LEDパッケージング用のボンディングワイヤー

LEDパッケージングにおいて、15〜50μmの 半導体接合ワイヤー は、チップに電流を供給することと、光路に直接位置し明るさに大きな影響を与えるという2つの重要な役割を果たすため、銀合金線がLEDの主流の選択肢となっています。

Chalcoの幅広い ダイ・トゥ・パッケージ接着材料 のラインナップの中で、河南チャルコは銀合金、金被覆銀、金、金合金、銅、アルミニウム接合線を供給しており、LED照明、ディスプレイ、装飾照明、交通信号のパッケージング用途をカバーしています。

河南チャルコのLEDボンディングワイヤー:製品ラインナップと迅速な選定

河南チャルコは7つの主要な接着ワイヤーカテゴリーにわたり120以上の仕様を提供し、カスタマイズ生産をサポートしています:金接着ワイヤー、金合金ワイヤー、銀合金ワイヤー、金被覆銀線(金メッキまたは金メッキ銀とも呼ばれる)、銅接着ワイヤー、Pd被覆銅線、Au-Pdコーティング銅線、大径アルミニウム接着線です。

シルバーボンディングワイヤー

金被覆銀接着ワイヤー

金結合ワイヤー

金合金接着ワイヤー

銅ボンディングワイヤー

アルミニウムボンディングワイヤー

製品ラインナップ

クイック選択:どのLEDにどの配線を使うか?

金、銀、銅、アルミニウムの接合線のより広い比較により、主な材料のトレードオフを把握するのに役立ちます。また、異なるLED用途の配線選択論理は以下の表で明確にできます(可視光反射率データは公開されている業界のスペクトル反射率測定に基づいており、その他の項目は製品仕様や位置を反映しています):

• ほとんどの照明および表示用LEDは銀合金線から始まります。
• 明るさと発光効率の優先事項としては、純銀SHPまたは高銀SAH1–SAH3;
• 湿度や高温、硫黄を含む環境では金コーティング銀にアップグレードしてください。
• 自動車グレードかつ最も信頼性の高い用途には金線を使用し、
• 高出力で長スパンのパッケージには金合金線を検討してください。

どのグレードがあなたのパッケージに合うか分からない場合は、LEDパッケージの種類、ターゲットワイヤー直径、BL/ELの要件をご送りください。モデルごとの評価と見積もりをご利用ください。

インスタントクォート

なぜほとんどのLEDパッケージに銀合金線を推奨するのか

LEDとICパッケージの配線選択の根本的な違いは、LED接合線が光学キャビティ内に露出し、光の経路に直接位置していることにあります。つまり、導体だけでなくミニチュアの反射面でもあります。

光学系:青色スペクトルにおける銀の構造的優位性。業界が発表した金属スペクトル反射率データによると、銀は可視光全スペクトルで~95%の反射率を維持しています。金は~650 nm(赤色光)で同様の~95%の反射率を達成しますが、~450 nm(青色光)およびそれより短い波長では急激に~40%に低下します。

現代の白色LEDやRGBディスプレイは青色を発光するチップに基づいており、金線はLEDキャビティ内の青色光の大部分を吸収し、銀線はそれを放射経路に反射します。この光学物理学が、コストだけでなく銀の接着線がLEDパッケージで支配的である根本的な理由です。

電気伝導率と熱伝導率:銀は三大主流金属の中で最も優れた導電性です。

コスト:金線よりも大幅に低くなります。銀の密度は金の約55%であり、同じ長さでも必要な材料が少なくて済みます。価格差と相まって、銀系接着線は標準的な業界の仮定で金線に比べて通常、線材コストを~80%削減します。

接合プロセス:硬度が低いため、接着パッドの保護に役立ちます。銀合金線は比較的硬度が低く(FAB 45–60 HV範囲)、接合時のAlパッドへの影響が少なくなります。

比較すると、銅線はより硬いフリーエアボール(FAB)を形成し、接合シミュレーションでは約453 MPaに対し、同じ条件下で約347 MPaに対してパッド下の電極層に大きな応力を発生させます。このため、銅線は薄いLED電極構造ではクレーター形成のリスクがあり、より厳格なプロセス制御が求められますが、銀合金線はこの点で金線に近い挙動を示します。

明確にしておくべきは、銀線が普遍的に最適というわけではないということです。その限界は化学的な環境への曝露にあり、硫黄、ハロゲン、高湿度がその利点を損なうことがあります。

インスタントクォート

LED用途への結合ワイヤーのマッチング

一般照明 - 電球、管、パネル、COBモジュール

一般的な照明は最大かつ最もコストに敏感な接合ワイヤーの用途であり、大量生産のディスクリートデバイス(TO/SOT/SOP)およびCOB(チップオンボード)モジュールの生産により、ワイヤーコストはBOMの重要な要素となり、銀含有量が主なコストレバーとなっています。

高級照明は発光効率を重視し、主流照明は高銀SAH1–SAH5を使用し、反射率、強度、コストのバランスを取っています。

温暖な屋内環境での大量生産装置は、低銀SAH12/SAH15の低銀使用を用い、コストを削減し、合金化は強度と信頼性を高めることができます。

プロセス面では、一般的な照明パッケージは一般的に18〜25μm(0.7〜1.0ミル)のワイヤー径を使用し、N₂保護下での良好な接合性能を示します。低硬度はAlパッドの保護に役立ち、クレーターリスクを低減します。パッケージの種類(TO/SOT/SOP/COB)、パッドの金属化度、月間体積を銀含有量層別で提示してください。

一般照明用のLED電球

COB LEDモジュール

LEDディスプレイ - SMD RGB、ファインピッチ、バックライト

ディスプレイはワイヤー選択の最も議論の多い応用分野です。SMD RGBパッケージでは、3つのチップが1つの光学キャビティを共有し、接合線の反射率は色の明るさや均一性に直接影響します。RGBは主に青色と緑色の光に依存します。

銀系ワイヤーはブルーライト出力を保つのに役立つため、ディスプレイパッケージでは銀色シリーズのワイヤーが好まれます。機械的には、細いピッチディスプレイはより細い直径とより安定したループを必要とします。15–18μm(0.6/0.7ミル)のSHP/SAHシリーズは、2.0–4.0 gfから最小のブレイクロードと2.0–16.0%の伸長を制御できるため、細かいピッチループ形成と安定したループ高さを実現します。

屋外やプレミアムディスプレイ用途では、化学的安定性を高めるために金線や金コーティング銀を保持することが多いです。屋外ディスプレイはまさに銀を試す湿気と汚染の多い条件に直面しています。しかし、超微細ピッチのミニ/マイクロLEDディスプレイは、ワイヤーを使わないフリップチップ接続へとますますシフトしています。

具体的な選択について話し合うために、ピクセルピッチ、パッケージタイプ、ワイヤー直径の仕様を送ってください。

インスタントクォート

細かいピッチLEDディスプレイ

SMD RGB LEDパッケージ

高出力かつ長スパンのLEDパッケージ - ストリート、フラッド、ハイベイ

高出力LEDの配線選択基準は照明やディスプレイとは全く異なります。個々のデバイスは高い駆動電流で動作するため、ボンドワイヤーは電流経路上のヒューズポイントとなります。一方、大型パッケージ設計では長スパンと低ループプロファイルが求められます。

ヒューズ電流表を直接参照してください:銀色のワイヤー(15–50μm)は0.1–1.9Aに対応します。駆動電流より十分な余裕のあるワイヤー径を選びます。高出力パッケージでは30–50μm(1.2–2.0ミル)が一般的です。

長スパンと低ループが金合金線の強みです。GA06/GA08(均質Au-Ag合金)は超高強度(大径で最小破壊荷重37–39 gf)、超低ループ高さ(60–150 μm)、優れた長スパン能力を提供します。これらの線材はLEDパッケージング向けに特別に設計されており、純金よりも低コストで強度と伸縮性を向上させます。

熱経路に沿って、銀と金合金の高い熱伝導率が接合熱の共有に役立ち、基板やリードフレーム設計と連携してルーメンの維持管理を改善します。

注:ヒューズ電流は材料特性です。最終的なデバイスの電流設計は、パッケージレベルの熱設計およびデレーティング仕様に準拠しなければなりません。

駆動電流、スパン、ループの要件をモデルごとの評価のために送ってください。

高出力LED街路灯

高出力LEDパッケージ

自動車、屋外、高湿度環境

自動車および屋外用LEDは、高温、湿度、硫黄・ハロゲン汚染、熱サイクル条件といった複合的なストレスに直面しており、これらは銀の環境感受性を増幅させます。

金被覆銀合金線(SW-AA2/SW-AC6D/SW-AA)が好まれており、その金質表面層は環境腐食から隔離しつつ、銀芯のコストと導電性の利点を保持する設計です。これらの中で、SW-AC6Dはボールシア(>18g)、ワイヤープル(>3g)、ステッチプル(>2.5g)試験で結合性能が実証されています。

最も信頼性が高いのは4N金線(Au≥99.99%)であり、その化学的不活性性が最も安定した性能を提供するため、自動車や高級屋外機器では業界慣習で金線を保持することが多いのです。

河南チャルコの生産システムは、品質管理に関してGB/T 19001(ISO 9001)および環境管理に関するGB/T 24001(ISO 14001)認証を受けています。AEC-Q認証は完成品に適用されます。ワイヤー材料は顧客仕様に基づくデバイスレベルの検証をサポートします。

環境条件(温度、湿度、硫黄/ハロゲン曝露)や信頼性試験マトリックス(uHAST、PCT、TCTなど)を提供し、グレードごとの推奨事項と試験データの参照を用意してください。

インスタントクォート

自動車用LEDヘッドライト

自動車用LEDヘッドランプモジュール

銀線が限界に達する場所 - 腐食、移動、そしてフリップチップ境界

硫化とハロゲン腐食

硫黄または塩素・臭素を含む環境では、銀は硫化銀のような化合物を形成し、ワイヤーやメッキの変色、反射率や明るさの低下、そして結合接合部の劣化を引き起こす可能性があります。封入剤中の塩素は粒界に沿って移動し、銀合金ワイヤーを腐食させることがあります。

緩和は三層から成り立っています:封じ込め剤中のCl/S含有量の制御、パッケージの密閉性向上、または直接金被覆銀または金線へのアップグレードです。

銀の移動

バイアス電圧と高湿度下では、銀は電気化学的移動に弱く、これは高湿度・高電圧差用途における純銀の根本的な制約です。

製品レベルでは、合金化が解決策であり、合金線は純銀よりも移動抵抗性が高く、金線が最も優れた性能を提供します。この工学的理由が、銀含有量がグレードされる理由であり、「純度が高いほど良い」という言葉がLED接合線には適用されない理由を説明しています。

銅線の役割

銅接合線は最も低材料コストかつ優れた電気・熱伝導性を提供しますが、2つの制約があります。すなわち、酸化しやすいため接合時に気体(例:N₂+H₂)保護と厳格な貯蔵管理が必要であること。さらに、過去のFEM研究で指摘されているように、その高いFAB硬度は薄いLED電極構造に大きな接合応力を生み出し、クレーター形成リスクを高めることです。

したがって、LED光学キャビティ内で銅線はデフォルトの選択肢ではありません。しかし、成熟した銅処理能力を持つコスト重視の生産ラインでは、仕様に応じてCP/CSグレードを評価のために提供することも可能です。

フリップチップ技術の境界

超細微なマイクロLEDディスプレイや特定の高級自動車用ヘッドライトはフリップチップインターコネクトへと移行しており、ワイヤーシャドーイングを排除し、熱経路を短縮することは、見逃せない真の構造的利点です。

同時に、業界の推計では、ワイヤーボンディングはマイクロエレクトロニクスにおける第一レベルインターコネクトの約75〜80%を占めており、成熟度、低コスト、高収率のため、SMD LED、照明COB、中〜大型音程ディスプレイ、高出力パッケージの主流ソリューションとして今なお存在しています。

材料別のLEDボンディングワイヤーの仕様

銀ボンディングワイヤー(SHP / SAHシリーズ)

高性能なLED、IC、メモリパッケージ(TO/SOT/DIP/SOP/TSOP/TQFP/BGAなど)に適しています。

主な特性:FAB硬度45–60 HV、HAZ 60–70 HV、ワイヤー70–80 HV;密度 10.49–10.60 g/cm³;抵抗率 2.3–3.2 μΩ·cm @20°C;弾性弾性率 40–60 GPa;伸長は直径に応じて2.0–16.0%(15 μm)から10.0–25.0%(38–50 μm)の範囲です。

直径別最小破壊荷重(GF、引張試験機、サンプル長100mm):

直径別ヒュージョン電流:0.1 A(15 μm)→ 0.2 / 0.3 / 0.4 / 0.5 / 0.7 / 1.1 / 1.9 A(最大50 μm)—これが高出力線径選択の基本基準です(下記高出力セクション参照)。

金被覆銀合金線(SW-AA2 / SW-AC6D / SW-AA)

金銀合金線または金メッキ銀線とも呼ばれ、銀質の表面層を持つアガス合金コアを特徴としています。金層は硫黄やハロゲン環境から隔離しつつ、銀芯の導電性とコスト面の利点を保つよう設計されています。

SW-AC6Dは、結合試験において優れた球球性および硬度の適合性を示しています。ボールせん断>18g、ワイヤープル強度>3g、ステッチプル強度>2.5g、ループ高さは70–115μm規格内で達成されます。

金線および金合金線(4N / GDNシリーズ / GA06 / GA08)

純金線(Au≥99.99%、4N;GDN/GDU/GDL/GDHはループ高さと伸長でグレーディング)は、高級LED、センサー、ICパッケージングに適しています。特性には、密度19.32 g/cm³、抵抗率2.5 μΩ·cm、FAB硬度30–55 HV、HAZ 40–90 HV、ワイヤー60–85 HV、最小破壊荷重2.0–34.0 gf(モデル別15–50 μm)、およびヒュージョン電流0.3–3.5 Aが含まれます。

金合金ワイヤー GA06/GA08(Au 60±1% + Ag 40±1% / Au 80±1% + Ag 20±1%)、その他 <0.5%) significantly reduce cost compared to pure gold wire while offering higher strength, greater elongation, ultra-low loop height (60–150 µm), and long-span capability. They are primarily used in LED packaging and also suitable for sensors, high-end LEDs, MEMS, and optical communications.

金合金線材の最小断線強度:GA08 4.5–39.0 gf、GA06 3.5–37.0 gf(15–50 μm);伸長は2.0–5.0%から3.0–13.0%まで調整;FAB硬度 35–55 HV、HAZ 45–85 HV、ワイヤー 75–95 HV;密度 19.31 g/cm³;抵抗率 2.5 μΩ·cm;融合電流 0.2–2.9 A;純粋な窒素保護下で高周波、高速、超微細ピッチ接合を可能にします。

銅接着線(CP/CS)とアルミニウム接着線

銅線 CP(標準硬度)/CS(軟銅)、銅 99.99%、総不純物 <0.01%: minimum breaking load 3.0–28.0 gf (18–50 µm); elongation graded as CP 8.0–25.0% / CS 8.0–26.0%. Offers significant cost reduction versus pure gold wire, with more stable loop formation and suitability for ultra-fine pitch bonding.

アルミ線(ウェッジボンディング用、大径):直径38–125μm、公差±1.1〜±5.0μm;破断力17–19cN(38μm)から110–150cN(125μm);伸長は1–4%/2–8%/5–15%の等級で調整されています。0.5インチおよび2インチのスプールで、100/300mの長さで提供されています。機械的特性はお客様の要件に応じて調整可能です。

アルミニウム線は主にLEDでモジュールと運転席側間のウェッジボンド接続に使われており、発光キャビティ内のデフォルト選択としては使われていません。

製造能力、品質システム

本番およびテスト機能

河南チャルコの接合材生産ラインには、輸入された高温溶融鋳造炉3台、粗製図機2台、中間製図機2台、精細引き込み機20台、圧延機4台、アニーリングユニット16台、巻揚機8台、電解線6本が含まれ、超純水生成、ガス保護、廃水処理システムで支えられています。

プロセスチェーンは、99.999%のグレードの精製、溶解・鋳造、ワイヤードローリング、電気めっき、アニールから巻線および包装まで、MESを通じて制御され、全ロットのトレース可能性を確保しています。

試験機能には、組成および純度検証用のICP-OES、輸入真空SEM、赤外炭素・硫黄・水分分析装置、Instronプル/プッシュテスター、汎用材料試験機、ワイヤーボンダー、高精度電子天秤が含まれます。ボンドプルおよびボールシアンの試験は、ASTM F459(破壊プル)およびJEDEC JESD22-B116A(ボールシア)に基づき、注文ごとに実施可能です。

品質システムと業界の地位

生産システムは品質管理のGB/T 19001(ISO 9001)および環境管理のGB/T 24001(ISO 14001)認証を取得しています。4層の品質管理フレームワークを実施しています:サプライヤー管理(情報レビュー、現場監査、試験生産、包括的評価、定期評価)、モニタリング/計測管理(定期的な校正、コンプライアンス表示、定期メンテナンス、日々の検査)、生産プロセス管理(第一品検査、施工中監査、専用製品検査)、および完品管理(包装の完全性チェック、梱包リスト検証)。

河南チャルコは、包装用の金線、パラジウム被覆銅線、金被覆銀線、銀合金線の接着に関する国家基準の立案機関の一つです。長年の技術的蓄積により、継続的な製品の反復、成熟した安定したプロセス、迅速な生産サイクル(受注確認に基づく正確なリードタイム)、そして業界で競争力のある製造コストを支えています。

顧客および量産の検証

関連するボンディングワイヤーは、Philips、LG、OSRAM、Samsung、ソウルセミコンダクター、Nationstar、Sanan、MLS、Jufei、RefondなどのLEDパッケージおよび照明の顧客によって大量生産に使用されています。

半導体パッケージングでは、JCET、陽傑科技、CR Micro、シランと提携関係を築いています。

見積もりを依頼するには何を送るべきか

• LEDパッケージの種類とダイフォーマット(例:SMD/COB/TO)
• パッド金属化(アルパッドまたはAuパッド)
• ワイヤー直径とターゲットBL/EL値
• ループの高さとスパンの要件
• カプセルラントCl/S制約または信頼性テストマトリックス(uHAST/PCT/TCT)
• 月間使用量と推奨スプール仕様
• 優先貴金属価格基準

価格はAu/Agのスポット価格に連動し、合意された価格ベンチマークに基づいて見積もりが提示されます。

注文ごとにMOQとリードタイムが確認されています。

ワイヤーは個別に真空パックされます。開封後は限られた作業時間内で使用されます。各注文には保管条件が記載されています。

関連する接合ワイヤー製品

ボンディングワイヤーはインターコネクトソリューションの一部に過ぎません。

河南チャルコは、ICやLEDパッケージ用の各種接合線から、パワーモジュール用の接合リボンや銅柱まで、半導体およびパワーパッケージング用のインターコネクト材料をワンストップで供給し、統一された品質文書とトレーサビリティシステムの下で、多元調達による認証コストの削減を支援します。

以下の製品すべてが仕様レビューおよび見積もりのために利用可能です:

金の結合ワイヤー

銅ボンディングワイヤー

アルミニウム接着ワイヤー

銀合金接合ワイヤー

ICパッケージング用のボンディングワイヤー

半導体パッケージング用の接合リボン

アルミニウムボンディングリボン

パワーモジュール用の接合ワイヤーとリボン

銅柱

FAQ

LEDパッケージ用の金または銀の接合線はどうでしょうか?

ほとんどの照明および表示用LEDは銀合金線を使用しており、青色スペクトルでの反射率が優れ、金線よりも大幅に低コストです。湿度の高い高硫黄環境には金コーティング銀にアップグレードしてください。自動車グレードかつ最も信頼性の高い用途には金線を使用。

銀色のボンディングワイヤーは暗くなり、LEDの明るさを下げますか?

はい、硫黄やハロゲンを含む環境では、銀が硫化銀を形成し、変色やルーメンの減価償却を引き起こします。対策としては、封覆剤中のCl/Sレベルを制御し密閉性を向上させるか、金被覆銀線への切り替えが含まれます。

LEDのボンディングワイヤーとは何ですか?

LEDチップ電極をリードフレームまたは基板に接続する細い金属線(通常15〜50μm)で、電流を流しながら光抽出経路内に存在します。反射率を作ることはLEDボンディングワイヤーの独特な選択基準です。

金箔または金メッキ銀ボンディングワイヤーとは何ですか?

金メッキ、金メッキ銀、金被覆銀は同じ製品群を指します:アカロイコアに金表面層を持つものです。金合金線(均質な金鉱銀合金、例:GA06/GA08)とは区別されます。前者は被覆構造で、後者はバルク合金組成です。

ワイヤーボンディングはLEDパッケージでまだ使われていますか?

はい。 ボール・アンド・ウェッジ・ワイヤーボンディング はLEDパッケージングにおいて依然として重要です。業界の推計では、マイクロエレクトロニクスのファーストレベルインターコネクトの約75〜80%がワイヤーボンディングを占めているとされています(第三者情報による)。SMD LED、照明COB、高出力パッケージは依然としてワイヤーボンディングが主流であり、超微細ピッチのマイクロLEDはフリップチップへと移行しています。

銀合金線は窒素保護が必要ですか?また、どのように保管すればよいのでしょうか?

接合はN₂(またはN₂+H₂)大気保護の下で推奨されます。ワイヤーは個別に真空パックされて保管されます。開封後は限られた作業期間内で使用されます。各注文には特定の保管条件が記載されています。

LEDボンディングワイヤーの見積もりを依頼してください

上記のRFQチェックリストに従って、ワイヤー直径、BL/EL仕様、パッケージの詳細をお送りください。河南チャルコがモデル別にレビューし、見積もりを提供します。価格は合意されたAu/Agスポットベンチマークに基づいており、受注ごとに試験報告書および純度証明書が付属します。

仕様書をレビューにお送りください。適切なワイヤーファミリーとグレードにマッチングします。