Matériaux de liaison semi-conducteurs die-to-package

Les matériaux de collage matrice-emballage sont des matériaux métalliques d’interconnexion utilisés pour établir des connexions électriques entre les puces et les substrats de boîtiers, les cadres de transmission ou les bornes d’alimentation. Ils incluent principalement des fils de liaison ronds et des rubans de liaison rectangulaires.

Chalco peut fournir du fil de liaison en or, du fil de liaison à base de cuivre, du fil de liaison en aluminium, du fil de liaison en alliage d’argent et du ruban de liaison en aluminium. Les matériaux peuvent être adaptés à la structure du paquet, à la métallisation des pads, aux besoins en transmission de courant, au processus de liaison et aux exigences de fiabilité.

Ces produits conviennent aux emballages de circuits intégrés, LED, dispositifs discrets, IGBT, SiC et modules de puissance. Le diamètre du fil, les dimensions du ruban, la charge de rupture, l’allongement, la composition des alliages et les systèmes de revêtement peuvent être personnalisés.

Vous choisissez des matériaux pour un nouveau projet d’emballage ou évaluez une alternative à votre fil de collage actuel ? Envoyez le matériau actuel, le diamètre du fil, la métallisation des tampons, le type de paquet et les informations sur les équipements de collage. Chalco peut aider à faire correspondre un matériau de collage adapté.

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Gamme de matériaux de collage pour l’emballage des semi-conducteurs

Les matériaux d’interconnexion matrice-encapsulée de Chalco sont principalement divisés en fils de liaison et rubans de liaison. Les fils de collage conviennent aux sites de liaison fins, aux boucles complexes et aux emballages automatisés à grand volume, tandis que les rubans de liaison offrent une plus grande surface de contact et sont principalement utilisés pour les connexions à fort courant dans les dispositifs d’alimentation.

Fil de liaison pour l’emballage de semi-conducteurs

Le fil de liaison pour l’emballage de semi-conducteurs est un fil métallique fin utilisé pour relier les puces aux substrats du boîtier, aux cadres de transmission ou aux bornes de dispositifs et à établir des interconnexions électriques à l’intérieur du boîtier. La composition du fil, le diamètre, la charge de rupture et l’allongement influencent la formation de la boule, le contrôle de la boucle, la résistance de la liaison et la fiabilité du boîtier.

Chalco peut fournir des fils de liaison en cuivre, aluminium, or et argent. Le diamètre du fil et ses propriétés mécaniques peuvent être adaptés au type de boîtier, au matériau de la plaquette et à l’équipement de collage.

Vous souhaitez une comparaison plus claire des fils de liaison or, argent, cuivre et aluminium en termes de performance, de procédé, de coût et d’emballages adaptés ? Lisez " Comparaison des fils de liaison or, argent, cuivre et aluminium " pour choisir un matériau plus adapté à votre projet.

Ruban de collage pour emballage de semi-conducteurs

Le ruban de liaison pour emballage de semi-conducteurs est un matériau d’interconnexion métallique rectangulaire avec une grande surface de contact, un profil de connexion faible et une faible inductance parasite. Il est principalement utilisé dans les dispositifs de puissance et les boîtiers haute fréquence. Chalco peut fournir des rubans de liaison en aluminium, or, cuivre et argent avec des bords lisses et sans meules visibles, adaptés à la liaison ultrasonique à température ambiante.

Fil de collage vs ruban de collage

Le fil de liaison a une section transversale ronde et convient aux coussinets à pas fin, aux boucles complexes et aux interconnexions multidirectionnelles. Le ruban de liaison a une section transversale rectangulaire et peut offrir une surface de contact plus large dans un espace limité, ce qui le rend plus adapté aux connexions à courant élevé et à profil bas.

Le fil de collage offre une plus grande flexibilité de rouage et convient aux petits plateaux, aux pas étroits et aux chemins de connexion complexes. Le ruban de collage se concentre davantage sur la surface de contact, la capacité de transport de courant et l’utilisation de l’espace dans les ensembles de puissance. Le choix final doit également prendre en compte les dimensions des pads, le courant de fonctionnement, la hauteur de la boucle, les équipements de collage et les spécifications de l’outil.

Pour une comparaison plus détaillée de leurs procédés, performances et applications, voir : Collage par fil vs collage ruban

Principaux avantages des matériaux de collage matrice-emballage

Les fils et rubans de liaison peuvent établir des interconnexions stables entre les puces et les transporteurs de colis. Différents matériaux, dimensions et structures peuvent répondre à des exigences allant de la transmission de signal à pas fin aux connexions à haute intensité dans les dispositifs d’alimentation.

• Conductivité électrique et thermique élevée : Les alliages d’or, de cuivre, d’aluminium et d’argent assurent tous une bonne conductivité électrique, aidant à réduire la résistance d’interconnexion et à améliorer le transfert de chaleur à l’intérieur de l’appareil.
• Compatible avec différentes structures de boîtiers : le fil de collage fin convient aux configurations à haute densité, aux petites plaques et aux boucles complexes, tandis que le fil lourd et le ruban de liaison conviennent aux modules IGBT, SiC et de puissance.
• Choix flexible des matériaux : le fil d’or met l’accent sur la stabilité du procédé, le fil de cuivre équilibre conductivité et coût, le fil d’aluminium convient à la liaison ultrasonique en coin, et le fil d’alliage d’argent combine conductivité électrique, conductivité thermique et efficacité des coûts.
• Permet un collage automatisé efficace : un diamètre de fil constant, une charge de rupture, un allongement et une qualité de surface aident à améliorer la formation des balles, le déroulement et la cohérence continue du collage.
• Soutient la fiabilité du boîtier : l’adaptation du matériau, la métallisation des tampons et le procédé de collage peuvent réduire le risque de casse de fil, de soulèvement de liaison, de fissures au talon et de défaillance de l’interface.
• Prend en place la miniaturisation et le courant élevé : le fil rond fin permet un empaquetage à pas fin, tandis que le ruban de liaison rectangulaire offre une plus grande surface de contact pour des interconnexions à faible profil et à fort courant.
• Soutient l’optimisation des coûts : une solution adaptée peut être choisie parmi des systèmes d’or, cuivre, aluminium, alliage d’argent et revêtus selon les objectifs de performance et de fiabilité.

Applications des matériaux de liaison

Les fils et rubans de liaison chalco peuvent être utilisés dans des ensembles semi-conducteurs allant des interconnexions de signal à pas fin aux connexions de courant élevé. Les matériaux peuvent être adaptés à la structure du pad, aux besoins en transport de courant et au processus de liaison.

Module de puissance, emballage IGBT et SiC

Dans les applications de fils de liaison et rubans de semi-conducteurs de puissance , le fil d’aluminium épais, le fil d’alliage d’aluminium et le ruban de liaison conviennent aux conditions de courant élevé et de cycles d’alimentation, et peuvent être utilisés dans les MOSFET, IGBT, dispositifs SiC et modules de contrôle à haute consommation. Le ruban de liaison offre une plus grande surface de contact et convient aux connexions à faible profil et à fort courant.

Emballage LED

Le fil de collage pour emballage LED peut utiliser du fil de liaison en or, en alliage d’argent et en alliage d’argent recouvert d’or dans les boîtiers d’éclairage LED, d’affichage, de rétroéclairage et de feux de circulation, offrant une formation stable de balles, une conductivité électrique et thermique, ainsi qu’une fiabilité opérationnelle à long terme.

Emballage des circuits intégrés

Pour les interconnexions d’emballage de circuits intégrés, le fil d’or, le fil à base de cuivre et le fil d’alliage d’argent peuvent être utilisés dans les boîtiers de CI analogique, de circuits intégrés numériques et de dispositifs à haut nombre de broches, répondant aux exigences de liaisons à pas fin, de boucles stables et de liaisons continues à haute vitesse.

Dispositifs semi-conducteurs discrets

Ces matériaux peuvent être utilisés dans des diodes, transistors, MOSFET et autres dispositifs discrets. Un fil de liaison fin, un fil d’aluminium épais ou un ruban de liaison peuvent être sélectionnés selon les dimensions de la pastille et le courant de fonctionnement.

Dispositifs RF, micro-ondes et optoélectroniques

Adapté aux modules RF, MMIC, assemblages micro-ondes, lasers et dispositifs de communication optique. Le fil d’or fin et le ruban de liaison peuvent répondre aux exigences des petites pastilles, de la transmission haute fréquence et de faible inductance parasite.

Circuits hybrides, MEMS et capteurs

Ces matériaux peuvent être utilisés dans des circuits hybrides céramique-substrat, des MEMS, des capteurs et des boîtiers à cavité profonde pour établir des interconnexions fiables entre les puces et les pistes de substrat ou les terminaux de dispositifs.

Procédé de production de fils de liaison et de rubans

Chalco contrôle la composition des matières premières, les conditions de fusion, la précision du formage, le traitement thermique et la propreté des surfaces tout au long de la production afin d’obtenir un diamètre ou des dimensions de ruban cohérents, la charge de rupture, l’allongement et la performance de déroulement.

Sélection des matières premières et conception de la composition

Les matières premières de haute pureté sont sélectionnées pour l’or, l’argent, le cuivre, l’aluminium et leurs systèmes d’alliages. Le microalliage ou le dopage est conçu selon la conductivité, la dureté, l’allongement, la résistance à l’oxydation et la performance de collage cibles.

Fusion sous vide et coulée continue

Les matières premières subissent une fusion sous vide, un alliage et un brassage électromagnétique pour améliorer l’uniformité de la composition, suivies d’un moulage continu dans des lingots de fil ou de ruban adaptés à un traitement ultérieur. L’équipement supporte des températures de fusion allant jusqu’à environ 1 600°C et des charges de coulée continues allant jusqu’à 10 kg.

Talonnage ou roulage de précision

Le fil de collage est tiré à travers plusieurs passages pour réduire progressivement son diamètre, tandis que le ruban de collage est roulé avec précision et dimensionné pour former une section transversale rectangulaire cohérente. La déformation et la vitesse de traitement à chaque passage doivent être soigneusement contrôlées pour éviter les rayures de surface, la variation dimensionnelle et les contraintes internes localisées.

Recuissage intermédiaire et ajustement des propriétés

Le recuit en atmosphère protectrice est effectué lors de l’étirage ou du roulage pour ajuster la structure des grains, la dureté, la charge de rupture et l’allongement. L’équipement supporte le recuit à des températures allant jusqu’à 600°C pour répondre aux exigences mécaniques des différents profils de boucles, des ensembles à boucle basse et des groupes de puissance.

Dessin final, laminage de précision et traitement de surface

Un dessin ultra-fin ou un roulage de précision est utilisé pour atteindre les dimensions finales. Le fil de cuivre nu, le fil de cuivre recouvert de palladium, le fil de cuivre recouvert d’or et de palladium et le fil d’argent revêtu d’or nécessitent également un placage continu, tandis que la production des rubans de liaison met l’accent sur la platitude des bords, le contrôle des meules et la propreté des surfaces.

Enroulage de précision et enroulement de moulinet

Le matériau fini est enroulé sur des bobines spécifiques sous une tension constante. Le motif d’enroulement, la stabilité du pas et le déroulement sont contrôlés pour réduire les fils croisés, les enroulements lâches et l’alimentation anormale lors du collage à grande vitesse.

Inspection et emballage propre

Avant l’expédition, la composition du matériau, le diamètre ou la largeur et l’épaisseur du fil, la charge de rupture, l’allongement, la résistivité électrique, le revêtement et la qualité de surface sont inspectés. Les produits qualifiés sont rembobinés proprement et emballés individuellement afin d’éviter l’humidité, l’oxydation, la contamination et les dommages causés par le transport. La charge de rupture et l’allongement sont des indicateurs importants de la traitabilité du fil de collage.

Des matériaux de collage aux interconnexions de colis

Après la production, le matériau de collage doit être assorti à un procédé d’assemblage adapté basé sur le type de fil, les dimensions de la plaque et la structure du boîtier :

Collage à billes : Adapté aux fils d’or, fils de cuivre et certains fils d’alliage d’argent fin. Il offre une grande vitesse de collage et est couramment utilisé pour les circuits intégrés, les LED et les emballages automatisés à grand volume.

Collage en coin : Adapté au fil d’aluminium, au fil lourd et au ruban de liaison, et peut également être utilisé pour le fil d’or. Il convient aux petits coussins, aux connexions à profil bas, aux boîtiers haute fréquence et aux emballages de dispositifs électriques.

Collage à billes ou collage en coin ? Lisez " Collage à billes vs collage en coin " pour comprendre les différences et choisir un procédé d’assemblage adapté à votre matériau de collage.

Paramètres de sélection et de personnalisation du matériau de collage

Les matériaux de collage doivent être adaptés à la structure du paquet, à la surface de la plateforme et à l’équipement de collage. En fonction du matériau existant ou des nouvelles exigences du projet, Chalco peut ajuster le diamètre du fil, la charge de rupture, l’allongement, la composition de l’alliage et la structure du revêtement.

• Type de boîtier : circuits intégrés, LED, dispositifs discrets, IGBT, SiC, modules de puissance ou circuits hybrides
• Type de matériau : alliage d’or, cuivre, aluminium ou argent ; fil nu, allié ou revêtu
• Dimensions du produit : diamètre du fil de collage, ou largeur et épaisseur du ruban de liaison
• Propriétés mécaniques : charge de rupture, allongement, dureté et exigences en boucle
• Informations sur le pad : matériau de métallisation et dimensions du pad de puce, du support ou du cadre principal
• Procédé de collage : liaison en boule, liaison en coin, liaison ultrasonique ou liaison thermosonique
• Équipements et outils : modèle de bonder et spécifications capillaires ou de cain
• Exigences de fiabilité : Tests de tirage, cisaillement, haute température, chaleur humide, cycles d’alimentation ou autres tests de validation
• Exigences d’approvisionnement : modèle de la bobine, longueur par bobine, quantité d’échantillon et volume de production attendu

La métallisation des pads, les dimensions des pads, le type d’équipement, le matériau du fil, le diamètre, l’allongement et la résistance à la traction sont tous des facteurs importants pour déterminer la solution de collage.

Envoyez la spécification actuelle, le dessin du paquet ou les informations du bonder. Chalco peut aider à la correspondance des matériaux et à la validation des échantillons.

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FAQ sur les matériaux de collage

Quels sont les matériaux de collage matrice-emballage ?

Ce sont des matériaux métalliques d’interconnexion utilisés pour connecter les puces à des supports d’emballage, des cadres de plomb ou des bornes d’alimentation. Les principales formes sont des fils de liaison ronds et des rubans de liaison rectangulaires.

Quels matériaux de liaison Chalco peut-il fournir ?

Chalco peut fournir des fils de liaison en or, alliage d’argent, cuivre et aluminium, ainsi que des rubans de liaison en or, argent, cuivre et aluminium. Les dimensions, la composition des alliages et les propriétés mécaniques peuvent être adaptées aux exigences du paquet et des équipements.

Quelle est la différence entre fil de liaison et ruban de liaison ?

Le fil de liaison a une section transversale ronde, offre un itinéraire flexible et convient aux pas fins et aux boucles complexes. Le ruban de liaison a une section transversale rectangulaire et une surface de contact plus grande, ce qui le rend adapté aux ensembles de dispositifs à faible porte, à fort courant et à haute intensité.

Comment choisir les fils de liaison en or, argent, cuivre et aluminium ?

Le fil d’or offre un procédé stable et convient à un emballage à haute fiabilité ; le fil de cuivre équilibre conductivité et coût ; le fil d’aluminium convient à la liaison en coin et à l’emballage électrique ; le fil d’alliage d’argent offre une bonne conductivité électrique et thermique et peut être utilisé dans des boîtiers LED et certains circuits intégrés. Le choix final doit être basé sur le matériau du tampon, l’équipement et les exigences de fiabilité.

Quels matériaux conviennent pour le collage en billes et en coin ?

Le collage à billes est généralement utilisé pour le fil d’or, le fil de cuivre et le fil d’alliage d’argent fin, et convient à l’emballage automatisé à grande vitesse. Le collage en coin convient davantage aux fils d’aluminium, fils lourds et rubans de collage, et est couramment utilisé dans les emballages de modules de puissance, IGBT et SiC.

Quels paramètres du matériau de collage peuvent être personnalisés ?

Le diamètre du fil, la largeur et l’épaisseur du ruban de liaison, la composition du matériau, la structure du revêtement, la charge de rupture, l’allongement, la dureté et la longueur par bobine peuvent être adaptés aux exigences du projet.

Quelles informations sont nécessaires pour choisir un matériau de collage ?

Veuillez fournir le type de boîtier, la métallisation des pads, le diamètre ou les dimensions du ruban du fil, le modèle du bonder, les spécifications de l’outil, le courant de fonctionnement, les exigences de boucle et les conditions de test de fiabilité.