1、Wire Bonding(引線鍵合)和Flip Chip(倒裝芯片)的工藝特點
為了實現芯片封裝的工藝,常見的互聯方式主要有兩種,分別是Wire Bonding(引線鍵合)和Flip Chip(倒裝芯片)。其中的引線鍵合工藝有著兩個步驟,第一步是先要把芯片粘結在載板上,實現物理連接;到第二步的操作其實就是引線鍵合,即該工藝的關鍵了。在這一步驟中可以實現電性連接。而倒裝芯片工藝則沒有分成兩個步驟,隻需一個步驟即可同時實現物理連接和電性連接。在這裏妖精视频免费高清观看將主要介紹在引線鍵合工藝當中的兩種鍵合工藝。
2、楔焊(Wedge Bonding)
為了實現芯片與載板的引線鍵合,通常采用的鍵合方法主要有熱超聲焊、熱壓焊、超聲焊,而材料有金線、銅線、鋁線等。在這裏引線鍵合根據鍵合點焊接形式不同,可以分為兩種:第一種為球焊(Ball Bonding,一般也稱為Ball-Wedge Bonding),常用金線和銅線作為焊材,這種焊接形式的特點是第一焊點是焊球,通過熱超聲會使得焊絲與芯片的金屬pad融接。第二點為魚尾(stitch),通過熱超聲焊會將焊絲壓接在載板上:而第二種是楔焊(Wedge-Wedge Bond),在這種焊接形式中第一焊點和第二焊點都是通過超聲壓分別與芯片和載板焊接的,常用的焊材微鋁線和金線。其中對於楔焊來說,其焊線長度相對較短,電阻電感小,非常有利於高頻信號和大電流通過。
在這些焊材當中,目前金線、銅線的直徑一般不超過50um,而鋁線直徑則從50um到500um不等。其中金線常用在高速高頻信號芯片的鍵合上,如射頻微波芯片、光芯片等;而銅線、鋁線則常應用在大功率、大電流的芯片焊接上,如IGBT。就焊材的特點而言,金線焊接的工藝成熟,但成本較高,在商用領域有被銅線取代的趨勢。而銅線導電性好,價格便宜,缺點主要是硬度太大,鍵合時需要更大的壓力,容易對芯片造成傷害,而芯片加工產業又有著精細程度較高的工藝需求。但隨著銅線鍵合工藝的成熟,此缺點正在慢慢被克服。
3、帶式鍵合(Ribbon Bonding)
除上述兩種常見的鍵合方式,還有一種帶式鍵合(Ribbon Bonding)存在,其鍵合過程與楔焊類似,但焊材不是線狀,而是帶狀的,主要的焊材為金帶和鋁帶。之所以選擇帶狀的焊材,主要是由於金屬帶比較寬,可以提供更小的電阻和電感。其中鋁帶主要應用在產生大功率的環境中,金帶則應用於射頻微波器件上。
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