Liaison filaire– la méthode de montage d’une puce sur un PCB

Il y a entre 500 et 1 200 puces connectées à chaque tranche avant la fin du processus. Afin d'utiliser ces puces là où cela est nécessaire, la plaquette doit être découpée en puces individuelles, puis connectée à l'extérieur et mise sous tension. À l’heure actuelle, la méthode de connexion des fils (voies de transmission des signaux électriques) est appelée wire bonding.

Matériau de liaison filaire : or/aluminium/cuivre

Le matériau du wirebonding est déterminé en considérant globalement divers paramètres de soudage et en les combinant dans la méthode la plus appropriée. Les paramètres mentionnés ici concernent de nombreux facteurs, notamment le type de produit semi-conducteur, le type d'emballage, la taille du plot, le diamètre du fil métallique, la méthode de soudage, ainsi que des indicateurs de fiabilité tels que la résistance à la traction et l'allongement du fil métallique. Les matériaux métalliques typiques comprennent l’or, l’aluminium et le cuivre. Parmi eux, le fil d’or est principalement utilisé pour l’emballage des semi-conducteurs.

Le fil d'or a une bonne conductivité électrique, est chimiquement stable et présente une forte résistance à la corrosion. Cependant, le plus gros inconvénient du fil d’aluminium, qui était principalement utilisé au début, était qu’il était facile à corroder. De plus, la dureté du fil d'or est forte, de sorte qu'il peut être bien formé en boule dans la liaison primaire et peut former correctement une boucle de plomb semi-circulaire (boucle, de la liaison primaire à la liaison secondaire) dans la liaison secondaire. la forme formée).

Le fil d'aluminium a un diamètre et un pas plus grands que le fil d'or. Par conséquent, même si un fil d'or de haute pureté est utilisé pour former la boucle de plomb, il ne se cassera pas, mais le fil d'aluminium pur se brisera facilement, il sera donc mélangé avec du silicium ou du magnésium pour former un alliage. Le fil d'aluminium est principalement utilisé dans les emballages à haute température (tels que hermétiques) ou dans les méthodes par ultrasons où le fil d'or ne peut pas être utilisé.

Bien que le fil de cuivre soit bon marché, sa dureté est trop élevée. Si la dureté est trop élevée, il ne sera pas facile de former une boule et il existe de nombreuses limitations lors de la formation de boucles de plomb. De plus, une pression doit être appliquée sur le tampon à copeaux pendant le processus de liaison par bille. Si la dureté est trop élevée, des fissures apparaîtront dans le film au bas du tampon. De plus, il y aura un phénomène de « pelage » dans lequel la couche de tampon fermement connectée se décolle. Néanmoins, étant donné que le câblage métallique de la puce est en cuivre, il existe aujourd’hui une tendance croissante à utiliser du fil de cuivre. Bien entendu, afin de surmonter les défauts du fil de cuivre, il est généralement mélangé à une petite quantité d’autres matériaux pour former un alliage, puis utilisé.