سلك ربط ذهبي لتغليف IC وLED

سلك الربط الذهبي هو سلك ذهبي عالي النقاء يستهلك ضمن عائلة أسلاك الربط شبه الموصلات يستخدم في تغليف الأسلاك في أشباه الموصلات.

توفر شركة خنان تشالكو أسلاك ربط من الذهب الخالص 4N (Au≥99.99٪) و2N (Au≥99٪)، بأقطار تغطي 15–50 ميكرومتر (0.6–2.0 ميل)، متوفرة بأربع درجات — حلقة متوسطة-عالية، حلقة متوسطة-منخفضة، حلقة منخفضة الفتحة طويلة، ومنخفضة الإطالة — متناسقة مع متطلبات الحلقة والامتداد المختلفة للحساسات، ومصابيح LED عالية الجودة، وICs، والتغليف عالي الموثوقية.

متاح للمراجعة والتوريد حسب القطر أو النقاء أو المعيار أو رسم العميل، مع توفير بيانات الفحص لكل دفعة.

قطر سلك الربط الذهبي، نقاوته، والمواصفات الميكانيكية

سلك الربط الذهبي الذي توفره شركة خنان تشالكو يغطي درجتين من النقاء — 4N (Au≥99.99٪، الشوائب الكلية <0.01%) and 2N (Au≥99%) — with other purity levels available for review per project requirements.

النقاء الأعلى يترجم مباشرة إلى توصيل أكثر استقرارا وتكوين كرات هوائية حرة (FAB) أكثر اتساقا — وهو الأساس لثبات حجم الكرة وعائد الارتباط في التغليف ذو النغمات الدقيقة.

يوفر 2N طبقة نقاء ثانية مع الحفاظ على نضج الربط للمادة المعتمدة على الذهب.

اختيار درجة سلك الربط الذهبي حسب ارتفاع الحلقة والتطبيق

حسب ارتفاع الحلقة والخصائص الميكانيكية، يقسم سلك الذهب النقي 4N إلى أربع درجات، تغطي متطلبات الحلقات لأنواع الحزم المختلفة:

يعكس حمل الكسر مقاومة الشد بعد الربط وكسر الأسلاك، بينما يحدد التمدد قابلية تشكيل الحلقة واستقرار الحلقات طويلة الامتداد — وتوفيق الاثنين هو الأساس الأساسي لاختيار الدرجة.

بالنسبة للدرجة منخفضة التمدد (GDL)، يتراوح الاستطالة من 1.0–3.0٪ (الأقطار الأصغر) إلى 2.0–10.0٪ (الأقطار الأكبر)، للتغليف الذي يتطلب التحكم في تشوه الحلقات بشكل أكثر إحكما.

أداء الربط

يستخدم سلك الربط الذهبي بشكل أساسي عملية ربط الكرة: حيث يتم إذابة نهاية السلك بواسطة إطفاء اللهب الإلكتروني إلى كرة هوائية حرة (FAB)، مكونة الرابطة الأولى (رابطة الكرة) على وسادة الشريحة؛ ثم يوجه الشعيرات الدموية السلك إلى حلقة ويشكل الرابط الثاني (رابط الغرزة / الوتد) على الإطار الأريد أو الركيزة.

أداء الترابط:

• مناسبة للروابط واسعة النطاق ذات النغمات الدقيقة؛
• قوة عالية وثبات جيد في الحلقات؛
• اتصال الرابطة الأولى الموثوق واتصال الرابط الثاني عالي القوة؛
• نافذة معامل ربط واسعة، مع قدرة قوية على التكيف عبر معدات الربط المختلفة وظروف العملية.

تزداد قوة السحب بعد الربط وقوة القص مع قطر السلك ويمكن مطابقتهما لمعايير قبول العمليات المحددة حسب القطر.

قطر سلك ربط الذهب والمعايير الهندسية

معلمات هندسة الأسلاك الذهبية النقية حسب القطر (تحمل القطر ±1.0 ميكرومتر):

شروط الاختبار:

تم قياس حمل الكسر والإطالة باستخدام جهاز اختبار شد بطول 100 مم؛

يتم قياس تيار الاندماج باستخدام مزود طاقة رقمي، وطول عينة 3 مم، وطاقة 10 ثوان (أطوال العينات المختلفة تعطي قيم تيار اندماج مختلفة).

يعكس دمج التيار والمقاومة لكل متر القدرة على حمل التيار — فالأقطار الأكبر تعني مقاومة أقل وقدرة أعلى على حمل التيار، وهو أمر مهم بشكل خاص لأجهزة الطاقة وتغليف مصابيح LED عالية السطوع.

الخصائص الفيزيائية والكهربائية والصلابة العامة

الخصائص الفيزيائية والكهربائية والصلابة العامة لسلك الذهب الخالص وسبائك الذهب:

شروط الاختبار: المقاومة، درجة حرارة إعادة التبلور، وطول HAZ هي عناصر مقارنة 4N/2N؛ الكثافة، معامل المرنة، والصلابة هي عناصر اختبار شائعة لسلك الذهب الخالص وسبائك الذهب. التيار الاندماج غير مدرج في هذا الجدول بسبب اختلاف ظروف طول العينة، لتجنب الالتباس مع القيم في جدول معلمات هندسة الأقطر.

وصلات أسلاك الربط الذهبي

ربط الأسلاك الذهبية IC

الاختيار بين سلك الربط من الذهب النقي، وسبائك الذهب، وسبائك الفضة

عند اختيار المواد، عادة ما يكون سؤال العميل الحقيقي ليس "هل الذهب جيد" بل "هل يجب أن يستخدم هذا التطبيق الذهب النقي، سبيكة الذهب، أم سبيكة الفضة؟"

توفر شركة خنان تشالكو مجموعة أوسع من مواد الربط من القالب إلى التغليف عبر هذا السلم الموثوق من حيث التكلفة، ويمكنها مطابقة المادة مع التطبيق بدلا من الاختيار الافتراضي للأغلى خيارات.

الاختيار بين 4N و 2N

الفرق بين 2N و4N يتركز في تحديد النقاء وليس في مقايضة الأداء. درجة حرارة إعادة التبلور أعلى قليلا ل 2N مقارنة ب 4N (حوالي 250–350°C مقابل 200–300°C)، وطول HAZ أقصر قليلا ل 2N (أقصى 100 ميكرومتر مقابل أقصى 110 ميكرومتر في 4N)، بينما شكل الكرة، والنعومة، ونافذة العملية قابلة للمقارنة بين الاثنين. المادة القائمة على الذهب لا تحمل مخاطر هجرة فضة بطبيعتها، لذا كلاهما موثوق بنفس القدر في هذا البعد.

لذلك، فإن 2N هو الخيار الثاني في تحديد النقاء، ومناسب للسيناريوهات الحساسة للتكلفة التي لا تزال تتطلب نضج الروابط القائمة على الذهب.

سلك ربط سبائك الذهب (سبيكة Au-Ag)

يقع سلك سبائك الذهب بين الذهب الخالص وسبائك الفضة، ويخفض التكلفة بشكل كبير مقارنة بسلك الذهب الخالص، مع تقديم قوة أعلى، وتمديدات أكبر، وارتفاع حلقة أقل (نطاق ارتفاع الحلقة 60–150 ميكرومتر)، وشكل حلقة أكثر استقرارا. يدعم الربط فائق الدقة والتردد العالي، مع استخدام درع نيتروجين نقي أثناء الربط.

يستهدف بشكل أساسي مصابيح LED، MEMS، المستشعرات، الاتصالات البصرية، وتغليف الدوائر المتكاملة (TO / SOT / DIP / SOP / TSOP / TQFP، إلخ):

معلمات هندسة أسلاك الذهب حسب القطر (تحمل القطر ±1.0 ميكرومتر؛ تزداد التمدد مع القطر من 2.0–5.0٪ إلى 3.0–13.0٪):

مادة قائمة على الذهب مقابل سبائك الفضة / أسلاك النحاس

عند مقارنة أسلاك الربط الذهبية والفضية والنحاسية والألمنيوم، فإن سلك ربط سبائك الفضة يتمتع بمقاومة أقل وميزة تكلفة أكثر وضوحا، مما يجعله خيارا شائعا لتقليل التكاليف لتغليف LED وبعض التغليف المتكامل؛

ومع ذلك، وثقت الأبحاث المنشورة أن مقاومة هجرة الفضة في المواد القائمة على الفضة أضعف من مقاومة المواد المعتمدة على الذهب، مما يتطلب تحكما إضافيا في التآكل من خلال تصميم السبائك وعملية التعبئة في ظروف تحتوي على درجات حرارة عالية أو رطوبة عالية أو تحتوي على الكبريت. يتمتع أسلاك الذهب وسبائك الذهب بميزة طبيعية في هذا البعد.

لطالما كان الذهب من أكثر المواد استخداما في ربط الأسلاك بسبب خصائصه الكيميائية المستقرة، وأدائه الممتاز في تشكيل الكرات، وسلوكه الناضج في التكرار. أما أسلاك الألمنيوم، فبالمقارنة، تتطلب عادة سبائك السيليكون لتلبية متطلبات حمل الكسر والتمديد، وحبيبات السيليكون والألمنيوم عرضة لتكوين نقاط تركيز إجهاد تحت الحرارة؛

يوفر سلك الربط النحاسي توصيلية وقوة جيدة بتكلفة أقل، لكن المادة أكثر صلابة وعرضة للأكسدة، مما يجعل عملية الربط أكثر صعوبة؛ بعض السيناريوهات تتطلب أيضا طبقة حاجز لمنع ذرات النحاس من الانتشار داخل أجهزة السيليكون.

المادة المعتمدة على الذهب ليست الحل الأمثل في كل بعد. في السيناريوهات الحساسة من حيث التكلفة وعالية الحجم حيث تكون عملية المورد قد تم التحقق منها وناضجة، قد تقدم سبائك الفضة أو سلك الربط القائم على النحاس قيمة أفضل.

يجب أن يعود اختيار المواد إلى متطلبات الموثوقية، والظروف البيئية، وأهداف التكلفة للتطبيق المحدد، بدلا من الاعتماد افتراضيا على الخيار الأغلى تكلفة.

اقتباس فوري

التطبيقات في تغليف الدوائر المتكاملة وLED وأجهزة الاستشعار

تعد وصلات تغليف الدوائر المتكاملة تطبيقا رئيسيا لسلك الربط الذهبي، والدوائر المتكاملة التناظرية الممتدة (الإلكترونيات الصوتية مثل أجهزة التلفزيون، معدات الصوت، وأجهزة الاتصالات) والدوائر المتكاملة الرقمية (الأجهزة الذكية مثل السيارات، الهواتف الذكية، الحواسيب، والمعدات الطبية)، وتشمل أنواع الحزم مثل SOT، DIP، SOP، TSOP، TQFP، TSSOP، QFN، LQFP، QFP، BGA، SBGA، وCSP.

يوفر ربط كرة الذهب الاتصال الكهربائي والميكانيكي والموصل بين وسادة الشريحة والإطار أو الركيزة الرصاصية في هذه الأنواع من الحزم.

سلك الربط لتغليف LED هو مجال تطبيق رئيسي آخر، يشمل مصابيح LED عالية الجودة، وشاشات العرض، والإضاءة الزخرفية، وأجهزة تصوير إشارات المرور. توازن سلك سبائك الذهب (سلسلة GA) بين استقرار الربط وتكلفة المواد في هذا المجال، مما يجعله خيارا شائعا إلى جانب الأسلاك الذهبية الخالصة.

تغليف الحساسات وMEMS: يشمل ذلك السيناريوهات ذات متطلبات الموثوقية الأعلى — حيث تم تصميم درجة التمدد المنخفضة (GDL) خصيصا للحساسات العسكرية وتغليف أشباه الموصلات المنفصلة. يستخدم الأسلاك الذهبية أيضا في تغليف الأجهزة وأجهزة الطاقة المنفصلة، عادة بأقطار أكبر لقدرة حمل تيار أعلى.

تغليف IC

تغليف LED

تغليف المستشعر وMEMS

الأجهزة المنفصلة والطاقة

عملية التصنيع

تتكون عملية التصنيع من ثماني مراحل:

• المادة الخام — التحكم في نقاء الذهب، والشوائب وقوامها من دفعة إلى دفعة؛
• الصوهر (الصب المستمر) — التحكم في تركيب السبائك، ونقاء الصهر، ودرجة الحرارة لضمان بنية السبائك المتساوية؛
• تحليل التركيب — تأكيد محتوى الأكسجين (4N ≥99.99٪ / 2N ≥99٪) وإجمالي الشوائب على أساس كل دفعة؛
• الرسم — رسم متعدد التمريرات حتى قطر ميكرون، مع التحكم في دقة القطر، جودة السطح، واستدارتها؛
• التلخير — تعديل حمل الكسر، والتمديد، والقدرة على تشكيل الحلقات، وتخفيف تقوية العمل؛
• إعادة اللف — التحكم في توتر اللف وتجانس الدوران لضمان تغذية سلسة للأسلاك على معدات الربط الخاصة بالعميل؛
• التغليف الفردي بالتفريغ — لحماية من الرطوبة والتلوث والأكسدة؛
• فحص الخروج — يتم فحص القطر، قوة السحب، التمديد، المقاومة، المظهر، والتغليف كل عنصر قبل الإطلاق.

تستحق مرحلة التلدين اهتماما خاصا: فالدراسات الصناعية حول عمر رف أسلاك الربط تشير إلى أن الأسلاك المشدودة بقوة التي لم تخضع لتخفيف الإجهاد يمكن أن تفقد 5٪–15٪ من حمولتها المنفصلة خلال أسابيع من الإنتاج، بينما السلك الذهبي الذي تم تلدينه وتخفيف الإجهاد يحافظ على خصائص ميكانيكية أكثر استقرارا بشكل ملحوظ خلال التخزين طويل الأمد.

يهدف الجمع بين عملية التلدين والتغليف الفردي الموصوف أعلاه إلى التحكم في العملية لضمان جاهزية سلك الربط للاستخدام المستقر عند الوصول، بدلا من الاعتماد على قصر عمر الصلاحية.

يخضع تصميم المنتجات وتفتيحها وفقا لمعيار ASTM F72 (المواصفة القياسية لسلك الذهب لربط أشباه الموصلات)، الذي يحدد متطلبات الأسلاك الذهبية المستخدمة في ربط أشباه الموصلات من حيث التركيب الكيميائي، وحمل الكسر، والتمديد، والأبعاد، والمظهر.

مراقبة الجودة، والتتبع، والامتثال

سلك الربط مغلق داخل الجهاز ولا يرى بالعين المجردة، لذا فإن اتساق الدفعات وقابلية التتبع هما أهم مخاوف الثقة لدى العميل.

نظام التوريد في خنان تشالكو مبني حول هذه النقطة:

التحكم في العمليات

تم إنشاء منصة لتحليل بيانات العمليات لتقييم مؤشرات قدرات العمليات؛

يتم تطبيق نظام تنفيذ التصنيع (MES) على معايير العملية الرئيسية — بما في ذلك التيار، الجهد، النقاء، المضافات (PPM)، درجة الحرارة، الوقت، القطر، الطول، السطح، الطلاء، والوزن — لتحسين اتساق المنتج وثباته وقابلية التتبع باستمرار.

إطار نظام الجودة

يشمل التحقق من تطوير المنتج، وفحص المادة الأولى في خطوات العمليات الرئيسية، وفحص الدوريات أثناء العملية، وفحص المنتج المخصص، وإدارة السلع النهائية النهائية؛

تتبع إدارة الموردين عملية "البحث — التحقيق في الخلفية — التدقيق في الموقع — إنتاج التجارب — مراجعة شاملة — التأهيل"، مع تقييم دوري للموردين المؤهلين للتأكد من استمرار الامتثال.

يتبع تخطيط الجودة إطار عمل APQP (تخطيط جودة المنتج المتقدم)، الذي يغطي DFMEA / PFMEA (تحليل أنماط فشل التصميم والعمليات)، MSA / SPC (تحليل نظام القياس والتحكم الإحصائي في العمليات)، وPPAP (عملية الموافقة على أجزاء الإنتاج)، مما يشكل حلقة مغلقة من التغذية الراجعة والتحسين المستمر.

شهادة النظام والمشاركة في المعايير

معتمد وفقا لنظام إدارة الجودة ISO 9001:2015 (GB/T 19001-2016) ونظام إدارة البيئة ISO 14001؛

وهي واحدة من وحدات الرسم للمعايير الوطنية التي تغطي أسلاك الربط الذهبي، والأسلاك النحاسية المطلية بالبالاديوم، وسلك الفضة المطلي بالذهب، وسلك سبائك الفضة لتغليف أشباه الموصلات.

قدرات الفحص

مجهزة بمطياف ICP-OES، ومجاهر إلكترونية ماسحة بالفراغ، ومحللات رطوبة الكربون بالأشعة تحت الحمراء، وأجهزة اختبار قوة السحب/الدفع، وآلات اختبار المواد العالمية، والموازنات الإلكترونية عالية الدقة، وغيرها من معدات التحليل والتفحص، لدعم التحقق من التركيب والخصائص الميكانيكية لكل دفعة.

التتبع

يشمل فحص الخروج القطر، وقوة السحب، والتمديد، والمقاومة، والمظهر، والتغليف، وفحص العنصر بقطعة؛

تحمل كل دفعة رقم القطعة، ويمكن توفير بيانات التركيب وفحص الخصائص الميكانيكية لكل دفعة، مما يتيح تتبع على مستوى القطعة.

اختبار سحب سلك الربط

فحص جودة أسلاك الربط

موثوق عبر تغليف الداخل المتكامل، ومصابيح LED، ووحدات الطاقة

خدم خط منتجات أسلاك الربط العملاء في صناعات تغليف IC، وتغليف LED، وتغليف وحدات الطاقة، ودخلوا سلاسل توريد التغليف الخاصة بهم:

تغليف IC

onsemi، JCET، UTAC، SPIL، CR Anst، Forehope، وغيرها من بيوت التعبئة والاختبار؛

تغليف LED

فيليبس، إل جي، أوسرام، سامسونج، سيول لأشباه الموصلات، نيشن ستار، سانان أوبتوإلكترونيكس، إم إل إس، ريفوند، وغيرهم من مصنعي ال إيلد ليد؛

تغليف وحدة الطاقة

Onsemi، BYD، ، و ، من بين شركات أجهزة ووحدات الطاقة الأخرى.

خيارات التوريد، التغليف، ومعلومات عروض العروض

الإمداد

متاح للمراجعة والتوريد حسب القطر، درجة النقاء (4N / 2N ذهب نقي / سبيكة ذهبية)، قياسي، أو للعملاء (حسب الرسم / رقم القطعة / المعيار).

التخصيص

يمكن تخصيص ومراجعة القطر، وحمل الكسر (BL)، والتمديد (EL)، وغيرها من المعايير وفقا لمتطلبات العميل؛

يتم تأكيد التركيبة المحددة من المواصفات والكميات وترتيبات التسليم عند الطلب.

وثائق التفتيش

يمكن توفير بيانات التركيب، والأبعاد، وفحص الخصائص الميكانيكية لكل دفعة، مع إمكانية تتبع الدفعة؛ يمكن تأكيد أنواع الوثائق المطلوبة عند تقديم العرض.

مواصفات التغليف

يتم تزويدها على بكرات سبائك الألمنيوم بقطر 2 بوصة مع تغليف فردي مفرغ بالتفريغ، لتحمي من الرطوبة والتلوث والأكسدة والأضرار الميكانيكية:

منتجات ذات صلة

توفر هينان تشالكو إمدادات شاملة من أسلاك ربط سبائك الفضة، وسلك ربط النحاس، وسلك ربط الألمنيوم، وشريط الربط الذهبي، وغيرها من مواد الربط في تغليف أشباه الموصلات.

سلك الربط الفضي المصنوع من سبائك الفضة

سلك الربط النحاسي

سلك ربط الألمنيوم

شريط الربط الذهبي

الأسئلة الشائعة

س1. ما هي مستويات النقاء المتاحة لسلك ربط الذهب؟

تشمل الدرجات المتاحة 4N (أستراليا≥99.99٪، الشوائب الكلية <0.01%) and 2N (Au≥99%) pure gold wire, plus Au80% and Au60% gold alloy wire; other purity levels can be reviewed per project requirements.

س2. ما هو نطاق القطر المتوفر؟

يغطي قطر سلك الذهب الخالص 15–50 ميكرومتر (0.6–2.0 ميل)، مع تحمل ±1.0 ميكرومتر؛ يشمل سلك سبائك الذهب أيضا أقطار 28 ميكرومتر و35 ميكرومتر. يمكن تخصيص ومراجعة أقطار أخرى حسب المواصفات.

س3. هل سلك الربط الذهبي هو نفسه سلك الربط المصنوع من سبائك الذهب؟

لا. سلك الربط الذهبي النقي (4N/2N) يحتوي على محتوى ذهب قريب من 100٪؛ سلك ربط سبائك الذهب هو سبيكة ذهب-فضة (مثلا، Au 80٪/Ag 20٪) توازن بين التكلفة والأداء. الاثنين يناسب سيناريوهات تطبيق مختلفة.

س4. ما هو ربط الأسلاك الذهبية؟

ربط الأسلاك الذهبية هو عملية تستخدم أسلاك ذهب دقيقة وعالية النقاء، مع الحرارة والضغط والطاقة فوق الصوتية، لتشكيل وصلة كهربائية بين شريحة أشباه الموصلات وسلك أو ركيزة — بشكل أساسي على شكل ربط كروي.

س5. ما هو استخدام سلك الربط الذهبي؟

يستخدم في الدوائر المتكاملة، وLED، والمستشعرات، وغيرها من التغليف لتوصيل وسادة الشريحة بإطار الرصاص أو الركيزة، معتمدا على موصليتها، ومقاومتها للتآكل، وموثوقية الربط الناضجة لتوفير اتصال مستقر داخل العبوة.

س6. متى يجب استخدام سلك الربط الذهبي بدلا من سلك النحاس أو سبائك الفضة؟

التطبيقات عالية الموثوقية أو الحساسة للتآكل، أو البيئة القاسية عادة ما تفضل أسلاك الذهب أولا؛ أما أسلاك النحاس وسبائك الفضة فهي بدائل مسنة من حيث التكلفة، ومناسبة للسيناريوهات التي تتميز بعمليات قابلة للتحكم ومتطلبات أكثر تساهلا. المواد القائمة على الذهب لا تحمل مخاطر هجرة الفضة، وهو أحد ميزاتها الأساسية مقارنة بسبائك الفضة.