精密陶瓷劈刀的應用

具(ju)體是做什么(me)用的？

在(zai)了(le)解(jie)(jie)陶瓷劈(pi)刀從事(shi)的是什么工作前，首先要了(le)解(jie)(jie)一(yi)下半導體的封裝(zhuang)技術。在(zai)IC封裝(zhuang)(zhuang)中，芯片和(he)(he)引線(xian)框架（基(ji)板）的連接(jie)為電源和(he)(he)信(xin)號的分配提供了(le)電路連接(jie)。有(you)三種方(fang)式實現內部連接(jie)：倒(dao)裝(zhuang)(zhuang)焊(han)、載帶自動焊(han)和(he)(he)引線(xian)鍵合。

雖然倒裝(zhuang)焊(han)的(de)應用增長(chang)很快(kuai)，能大(da)幅度(du)提(ti)升封裝(zhuang)的(de)性(xing)能，但是過于(yu)昂貴的(de)成(cheng)本(ben)使得倒裝(zhuang)焊(han)僅(jin)僅(jin)用于(yu)一些高端的(de)產品上，目(mu)前90%以(yi)上(shang)(shang)的(de)連接方式仍是引(yin)線鍵(jian)合。“引(yin)線鍵(jian)合”類似于(yu)高科技縫紉機，能夠利用極細的(de)線將一塊芯(xin)片(pian)(pian)縫到另(ling)一芯(xin)片(pian)(pian)或襯底上(shang)(shang)。引(yin)線鍵(jian)合技術主要用于(yu)低成本的(de)傳統封裝，中檔封裝，內(nei)存(cun)芯(xin)片(pian)(pian)堆疊等。

這些在(zai)引線鍵合中所使(shi)用的鍵合線材(cai)須具有以下(xia)條(tiao)件：良好的力學性(xing)能、優異的導電(dian)性(xing)、高的熱傳導性(xing)、低的線性(xing)熱膨脹系數、化學性(xing)能穩定、較(jiao)低的材(cai)料硬度等(deng)。在(zai)金屬材(cai)料中，金（Au）、銀（Ag）和銅（Cu）都能滿足以上條件，而陶瓷劈刀，正(zheng)是負責將金屬材料排出并“拉絲”的器件。

陶(tao)瓷劈(pi)刀的(de)演變史

陶瓷劈(pi)(pi)刀(dao)，又(you)名瓷嘴，毛細管，早期時劈(pi)(pi)刀(dao)的主要材質是碳(tan)化(hua)(hua)鎢(wu)、碳(tan)化(hua)(hua)鈦(tai)(tai)和(he)氧(yang)化(hua)(hua)鋁陶瓷等，但碳(tan)化(hua)(hua)鎢(wu)的機加(jia)工困(kun)難(nan)，不(bu)易(yi)獲(huo)得致密無孔隙的加(jia)工面(mian)，且熱(re)(re)導率(lv)高，鍵合時的熱(re)(re)量易(yi)被劈(pi)(pi)刀(dao)帶(dai)走(zou)；碳(tan)化(hua)(hua)鈦(tai)(tai)比(bi)碳(tan)化(hua)(hua)鎢(wu)更柔(rou)韌，但在超(chao)聲波時刀(dao)頭的振動(dong)振幅比(bi)碳(tan)化(hua)(hua)鎢(wu)劈(pi)(pi)刀(dao)大；而高純氧(yang)化(hua)(hua)鋁，由于具有很(hen)強的耐磨損性能和(he)化(hua)(hua)學穩定性，而且導熱(re)(re)率(lv)低，因(yin)此不(bu)需要加(jia)熱(re)(re)劈(pi)(pi)刀(dao)本身(shen)，在自動(dong)鍵合設(she)備上使用時焊接(jie)次數(shu)可達到100萬次。此外解(jie)決(jue)劈刀的同軸度問題就(jiu)需要采(cai)用來達到目的。

陶瓷劈刀的(de)(de)(de)(de)演變(bian)，很(hen)大程(cheng)度上(shang)取(qu)決于(yu)鍵合(he)線材的(de)(de)(de)(de)變(bian)化(hua)(hua)。雖然金(jin)線、銅(tong)線、銀線都是可靠的(de)(de)(de)(de)鍵合(he)線材，但(dan)隨著黃金(jin)價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)(de)飆升，具有比(bi)金(jin)線更好的(de)(de)(de)(de)導(dao)電性、導(dao)熱性和機(ji)械強度，且(qie)更便宜的(de)(de)(de)(de)銅(tong)線被公認為是最有希望取(qu)代金(jin)線的(de)(de)(de)(de)線材。同時(shi)，銅(tong)的(de)(de)(de)(de)金(jin)屬間化(hua)(hua)合(he)物生長速度遠遠比(bi)金(jin)慢，因(yin)此(ci)不會(hui)產生柯肯(ken)德爾空洞，使得銅(tong)線鍵合(he)的(de)(de)(de)(de)接頭性能優于(yu)金(jin)絲鍵合(he)。