摩鑫娱乐_摩鑫用户注册登录中心-首页高科技产品 单晶健合金引线项目合肥联博科技开发公司编制地址：中国科技大学高科技广场南12号 电线;comcn

　　国家的改革开放，促进了国民经济的稳步发展。随着我国高技术产业发展规划的不断推进，我公司依托高校的科研基础，研究和开发了系列的工业化技术项目，部分项目技术已得到了充分的推广和转化。单晶铜键合引线替代键合金丝新项目的又一突破，更进一步体现了我公司研发项目的专业水准和技术实力。经过多年的探索和研究，在技术工艺和工艺装备上都得到了初步的推广和完善。使单晶铜键合引线走向实现引线框架全铜化，全面替代半导体分立器件、集成电路封装材料中键合金丝的关键产品；同时单金铜丝在高保真音、视频传输线、网络传输线缆方面也是最顶级的材料，目前单晶铜键合引线正逐步向产业化推广和拓集成电路时信息产品的发展基础，信息产品是集成电路的应用和发展的动力。伴随着集成电路制造业和封装业的兴起，必然将带动相关产业，特别是上游基础产业的蓬勃发展。作为半导体封装的四大基础材料之一的键合金丝，多年来虽然是芯片与框架之间的内引线，是集成电路封装的专用材料，但是随着微电子工业的蓬勃发展，集成电路电子封装业正快速的向体积小，高性能，高密集，多芯片方向推进，从而对集成电路封装引线mm），而超细的键合金丝在键合工艺中已不能胜任窄间距、长距离键合技术指标的要求。在超细间距球形键合工艺中，由于封装引脚数的增多，引脚间距的减小，超细的键合金丝在键合过程中常常造成键合引线的摆动、键合断裂和踏丝现象；对器件包封密度的强度也越来越差；成弧能力的稳定性也随之下降，从而加大了操作难度。另外，近几年来，黄金市值一路飚升，十年时间黄金价格增长了200%多，给使用键合金丝的厂家，增加了沉重的原材料成本，同事也加大了生产及流动成本，生产厂商的毛利润由20%降到了6%，从而导致了资金周转缓慢，制约了整个行业的技术提升及规模发展。由此表明，传统的键合金丝根据自身的特点已经达到了其能力极限，再也不能满足细线径、高强度、低弧度、长弧形、并保持良好导电性的要求。因此，随着半导体集成电路和分立器件产业的发展，键合金丝无论从质量上、数量上和成本上都不能满足国内市场的发展要求。特别是低弧度超细金丝，大部份主要依赖于进口，占总进口量的45%以上。所以国家在新的五年计划期间，提出把提高新型电子器件创新技术和工艺研发水平纳入国家专项实施重点规划项目来抓，大力开发高科技、高尖端、节能降耗、绿色环保型半导体集成电路封装新材料。随着电子信息时代的飞速发展，其应用基础与核心的大规模集成电路、超大集成电路和甚大规模集成电路的特征间距尺寸已走过了0.18m、0.13m、0.10m的路程，直至当今的0.07m生产水平。其集成度也达到数千万只晶体管至数亿只晶体管，布线层，布线Km。这样一来，硅芯片上原由铝布线实现多层互连，由于铝的高电阻率制约，显然难以得到发挥。所以在芯片特征间距尺寸达到0.18m或更小时，根据研究我们采用了电阻率低、电气性能和机械性能俱佳，以及价格低廉的单晶铜丝进行了多次的键合试验，结果解决了多层布线多年要解决的难题。同样情况，由于芯片输入已高达数千输入引脚的大量增加，使原来的金、铝键合丝的数量及长度也大大增加，致使引线电感、电阻很高，从而也难以适应高频高速性能的要求，在这种情况下，我们同样采取了性价比都优于金丝的单晶铜键合丝（0.018mm）进行了引线键合，值得可贺的是键合后结果取得了预想不到的成功。从此改变了传统键合金丝的市场垄断，实现了单晶铜丝键合引线在我国集成电路微电子封装产业系统中的应用未来发展前景十分广阔。同时也填补了我国在这一领域的空白，节省货币金属黄金消耗，增加了我国黄金战略储备具有一定重大的意义。美、日、欧等发达国家，经过对单晶铜布线及其引线键合的多年研发工艺，技术已日渐成熟，近几年少数高校及科研院所（如哈工大）和我公司一样未雨绸缪，开展了对单晶铜引线可靠性的探索和研究，并取得了可喜的成果。近几年来，根据国内外集成电路封装业大踏步的快速发展，我公司紧跟这一发展趋势，在全国率先研发生产出单晶铜键合丝，其直径规格最小为0.016mm，可达到或超过传统键合金丝引线mm质量水平。为促进技术成果尽快向产业化转移，促进生产力的发展，为此，我们一直期待着能早日为集成电路封装业高尖端技术的应用做出应有的贡献。特别令我们高兴的是，这种期待与渴望，在“2007年中国半导体封装测试技术与市场研讨会”上，我们公司的单晶铜键合引线新产品被行业协会的专家“发现”，并立即得到大会主席及封装分会理事长毕克允教授的充分肯定和支持。从此我们将在分会的领导下，将这一新兴的单晶铜键合丝新产品尽早做强做大，走在全国的前列并瞄准国际市场，以满足即将到来的单晶铜键合引线的大量需求。为此，我们起草了“高技术、高附加值、国家重点推广项目——IC封装单晶铜键合引线项目分析书”，帮助相关投资者对该项目进行实地市场了解、分析，并给予投资者一定的风险解析。二、各类键合引线的性能分析和运用现状在超大规模集成电路（VLSI）和甚大规模集成电路（ULSI）的芯片与外部引线的连接方法中，过去、现在和将来引线键合仍是芯片连接的主要技术手段。集成电路引线键合也是实现集成电路芯片与封装外壳多种电连接，并传递芯片的电信号、散发芯片内产生的热量，最通用、最简单而有效的一种方式，所以键合引线已成为电子封装业四大重要结构材料之一。引线键合封装的方式如图所示：键合引线的中心作用是将一个封装器件或两个部分焊接好并导电。因此，焊接的部分尤其是焊接点的电阻是此工艺的关键环节。在元素周期表中过渡组金属元素中银、铜、金和铝四种金属元素具有较高的导电性能。此外，封装设计中键合引线在焊接所需要的间隙主要取决于丝的直径，对键合引线的单位体积导电率有很高的要求，所以可能的选择被局限在集中金属元素中。另外，所选择金属必须具有足够的延伸率，以便于能够被拉伸到0.015~0.050mm；为了避免被破坏晶片，这种金属必须能够在足够低的温度下进行热压焊接和超声焊接；它的化学性能、抗腐蚀性能和冶金特性必须与它所焊接的材料向熔合，不会对集成电路造成严重影响。在集成电路的键合引线中，主要应用的键合引线有键合金丝、硅铝丝、单1、键合金丝金丝作为应用最广泛的键合引线来说，在引线键合中存在以下几个方面的问题：1）在硅片铝金属化层上采用金丝键合，Au-AI金属学系统易产生有害的金属间化合物，这些金属间化合物晶格常数不同，机械性能和热性能也不同，反应会产生物质迁移，从而在交接层形成可见的柯肯德尔空洞（KirkendallVoid），使键合处产生空腔，电阻急剧增大，破坏了集成电路的欧姆联结，致使导电性严重下降，或易产生裂缝，引起器件焊点脱开而失效。2）金丝的耐热性差，金的再结晶温度较低（150C），导致高温强度较低，球焊时，焊球附近的金丝由于受热而形成再结晶组织，若金丝过硬会造成球颈部折曲，焊球加热时，金丝晶粒粗大化会造成球颈部断裂；另外，金丝还易造成塌丝现象和拖尾现象，严重影响了键合质量。3）金丝的价格不断攀升，特别昂贵，导致封装成本过高，企业过重承受。 2、硅铝丝（AI-1%Si） 硅铝丝作为一种低成本的键合引线受到人们的广泛重视，国内外很多科研单位都在通过改变生产工艺来生产各种替代金丝的硅铝丝，但仍存在较多的问题。 1）普通硅铝丝在球焊是加热易氧化，生产一层硬的氧化膜，此膜阻碍球的 形成，而球形的稳定性是硅铝丝键合强度的主要特性，实验证明，金丝球焊在空 气中焊点圆度高，硅铝丝球焊由于表面氧化的影响，空气中焊点圆度低。 2）硅铝丝的拉伸强度和耐热性不如金丝，容易发生引线）同轴硅铝丝的性能不稳定，特别是延伸率波动大，同批次产品性能相差大， 且产品的成材率低，表面清洁度差，并较易在键合处经常产生疲劳断裂。 3、单晶铜键合丝（目前逐步推广使用、替代键合金丝，未来“封装焊接之星”） 单晶铜键合丝是无氧铜的技术升级换代新材料，代号为“OCC”。单晶铜即单晶 体铜材是经过“高温热铸模式连续铸造法”所制造的导体，即将普通铜材围观多 晶体结构运用凝固理论，通过热型连续铸造技术改变其晶体结构获得的具有优异 的导电性、导热性、机械性能及化学性能稳定的更加优越的一种新型铜材，其整 根铜材仅由一个晶粒组成，不存在晶粒之间产生的“晶界”，（“晶界”会对通 过的信号产生折射和反射，造成信号失真和衰减），因而具有稳定的导电性、导 热性、极好的高保真信号传输性及超常的物理机械加工性能，因此损耗量极低， 堪称是机电工业、微电子集成电路封装业相当完美的极具应用价值的重要材料。 其物理性能接近白银。 单晶铜丝用于键合引线的优势主要表现在以下几个方面： （1）其特性： 1）单晶粒：相对目前的普通铜材（多晶粒），而单晶铜丝只有一个晶粒，内部 无晶界。而单晶铜杆有致密的定向凝固组织，消除了横向晶界，很少有缩孔、气 孔等铸造缺陷；且结晶方向拉丝方向相同，能承受更大的塑性变形能力。此外， 单晶铜丝没有阻碍位错滑移的晶界，变形、冷作、硬化回复快，所以是拉制键合 引线）高纯度：目前，在我国的单晶铜丝（原材料）可以做到99.999%（5N）或99.9999% （6N）的纯度; 3）机械性能好：与同纯度的金丝相比具有良好的拉伸、剪切强度和延展性。单 晶铜丝因其优异的机械电气性能和加工性能，可满足封装新技术工艺，将其加工 至0.03-0.015mm 的单晶铜超细丝代替金丝，从而使引线键合的间距更小、更稳 4）导电性、导热性好：单晶铜丝的导电率、导热率比金丝提高20%，因此在和金丝径相同的条件下可以承载更大的电流，键合金丝直径小于0.018mm 抗或电阻特性很难满足封装要求。5）低成本：单晶铜丝成本只有金丝的1/3-1/10，可节约键合封装材料成本90%； 比重是金丝的1/2，1 吨单晶铜丝可替代2 吨金丝； 当今半导体行业的一些显著变化直接影响到了IC 互连技术，其中成本因素也是 上，其封装成本超过0.2美元。而采用单晶铜丝键合不但能降低器件制造成本， 提高竞争优势。对于1 密耳焊线%。 单晶铜和金的封装成本比较 单晶铜键合引线)单晶铜键合丝可以再氮气气氛下键合封装，生产更安全，更可靠。 单晶铜键合丝这种线性新型材料所展现出比金丝更优异的特性，而引起了国内外 众多产业领域的热切关注，随着我国集成电路和分立器件产业的快速发展，我国 微电子封装业需求应用正在爆发式的唤醒，我国目前主要封装企业已经意识到这 一新技术的发展潜力，已经开始使用单晶铜键合丝，但产品大部分都是国外进口， 进口价格昂贵。 三、单晶铜键合丝使用领域： 1）集成电路封装领域：单晶铜键合丝替代键合金丝应用到微电子中的封装业， 如大规模集成电路、超大规模集成电路和甚大规模集成电路、二极管、三极管等 半导体分立器件及LED 灯发光芯片封装业等。在日益激烈竞争的电子工业中，高 成本效益，已不能满足集成电路封装业的发展，为了降低成本，国内外众多产业 领域在寻找一种更便宜的导体替代昂贵的金丝材料。单晶铜键合丝具有机械、热 学、电学性能优良及其化合物增长慢等特性。在特定条件要求下，线径可以减小 到一半，单晶铜键合丝高的拉伸率、剪切强度，可以有效降低丝球焊过程中可能发生的丝摆、坍塌等现象，有效缓解了采用直径小的一些组装难度。在很大程度 上提高了芯片频率和可靠性，适应了低成本、细间距、高引出端元器件封装的发 展。南通富士通、天津摩托罗拉、上海英特尔、苏州英飞凌、天水华天科技等国