Innerhalb des breiteren Sortiments von Chalcos Die-to-Package-Bonding-Materialien liefert Henan Chalco schwere Aluminium-/Aluminiumlegierungs-Bonding-Draht, Aluminium-Bonding-Band, schwere Kupfer-Bonding-Draht und Kupfer-Bonding-Band für High-Current-Interconnects an der Oberfläche in IGBT, Power MOSFET, SiC-Leistungsgeräten und Leistungsmodulen.
Die Produktabstimmung kann mit Ihrer aktuellen Bonding-Draht-/Flachbandspezifikation beginnen oder mit den Anforderungen eines neuen Projekts, wobei technische Daten und technische Beispielunterstützung je nach Projektphase bereitgestellt werden.
Schwerer Al-Draht | Al Ribbon| Schwerer Cu-Draht | Cu-Band
Topside Bonding-Interconnects in Leistungshalbleiterverpackungen
In Leistungsgeräten wie IGBTs, Power-MOSFETs und SiC-Bauteilen muss die Die-Top-Stromelektrode elektrisch mit den leitfähigen Bereichen des Substrats, Gehäuseelektroden oder Modulanschlüssen verbunden sein. Schwere Bonding-Kabel und Bonding-Ribbon bilden diese obere Verbindung durch Keilbindung und führen Strom innerhalb des Stromgeräts.
Power Die
↓
Metallisierung an der Oberseite / Leistungselektrode
↓
Schwerer Bondingdraht / Verbindungsband
↓
Substrat-Metallisation / Elektrode / Modulterminal
In leistungsdiskreten Gehäusungen kann Heavy Bonding-Draht oder Band die Die mit leitfähigen Gehäusestrukturen verbinden. In Mehrfach-Chip-Leistungsmodulen können mehrere interne Verbindungen zwischen den Chips, substratleitenden Bereichen und Modulanschlüssen entsprechend dem Modullayout gebildet werden. Das Verbindungsschema, die Anzahl der Verbindungen und der Leiterquerschnitt hängen von der tatsächlichen Bauelementstruktur und dem Moduldesign ab.
Leistungshalbleiter-Heavy-Wire- und Ribbon-Interconnects unterscheiden sich von anderen IC-Gehäuse-Interconnect-Architekturen. Je nach Gehäusedesign können IC- und fortschrittliche Verpackungsstrukturen auch Feindraht-Bonding oder Kupfersäulen-Interconnects verwenden, anstelle der auf dieser Seite behandelten Schwerdraht-/Band-Keilbindungsrouten.
Schwere Bonding-Draht- und Bänderbandleitungen für Stromgeräte
Für Dickdraht- und Bandkeilverbindungen bietet Henan Chalco zwei Hauptmaterialrouten an, Aluminium und Kupfer, sowohl in runden Binddraht- als auch in rechteckigen Bandformen. Spezifische Materialien, Abmessungen und Lieferspezifikationen werden entsprechend Produktanforderungen und Projektbedingungen bestätigt.
Schwerer Aluminium- und Aluminium-Legierungsdraht Für aluminiumbasierte Schwerdrahtkeilverbindungen. Das Materialsystem, der Drahtdurchmesser, die mechanischen Eigenschaften und die Versorgungsspezifikation können anhand der aktuellen Draht- oder Gehäuseanforderungen bestätigt werden.
Aluminium-Bindband Rechteckiges Aluminium-basiertes Klebeband. Bandbreite, -dicke, Spulenformat und entsprechende Bindungsanforderungen können für das Projekt bestätigt werden.
Schwerer Kupferverbindungsdraht Für kupferbasierte Schwerdrahtkeilverbindungen. Kupfermaterial, Drahtdurchmesser, mechanische Eigenschaften und Versorgungsspezifikation können je nach Projekt bestätigt werden.
Kupfer-Bonding-Band Rechteckiges kupferbasiertes Bindband. Bandbreite, -dicke, Spulenformat und die damit verbundenen technischen Anforderungen können für das Projekt bestätigt werden.
Typische Interconnect-Anwendungen in der Leistungshalbleiterverpackung
Stromgeräte und -module unterscheiden sich in Bindungsfläche, Anzahl der Verbindungen, Verbindungsanordnung und Zuverlässigkeitsbedingungen. Dickes Material und Größe aus Draht/Band müssen daher entsprechend der tatsächlichen Gehäusestruktur ausgewählt werden.
Stromdiskrete Geräte
Verwendet für Leistungsverbindungen zwischen der Die-Top-Elektrode und leitenden Gehäusestrukturen in Leistungs-MOSFETs, IGBTs, SiC-MOSFETs und anderen diskreten Leistungsgeräten. Wichtige Überlegungen umfassen Leiterquerschnitt, Bindungsfläche und Verbindungslayout innerhalb begrenzten Gehäuseplatzes.
Bindungsfläche | Querschnitt | Paketfreigabe
IGBT-Leistungsmodule
Multi-Die-Module benötigen typischerweise mehrere Stromverbindungen zwischen den Chips, substratleitenden Bereichen und Modulanschlüssen. Material- und Leiterform sollten zusammen mit dem Stromweg, der Anzahl der parallelen Verbindungen und dem Modulaufbau bewertet werden.
Stromverlauf | Parallelverbindungen | Modullayout
SiC Leistungsmodule
SiC-Modulprojekte erfordern eine kombinierte Bewertung der Metallisierung an der Oberseite, der Verbindungsstruktur, des Verbindungsprozesses und der Zuverlässigkeitsanforderungen an den Zyklus. Allein der Gerätetyp bestimmt nicht, ob Aluminium/Kupfer oder Draht/Band verwendet werden sollte.
Metallisierung | Verbindungsgeometrie | Zyklusanforderungen
Wie man einen Topside-Interconnect für Leistungshalbleiter auswählt
Die Auswahl der Topside-Interconnect für Leistungshalbleiter sollte nicht auf zwei getrennte Fragen reduziert werden: "Schwerer Draht oder Band?" und "Aluminium oder Kupfer?" Ein effektiverer Ansatz besteht darin, zuerst das bestehende Gehäuse- und Prozess-Baselline festzulegen und dann die Kandidatenrouten nach Material, Leitergeometrie, Bindungsschnittstelle und Projektziel einzugrenzen.
Gerätetyp hilft, den Anwendungsbereich zu definieren, kann aber nicht allein das Material oder den Leiterweg bestimmen. Zweck der Auswahlphase ist es nicht, ein endgültiges Material sofort festzulegen, sondern Kandidatenrouten zu identifizieren, die sich für die Prozess- und Zuverlässigkeitsvalidierung lohnen.
Beginnen Sie mit dem bestehenden Paket und dem Prozess-Baseline
Für ein etabliertes Produktionsprogramm bilden das aktuelle Material, die Abmessungen, das Gehäuselayout und der Bonding-Prozess eine wichtige Auswahlgrundlage. Für ein neues Projekt definieren Sie zunächst den Zielstrom, die verfügbare Bindungsfläche, die Metallisierung an der Oberseite und die vorgesehene Bonding-Ausrüstung.
| Check | Wichtige Überlegungen |
| Aktuelles Material & Größe | Aluminium / Kupfer, Draht / Band, Drahtdurchmesser oder Breite × Dicke |
| Verbindungsstruktur | Erforderlicher Querschnitt, Bindungsfläche, Anzahl der Verbindungen und Modulaufbau |
| Bond-Schnittstelle | Metallisierung an der Oberseite und verfügbarer Bindungsbereich |
| Bestehender Prozess | Bonder, Keilwerkzeug und etablierte Prozessbasislinie |
| Projektziel | Zweite Quelle: Versorgungsersatz, NPI oder Neugestaltung der Verbindung |
Dicker Draht vs. Verbindungsband: Verbindungsgeometrie
Im Vergleich von schwerem Draht und Bonding-Ribbon ist die Leitergeometrie die erste Unterscheidung: Dicker Draht hat einen runden Querschnitt und wird hauptsächlich nach dem Drahtdurchmesser dimensioniert, während Verbindungsband einen rechteckigen Querschnitt hat, der durch Breite und Dicke definiert ist. Der Unterschied ist nicht nur geometrischer Natur; er beeinflusst auch den Verbindungsplatz, die Verbindungslayout, den Platzbedarf sowie die Bedingungen für Werkzeug/Zuführung.
| Bewertungsfaktor | Schwerer Draht | Verbindungsband |
| Querschnittsdefinition | Drahtdurchmesser | Breite × Dicke |
| Bond-Fußabdruck | Bestimmt durch den Drahtdurchmesser und die Bindungsgeometrie | Beeinflusst von Bandbreite, Dicke und Bindungsgeometrie |
| Aufbau | Geeignet für die fortlaufende Bewertung bestehender Mehrdraht-Verbindungsanlagen | Kann für Projekte evaluiert werden, die ein neu gestaltetes Ribbon-Interconnect-Aufbau erfordern |
| Prozessänderung | Für eine zweite Quelle kann zuerst die bestehende Drahtform erhalten bleiben | Für Wire → Ribbon-Änderungen überprüfen Sie erneut Werkzeug, Zuführung und Aufbau |
Bonding-Band sollte daher nicht als automatische Aufwertung von schwerem Draht betrachtet werden, nur weil es einen anderen Querschnitt hat oder einen größeren Leiterquerschnitt bieten kann. Der relevante Vergleich ist der tatsächliche Querschnitt, die Anzahl der Verbindungen, die Bindungsfläche, das Gehäuselayout und die bestehenden Prozessbedingungen.
Aluminium vs. Kupfer: Vergleichen Sie dann Materialrouten
Obwohl eine breitere Halbleiterverpackung einen Vergleich von Gold-, Silber-, Kupfer- und Aluminiumverbindungsdrähten erfordern kann, konzentriert sich die Auswahl von Leistungsgeräten auf der Oberseite auf dieser Seite hauptsächlich auf Aluminium- und Kupferrouten. Aluminiumbasierte schwere Draht/Band ist ein ausgereifter Keilbindungsweg für Leistungsgeräte. Für stabile, etablierte aluminiumbasierte Produktionsprogramme sind Second-Source- oder Supply-Continuity-Projekte in der Regel besser mit Kandidatenprodukten in der Nähe des aktuellen Materialsystems und der Abmessungen zu beginnen, um unnötige Validierungsvariablen durch Material-Systemwechsel zu vermeiden.
Für Projekte, die kupferbasierte Verbindungen bewerten, kann kupferschwerer Draht/Band als Kandidat in Betracht gezogen werden, wobei der Materialwechsel zusammen mit der Metallisierung der Oberseite, der Bindungsfläche, den mechanischen Eigenschaften des Materials und den bestehenden Keilbindungsbedingungen überprüft werden muss. Bei gleicher Länge und Querschnittsfläche hat Kupfer einen geringeren elektrischen Widerstand, aber ob diese Materialeigenschaft sich auf Modulebene in einen Vorteil übersetzt, hängt weiterhin von der tatsächlichen Leiterspezifikation, der Bindungsoberfläche und dem Gehäusedesign ab.
| Aluminium-Route | Kupferroute |
| Ausgereifter Keilbindungsweg für Leistungsgeräte | Kann auf Konstruktionsziele wie den unteren Leiterwiderstand bewertet werden |
| Für bestehende Aluminiumprojekte kann zunächst der aktuelle Materialweg beibehalten werden | Das beinhaltet in der Regel weitere Material- und Prozessänderungen |
| Materialzustand, Oberfläche und dimensionale Konsistenz müssen noch bestätigt werden | Wichtige Prüfungen sind Metallisierung, Haftlast und Werkzeug-/Prozesskompatibilität |
Der Wechsel von Aluminium zu Kupfer sollte daher als Wechsel des Verbindungssystems und nicht als direkter Austausch gleicher Leiter behandelt werden.
Zweite Quelle vs. NPI: Unterschiedliche Ausgangspunkte
Bestehender Prozess / Zweite Quelle
Das Hauptziel ist es, die validierte Verpackungs-/Prozessbasislinie so weit wie möglich zu erhalten. Beginnen Sie mit dem aktuellen Material, den Abmessungen, den mechanischen Eigenschaften und dem Lieferformular, prüfen Sie auf eng passende Kandidatenprodukte und fahren Sie dann mit Prozess- und Qualifikationsvalidierung über.
Neue Plattform / NPI
Wenn Material und Verbindungsstruktur noch nicht verschlossen sind, können Aluminium/Kupfer, schwere Draht/Bänder, Bindungsfläche, Metallisierung an der Oberseite und das Gehäuselayout gemeinsam bewertet werden, um Kandidatenrouten zu identifizieren, die besser zu den angestrebten elektrischen, Verpackungs- und Fertigungsbedingungen passen.
SiC benötigt nicht automatisch Kupfer, und Band ist nicht automatisch dem schweren Draht überlegen. Das Ergebnis der Auswahlphase sollte ein Kandidatenweg sein, der für den nächsten Validierungsschritt bereit ist, nicht eine Materialbewertung, die unabhängig vom tatsächlichen Paket und Prozess vorgenommen wird.
Überprüfen Sie die Prozesskompatibilität vor dem Wechsel des Verbindungsmaterials
Nach Auswahl eines geeigneten Schwerdraht- oder Bonding-Band-Materials muss seine Kompatibilität mit dem bestehenden Keil-Bonding-Prozess noch bestätigt werden. Ähnliche Materialsysteme oder Nennmaße bedeuten nicht, dass die vorhandenen Geräte, Werkzeuge und Prozessparameter ohne Validierung übernommen werden können.
Veränderungen im Material, im Drahtdurchmesser oder im Bandquerschnitt, mechanischen Eigenschaften oder Oberflächenzuständen können die Zuführung, die Verformung der Bindung, die Bildung der Grenzfläche und die Stabilität des Prozessfensters beeinflussen. Projekte mit größeren Änderungen, wie Aluminium zu Kupfer oder Draht zu Band, erfordern in der Regel mehr Bedingungen, um erneut bestätigt zu werden.
| Check | Was bestätigt werden soll |
| Bonder & Tool | Ob der vorhandene Bonder den Zieldraht/Band unterstützt und ob Keil, Schneider und Zuführungssystem mit Material und Größe übereinstimmen |
| Bond-Schnittstelle | Ob die Metallisierung des Stempeltops, die Bindungsfläche, die zugrunde liegende Struktur und die Verbindungsgrenzfläche am anderen Ende mit dem Kandidatenmaterial kompatibel sind |
| Prozessfenster | Ob das bestehende Rezept weiterhin anwendbar ist und ob Bindungskraft, Ultraschallenergie und Bindungsverformung angepasst werden müssen |
| Füttern und Handhabung | Ob Spulen, Aufwickeln und Entrollen stabil sind und ob Lagerung, Auspacken und Gebrauchsbedingungen den Prozessanforderungen entsprechen |
Bei kupferbasierten schweren Draht/Bändern sollten auch die Haftlast, die Metallisierung an der Oberseite, die Werkzeugkompatibilität und das Prozessfenster in Verbindung mit den mechanischen Eigenschaften des Materials überprüft werden. Vorhandene Aluminiumdrahtparameter sollten nicht direkt übertragen werden.
Bindungskraft, Ultraschallenergie und andere Prozessbedingungen müssen für das spezifische Material, die Ausrüstung und die Bindungsgrenze bewertet und anschließend durch tatsächliche Bindungstests und das DOE überprüft werden, um ein stabiles Prozessfenster zu etablieren.
Die anfängliche Bindungsqualität ist nicht gleichbedeutend mit langfristiger Zuverlässigkeit der Verbindung
Für Leistungshalbleiter-Überdachungsverbindungen helfen akzeptable Bindungserscheinungen sowie Zug- oder Scherergebnisse bei der Bewertung der anfänglichen Bindungsqualität, zeigen jedoch allein nicht die langfristige Zuverlässigkeit des Drahtes/Bandes unter Betriebsbedingungen.
Während des Einschaltens verursachen Laständerungen wiederholte Temperaturänderungen der Übergangsstellen in IGBTs, MOSFETs, SiC-Bauteilen und anderen Leistungsgeräten. Beim thermischen Kreislauf setzen äußere Temperaturänderungen auch den Bindungsdraht/-band, Bindungsoberflächen und benachbarten Gehäusematerialien zyklischem thermomechanischem Stress aus.
Wiederholte Temperaturzirkulation
↓
Thermomechanische Belastung
↓
Verbindungs- und Bond-Ermüdung
↓
Fersenriss / Drahtabheben / Schnittstellenverschlechterung
Nach dem Austausch von dickem Draht, Bonding-Band oder Materialsystem muss die Validierung daher über die anfängliche Bindungsqualität hinaus auf die Zuverlässigkeit auf Verpackungsniveau gehen.
| Validierungsniveau | Hauptfrage |
| Anfangsbindung Qualität | Erfüllen die Bindungsgeometrie und die Schnittstelle die Prozessanforderungen? |
| Mechanischer Bindungstest | Erfüllen Zug-/Scher- und verwandte Tests die anfänglichen mechanischen Anforderungen des Projekts? |
| Zuverlässigkeit auf Paketebene | Bleibt die Verbindung unter den vom Projekt definierten thermischen/Stromzyklusbedingungen stabil? |
Fersenriss, Drahtabheben und Verschlechterung der Bindstoffschnittstelle gehören zu den Versagensarten, die bei Strom- und Flachbandverbindungen berücksichtigt werden müssen. Wenn sich Material, Leiterform oder Bindungsgrenzfläche ändern, muss auch der Einfluss dieser Änderungen auf die Zuverlässigkeit des Zyklus neu bewertet werden.
Daher kann die Zuverlässigkeit nicht allein aus den Grundmaterialeigenschaften von Aluminium oder Kupfer bestimmt werden. Die endgültige Zuverlässigkeit der Verbindung hängt auch von der Leiterspezifikation, der Bindungsoberfläche, der Gehäusestruktur, dem Bindungsprozess sowie den tatsächlichen Betriebs- und Validierungsbedingungen ab.
Von technischen Mustern bis zur Materialqualifikation
Sobald ein Kandidat für schweren Draht oder ein Bonding-Band identifiziert wurde, sollte er Schritt für Schritt unter den tatsächlichen Verpackungs- und Bindungsbedingungen validiert werden, anstatt direkt durch das aktuelle Material ersetzt zu werden. Second-Source- und NPI-Programme können unterschiedliche Anforderungen haben, aber beide können im Allgemeinen den folgenden Weg durchlaufen:
1. Aktuelle Spezifikationsbewertung
Überprüfen Sie das aktuelle Material oder die Anforderungen eines neuen Projekts und prüfen Sie die Spezifikationen für Draht- oder Bandkandidaten.
2. Ingenieursbeispiel
Bereiten Sie technische Proben für die Bonding-Bewertung mit dem tatsächlichen Bonder-, Keilwerkzeug- und Verpackungszustand vor.
3. Prozess- und Zuverlässigkeitsvalidierung
Überprüfen Sie das Prozessfenster, die Haftqualität, mechanische Tests sowie alle erforderlichen thermischen/selbstschaltenden oder sonstigen Zuverlässigkeitspunkte gemäß den Projektanforderungen.
4. Pilot-/Mehrlot-Bewertung
Wenn der Kundenqualifizierungsplan Ingenieurlots, Pilotlots oder Mehrlot-Bewertung umfasst, können Produktionseignung und Lot-to-Lot-Konsistenz entsprechend den Projektanforderungen weiter bewertet werden.
5. Kundenqualifikation
Vollständige endgültige Materialgenehmigung gemäß den internen Anforderungen des Kunden, der Technik und der Lieferantenqualifikation, bevor in die nächste Produktion übergegangen wird.
Projektunterstützung: Aktuelle Spezifikationsabgleichung | Kandidatenproduktüberprüfung | Technische Daten | Technische Beispiele
Für Second-Source- oder NPI-Projekte kann Henan Chalco Kandidatenprodukte basierend auf der aktuellen Materialspezifikation oder bestätigten Verpackungsbedingungen prüfen und den Umfang der verfügbaren technischen Daten und technischer Proben bestätigen. Spezifische Testobjekte, Akzeptanzkriterien und Qualifikationsverfahren unterliegen den Anforderungen des Kundengeräts, Pakets und Qualitätssystems.
Was für ein Angebot oder eine Musteranfrage bereitgestellt werden sollte
Wenn Sie eine zweite Quelle für einen bestehenden schweren Draht oder Band suchen, beginnen Sie damit, das aktuelle Produktmodell oder Datenblatt, Material sowie Drahtdurchmesser oder Bandbreite × Dicke bereitzustellen. Falls verfügbar, können Sie auch den Bauteil- oder Modultyp, die Metallisierung der Oberseite, das Binder-/Keilwerkzeug sowie das gewünschte Problem angeben.
Für ein NPI-Projekt kann die Diskussion mit beliebigen bestätigten Anforderungen an Paketstruktur, Material oder Dimensionen beginnen. Selbst wenn die vollständige Spezifikation noch nicht finalisiert ist, kann zuerst das Matching von Kandidatenprodukten beginnen, wobei technische Anforderungen schrittweise im Verlauf der Validierung hinzugefügt werden.
FAQs
Kannst du unsere aktuellen Spezifikationen für schwere Kabel / Band erreichen?
Ja. Für ein Projekt mit einer etablierten Produktionsbasis können eng abgestimmte Kandidatenprodukte zunächst anhand des aktuellen Datenblatts, des Materials sowie des Drahtdurchmessers/der Bandgröße geprüft und anschließend durch eine tatsächliche Bonding-Bewertung überprüft werden, um festzustellen, ob sie als zweite Quelle geeignet sind.
Ändern sich die Bindungsparameter mit einer neuen zweiten Quelle?
Nicht unbedingt, aber man sollte nicht davon ausgehen, dass die bestehenden Parameter unverändert übertragen werden. Selbst bei ähnlichen Materialien und nominalen Maßen können mechanische Eigenschaften, Oberflächenzustand und tatsächliches Bindungsverhalten zwischen Produkten unterschiedlich sein. Eine tatsächliche Bindungsbewertung ist daher erforderlich, um zu bestätigen, ob das bestehende Prozessfenster weiterhin anwendbar ist.
Kann die Produktion nach der Probenbindung und dem Ziehen/Scheren beginnen?
Weitere Zuverlässigkeit, technische Lot-, Pilot-Lot- oder Multi-Lot-Bewertung können je nach Projekt weiterhin erforderlich sein. Ein Einzelprobentest kann die anfängliche Haftfähigkeit dieser Probe nachweisen, ersetzt jedoch keine vollständige Materialqualifikation.
Was ändert sich beim Umstieg von Aluminium auf Kupfer?
Zusätzlich zum Leitermaterial selbst müssen die Metallisierung an der Oberseite, die Bindfläche, das Keilwerkzeug, der Bindungsprozess und die Zuverlässigkeit auf Gehäuseebene erneut überprüft werden. Ein Wechsel von Aluminium zu Kupfer ist besser als Wechsel des Verbindungssystems zu bewerten und nicht als direkte Materialsubstitution gleicher Größe.
Wie kann das Risiko von Los zu Lot mit einem neuen Anbieter reduziert werden?
Die Qualifikation sollte sich nicht nur auf eine einzelne Probe konzentrieren. Bei anspruchsvolleren Projekten kann eine Bewertung von Ingenieurstücken oder Mehrstücken vor der endgültigen Genehmigung hinzugefügt werden, wobei wichtige Spezifikationen, Abgabepunkte sowie Material- und Qualitätsanforderungen während der Produktion im Voraus definiert werden.
Kann die Bewertung mit unvollständigen Materialinformationen beginnen?
Ja. Beginnen Sie mit den verfügbaren Informationen, wie Materialname, Maße, Produktmodell, Fotos, Mustern oder Verpackungsinformationen. Sobald der Kandidatbereich definiert ist, können mechanische Eigenschaften, Haftbedingungen und Validierungsanforderungen für das Projekt hinzugefügt werden.
Beginnen Sie mit Ihrer Bewertung von Schwerer Draht / Ribbon
Egal, ob Sie eine zweite Quelle für ein bestehendes Material qualifizieren oder ein neues diskretes Leistungs-, IGBT-Leistungsmodul- oder SiC-Leistungsmodulprojekt starten – die Bewertung kann mit den bereits vorhandenen Informationen beginnen.
Senden Sie Ihre aktuelle Draht-/Ribbon-Spezifikation oder die Grundanforderungen für ein neues Projekt. Wir können zunächst bei der Identifizierung von Kandidatenprodukten und dem Umfang der technischen Muster helfen, bevor wir mit der weiteren Bewertung von Bonding und Qualifikation übergehen.
Technische Probe anfordern Aktuelle Spezifikation einreichen