El hilo de unión de oro es un consumible de alambre de oro de alta pureza dentro de la familia de cables de unión semiconductora utilizada para la unión de cables en envases semiconductores.
Henan Chalco suministra cables de unión de oro puro 4N (Au≥99,99%) y 2N (Au≥99%), con diámetros que cubren entre 15 y 50 μm (0,6–2,0 mil), disponibles en cuatro grados — lazo medio-alto, lazo medio-bajo, bucle bajo de largo tramo y baja elongación — adaptados a los diferentes requisitos de bucle y tramo de sensores, LEDs de alta gama, circuitos integrados y envases de alta fiabilidad.
Disponible para revisión y suministro por diámetro, pureza, estándar o dibujo del cliente, con datos de inspección proporcionados por lote.
Diámetro, pureza y especificaciones mecánicas del alambre de unión de oro
El alambre de unión de oro suministrado por Henan Chalco cubre dos grados de pureza — 4N (Au≥99,99%, impurezas totales <0.01%) and 2N (Au≥99%) — with other purity levels available for review per project requirements.
Una mayor pureza se traduce directamente en una conductividad más estable y una formación de bola libre (FAB) más consistente — la base para la consistencia del tamaño de la bola y el rendimiento de unión en envases de paso fino.
2N proporciona un segundo nivel de pureza manteniendo la madurez de unión del material a base de oro.
Selección de la calidad del alambre de unión de oro según la altura y aplicación del lazo
Por altura del lazo y propiedades mecánicas, el alambre de oro puro 4N se divide en cuatro grados, cubriendo los requisitos de bucle de diferentes tipos de envases:
| Grado | Categoría | Rango de altura del lazo | Características | Tipos típicos de paquetes |
| GDN | Alambre de oro de resistencia media-alta | Por encima de 180 μm | Resistencia media a alta, cumple con la mayoría de los requisitos de embalaje | Sensores, LED de alta gama, circuitos integrados (SOT / DIP / SOP / TSOP / TQFP / TSSOP / LOC, etc.) |
| GDU | Hilo dorado de lazo medio-bajo | 120–200 μm | Mayor resistencia, bajo lazo, mayor envergadura | Embalaje de CI (QFN / LQFP / QFP / BGA / SBGA / TQFP / TSOP / CSP / PKG, etc.) |
| GDH | Hilo dorado de bucle bajo | 80–150 μm | Bucle bajo, gran tramo | Empaquetado de circuitos integrados a gran escala (QFP / BGA / SBGA / TQFP / TSOP / CSP / PKG, etc.) |
| GDL | Alambre de oro de baja elongación | Por encima de 180 μm | Mantiene buenas y estables propiedades mecánicas a baja elongación | Sensores de grado militar, semiconductores discretos y envases similares |
La carga de rotura refleja la resistencia a la tracción y a la rotura del alambre tras la unión, mientras que la elongación determina la formabilidad de los lazos y la estabilidad de los lazos de largo tramo — la combinación de ambos es la base fundamental para la selección de la leyenda.
Para el grado de baja elongación (GDL), la elongación varía entre 1,0–3,0% (diámetros menores) y 2,0–10,0% (diámetros mayores), para empaquetados con requisitos de control de deformación en bucle más compacto.
Rendimiento de unión
El alambre de unión de oro utiliza principalmente el proceso de unión de bolas: el extremo del alambre se funde mediante despegue electrónico en una bola de aire libre (FAB), formando el primer enlace (enlace de bola) en la almohadilla del chip; un capilar entonces dirige el alambre hacia un lazo y forma el segundo enlace (unión de puntada / cuña) en el marco o sustrato de conducción.
Rendimiento de vínculo:
- Adecuado para unión a gran escala con paso fino;
- Alta resistencia y buena estabilidad en el lazo;
- Conexión fiable de primer enlace y conexión de segunda unión de alta resistencia;
- Amplia ventana de parámetros de unión, con gran adaptabilidad a diferentes equipos de unión y condiciones de proceso.
La resistencia a la tracción post-unión y la resistencia al corte aumentan con el diámetro del alambre y pueden adaptarse a criterios específicos de aceptación del proceso según el diámetro.
Diámetro del alambre de unión de oro y parámetros de ingeniería
Parámetros de ingeniería de hilo de oro puro por diámetro (tolerancia de diámetro ±1,0 μm):
| Diámetro μm (mil) | Peso por metro mg/m | Carga mínima de frenado (GDN / GDU / GDH / GDL) | Porcentaje de elongación (GDN/GDU/GDH) | Corriente de fusible A | Resistencia por metro Ω/m |
| 15 (0.6) | 2.97–3.89 | 3.0 / 3.0 / 3.5 / 2.0 | 2.0–5.0 | 0.3 | 140–150 |
| 18 (0.7) | 4.39–5.48 | 4.0 / 4.0 / 4.5 / 3.0 | 2.0–5.0 | 0.4 | 90–101 |
| 20 (0.8) | 5.48–6.69 | 5.0 / 5.5 / 7.0 / 4.0 | 2.0–6.0 | 0.5 | 75–81 |
| 23 (0.9) | 7.34–8.74 | 7.0 / 8.0 / 9.0 / 6.0 | 2.0–7.0 | 0.7 | 55–61 |
| 25 (1.0) | 8.74–10.26 | 9.0 / 10.0 / 10.0 / 8.0 | 2.0–8.0 | 0.8 | 45–51 |
| 30 (1.2) | 12.76–14.58 | 11.0 / 12.0 / 12.0 / 10.0 | 3.0–8.0 | 1.2 | 30–35 |
| 38 (1.5) | 20.77–23.08 | 16.0 / 17.0 / 15.0 / 15.0 | 3.0–10.0 | 2.0 | 19–21 |
| 50 (2.0) | 34.94–41.03 | 30.0 / 32.0 / 34.0 / 28.0 | 3.0–12.0 | 3.5 | 11–13 |
Condiciones de prueba:
Carga de ruptura y elongación medidas con un probador de tracción de ancho de 100 mm;
Corriente de fundición medida con una fuente de alimentación digital, longitud de muestra de 3 mm y energización de 10 s (diferentes longitudes de muestra producen distintos valores de corriente de fusible).
La corriente de fusible y la resistencia por metro reflejan la capacidad de transporte de corriente: diámetros mayores significan menor resistencia y mayor capacidad de carga de corriente, lo cual es especialmente importante para dispositivos de potencia y encapsulados LED de alta luminosidad.
Propiedades físicas, eléctricas y de dureza generales
Propiedades físicas, eléctricas y de dureza generales del hilo de oro puro y del alambre de aleación de oro:
| Punto | Hilo de oro puro 4N | Hilo de oro puro de 2N | Alambre de aleación de oro (aleación Au-Ag) | Notas |
| Contenido dorado | Au ≥99,99% | Au ≥99% | GA08: 80±1% / GA06: 60±1% | Diferencia de posicionamiento de pureza |
| Densidad | 19,32 g/cm³ | 19,32 g/cm³ | 19,31 g/cm³ | según ASTM |
| Resistividad @20°C | Aprox. 2,4 μΩ·cm | Aprox. 2,9 μΩ·cm | Aprox. 2,5 μΩ·cm | 4N tiene una conductividad ligeramente mejor |
| Módulo elástico | 75–95 GPa | 75–95 GPa | 75–95 GPa | Afecta a la estabilidad del lazo |
| Punto de fusión | Aprox. 1063°C | Aprox. 1063°C | Depende de la composición de la aleación | Afecta a la formación de la bola y a la estabilidad térmica |
| Temperatura de recristalización | Aprox. 200–300°C | Aprox. 250–350°C | - | La temperatura de recristalización de 2N es ligeramente superior a la de 4N |
| Dureza FAB | 30–55 HV | 30–55 HV | 35–55 HV | Corresponde a la formación de bola de primer enlace |
| Dureza HAZ | 40–90 HV | 40–90 HV | 45–85 HV | Corresponde a la integridad de la zona afectada por el calor (ZAH) |
| Dureza del cuerpo del alambre | 60–85 HV | 60–85 HV | 75–95 HV | Corresponde a la ventana de unión global |
| Longitud HAZ | máximo 110 μm | máximo 100 μm | - | Corresponde a la longitud de la zona afectada por el calor tras la formación de la bola; ligeramente más corta para 2N |
| Resistencia a la migración de la plata | Excelente | Excelente | Excelente | El material a base de oro no conlleva un riesgo inherente de migración de plata |
Condiciones de prueba: resistividad, temperatura de recristalización y longitud HAZ son elementos de comparación 4N/2N; densidad, módulo elástico y dureza son elementos comunes de prueba para alambre de oro puro y aleaciones de oro. La corriente de fusión no se incluye en esta tabla debido a las diferentes condiciones de longitud de muestra, para evitar confusiones con los valores de la tabla de parámetros de ingeniería de diámetro.
Elegir entre oro puro, aleación de oro y alambre de unión de aleación de plata
Al seleccionar materiales, la verdadera pregunta del cliente suele no ser "¿el oro es bueno?", sino "¿debería esta aplicación usar oro puro, aleación de oro o aleación de plata?"
Henan Chalco suministra una gama más amplia de materiales de unión de matriz a envase a lo largo de esta escala de coste-fiabilidad, y puede adaptar el material a la aplicación en lugar de optar por la opción más cara.
Elegir entre 4N y 2N
La diferencia entre 2N y 4N se concentra en la posición de pureza más que en un compromiso de rendimiento. La temperatura de recristalización es ligeramente mayor para 2N que para 4N (aprox. 250–350°C frente a 200–300°C), y la longitud HAZ es ligeramente menor para 2N (máximo 100 μm frente a máximo 110 μm de 4N), mientras que la forma de la bola, la suavidad y la ventana de proceso son comparables entre ambos. El material a base de oro no conlleva un riesgo inherente de migración de plata, por lo que ambos son igualmente fiables en esta dimensión.
Por tanto, 2N es la segunda opción en posicionamiento de pureza, adecuada para escenarios sensibles al coste que aún requieren vencimiento de bonos basados en oro.
Alambre de unión de aleaciones de oro (aleación Au-Ag)
Situado entre aleaciones de oro puro y plata, el alambre de aleación de oro reduce significativamente el coste en comparación con el de oro puro, ofreciendo mayor resistencia, mayor elongación, menor altura del lazo (rango de altura del lazo 60–150 μm) y una forma de lazo más estable. Soporta unión de paso ultra fino y alta frecuencia y alta velocidad, utilizando blindaje de nitrógeno puro durante la unión.
Principalmente dirigido a LED, MEMS, sensores, comunicación óptica y envasado de circuitos integrados (TO / SOT / DIP / SOP / TSOP / TQFP, etc.):
| Modelo | Contenido de Au | Contenido agrícola | Otros elementos | Posicionamiento |
| GA08 | 80±1% | 20±1% | <0.5% | Mayor contenido de oro, con un rendimiento más cercano al oro puro, adecuado para aplicaciones con mayores requisitos de estabilidad |
| GA06 | 60±1% | 40±1% | <0.5% | Mayor contenido de plata y menor coste, adecuado para envases que ponen mayor énfasis en la reducción de costes |
Parámetros de ingeniería de alambre de aleación de oro por diámetro (tolerancia de diámetro ±1,0 μm; la elongación aumenta con el diámetro del 2,0–5,0% al 3,0–13,0%):
| Diámetro μm (mil) | Resistencia mínima a la rotura (GA08 / GA06) | Corriente de fusible A | Resistencia por metro Ω/m |
| 15 (0.6) | 4.5 / 3.5 | 0.2 | 140–150 |
| 18 (0.7) | 6.5 / 5.5 | 0.4 | 90–101 |
| 20 (0.8) | 7.5 / 6.5 | 0.4 | 75–81 |
| 23 (0.9) | 9.0 / 8.0 | 0.6 | 55–61 |
| 25 (1.0) | 11.0 / 10.0 | 0.7 | 45–51 |
| 28 (1.1) | 13.0 / 12.0 | 0.9 | 35–40 |
| 30 (1.2) | 15.5 / 14.5 | 1.0 | 30–35 |
| 35 (1.4) | 21.0 / 19.0 | 1.4 | 23–25 |
| 38 (1.5) | 24.0 / 22.0 | 1.7 | 19–21 |
| 50 (2.0) | 39.0 / 37.0 | 2.9 | 11–13 |
Material a base de oro frente a aleación de plata / alambre de cobre
Al comparar los hilos de unión de oro, plata, cobre y aluminio, el alambre de unión de aleación de plata tiene una resistividad menor y una ventaja de coste más pronunciada, lo que lo convierte en una opción común de reducción de costes para LED y algunos envases de CI;
Sin embargo, investigaciones publicadas han documentado que la resistencia a la migración de la plata en materiales a base de plata es menor que la del material a base de oro, requiriendo un control adicional de la corrosión mediante el diseño y envasado de aleaciones bajo condiciones de alta temperatura, alta humedad o contención de azufre. El alambre de oro y el alambre de aleación de oro tienen una ventaja natural en esta dimensión.
El oro ha sido durante mucho tiempo uno de los materiales más utilizados en la unión de alambre debido a sus propiedades químicas estables, excelente rendimiento en formación de bolas y comportamiento maduro de bucles. El alambre de aluminio, en comparación, suele requerir aleación de silicio para cumplir con los requisitos de carga de ruptura y alargamiento, y los granos de silicio-aluminio tienden a formar puntos de concentración de tensión bajo calor;
El alambre de enlace de cobre ofrece buena conductividad y resistencia a menor coste, pero el material es más duro y propenso a la oxidación, lo que dificulta el proceso de unión; algunos escenarios también requieren una capa barrera para evitar que los átomos de cobre se difundan en dispositivos de silicio.
El material a base de oro no es la solución óptima en todas las dimensiones. En escenarios sensibles al coste y de alto volumen donde el proceso del proveedor ya está validado y maduro, la aleación de plata o el alambre de adhesivo a base de cobre pueden ofrecer un mejor valor.
La selección de materiales debe volver a los requisitos de fiabilidad, las condiciones ambientales y los objetivos de coste de la aplicación específica, en lugar de optar por la opción más cara.
Aplicaciones en IC, LED y envasado de sensores
Las interconexiones de empaquetado de CI son una aplicación principal para cables de unión de oro, abarcando circuitos integrados analógicos (electrónica de audio como televisores, equipos de audio y dispositivos de comunicación) y circuitos digitales integrados (dispositivos inteligentes como automóviles, smartphones, ordenadores y equipos médicos), cubriendo tipos de paquetes como SOT, DIP, SOP, TSOP, TQFP, TSSOP, QFN, LQFP, QFP, BGA, SBGA y CSP.
El enlace de bola dorada proporciona la conexión eléctrica, mecánica y conductora entre la almohadilla del chip y el marco o sustrato en estos tipos de encapsulados.
El alambre de unión para envases LED es otra área de aplicación importante, que abarca LEDs de alta gama, pantallas, iluminación decorativa y dispositivos de imagen de semáforos. El alambre de aleación de oro (serie GA) equilibra la estabilidad de unión y el coste del material en este campo, convirtiéndolo en una opción común junto con el alambre de oro puro.
Empaquetado de sensores y MEMS: esto incluye escenarios con mayores requisitos de fiabilidad — el grado de baja elongación (GDL) está diseñado específicamente para sensores de grado militar y encapsulados de semiconductores discretos. El alambre de oro también se utiliza en envases de dispositivos discretos y dispositivos de potencia, normalmente con diámetros mayores seleccionados para mayor capacidad de transporte de corriente.
Proceso de fabricación
El proceso de fabricación consta de ocho etapas:
- Materia prima — control de la pureza del oro, las impurezas y la consistencia de lote a lote;
- Fusión (colada continua) — controlar la composición de la aleación, la pureza y la temperatura de la fundición para asegurar una estructura uniforme en los lingotes;
- Análisis de composición — confirmando el contenido de Au (4N ≥99,99% / 2N ≥99%) y las impurezas totales por lote;
- Dibujo — dibujo multipasada hasta diámetro a escala de micras, controlando la precisión del diámetro, la calidad superficial y la redondez;
- Recocido — ajuste de la carga de ruptura, la elongación y la capacidad de formación de lazos, y aliviar el endurecimiento por trabajo;
- Rebobinado (bobinado) — controlar la tensión del devanado y la uniformidad del recorrido para asegurar una alimentación suave en el equipo de unión del cliente;
- Envase individual al vacío — protegiendo contra la humedad, la contaminación y la oxidación;
- Inspección de salida — diámetro, resistencia a la tracción, alargamiento, resistencia, apariencia y embalaje revisados artículo por artículo antes de su liberación.
La etapa de recocido merece especial atención: estudios industriales sobre la vida útil del alambre de unión indican que el alambre estirado con fuerza que no ha sido sometido a alivio de tensiones puede perder entre un 5% y un 15% de su carga de ruptura en cuestión de semanas tras la producción, mientras que el alambre de oro que ha sido recocido y aliviado mantiene propiedades mecánicas notablemente más estables durante el almacenamiento a largo plazo.
La combinación del proceso de recocido y el envasado individual al vacío descrita anteriormente está pensada para utilizar el control del proceso y asegurar que el alambre de unión esté listo para un uso estable al llegar, en lugar de depender de una vida útil reducida.
El diseño y la inspección del producto están regulados por ASTM F72 (Especificación Estándar para Alambre de Oro para Enlace de Plomo Semiconductor), que establece los requisitos para el alambre de oro utilizado en la unión de plomo semiconductor en términos de composición química, carga de ruptura, alargamiento, dimensiones y apariencia.
Control de calidad, trazabilidad y cumplimiento normativo
El cable de unión está encerrado dentro del dispositivo y no es visible a simple vista, por lo que la consistencia y trazabilidad en lotes son las preocupaciones más críticas de confianza del cliente.
El sistema de suministro de Henan Chalco se basa en este punto:
Control de procesos
Se ha establecido una plataforma de análisis de datos de procesos para evaluar índices de capacidad de proceso;
Un sistema de ejecución de fabricación (MES) se aplica a parámetros clave del proceso — incluyendo corriente, voltaje, pureza, dopantes (PPM), temperatura, tiempo, diámetro, longitud, superficie, recubrimiento y peso — para mejorar continuamente la consistencia, estabilidad y trazabilidad del producto.
Marco del sistema de calidad
Cubre la validación del desarrollo de productos, la inspección del primer artículo en etapas clave del proceso, la inspección de patrulla en proceso, la inspección dedicada del producto y la gestión final de bienes acabados;
La gestión de proveedores sigue un proceso de "búsqueda — investigación de antecedentes — auditoría in situ — producción de prueba — revisión exhaustiva — cualificación", con proveedores cualificados evaluados periódicamente para asegurar su cumplimiento continuo.
La planificación de calidad sigue el marco APQP (planificación avanzada de calidad de producto), que abarca DFMEA / PFMEA (análisis de modos de fallo de diseño y proceso), MSA / SPC (análisis de sistemas de medición y control estadístico de procesos) y PPAP (proceso de aprobación de piezas de producción), formando un ciclo cerrado de retroalimentación y mejora continua.
Certificación de sistemas y participación en normas
Certificado según el sistema de gestión de calidad ISO 9001:2015 (GB/T 19001-2016) y el sistema de gestión ambiental ISO 14001;
y es una de las unidades de elaboración para las normas nacionales que cubren el alambre de oro de unión, el alambre de cobre recubierto de paladio, el hilo de plata recubierto de oro y el hilo de aleación de plata para envases semiconductores.
Capacidades de inspección
Equipado con espectrómetros ICP-OES, microscopios electrónicos de barrido de vacío, analizadores infrarrojos de carbono-humedad, probadores de fuerza de tracción/empuje, máquinas universales de prueba de materiales, balanzas electrónicas de alta precisión y otros equipos analíticos e inspeccionados, que soportan la verificación por lote de composición y propiedades mecánicas.
Trazabilidad
La inspección de salida abarca diámetro, resistencia a la tracción, alargamiento, resistencia, apariencia y embalaje, comprobada artículo por artículo;
Cada lote lleva un número de lote, y se pueden proporcionar datos de composición e inspección de propiedades mecánicas por lote, lo que permite la trazabilidad a nivel de lote.
De confianza en el embalaje de circuitos integrados, LED y módulos de potencia
La línea de productos de cables de unión ha atendido a clientes de las industrias de embalaje de CI, envasado LED y envasado de módulos de potencia, entrando en sus cadenas de suministro de envases:
Embalaje de CI
onsemi, JCET, UTAC, SPIL, CR Anst, Forehope y otras empresas de envasado y pruebas;
Embalaje LED
Philips, LG, OSRAM, Samsung, Seoul Semiconductor, Nationstar, Sanan Optoelectronics, MLS, Refond y otros fabricantes de LEDs;
Empaquetado de módulos de potencia
onsemi, BYD, , y , entre otras empresas de dispositivos y módulos de energía.
Opciones de suministro, embalaje e información sobre RFQ
Suministro
Disponible para revisión y suministro por diámetro, grado de pureza (4N / 2N oro puro / aleación de oro), estándar o dibujo del cliente (al dibujo / número de pieza / estándar).
Personalización
El diámetro, la carga de rotura (BL), la elongación (EL) y otros parámetros pueden personalizarse y revisarse según los requisitos del cliente;
La combinación específica de especificaciones, cantidades y arreglos de entrega se confirma en el pedido.
Documentos de inspección
Se pueden proporcionar datos de inspección de composición, dimensiones y propiedades mecánicas por lote, con trazabilidad del lote; los tipos de documentos requeridos pueden confirmarse en el momento del presupuesto.
Especificaciones de embalaje
Suministrado en carretes de aleación de aluminio de 2 pulgadas con envase individual al vacío, protegiendo contra la humedad, contaminación, oxidación y daños mecánicos:
| Tipo de carrete | Modeloo de carrete | Longitud por carrete | Método de empaquetado |
| Carrete de perfil bajo de 2 pulgadas | 2"-Al-DF (doble ranura) / 2"-Al-SF (sola ranura) | 500 / 1000 / 2000 m | Envase individual al vacío |
| Carrete de 2 pulgadas de altura | 2"-Al-DF-O | 2000 / 3000 / 5000 m | Envase individual al vacío |
Productos relacionados
Henan Chalco ofrece suministro integral de alambre de unión de aleaciones de plata, alambre de cobre, alambre de aluminio, cinta de unión de oro y otros materiales de interconexión para envases semiconductores.
Preguntas frecuentes
P1. ¿Qué niveles de pureza existen para el alambre de unión de oro?
Las cualidades disponibles incluyen 4N (Au≥99,99%, impurezas totales <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.
P2. ¿Qué rango de diámetro está disponible?
El diámetro del hilo de oro puro cubre entre 15 y 50 μm (0,6–2,0 mil), con una tolerancia de ±1,0 μm; el alambre de aleación de oro incluye además diámetros de 28 μm y 35 μm. Otros diámetros pueden personalizarse y revisarse según las especificaciones.
P3. ¿El alambre de unión de oro es lo mismo que el alambre de unión de aleaciones de oro?
No. El alambre de unión de oro puro (4N/2N) tiene un contenido de oro cercano al 100%; el alambre de unión de aleación de oro es una aleación oro-plata (por ejemplo, Au 80%/Ag 20%) que equilibra coste y rendimiento. Ambos se adaptan a diferentes escenarios de aplicación.
P4. ¿Qué es la unión con alambre de oro?
La unión con alambre de oro es un proceso que utiliza alambre fino de oro de alta pureza, combinado con calor, presión y energía ultrasónica, para formar una interconexión eléctrica entre un chip semiconductor y un cable o sustrato de encapsulado — principalmente en forma de unión de bolas.
P5. ¿Para qué se usa el alambre de unión de oro?
Se utiliza en circuitos integrados, LED, sensores y otros envases para conectar el chip pad al marco o sustrato de derivación, confiando en su conductividad, resistencia a la corrosión y fiabilidad madura en la unión para proporcionar una interconexión estable dentro del encapsulado.
P6. ¿Cuándo debería usarse el alambre de unión de oro en lugar del alambre de aleación de cobre o plata?
Las aplicaciones de alta fiabilidad, sensibilidad a la corrosión o en entornos adversos generalmente prefieren primero el alambre de oro; el alambre de cobre y el alambre de aleación de plata son alternativas comunes optimizadas en costes, adecuadas para escenarios con procesos controlables y requisitos relativamente relajados. El material basado en oro no conlleva riesgo de migración de plata, lo cual es una de sus principales ventajas frente a la aleación de plata.