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ワイヤーボンディングとは何ですか?
ワイヤーボンディングの基礎入門
ワイヤボンディングは、半導体パッケージングプロセスにおける重要なプロセスです。熱、圧力、超音波エネルギーを使用して、金属ワイヤを基板パッドにしっかりと溶接します。接着ツール、それによってチップと基板間の電気的相互接続とチップ間の情報交換が実現されます。
で接着技術
超音波接合：
超音波（60～120KHz）発生器を使用してボンディングツールを水平に振動させ、同時に下方向に圧力を加えます。これら 2 つの力の作用により、ボンディング ツールはリードを駆動して溶接領域の金属表面を急速にこすり、リードはエネルギーの作用により塑性変形し、25 ミリ秒以内にボンディング領域に密着して形成されます。溶接。アルミ線のボンディングによく使用されます。ボンディングポイントの両端はくさび形になっています。
熱圧着：
圧力と加熱を使用して、金属ワイヤの接触面と溶接領域の原子を原子重力範囲に到達させ、それによって接合の目的を達成します。基板とチップの温度は約150℃に達します。金ワイヤのボンディングによく使用され、一端が球形、もう一端がくさび形です。
熱音波接着:
AuワイヤとCuワイヤのボンディングに使用されます。これも超音波エネルギーを使用しますが、超音波との違いは、ボンディング中に外部熱源を提供する必要があることと、表面酸化層を除去するためにボンディングワイヤを研磨する必要がないことです。外部熱の目的は、材料のエネルギーレベルを活性化し、2 つの金属の効果的な結合と金属間化合物の拡散と成長を促進することです。
ワイヤボンディングの種類は次のように分類されます。ボールボンディングとウェッジボンディング
ボールボンディングの利点:
マイクロパッケージに適用可能：ボールボンディングはマイクロパッケージやチップレベルパッケージに適しており、極小サイズの溶接が可能です。
低消費電力: ボールボンディングの溶接プロセス中に伝達されるエネルギーが少ないため、消費電力は比較的低くなります。
金ワイヤ溶接に適用：ボールボンディングでは通常、溶接に金ワイヤが使用され、金ワイヤは導電性と信頼性が優れています。
ボールボンディングのデメリット:
高コスト: ボールボンディング装置と材料コストが高いため、相対コストが高くなります。
さらなる制限: ボール ボンディングには、チップとパッケージ基板の材料と構造に一定の制限があり、すべてのタイプのパッケージに適しているわけではありません。
ボールボンディングの第一、第二ボンディング点：
ウェッジボンディングの利点:
パワーデバイスに適用可能：ウェッジボンディングはパワーデバイスや一部の特殊パッケージに適しており、大電流や大電力に耐えることができます。
低コスト：ボールボンディングと比較して、ウェッジボンディングの設備や材料のコストが低くなります。
広い適用範囲: ウェッジボンディングは、チップやパッケージ基板の材料や構造に対する要件が比較的緩く、適用範囲が広いです。
ウェッジボンディングの欠点:
サイズ制限: ウェッジ接合では通常、マイクロパッケージングを実現できず、溶接サイズには一定の制限があります。
高エネルギー消費: ウェッジ接合は溶接プロセス中により多くのエネルギーを伝達するため、消費電力は比較的高くなります。
ウェッジボンディングの第一、第二ボンディングポイント：
ワイヤーボンディングの応用
ワイヤボンディング技術は、エレクトロニクス製造業界、特に集積回路、センサー、マイクロプロセッサー、その他のマイクロ電子デバイスのパッケージングプロセスで広く使用されています。以下に、ワイヤ ボンディング技術の主な用途の一部を示します。
集積回路 (IC) パッケージング: ワイヤ ボンディングは、集積回路パッケージングの重要なプロセスの 1 つです。チップ上のピンとパッケージ基板上のリードを接続し、チップと外部回路との接続を実現するために使用されます。このパッケージング方法は、小型化と安定した性能の要求を満たすことができるため、さまざまな種類の集積回路に広く使用されています。
センサーの製造: 圧力センサー、温度センサー、光センサーなどの多くのセンサーは、信号の取得と送信を実現するためにチップとパッケージ基板を接続するワイヤボンディング技術を必要とします。ワイヤーボンディングはセンサーの安定性と感度を確保できるため、センサー製造に広く使用されています。
マイクロプロセッサのパッケージング: マイクロプロセッサは、電子デバイスのコア コンポーネントです。マイクロプロセッサチップとパッケージ基板を接続するためにワイヤボンディング技術が使用され、信号処理と制御が実現されます。ワイヤボンディングはマイクロプロセッサの安定性と信頼性を確保できるため、マイクロプロセッサのパッケージングに広く使用されています。
LED パッケージング: LED (発光ダイオード) の製造では、ワイヤ ボンディング技術を使用して LED チップをパッケージ基板に接続し、電流入力と光信号出力を実現します。ワイヤボンディングは LED の明るさと安定性を確保できるため、LED パッケージングに広く使用されています。
ハイブリッド集積回路: ハイブリッド集積回路は通常、複数の異なるタイプのデバイスで構成されます。ワイヤボンディング技術を使用してこれらのデバイスを接続し、機能の統合と共同作業を実現します。ワイヤボンディングは、ハイブリッド集積回路の製造において重要な役割を果たします。
一般に、ワイヤボンディング技術は、さまざまなマイクロ電子デバイスのパッケージングプロセスに重要な用途があります。デバイスの安定性、信頼性、性能を確保し、マイクロエレクトロニクスデバイスの開発と応用を促進することができます。