Ligação de fio– o método de montagem de um chip em uma PCB

Existem 500 a 1.200 chips conectados a cada wafer antes do final do processo. Para usar esses chips quando necessário, o wafer precisa ser cortado em chips individuais e depois conectado à parte externa e ligado. Atualmente, o método de conexão de fios (caminhos de transmissão de sinais elétricos) é chamado de ligação de fios.

Material de wirebonding: ouro/alumínio/cobre

O material da ligação do fio é determinado considerando-se de forma abrangente vários parâmetros de soldagem e combinando-os no método mais apropriado. Os parâmetros aqui mencionados envolvem muitos assuntos, incluindo tipo de produto semicondutor, tipo de embalagem, tamanho da almofada, diâmetro do fio metálico, método de soldagem, bem como indicadores de confiabilidade, como resistência à tração e alongamento do fio metálico. Os materiais típicos de chumbo metálico incluem ouro, alumínio e cobre. Entre eles, o fio de ouro é usado principalmente para embalagens de semicondutores.

O fio de ouro tem boa condutividade elétrica, é quimicamente estável e tem forte resistência à corrosão. No entanto, a maior desvantagem do fio de alumínio, que era usado principalmente nos primeiros dias, era que ele era fácil de corroer. Além disso, a dureza do fio de ouro é forte, por isso pode ser bem formada em uma bola na ligação primária e pode formar adequadamente um laço de chumbo semicircular (loop, da ligação primária à ligação secundária) na ligação secundária. a forma formada).

O fio de alumínio tem diâmetro e passo maiores que o fio de ouro. Portanto, mesmo que o fio de ouro de alta pureza seja usado para formar o laço de chumbo, ele não quebrará, mas o fio de alumínio puro quebrará facilmente, por isso será misturado com um pouco de silício ou magnésio para fazer uma liga. O fio de alumínio é usado principalmente em embalagens de alta temperatura (como herméticas) ou métodos ultrassônicos onde o fio de ouro não pode ser usado.

Embora o fio de cobre seja barato, sua dureza é muito alta. Se a dureza for muito alta, não será fácil formar uma bola e há muitas limitações ao formar laços de chumbo. Além disso, a pressão deve ser aplicada ao bloco de cavacos durante o processo de colagem das esferas. Se a dureza for muito alta, aparecerão rachaduras no filme na parte inferior da almofada. Além disso, ocorrerá um fenômeno de “descascamento”, no qual a camada de almofada firmemente conectada se desprenderá. Porém, como a fiação metálica do chip é feita de cobre, há uma tendência crescente de utilização de fio de cobre atualmente. É claro que, para superar as deficiências do fio de cobre, ele geralmente é misturado com uma pequena quantidade de outros materiais para formar uma liga e depois usado.