單晶銅鍵合絲
單晶銅鍵合絲簡介
單晶銅鍵合絲(目前逐步推廣使用、替代鍵合金絲,未來"封裝焊接之星")是無氧銅的技術升級換代新材料,代號為"OCC"。單晶銅即單晶體銅材是經過"高溫熱鑄模式連續鑄造法"所制造的導體,即將普通銅材圍觀多晶體結構運用凝固理論,通過熱型連續鑄造技術改變其晶體結構獲得的具有優異的導電性、導熱性、機械性能及化學性能穩定的更加優越的一種新型銅材,其整根銅材僅由一個晶粒組成,不存在晶粒之間產生的"晶界",("晶界"會對通過的信號產生折射和反射,造成信號失真和衰減),因而具有穩定的導電性、導熱性、極好的高保真信號傳輸性及超常的物理機械加工性能,因此損耗量極低,堪稱是機電工業、微電子集成電路封裝業相當完美的極具應用價值的重要材料。其物理性能接近白銀。
單晶銅鍵合絲優點
1、單晶粒:相對目前的普通銅材(多晶粒),而單晶銅絲只有一個晶粒,內部無晶界。而單晶銅杆有致密的定向凝固組織,消除了橫向晶界,很少有縮孔、氣孔等鑄造缺陷;且結晶方向拉絲方向相同,能承受更大的塑性變形能力。此外,單晶銅絲沒有阻礙位錯滑移的晶界,變形、冷作、硬化回複快,所以是拉制鍵合引線(¢0.03-0.016mm)的理想材料。
2、高純度:目前,在我國的單晶銅絲(原材料)可以做到99.999%(5N)或99.9999%(6N)的純度;
3、性能好:與同純度的金絲相比具有良好的拉伸、剪切強度和延展性。單晶銅絲因其優異的機械電氣性能和加工性能,可滿足封裝新技術工藝,將其加工至¢0.03-0.015mm的單晶銅超細絲代替金絲,從而使引線鍵合的間距更小、更穩定。
4、電性、導熱性好:單晶銅絲的導電率、導熱率比金絲提高20%,因此在和金絲徑相同的條件下可以承載更大的電流,鍵合金絲直徑小於0.018mm時,其阻抗或電阻特性很難滿足封裝要求。
5、低成本:單晶銅絲成本只有金絲的1/3-1/10,可節約鍵合封裝材料成本90%;比重是金絲的1/2,1噸單晶銅絲可替代2噸金絲; 當今半導體行業的一些顯著變化直接影響到了IC互連技術,其中成本因素也是推動互連技術發展的主要因素。目前金絲鍵合長度超過5mm,引線數達到400以上,其封裝成本超過0.2美元。而采用單晶銅絲鍵合不但能降低器件制造成本,提高競爭優勢。對於1密耳焊線,成本最高可降低75%,2密耳可達90%。 單晶銅和金的封裝成本比較
6、單晶銅鍵合絲可以再氮氣氣氛下鍵合封裝,生產更安全,更可靠。 單晶銅鍵合絲這種線性新型材料所展現出比金絲更優異的特性,而引起了國內外眾多產業領域的熱切關注,隨著我國集成電路和分立器件產業的快速發展,我國微電子封裝業需求應用正在爆發式的喚醒,我國目前主要封裝企業已經意識到這一新技術的發展潛力,已經開始使用單晶銅鍵合絲,但產品大部分都是國外進口,進口價格昂貴。
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