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精密陶瓷劈刀

陶瓷劈刀具体是做什么用的?

在了解陶瓷劈刀从事的是什么工作前,首先要了解一下半导体的封装技术。在IC封装中,芯片和引线框架(基板)的连接为电源和信号的分配提供了电路连接。有三种方式实现内部连接:倒装焊、载带自动焊和引线键合。

虽然倒装焊的应用增长很快,能大幅度提升封装的性能,但是过于昂贵的成本使得倒装焊仅仅用于一些高端的产品上,目前90%以上的连接方式仍是引线键合。“引线键合”类似于高科技缝纫机,能够利用极细的线将一块芯片缝到另一芯片或衬底上。引线键合技术主要用于低成本的传统封装,中档封装,内存芯片堆叠等。

这些在引线键合中所使用的键合线材须具有以下条件:良好的力学性能、优异的导电性、高的热传导性、低的线性热膨胀系数、化学性能稳定、较低的材料硬度等。在金属材料中,金(Au)、银(Ag)和铜(Cu)都能满足以上条件,而陶瓷劈刀,正是负责将金属材料排出并“拉丝”的器件。

精密陶瓷劈刀劈刀

陶瓷劈刀的演变史

陶瓷劈刀,又名瓷嘴,毛细管,早期时劈刀的主要材质是碳化钨、碳化钛和氧化铝陶瓷等,但碳化钨的机加工困难,不易获得致密无孔隙的加工面,且热导率高,键合时的热量易被劈刀带走;碳化钛比碳化钨更柔韧,但在超声波时刀头的振动振幅比碳化钨劈刀大;而高纯氧化铝,由于具有很强的耐磨损性能和化学稳定性,而且导热率低,因此不需要加热劈刀本身,在自动键合设备上使用时焊接次数可达到100万次。

陶瓷劈刀的演变,很大程度上取决于键合线材的变化。虽然金线、铜线、银线都是可靠的键合线材,但随着黄金价格的飙升,具有比金线更好的导电性、导热性和机械强度,且更便宜的铜线被公认为是最有希望取代金线的线材。同时,铜的金属间化合物生长速度远远比金慢,因此不会产生柯肯德尔空洞,使得铜线键合的接头性能优于金丝键合。

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