銅線的研究已有20多年,但直到才應(yīng)用于實(shí)際量產(chǎn)。與金線相比,銅線有很多不同之處。惰性氣氛保護(hù),較高的硬度使其更容易出現(xiàn)縮孔等現(xiàn)象。
然而,由于 Au 的高成本、Cu 的低電阻率(可以承載更高的電流)以及它在塑料封裝中對(duì)引線錯(cuò)位的抵抗力,人們對(duì) Cu 線重新產(chǎn)生了興趣。
大多數(shù)用于球焊的Cu線產(chǎn)品的線徑為50um(2mil),更粗的線徑可用于小功率器件。目前尚不清楚線徑為 25jum 或以下的 Cu 線如何用于大規(guī)模生產(chǎn),但隨著 Au 價(jià)格接近 1,000 美元/盎司,以及當(dāng)塑料封裝中的球頸和月牙形引線疲勞等冶金問(wèn)題得到解決時(shí),黃金價(jià)格將不可避免地達(dá)到這個(gè)價(jià)格。
所有引線制造商都已開始生產(chǎn)銅線,并且也很容易獲得專為自動(dòng)鍵和設(shè)計(jì)的銅線。但是,沒(méi)有針對(duì)銅線的 ASTM 或國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。下面是許多應(yīng)該有用的列表。金線標(biāo)準(zhǔn)。
塑料封裝的直徑小于50um(通常小于40um)的銅線出現(xiàn)了一些問(wèn)題。 Cu 對(duì)冷加工或再結(jié)晶過(guò)程敏感。在塑料封裝中觀察到,溫度循環(huán)引起的鉛跟和焊球頸部斷裂的發(fā)生率很高,通常與線徑為25um或以下的Cu線有關(guān)。
在溫度循環(huán)過(guò)程中,銅線會(huì)在魚尾引線腳跟和焊球頸部附近產(chǎn)生裂紋。因此,對(duì)于25μm及以下線徑的Cu線的鍵合技術(shù)的實(shí)現(xiàn),相關(guān)研究工作仍在進(jìn)行中。來(lái)自其他行業(yè)的評(píng)論表明,其他問(wèn)題可能與引線的冶金特性一樣重要,例如需要硬化芯片焊盤以獲得佳的銅線接合,這給在代工廠中進(jìn)行芯片接合的公司帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。為避免生產(chǎn)問(wèn)題,加速鍵合工具的磨損,細(xì)間距(≥40um)下的穿線過(guò)程變慢,復(fù)雜的冶金焊盤區(qū)域容易損壞。
一些低端娛樂(lè)設(shè)備產(chǎn)品的塑料封裝使用細(xì)(約25um)銅線,這種情況下的產(chǎn)品僅承受有限的溫度循環(huán)]。因此,盡管Cu線存在上述種種問(wèn)題,但Cu線相對(duì)于Au線的優(yōu)勢(shì)還是非常顯著的,這些遺留的問(wèn)題應(yīng)該適時(shí)解決。