Saldatura a filo– il metodo di montaggio di un chip su un PCB

Prima della fine del processo, a ogni wafer vengono collegati da 500 a 1.200 chip. Per utilizzare questi chip dove necessario, il wafer deve essere tagliato in singoli chip, quindi collegato all'esterno e alimentato. In questa fase, il metodo di collegamento dei fili (percorsi di trasmissione dei segnali elettrici) è chiamato wire bonding.

Materiale del wirebonding: oro/alluminio/rame

Il materiale per la saldatura a filo viene determinato considerando attentamente diversi parametri di saldatura e combinandoli nel metodo più appropriato. I parametri qui menzionati riguardano molti aspetti, tra cui il tipo di prodotto semiconduttore, il tipo di imballaggio, le dimensioni del pad, il diametro del conduttore metallico, il metodo di saldatura, nonché indicatori di affidabilità come la resistenza alla trazione e l'allungamento del conduttore metallico. I materiali metallici più comuni includono oro, alluminio e rame. Tra questi, il filo d'oro è principalmente utilizzato per l'imballaggio dei semiconduttori.

Il filo d'oro ha una buona conduttività elettrica, è chimicamente stabile e ha una forte resistenza alla corrosione. Tuttavia, il principale svantaggio del filo di alluminio, che veniva utilizzato principalmente nei primi tempi, era la sua facile corrosione. Inoltre, la durezza del filo d'oro è elevata, quindi può essere ben modellato in una sfera nella saldatura primaria e può formare correttamente un anello di piombo semicircolare (anello, dalla saldatura primaria a quella secondaria) nella saldatura secondaria. la forma formata).

Il filo di alluminio ha un diametro e un passo maggiori rispetto al filo d'oro. Pertanto, anche se si utilizza filo d'oro ad alta purezza per formare l'anello di piombo, non si romperà, mentre il filo di alluminio puro si romperà facilmente, quindi verrà mescolato con silicio o magnesio per creare una lega. Il filo di alluminio viene utilizzato principalmente nel confezionamento ad alta temperatura (come quello ermetico) o nei metodi a ultrasuoni, dove il filo d'oro non può essere utilizzato.

Sebbene il filo di rame sia economico, la sua durezza è troppo elevata. Se la durezza è eccessiva, non sarà facile dargli la forma di una sfera e ci sono molte limitazioni nella formazione di anelli di piombo. Inoltre, durante il processo di saldatura a sfere è necessario applicare una pressione al pad del chip. Se la durezza è eccessiva, si formeranno delle crepe nella pellicola sul fondo del pad. Inoltre, si verificherà un fenomeno di "peeling" in cui lo strato del pad saldamente connesso si stacca. Tuttavia, poiché il cablaggio metallico del chip è in rame, oggigiorno si sta diffondendo la tendenza a utilizzare il filo di rame. Naturalmente, per superare i difetti del filo di rame, questo viene solitamente miscelato con una piccola quantità di altri materiali per formare una lega e poi utilizzato.