Air Products Home

集積回路のアセンブリーとテスト

銅ワイヤーボンディング

銅ワイヤーボンディングは、半導体パッケージングで、従来の金線およびアルミニウム線の代わりに銅線を使用して相互接続するワイヤーボンディングプロセスを示します。

銅は、金と比べて次のような明確な長所があるため、半導体パッケージングでの相互接続材としての地位を急速に拡大しています。
1)最大 90 %のコスト削減
2)優れた電気伝導性と熱伝導性
3)金属間化合物の低い成長
4)高い動作温度におけるボンドの信頼性の高さ
5)機械的安定性の高さ。

銅は、元来、金と比べて 3~10 分の 1 の価格であるため、半導体パッケージング会社では、金線を銅線で代替することにより、年間コストの大幅な削減を実現できます。

また、銅は金よりも熱伝導率が 25 %高く、銅線のほうが金線よりも速く効率的にパッケージ内の熱を放散するため、パッケージに影響する熱応力が最小化されます。

銅には、金と比べてアルミニウムボンドパッドとの金属間化合物を形成する傾向が少ないという利点もあります。金線の原子は、アルミニウムボンドパッドの原子と混ざり合う親和性が高く、金属間化合物(IMC)を形成します。これらの IMC によって、ボンド界面にボイドが生じることがあります。このようなボイドがあると、ボンドが弱まり、ボンドが持ち上がるなどの線とボンドの信頼性の問題が生じるおそれがあります。IMC に関連するその他の問題としては、ストレス、クラック、接合面での熱生成の増加の問題などがあります。銅線は、金線と比べてずっと優れた機械的安定性を実現できます。

銅線には、金線と比べて次のような短所があります。
1)銅は比較的低い温度で酸化しやすい
2)銅線は硬いため、へこみを作らないで効果的なボンディングを実現するには、ボンディングパラメータ(特に、ボンド荷重および超音波エネルギー)の最適化が必要
3)銅線を使用すると不良分析が難しくなるケースがある
4)銅ワイヤーボンディング技術は比較的新しいため、まだ、金ボールボンディング技術ほどよく理解されていない。

銅線の酸化には、不活性雰囲気でフリーエアボール形成を行うことで対処できます。ただし、このような変更をボンディングプロセスに加えると、使用する窒素ガスまたはフォーミングガスのパラメータ最適化など、新たな複雑さが実装工程に加わります。

まとめると、銅ワイヤーボンディングには、金線ボンディングおよびアルミニウム線ボンディングと比べて多くの長所があります。一方、克服する必要のある、いくつかの技術課題も付随しています。微細ピッチの銅線ボンドを実現するには、一貫して丸く再現性のあるフリーエアボールを形成する必要があります。このためには、フリーエアボール内の酸化を防止する必要があります。これは、電子フレームオフの間にボールの周囲に不活性雰囲気を作ることによって実現できます。信頼性のある銅ボンドを実現するには、最適化されたボンドパラメータおよび優れた設計のボンディングキャピラリも必要です。

その他の用途

製品名説明/利点ダウンロード
ガス

アルゴン

アルゴンは、特定のプロセス用に窒素に代わって不活性雰囲気として使用することができます。

アルゴンは、特定のプロセス用に窒素に代わって不活性雰囲気として使用することができます。

水素

水素は、お客様のプロセスでの金属酸化物を減らすために使用される反応性ガスです。

水素は、お客様のプロセスでの金属酸化物を減らすために使用される反応性ガスです。

窒素

窒素は、直行率を増加させ、再加工作業を減らし、生産速度を向上させるのに役立ちます。窒素から窒素ベースの混合物にわたるガス雰囲気は、生産力を向上するのに役立ちます。

窒素は、直行率を増加させ、再加工作業を減らし、生産速度を向上させるのに役立ちます。窒素から窒素ベースの混合物にわたるガス雰囲気は、生産力を向上するのに役立ちます。

ガス混合装置

使用ポイントでプロセスガスの割合および流量が適切になるように、正確、安全にガスを混合します。

使用ポイントでプロセスガスの割合および流量が適切になるように、正確、安全にガスを混合します。

テストプログラム

お客様のプロセスに対する利点を確認するために、当社の雰囲気使用を審査します。

お客様のプロセスに対する利点を確認するために、当社の雰囲気使用を審査します。

プロセス検査電子アセンブリ集積回路の組み立て/テストフリップチップ実装

当社のアプリケーションエンジニアは、不活性雰囲気プロセスを審査します。お客様のリフロー炉への一時的窒素供給システムを利用して、はんだ接合の向上、優れた湿潤外観の提供、および部品リードの酸化の低減を支援します。

当社のアプリケーションエンジニアは、不活性雰囲気プロセスを審査します。お客様のリフロー炉への一時的窒素供給システムを利用して、はんだ接合の向上、優れた湿潤外観の提供、および部品リードの酸化の低減を支援します。

安全性トレーニング

安全性は私たちの最優先事項です。当社の専門家が、水素、窒素、および酸素など工業用ガスの安全な取り扱いおよび使用に関してお客様の担当者をトレーニングすることができます。

安全性は私たちの最優先事項です。当社の専門家が、水素、窒素、および酸素など工業用ガスの安全な取り扱いおよび使用に関してお客様の担当者をトレーニングすることができます。

安全性監査

プロセスガスの使用状況を調査し、EH&S の観点から適切な使用量を査定するためにサイトを訪問します。プロセスエリアおよび供給システムでのリスクを削減するために、安全に関する提案を行います。

プロセスガスの使用状況を調査し、EH&S の観点から適切な使用量を査定するためにサイトを訪問します。プロセスエリアおよび供給システムでのリスクを削減するために、安全に関する提案を行います。

技術監査

当社のアプリケーションエンジニアは、当社の NitroFAS テクノロジを使用して、はんだ付けプロセスに窒素を導入するために、客様の設備で調査を行います。利点としては、欠陥の低減、渣滓の形成とはんだ酸化物の低減が含まれます。

当社のアプリケーションエンジニアは、当社の NitroFAS テクノロジを使用して、はんだ付けプロセスに窒素を導入するために、客様の設備で調査を行います。利点としては、欠陥の低減、渣滓の形成とはんだ酸化物の低減が含まれます。

最適化研究

当社は、お客様のプロセスを理解できるように、お客様のエンジニアリングチームと協力します。当社の技術およびプロセス監査を導入することにより、プロセスガスの使用効率の向上を支援できます。組み立てる製品の品質を向上でき、所有コストを低下できます。

当社は、お客様のプロセスを理解できるように、お客様のエンジニアリングチームと協力します。当社の技術およびプロセス監査を導入することにより、プロセスガスの使用効率の向上を支援できます。組み立てる製品の品質を向上でき、所有コストを低下できます。

X

This site uses cookies to store information on your computer. Some are essential to make our site work; others help us to better understand our users. By using the site, you consent to the placement of these cookies. Read our Legal Notice to learn more.

Close