Fio de ligação de ouro é um fio de ouro de alta pureza consumível dentro da família de fios de ligação semicondutora usada para ligação de fios em embalagens semicondutoras.
A Henan Chalco fornece fios de colagem de ouro puro 4N (Au≥99,99%) e 2N (Au≥99%), com diâmetros de 15–50 μm (0,6–2,0 mil), disponíveis em quatro graus — laço médio-alto, laço médio-baixo, laço baixo e longo alcance e baixa alongação — adaptados aos diferentes requisitos de loop e envergadura de sensores, LEDs de alta qualidade, circuitos integrados e embalagens de alta confiabilidade.
Disponível para revisão e fornecimento por diâmetro, pureza, padrão ou desenho do cliente, com dados de inspeção fornecidos por lote.
Diâmetro, pureza e especificações mecânicas do fio de ligação de ouro
O fio de ligação de ouro fornecido pela Henan Chalco cobre dois graus de pureza — 4N (Au≥99,99%, impurezas totais <0.01%) and 2N (Au≥99%) — with other purity levels available for review per project requirements.
Maior pureza se traduz diretamente em condutividade mais estável e formação de bolas de ar livre (FAB) mais consistente — a base para consistência no tamanho da bola e rendimento de colagem em embalagens de passo fino.
O 2N oferece um segundo nível de pureza enquanto mantém a maturidade de ligação do material à base de ouro.
Seleção do grau de grau do fio de colagem de ouro por altura e aplicação do laço
Por altura do laço e propriedades mecânicas, o fio de ouro puro 4N é dividido em quatro graus, cobrindo os requisitos de laço de diferentes tipos de embalagem:
| Grau | Categoria | Faixa de altura do laço | Características | Tipos típicos de pacotes |
| GDN | Fio de ouro de média a alta resistência | Acima de 180 μm | Resistência média a alta, atende à maioria dos requisitos de embalagem | Sensores, LED de alta linha, circuitos integrados (SOT / DIP / SOP / TSOP / TQFP / TSSOP / LOC, etc.) |
| GDU | Fio de ouro de laço médio-baixo | 120–200 μm | Maior resistência, baixo loop, maior vão | Embalagem de CI-FIO (QFN / LQFP / QFP / BGA / SBGA / TQFP / TSOP / CSP / PKG, etc.) |
| GDH | Fio de ouro de laço baixo | 80–150 μm | Loop baixo, vão longo | Embalagem de circuitos integrados em grande escala (QFP / BGA / SBGA / TQFP / TSOP / CSP / PKG, etc.) |
| GDL | Fio de ouro de baixa elongação | Acima de 180 μm | Mantém boas e estáveis propriedades mecânicas em baixa elongação | Sensores de grau militar, semicondutores discretos e embalagens similares |
A carga de ruptura reflete resistência à tração pós-ligação e à quebra de fios, enquanto o alongamento determina a formabilidade do laço e a estabilidade dos laços de longo vão — a correspondência dos dois é a base central para a seleção do grau.
Para o grau de baixa elongação (GDL), a elongação varia de 1,0–3,0% (diâmetros menores) a 2,0–10,0% (diâmetros maiores), para embalagens com requisitos de controle de deformação em laço mais apertado.
Desempenho de ligação
Fio de colagem de ouro utiliza principalmente o processo de ligação por bola: a extremidade do fio é derretida por chama eletrônica em uma bola de ar livre (FAB), formando a primeira ligação (ligação de bola) na almofada de chip; um capilar então direciona o fio para um laço e forma a segunda ligação (ligação de costura / cunha) na estrutura ou substrato de chumbo.
Desempenho de união:
- Adequado para colagem em grande escala e passo fino;
- Alta resistência e boa estabilidade de loop;
- Conexão confiável de primeira ligação e conexão de segunda ligação de alta resistência;
- Janela larga de parâmetros de colagem, com forte adaptabilidade entre diferentes equipamentos de colagem e condições de processo.
A resistência à tração pós-ligação e a resistência ao cisalhamento aumentam com o diâmetro do fio e podem ser adaptadas a critérios específicos de aceitação do processo pelo diâmetro.
Diâmetro do fio de ligação de ouro e parâmetros de engenharia
Parâmetros de engenharia de fios de ouro puro por diâmetro (tolerância de diâmetro ±1,0 μm):
| Diâmetro μm (mil) | Peso por metro mg/m | Carga mínima de freio (GDN / GDU / GDH / GDL) | Percentual de alongamento (GDN/GDU/GDH) | Corrente de fusão A | Resistência 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 |
Condições do teste:
Carga de ruptura e alongamento medidas com um testador de tração de bitola de 100 mm;
Corrente de fusível medida com uma fonte de alimentação digital, comprimento de amostra de 3 mm e energização de 10 s (diferentes comprimentos de amostra produzem valores diferentes de corrente de fusão).
A corrente de fusível e a resistência por metro refletem a capacidade de transporte de corrente — diâmetros maiores significam menor resistência e maior capacidade de transporte de corrente, o que é especialmente importante para dispositivos de energia e embalagens de LED de alta luminosidade.
Propriedades físicas, elétricas e de dureza gerais
Propriedades físicas, elétricas e de dureza gerais do fio de ouro puro e do fio de liga de ouro:
| Item | Fio de ouro puro 4N | Fio de ouro puro 2N | Fio de liga de ouro (Liga Au-Ag) | Notas |
| Conteúdo em ouro | Au ≥99,99% | Au ≥99% | GA08: 80±1% / GA06: 60±1% | Diferença de posicionamento de pureza |
| Densidade | 19,32 g/cm³ | 19,32 g/cm³ | 19,31 g/cm³ | conforme ASTM |
| Resistividade @20°C | Aprox. 2,4 μΩ·cm | Aprox. 2,9 μΩ·cm | Aprox. 2,5 μΩ·cm | 4N tem condutividade um pouco melhor |
| Módulo elástico | GPa 75–95 | GPa 75–95 | GPa 75–95 | Afeta a estabilidade do loop |
| Ponto de fusão | Aprox. 1063°C | Aprox. 1063°C | Depende da composição da liga | Afeta a formação da bola e a estabilidade térmica |
| Temperatura de recristalização | Aprox. 200–300°C | Aprox. 250–350°C | - | A temperatura de recristalização de 2N é ligeiramente superior à de 4N |
| Dureza FAB | 30–55 HV | 30–55 HV | 35–55 HV | Corresponde à formação de bola de primeira ligação |
| Dureza HAZ | 40–90 HV | 40–90 HV | 45–85 HV | Corresponde à integridade da zona afetada pelo calor (ZAH) |
| Dureza do corpo do fio | 60–85 HV | 60–85 HV | 75–95 HV | Corresponde à janela de ligação geral |
| Comprimento do HAZ | máximo 110 μm | máximo 100 μm | - | Corresponde ao comprimento da zona afetada pelo calor após a formação da bola; um pouco menor para 2N |
| Resistência à migração da prata | Excelente | Excelente | Excelente | Material à base de ouro não apresenta risco inerente de migração de prata |
Condições de teste: resistividade, temperatura de recristalização e comprimento HAZ são itens de comparação 4N/2N; densidade, módulo elástico e dureza são itens comuns para teste para ouro puro e fio de liga de ouro. A corrente de fusão não está incluída nesta tabela devido a condições de comprimento amostral diferentes, para evitar confusão com os valores na tabela de parâmetros de engenharia de diâmetro.
Escolher entre ouro puro, liga de ouro e fio de liga de prata
Ao selecionar materiais, a verdadeira pergunta do cliente geralmente não é "o ouro é bom?", mas sim "esta aplicação deve usar ouro puro, liga de ouro ou liga de prata?"
A Henan Chalco fornece uma gama mais ampla de materiais de colagem matriz-embalagem ao longo dessa escada de custo-confiabilidade, podendo adaptar o material à aplicação em vez de optar pela opção mais cara.
Escolhendo entre 4N e 2N
A diferença entre 2N e 4N está concentrada no posicionamento da pureza, e não em um compromisso de desempenho. A temperatura de recristalização é ligeiramente maior para 2N do que para 4N (aprox. 250–350°C vs. 200–300°C), e o comprimento do HAZ é um pouco menor para 2N (máximo 100 μm vs. máximo 110 μm dos 4N), enquanto o formato da bola, a suavidade e a janela de processo são comparáveis entre os dois. Material à base de ouro não apresenta risco inerente de migração de prata, portanto ambos são igualmente confiáveis nessa dimensão.
Portanto, o 2N é a segunda escolha em posicionamento de pureza, adequado para cenários sensíveis a custos que ainda exigem vencimento de vinculação baseado em ouro.
Fio de ligação de liga de ouro (liga Au-Ag)
Posicionado entre liga de ouro puro e prata, o fio de liga de ouro reduz significativamente o custo em relação ao fio de ouro puro, oferecendo maior resistência, maior alongamento, menor altura do laço (faixa de altura do laço 60–150 μm) e um formato de laço mais estável. Ele suporta colagem de passo ultra fino e alta frequência e alta velocidade, com blindagem de nitrogênio puro usada durante a colagem.
Principalmente direcionado para LED, MEMS, sensores, comunicação óptica e embalagens de CI (TO / SOT / DIP / SOP / TSOP / TQFP, etc.):
| Modelo | Conteúdo Au | Conteúdo agrícola | Outros elementos | Posicionamento |
| GA08 | 80±1% | 20±1% | <0.5% | Maior teor de ouro, com desempenho mais próximo ao ouro puro, adequado para aplicações com maiores exigências de estabilidade |
| GA06 | 60±1% | 40±1% | <0.5% | Maior teor de prata e menor custo, adequados para embalagens que dão maior ênfase à redução de custos |
Parâmetros de engenharia de fios de ligas de ouro por diâmetro (tolerância de diâmetro ±1,0 μm; alongamento aumenta com o diâmetro de 2,0–5,0% para 3,0–13,0%):
| Diâmetro μm (mil) | Resistência mínima à ruptura (GA08 / GA06) | Corrente de fusão A | Resistência 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 à base de ouro vs. liga de prata / fio de cobre
Ao comparar fios de ligação de ouro, prata, cobre e alumínio, o fio de liga de prata tem menor resistividade e uma vantagem de custo mais pronunciada, tornando-se uma opção comum de redução de custos para LED e algumas embalagens de CI;
No entanto, pesquisas publicadas documentaram que a resistência à migração da prata em materiais à base de prata é mais fraca do que a do material à base de ouro, exigindo controle adicional de corrosão por meio do design e embalagem de ligas sob altas temperaturas, alta umidade ou condições contendo enxofre. Fio de ouro e fio de liga de ouro têm uma vantagem natural nessa dimensão.
O ouro há muito tempo é um dos materiais mais amplamente utilizados em ligação de fios devido às suas propriedades químicas estáveis, excelente desempenho em formação de bolas e comportamento maduro de looping. O fio de alumínio, em comparação, normalmente requer liga de silício para atender aos requisitos de carga de ruptura e alongamento, e grãos de silício-alumínio tendem a formar pontos de concentração de tensão sob calor;
O fio de ligação de cobre oferece boa condutividade e resistência a menor custo, mas o material é mais duro e mais propenso à oxidação, tornando o processo de ligação mais difícil; alguns cenários também exigem uma camada de barreira para evitar que átomos de cobre se difundam em dispositivos de silício.
Material à base de ouro não é a solução ideal para todas as dimensões. Em cenários sensíveis a custos e alto volume, onde o processo do fornecedor já está validado e maduro, liga de prata ou fio de colagem à base de cobre podem oferecer melhor valor.
A seleção de materiais deve retornar aos requisitos de confiabilidade, condições ambientais e metas de custo da aplicação específica, em vez de optar pela opção mais cara.
Aplicações em CI, LED e Embalagem de Sensores
Interconexões de embalagem de CI são uma aplicação primária para fios de ligação de ouro, abrangendo circuitos integrados analógicos (eletrônicos de áudio como TVs, equipamentos de áudio e dispositivos de comunicação) e circuitos integrados digitais (dispositivos inteligentes como automóveis, smartphones, computadores e equipamentos médicos), abrangendo tipos de pacotes como SOT, DIP, SOP, TSOP, TQFP, TSSOP, QFN, LQFP, QFP, BGA, SBGA e CSP.
A ligação de bola dourada fornece a conexão elétrica, mecânica e condutora entre a almofada do chip e a estrutura ou substrato de chumbo nesses tipos de encapsulamento.
O fio de colagem para embalagens de LEDs é outra área de aplicação importante, abrangendo LEDs de alta qualidade, displays, iluminação decorativa e dispositivos de imagem de semáforos. Fio de liga de ouro (série GA) equilibra a estabilidade de ligação e o custo do material nesse campo, tornando-se uma escolha comum junto com fios de ouro puro.
Embalagem de sensores e MEMS: isso inclui cenários com requisitos de confiabilidade mais altos — o grau de baixa elongação (GDL) é especificamente projetado para sensores de grau militar e embalagens de semicondutores discretos. Fio de ouro também é usado em embalagens de dispositivos discretos e dispositivos de energia, tipicamente com diâmetros maiores selecionados para maior capacidade de transporte de corrente.
Processo de fabricação
O processo de fabricação consiste em oito etapas:
- Matéria-prima — controlando a pureza do ouro, impurezas e consistência de lote a lote;
- Fusão (fundição contínua) — controlar a composição da liga, pureza e temperatura do derretido para garantir uma estrutura uniforme do lingote;
- Análise de composição — confirmando o conteúdo de Au (4N ≥99,99% / 2N ≥99%) e impurezas totais por lote;
- Desenho — desenho em múltiplas passagens até diâmetro em escala de micrômetro, controlando a precisão do diâmetro, qualidade da superfície e arredondamento;
- Recozimento — ajuste da carga de ruptura, alongamento e capacidade de formação de laços, e aliviação do endurecimento do trabalho;
- Rebobinamento — controlar a tensão e a uniformidade do enrolamento para garantir uma alimentação suave no equipamento de ligação do cliente;
- Embalagem individual a vácuo — protegendo contra umidade, contaminação e oxidação;
- Inspeção de saída — diâmetro, força de puxão, alongamento, resistência, aparência e embalagem, verificada peça por item antes da liberação.
A fase de recozimento merece atenção especial: estudos industriais sobre a vida útil do fio de colagem indicam que fios duramente puxados que não passaram por alívio de estresse podem perder de 5% a 15% de sua carga de ruptura dentro de semanas após a produção, enquanto fios de ouro que foram recozidos e aliviados por estresse mantêm propriedades mecânicas significativamente mais estáveis durante armazenamento de longo prazo.
A combinação do processo de recozimento e do embalagem individual a vácuo descrita acima visa usar controle de processo para garantir que o fio de colagem esteja pronto para uso estável na chegada, em vez de depender de uma vida útil reduzida.
O projeto e a inspeção do produto são regidos pela ASTM F72 (Especificação Padrão para Fio de Ouro para Ligação Semicondutora de Chumbo), que estabelece os requisitos para fios de ouro usados na ligação de chumbo semicondutor em termos de composição química, carga de ruptura, alongamento, dimensões e aparência.
Controle de qualidade, rastreabilidade e conformidade
O fio de ligação fica dentro do dispositivo e não é visível a olho nu, então a consistência e rastreabilidade do lote são as preocupações mais críticas do cliente com a confiança.
O sistema de suprimentos da Henan Chalco é construído em torno deste ponto:
Controle de processos
Foi criada uma plataforma de análise de dados de processos para avaliar índices de capacidade de processo;
Um sistema de execução de manufatura (MES) é aplicado a parâmetros-chave do processo — incluindo corrente, tensão, pureza, dopantes (PPM), temperatura, tempo, diâmetro, comprimento, superfície, revestimento e peso — para melhorar continuamente a consistência, estabilidade e rastreabilidade do produto.
Estrutura do sistema de qualidade
Cobre validação de desenvolvimento de produtos, inspeção do primeiro artigo em etapas chave do processo, inspeção de patrulha em processo, inspeção dedicada de produtos e gestão final de mercadorias finalizadas;
A gestão de fornecedores segue um processo de "busca — investigação de antecedentes — auditoria no local — produção experimental — revisão abrangente — qualificação", com fornecedores qualificados periodicamente avaliados para conformidade contínua.
O planejamento de qualidade segue o framework APQP (planejamento avançado de qualidade de produto), abrangendo DFMEA / PFMEA (análise de modos de falha de projeto e processo), MSA / SPC (análise de sistemas de medição e controle estatístico de processos) e PPAP (processo de aprovação de peças de produção), formando um ciclo fechado de feedback e melhoria contínua.
Certificação de sistemas e participação em normas
Certificado segundo o sistema de gestão de qualidade ISO 9001:2015 (GB/T 19001-2016) e o sistema de gestão ambiental ISO 14001;
e é uma das unidades de desenho para normas nacionais que abrangem fios de ouro de bondagem, fios de cobre revestidos com paládio, fios de prata revestidos a ouro e fios de liga de prata para embalagens semicondutoras.
Capacidades de inspeção
Equipado com espectrômetros ICP-OES, microscópios eletrônicos de varredura a vácuo, analisadores infravermelhos de carbono-umidade, testadores de força de tração/empurramento, máquinas universais de teste de materiais, balanças eletrônicas de alta precisão e outros equipamentos analíticos e de inspeção, apoiando verificação por lote de composição e propriedades mecânicas.
Rastreabilidade
A inspeção de saída cobre diâmetro, força de puxão, alongamento, resistência, aparência e embalagem, verificada item por item;
Cada lote carrega um número de lote, e dados de composição e inspeção mecânica de propriedades podem ser fornecidos por lote, possibilitando rastreabilidade em nível de lote.
Confiável em todo o pacote de CI, LED e módulos de potência
A linha de produtos de fios de colagem atendeu clientes das indústrias de embalagens CI, LED e embalagem de módulos de potência, entrando em suas cadeias de suprimentos de embalagem:
Embalagem de CI
onsemi, JCET, UTAC, SPIL, CR Anst, Forehope e outras empresas de embalagem e teste;
Embalagem de LED
Philips, LG, OSRAM, Samsung, Seoul Semiconductor, Nationstar, Sanan Optoelectronics, MLS, Refond e entre outros fabricantes de LEDs;
Embalagem dos módulos de potência
onsemi, BYD, , e , entre outras empresas de dispositivos e módulos de energia.
Opções de fornecimento, embalagem e informações sobre RFQ
Suprimentos
Disponível para revisão e fornecimento por diâmetro, grau de pureza (4N / 2N puro de ouro / liga de ouro), padrão ou desenho do cliente (para desenho / número da peça / padrão).
Personalização
Diâmetro, carga de ruptura (BL), alongamento (EL) e outros parâmetros podem ser personalizados e revisados conforme as necessidades do cliente;
A combinação específica de especificações, quantidades e arranjos de entrega é confirmada no pedido.
Documentos de inspeção
Dados de composição, dimensões e inspeção mecânica de propriedades podem ser fornecidos por lote, com rastreabilidade de lote; os tipos de documentos exigidos podem ser confirmados no momento da cotação.
Especificações de embalagem
Fornecido em carretéis de liga de alumínio de 2 polegadas com embalagem individual a vácuo, protegendo contra umidade, contaminação, oxidação e danos mecânicos:
| Tipo de carretel | Modeloo de carretel | Comprimento por carretel | Método de embalagem |
| Carretel de perfil baixo de 2 polegadas | 2"-Al-DF (sulco duplo) / 2"-Al-SF (ranhura simples) | 500 / 1000 / 2000 m | Embalagem individual a vácuo |
| Carretel de 2 polegadas de altura | 2"-Al-DF-W | 2000 / 3000 / 5000 m | Embalagem individual a vácuo |
Produtos relacionados
A Henan Chalco fornece fornecimento completo de fios de liga de prata, fio de cobre, fio de alumínio, fita de colagem de ouro e outros materiais de interconexão de embalagem semicondutores.
FAQ
P1. Quais níveis de pureza estão disponíveis para fios de ligação de ouro?
As categorias disponíveis incluem 4N (Au≥99,99%, impurezas totais. <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. Qual faixa de diâmetro está disponível?
O diâmetro do fio de ouro puro cobre de 15 a 50 μm (0,6–2,0 mil), com tolerância de ±1,0 μm; fio de liga de ouro inclui adicionalmente diâmetros de 28 μm e 35 μm. Outros diâmetros podem ser personalizados e revisados conforme especificação.
P3. O fio de ligação de ouro é igual ao fio de liga de ouro?
Não. O fio de ligação de ouro puro (4N/2N) tem teor de ouro próximo a 100%; o fio de ligação de liga de ouro é uma liga de ouro e prata (por exemplo, Au 80%/Ag 20%) que equilibra custo e desempenho. Os dois se encaixam em diferentes cenários de aplicação.
P4. O que é a ligação com fios de ouro?
A ligação com fio de ouro é um processo que utiliza fio de ouro fino e de alta pureza, combinado com calor, pressão e energia ultrassônica, para formar uma interconexão elétrica entre um chip semicondutor e um cabo ou substrato de encapsulamento — principalmente na forma de ligação por bola.
P5. Para que serve o fio de colagem de ouro?
Usado em circuitos integrados, LEDs, sensores e outras embalagens para conectar o chip pad ao quadro de derivação ou substrato, dependendo de sua condutividade, resistência à corrosão e confiabilidade madura de ligação para fornecer uma interconexão estável dentro do pacote.
P6. Quando o fio de colagem de ouro deve ser usado em vez de fio de cobre ou liga de prata?
Aplicações de alta confiabilidade, sensíveis à corrosão ou ambientes adversos geralmente preferem primeiro o fio de ouro; fio de cobre e fio de liga de prata são alternativas comuns otimizadas para custos, adequadas a cenários com processos controláveis e requisitos relativamente mais flexíveis. Material à base de ouro não apresenta risco de migração de prata, o que é uma de suas principais vantagens em relação à liga de prata.