铝线,银线,铜线,金线.doc

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1、金线:使用最广泛,传导效率最好但是价格也最贵,近年来已有被铜线所取代铝线:多半用在功率型组件的封装,线径较粗有5mil~20mil，在分立器件上因为功率的原因也会长期占据市场；比如济南晶恒，规模也比较大，用铝线效益也很好；铜线:由于金价飞涨,近年大多数封装厂积极开发铜线制程降低成本，铜线在制程中需要较多的能量才能BONDING所以WAFER在制程中必须增加DIEPAD的厚度以避免PEELING，价格低,但是需加保护气体,钢性强因为铜的延展性问题，在细尺径的铜丝方面还有一定的技术难点。再说某一程度是铜也不能10

2、0%取代金线.物理性上如果克服了铜的氧化及硬度的问题,金是比不上铜的.而铜线线径在达到18um左右时存在严重缺陷,另外键合效率低也是不利因素之一,纯铜就是99.99%的铜,2T&b+K.~^JjA#Y2铜镀钯就是在99.99%的铜的外面镀一层钯..yh6Cij前者生产过程中是用混合气作为保护气体的,后者是用纯氮气做为保护气体的.银线:特殊组件所使用目前为止，还没有纯银线，不过最近出来一种银的合金线，性能较铜线也好，价格比金线要低，也得用保护气体，对于中高端封装来说，不失为一个好选择。1.银对可见光

3、的反射率高达90%,居金属之冠,所以在LED应用有增光效果.2.银对热的反射或排除也居金属之冠,因此可降低芯片温度延长LED寿命.3.银线的耐电流大于金和铜.(~105%)4.银线比金线好管理,比较不会遗失(无形损耗降低),5.银线比铜线好储放(铜线须密封,且储存期短,银线不需密封,储存期可达6~12个月)银合金线成份主要是以：银、金、钯再加一些微量金属元素组成。6y(habxZx它具有银的优良性质：导电性最佳;（导电性：银＞金＞铜）ZLYV"[Y同时具有金的优良性质：伸展和延展性都比较好;

4、（伸展和延展性：金＞铜＞银）,同时具有钯的优良性质：抗氧化性（抗氧化性：钯＞金＞银＞铜）导电性优列次序:银>铜>金>铝导热性优略次序:银>铜>金>铝金线:银线：易打不粘，滑球，断线铜线：硬度大，易氧化，烧球易出现高尔夫球和球形状不圆，通常要在焊线机台上加装95%氮加5%氢气的气枪金线：三种线当中最好的一种，有良好的延展和断裂特性，线弧较好，和CHIP的金焊垫和铝焊垫都有良好的结合性。?aI(AQxs&N]目前球焊最大的缺点,在于使用的材料需要能够被加热,产生焊球.而铝线非常不容易生成焊球,因此长久

5、以来都是使用”比较贵”的金线,”比较贵”目前已经成长到”无法负担的贵”了.(金价最高曾到1032USD/oz,今天也有912USD/oz),因此很多厂商都退而其次,选用WedgeBonding来用铝线打线,或者死撑着用金线,但是最理想的还是换个较便宜的材料,众多学术研究(没有出处,因为是从大陆网站看到的)指出,铜的工艺性能好,价格便宜,非常符合需求C_R/^B(j?"Q好,那好处在哪里?原因有五个,以下将一一说明sQ!fSq#gD#bzXP'@3kcf'p第一.价格第二.电学性能,导

6、电性来说,铜在20度时为5.88ohm^-1,而金为4.55,铝为3.65,铜的导电性较高,表是相同直径下的线可以运送更多电流.电阻则是相反,铜具有最低电阻.铜的介电常数也比较低,对于电流的迟滞效应较不显著,例于电荷输送.5Z5q'L)Fuf9^[U第三.热学性能,也就是热传导系数比较下,铜最高(39.4kW/m2k),由于复力叶定律,热通量等于热传导系数成上温度梯度,在温度梯度相同下,因为铜的热传导系数较高,单位时间单位面积输送的热较大,在电子产品越做越小,越细微的情况下,散热是不可避免的一环,铜在

7、这块就表现得很突出.(其实现在的散热组件都很多都是是用铜作的),另外,铜的热膨胀系数(CTE)也算低,为16.5,而金为14.2,铝为23.1,受热之后,铝的膨胀将最明显."ka7iZ&wa0P第四.机械性能,机械性能在材料中是很重要需要考虑的参数.举例而言,TS(TensileStrength,抗张强度)来说,铜在每单位平方公厘可以抗张210~370N的强度,而金最多为220,铝最多只到200,在打线时,因为打线机(WireBonder)会对线材做出拉动,或looping的动作,如果抗张强度不够,线材

8、很可能会损坏.另外,铜的硬度(Vickershardness)最高,对于线材越细之表现良好,坏处当然也有,留在后面再提.另外,在WireBonding有一重要参数,称为BreakLoad(BL),代表断裂前的最大荷重,铜的断裂荷重在shearTest中,一开始比金高出许多,但是时间一久,金反而比铜高了,研究人员分析之后发现,金的内部其实出现很多KirkendallVoid,这种孔洞非常容易造成导电度