǎn)品類型、封裝種類、焊盤大小、金屬引線直徑、焊接方法,以及金屬引線的抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率等有關(guān)信賴度的指標(biāo)。典型的金屬引線材質(zhì)有金(Au)、鋁(Al)和銅(Cu)。其中,金絲多用于半導(dǎo)體的封裝。
金絲(Gold Wire)的導(dǎo)電性好,且化學(xué)性很穩(wěn)定,耐腐蝕能力也很強(qiáng)。然而,早期多使用的鋁絲的缺點(diǎn)就是易腐蝕。而且金絲的硬度強(qiáng),因此,在一次鍵合中可以很好地形成球狀,并能在二次鍵合中恰到好處地形成半圓形引線環(huán)(Loop,從一次鍵合到二次鍵合金絲形成的形狀)。
鋁絲(Aluminum Wire)比金絲直徑更大,間距(pitch)也更大。因此,即使使用高純度的金絲形成引線環(huán)也不會(huì)斷裂,但純鋁絲則很容易斷裂,所以會(huì)摻和一些硅或鎂等制成合金后使用。鋁絲主要用于高溫封裝(如 Hermetic)或超聲波法等無法使用金絲的地方。
銅絲(Copper Wire)雖價(jià)格便宜,但硬度太高。如果硬度過高,不容易形成球狀,且形成引線環(huán)時(shí)也有很多限制。而且,在球鍵合過程中要向芯片焊盤施加壓力,如果硬度過高,此時(shí),焊盤底部的薄膜會(huì)出現(xiàn)裂紋。此外,還會(huì)出現(xiàn)牢固連接的焊盤層脫落的“剝落(Peeling)"現(xiàn)象。盡管如此,由于芯片的金屬布線都是由銅制成的,所以如今越來越傾向于使用銅絲。當(dāng)然,為了克服銅絲的缺點(diǎn),通常會(huì)摻和少量的其他材質(zhì)形成合金后使用。
