Glavni materijal za spajanje žice

Nov 25, 2023 Ostavi poruku

Vezni kablovi imaju veliki uticaj na kvalitet lemljenja, posebno na pouzdanost i stabilnost uređaja. Idealan olovni materijal ima sljedeće karakteristike:

(1) Može formirati omski kontakt niske otpornosti sa poluvodičkim materijalima.

(2) Hemijska svojstva su stabilna i neće formirati štetna intermetalna jedinjenja.

(3) Jaka adhezija sa poluvodičkim materijalima.

(4) Dobra plastičnost i lako lijepljenje.

(5) Elastičnost je mala i može zadržati određeni geometrijski oblik tokom procesa vezivanja.

 

Zlatna žica i aluminijska žica su najčešće korišteni materijali za spajanje žica. Performanse zlata su stabilne, a prinos proizvoda je visok, iako je aluminijum jeftin, nestabilan je i ima nizak prinos. Glavne vrste žičanih veza su sljedeće:

(1) Zlatna žica: najšire korištena, najbolja efikasnost provodljivosti, ali je i cijena najskuplja, posljednjih godina postoji trend zamjene bakrenom žicom.

(2) Aluminijska žica: uglavnom se koristi u pakiranju energetskih komponenti.

(3) Bakarna žica: Zbog rastuće cijene zlata, većina tvornica ambalaže je posljednjih godina aktivno razvila procese bakrene žice kako bi smanjila troškove. Bakarna žica je još uvijek relativno ekonomična za neke domaće tvornice ambalaže u jeftinim proizvodima, ali mora biti opremljena zaštitnim plinom i ima jaku krutost.

(4) Srebrna žica: koristi se u posebnim komponentama, čista srebrna žica se ne koristi u procesu pakiranja, često se koristi žica od legure srebra, njezine performanse su bolje od bakarne žice, cijena je niža od zlatne žice i zaštitni plin takođe je potreban, što je dobar izbor za srednje i vrhunsko pakovanje.

 

Prednosti srebrne žice: Prvo, reflektivnost srebra prema vidljivoj svjetlosti je čak 90%, što je prvo među metalima i ima efekat posvjetljivanja u LED aplikacijama. Drugo, refleksija ili isključenje srebra od topline je također najveća među metalima, što može smanjiti temperaturu čipa i produžiti vijek trajanja LED diode. Treće, strujni otpor srebrne žice je veći od otpora zlata i bakra, četvrto, srebrnom žicom se bolje upravlja od zlatne žice (nevidljivi gubitak je smanjen), srebro nije lako realizirati, i peto, srebrna žica se bolje skladišti od bakrena žica (bakrena žica mora biti zapečaćena, a period skladištenja je kratak, srebrna žica ne mora biti zapečaćena, a period skladištenja može doseći 6 ~ 12 mjeseci).

 

U trenutnom paketu integriranih kola, spajanje zlatne žice i dalje čini većinu, lijepljenje aluminijske žice čini samo mali dio, paket za spajanje aluminijske žice čini samo 5% ukupnog paketa, a vezanje bakrene žice je samo oko 1%. Osim toga, olovni okvir pruža način za električnu i toplinsku provodljivost komponenti ambalaže, što je ujedno i najtraženiji od svih materijala za pakovanje. Postoje tri vrste materijala olovnog okvira: legura nikla i gvožđa, kompozitni ili presvučeni metali i legura bakra.

U zavarivanju se koristi i vrlo važna struktura, koja se naziva mikrotubule, odnosno kapilare, koje su posljednja mjesta na kojima metalna žica prolazi kroz žičani spoj. Metalna žica je u kontaktu sa odgovarajućom pozicijom na čipu ili jastučiću kroz mikrotubulu i završava vezivanje. Priroda površine vrha mikrotubula je važna za spajanje žice, a njihove površine se uglavnom dijele na dva tipa: GM i P-tip.

GM tip: hrapava površina, tokom zavarivanja, može bolje prenijeti ultrazvučnu energiju i poboljšati učinak zavarivanja, ali je lako pričvrstiti zagađivače u zrak, što utiče na zavarivanje i smanjuje vijek trajanja.

P tip: površina je glatka, nije lako prianjati na prašinu i strane tvari, a učinak prijenosa ultrazvučnih valova nije baš dobar.