O que é ligação de fio?

Introdução básica à ligação de fios

A ligação de fios é um processo importante no processo de embalagem de semicondutores. Ele usa calor, pressão e energia ultrassônica para soldar firmemente fios de metal às almofadas do substrato através deferramentas de colagem, conseguindo assim a interconexão elétrica entre chips e substratos e troca de informações entre chips.

EMtécnicas de ligação de fogo

Colagem ultrassônica:

Use um gerador ultrassônico (60 ~ 120 KHz) para fazer a ferramenta de colagem vibrar horizontalmente e aplicar pressão para baixo ao mesmo tempo. Sob a ação dessas duas forças, a ferramenta de ligação faz com que o chumbo esfregue rapidamente na superfície metálica da área de soldagem, e o chumbo sofre deformação plástica sob a ação da energia e entra em contato próximo com a área de ligação dentro de 25 ms para formar uma solda. É comumente usado para unir fios de alumínio. Ambas as extremidades do ponto de ligação têm formato de cunha.

Colagem por termocompressão:

Use pressão e aquecimento para fazer com que os átomos na superfície de contato do fio metálico e na área de soldagem atinjam a faixa gravitacional atômica, atingindo assim o objetivo de ligação. A temperatura do substrato e do chip atinge cerca de 150°C. É comumente usado para colagem de fios de ouro, uma extremidade é esférica e a outra em forma de cunha.

Ligação termossônica:

Usado para ligação de fios de Au e Cu. Ele também utiliza energia ultrassônica, mas a diferença do ultrassom é que uma fonte externa de calor deve ser fornecida durante a colagem, e o fio de ligação não precisa ser desgastado para remover a camada superficial de óxido. A finalidade do calor externo é ativar o nível de energia do material, promover a ligação eficaz dos dois metais e a difusão e crescimento de compostos intermetálicos.

Os tipos de ligação de fios são divididos emcolagem de bola e colagem de cunha

Vantagens da colagem de bolas:

Aplicável a micropacotes: A colagem de esferas é adequada para micropacotes e pacotes de nível de chip e pode obter soldagem de tamanho muito pequeno.

Baixo consumo de energia: Durante o processo de soldagem de colagem de esferas, menos energia é transferida, portanto o consumo de energia é relativamente baixo.

Aplicável à soldagem com fio de ouro: A ligação esférica geralmente usa fio de ouro para soldagem, e o fio de ouro tem boa condutividade e confiabilidade.

Desvantagens da colagem de bolas:

Alto custo: Os custos do equipamento e do material para colagem de bolas são altos, portanto o custo relativo é alto.

Mais restrições: A colagem de esferas tem certas restrições quanto aos materiais e estruturas dos chips e substratos de embalagens e não é adequada para todos os tipos de embalagens.

Primeiro e segundo pontos de ligação da ligação esférica:

Vantagens da colagem em cunha:

Aplicável a dispositivos de energia: A ligação em cunha é adequada para dispositivos de energia e alguns pacotes especiais e pode suportar grandes correntes e potências.

Baixo custo: Comparado com a colagem de esferas, o custo dos equipamentos e materiais de colagem em cunha é menor.

Ampla gama de aplicações: A colagem em cunha tem requisitos relativamente flexíveis nos materiais e estruturas de chips e substratos de embalagens e tem uma ampla gama de aplicações.

Desvantagens da colagem em cunha:

Limitação de tamanho: A colagem em cunha geralmente não consegue atingir microembalagens e há certas restrições quanto ao tamanho da soldagem.

Alto consumo de energia: A colagem em cunha transfere mais energia durante o processo de soldagem, portanto o consumo de energia é relativamente alto.

Primeiro e segundo pontos de ligação da colagem em cunha:

Aplicação de ligação de fio

A tecnologia de ligação de fios é amplamente utilizada na indústria de fabricação de eletrônicos, especialmente no processo de embalagem de circuitos integrados, sensores, microprocessadores e outros dispositivos microeletrônicos. A seguir estão algumas das principais aplicações da tecnologia de ligação de fios:

Embalagem de circuito integrado (IC): A ligação de fios é um dos principais processos de embalagem de circuito integrado. Ele é usado para conectar os pinos do chip aos terminais do substrato da embalagem para realizar a conexão entre o chip e o circuito externo. Este método de empacotamento pode atender aos requisitos de tamanho pequeno e desempenho estável, por isso é amplamente utilizado em vários tipos de circuitos integrados.

Fabricação de sensores: Muitos sensores, como sensores de pressão, sensores de temperatura, sensores ópticos, etc., requerem tecnologia de ligação de fio para conectar o chip e o substrato da embalagem para realizar a aquisição e transmissão do sinal. A ligação de fios pode garantir a estabilidade e a sensibilidade do sensor, por isso é amplamente utilizada na fabricação de sensores.

Embalagem do microprocessador: O microprocessador é o componente principal do dispositivo eletrônico. A tecnologia de ligação de fio é usada para conectar o chip do microprocessador ao substrato da embalagem para realizar o processamento e controle do sinal. A ligação de fios pode garantir a estabilidade e confiabilidade do microprocessador, por isso é amplamente utilizada em embalagens de microprocessadores.

Embalagem de LED: Na fabricação de LED (diodo emissor de luz), a tecnologia de ligação de fio é usada para conectar chips de LED ao substrato da embalagem para obter entrada de corrente e saída de sinal de luz. A ligação de fios pode garantir o brilho e a estabilidade dos LEDs, por isso é amplamente utilizada em embalagens de LED.

Circuitos Integrados Híbridos: Os circuitos integrados híbridos são geralmente compostos de vários tipos diferentes de dispositivos. A tecnologia de wire bonding é usada para conectar esses dispositivos para obter integração funcional e trabalho colaborativo. A ligação de fios desempenha um papel importante na fabricação de circuitos integrados híbridos.

Em geral, a tecnologia de ligação de fios tem aplicações importantes no processo de embalagem de diversos dispositivos microeletrônicos. Pode garantir a estabilidade, confiabilidade e desempenho dos dispositivos e promover o desenvolvimento e aplicação de dispositivos microeletrônicos.

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