Ikatan kawat– metode pemasangan chip ke PCB

Ada 500 hingga 1.200 chip yang terhubung ke setiap wafer sebelum proses berakhir. Untuk menggunakan chip ini jika diperlukan, wafer perlu dipotong menjadi chip individual dan kemudian dihubungkan ke luar dan dinyalakan. Pada saat ini, cara penyambungan kabel (jalur transmisi sinyal listrik) disebut wire bonding.

Bahan wirebonding: emas/aluminium/tembaga

Penentuan material wirebonding dilakukan dengan mempertimbangkan berbagai parameter pengelasan secara komprehensif dan menggabungkannya ke dalam metode yang paling tepat. Parameter yang dimaksud di sini menyangkut banyak hal, antara lain jenis produk semikonduktor, jenis kemasan, ukuran bantalan, diameter timah logam, metode pengelasan, serta indikator keandalan seperti kekuatan tarik dan perpanjangan logam timah. Bahan timbal logam yang umum termasuk emas, aluminium dan tembaga. Diantaranya, kawat emas banyak digunakan untuk kemasan semikonduktor.

Kawat Emas memiliki konduktivitas listrik yang baik, stabil secara kimia, dan memiliki ketahanan korosi yang kuat. Namun, kelemahan terbesar dari kawat aluminium, yang banyak digunakan pada masa-masa awal, adalah mudah menimbulkan korosi. Selain itu, kekerasan kawat emasnya kuat, sehingga dapat dibentuk dengan baik menjadi bola pada ikatan primer, dan dapat dengan baik membentuk lingkaran timah setengah lingkaran (Loop, dari ikatan primer ke ikatan sekunder) pada ikatan sekunder. bentuk yang terbentuk).

Kawat Aluminium memiliki diameter lebih besar dan pitch lebih besar dibandingkan kawat emas. Oleh karena itu, meskipun kawat emas dengan kemurnian tinggi digunakan untuk membentuk lingkaran timah, kawat tersebut tidak akan putus, tetapi kawat aluminium murni akan mudah putus, sehingga akan dicampur dengan silikon atau magnesium untuk membuat paduan. Kawat aluminium terutama digunakan dalam kemasan suhu tinggi (seperti Hermetik) atau metode ultrasonik di mana kawat emas tidak dapat digunakan.

Meskipun kawat tembaga murah, kekerasannya terlalu tinggi. Jika kekerasannya terlalu tinggi, maka tidak akan mudah untuk dibentuk menjadi bentuk bola, dan terdapat banyak keterbatasan dalam membentuk lead loop. Selain itu, tekanan harus diberikan pada bantalan chip selama proses pengikatan bola. Jika kekerasannya terlalu tinggi, retakan akan muncul pada film di bagian bawah bantalan. Selain itu, akan terjadi fenomena “terkelupas” yaitu lapisan bantalan yang tersambung erat terkelupas. Namun demikian, karena kabel logam pada chip terbuat dari tembaga, terdapat kecenderungan peningkatan penggunaan kawat tembaga saat ini. Tentunya untuk mengatasi kekurangan kawat tembaga biasanya dicampur dengan sedikit bahan lain hingga membentuk paduan kemudian digunakan.