語音芯片封裝打線線材優(yōu)缺點(diǎn)對比

金線,銀線,銀合金線，銅線,鋁線,區(qū)別,硬封裝SOP8貼片封裝和DIP8雙列直插封裝資料

金線,銀線,銀合金線，銅線,鋁線,區(qū)別:

深圳市環(huán)芯半導(dǎo)體有限公司主要封裝打線材料為銀合金線材料

金線Au：不用多做介紹，性能穩(wěn)定，價格高，在高端封裝領(lǐng)域永遠(yuǎn)都是主流,近年來已有被銅線所取代。

銀線Ag：銀線比銅線好儲放(銅線須密封,且儲存期短,銀線不需密封, 儲存期可達(dá)6~12個月)
1、硬度較軟，機(jī)臺參數(shù)調(diào)整不是很大；
2、目前價格比金線低，比銅線高；具體報價目前還不十分明確。
3、打線時不用氣體保護(hù)；
4、因為較軟，墊片無需鋁層加厚；
5、適用于LED及IC，但是更適用于LED封裝上，根據(jù)銀所具有的金屬特性，應(yīng)該會提高LED封裝的性能。

銅線Cu：包括單晶銅線及鍍鈀銅線
1、硬度較大，機(jī)臺參數(shù)調(diào)節(jié)變化較大，要掌握的細(xì)則較多，工藝流程根據(jù)封裝形式可能會改變；
2、價格低，銅線據(jù)說價格中只有加工費(fèi)，我相信加工費(fèi)里面包括了原材料費(fèi)用；價格優(yōu)勢比較明顯。具體的成本節(jié)省要看綜合的UPH（產(chǎn)能）及良率論定，基本來講應(yīng)用UPH會比金線下降15%，良率會下降，另外電耗能及設(shè)備損耗會增加，具體效益就要綜合考慮一下了。
3、打線時用到保護(hù)氣體，尤其是用到H2，增加了一定的危險性，但是應(yīng)該不是多大的問題；
4、可能需要鋁層加厚；這又是一個材料成本考慮的問題。
5、對部分中低端封裝形式來說，應(yīng)用銅線應(yīng)該不是大問題，但是用到高端封裝來說，還未搜索到相關(guān)的實際應(yīng)用資料，有待后續(xù)考查。

銀合金線：
在金線的基礎(chǔ)上摻雜大量銀以及保持IMC穩(wěn)定的鈀，保證了在任何封裝形式上都能替代金線和銅線；
1、比較軟，機(jī)臺調(diào)整參數(shù)類似于金線，調(diào)整不大；
2、比金線價格低，比銅線價格高，具體成本節(jié)省優(yōu)勢，同銅線分析，主要是看封裝形式及UPH。根據(jù)某A廠家提供的的資料，UPH大概比金線下降5%左右，具體數(shù)據(jù)有待進(jìn)一步確定，如果確實是這個數(shù)據(jù)，應(yīng)該比銅線的UPH好多了；良率相比較金線基本無變化。
3、有一定的氧化性。這是與銅線的同樣的缺點(diǎn)，都要用到保護(hù)氣體，但是好像只用到氮?dú)饩涂梢浴?br /> 4、因為比較軟，對墊片無限制；
5、適用于各種封裝形式，具體實例不明，有待進(jìn)一步考查

鋁線Al: 多半用在功率型組件的封裝, 線徑較粗 有5mil ~ 20mil ，在 分立器件上因為功率的原因也會長期占據(jù)市場；比如濟(jì)南晶恒，規(guī)模也比較大，用鋁線效益也很好；

導(dǎo)電性優(yōu)列次序:銀> 銅> 金> 鋁
導(dǎo)熱性優(yōu)略次序:銀> 銅> 金> 鋁金線?
銀線：易打不粘，滑球，斷線
銅線：硬度大，易氧化，燒球易出現(xiàn)高爾夫球和球形狀不圓，通常要在焊線機(jī)臺上加裝95%氮加5%氫氣的氣槍
金線：三種線當(dāng)中最好的一種，有良好的延展和斷裂特性，線弧較好，和CHIP的金焊墊和鋁焊墊都有良好的結(jié)合性。

各種封裝線材比較

註: Cost Ratio以金為基準(zhǔn)100%.含材料及Bonding Cost

金線和鋁線使用最普遍.

導(dǎo)電性優(yōu)列次序: 銀> 銅> 金> 鋁

導(dǎo)熱性優(yōu)略次序: 銀> 銅> 金> 鋁

銀線的優(yōu)勢:
1. 銀對可見光的反射率高達(dá)90%,居金屬之冠,所以在LED應(yīng)用有增光效果.
2. 銀對熱的反射或排除也居金屬之冠,因此可降低芯片溫度延長LED壽命.
3. 銀線的耐電流大于金和銅.(~105%)
4. 銀線比金線好管理(無形損耗降低)),銀線比銅線好儲放(銅線須密封,且儲存期 短)
5.
銅要加稀有氣體
氮?dú)猓y線不要。銀線直接調(diào)機(jī)臺參數(shù)就可以。
注意: 銀遇上硫化物ˋ臭氧ˋ氯化物會反黑.

銀不氧化,在乾凈的環(huán)境下可長保外表亮麗!

附上一些相關(guān)線材的鑒定方法：

1、純正的金線是由金純度為99.99%以上的材質(zhì)拉絲而成，其中包含了微量的Ag/Cu/Si/Ca/Mg等微量元素。
銀線是純度銀99.99%以上的材質(zhì)拉絲而成，也包含了其他微量元素。
但有的開發(fā)商為降低成本，研制出銅合金、金包銀合金線、銀合金線材來代替昂貴的金線。
2、鑒別LED金線是否純金方法：
（1）化學(xué)成分檢驗
方法一：EDS成分檢測
鑒定來料種類：金線、銀線、金包銀合金線、銅線、鋁線。
金線具有電導(dǎo)率大、導(dǎo)熱性好、耐腐蝕、韌性好、化學(xué)穩(wěn)定性極好等優(yōu)點(diǎn)，但金線的價格昂貴，導(dǎo)致封裝成本過高。在元素周期表中，過渡組金屬元素中金、銀、銅和鋁四種金屬元素具有較高的導(dǎo)電性能。很多LED廠商試圖開發(fā)諸如銅合金、金包銀合金線、銀合金線材來代替昂貴的金線。雖然這些替代方案在某些特性上優(yōu)于金線，但是在化學(xué)穩(wěn)定性方面卻差很多，比如銀線和金包銀合金線容易受到硫/氯/溴化腐蝕，銅線容易氧化。在類似于吸水透氣海綿的封裝硅膠來說，這些替代方案使鍵合絲易受到化學(xué)腐蝕，光源的可靠性降低，使用時間長了，LED燈珠容易斷線死燈。

方法二：ICP純度檢測

鑒定金線純度等級，確定添加的合金元素。
LED鍵合金線是由金純度為99.99%以上的材質(zhì)拉絲而成，其中包含了微量的Ag/Cu/Si/Ca/Mg等微量元素。通過設(shè)計合理的合金組分，使金絲具有拉力和鍵合強(qiáng)度足夠高、成球性好、振動斷裂率低的優(yōu)點(diǎn)。鍵合金絲大部分應(yīng)為純度99.99%以上的高純合金絲，微量元素總量保持在0.01%以下，以保持金的特性。

（2）直徑偏差

1克金，可以拉制出長度26.37m、直徑50μm（2 mil）的金線，也可以拉制長度105.49m、直徑25μm（1 mil）的金線。如果打金線長度都是固定的，如果來料金線的直徑為原來的一半，那么對打的金線所測電阻為正常的四分之一。
金鑒檢測指出，對于供應(yīng)商來說，金線直徑越細(xì)，成本越低，在售價不變的情況下，利潤越高。而對于使用金線的LED客戶來說，采購直徑上偷工減料的金線，會存在金線電阻升高，熔斷電流降低的風(fēng)險，會大大降低LED光源的壽命。1.0 mil的金線壽命，必然比1.2 mil的金線要短，但是封裝廠的簡單檢測是測試不出來，在此金鑒可以提供金線直徑的來料檢測。

（3）表面質(zhì)量檢驗

①絲材表面應(yīng)無超過線徑5%的刻痕、凹坑、劃傷、裂紋、凸起、打折和其他降低器件使用壽命的缺陷。金線在拉制過程，絲材表面出現(xiàn)的表面缺陷，會導(dǎo)致電流密度加大，使損傷部位易被燒毀，同時抗機(jī)械應(yīng)力的能力降低，造成內(nèi)引線損傷處斷裂。
②金線表面應(yīng)無油污、銹蝕、塵埃及其他粘附物，這些會降低金線與LED芯片之間、金線與支架之間的鍵合強(qiáng)度。

（4）力學(xué)性能檢測（拉斷負(fù)荷和延伸率）

能承受樹脂封裝時所產(chǎn)生的沖擊的良好金線必須具有規(guī)定的拉斷負(fù)荷和延伸率。同時，金線的破斷力和延伸率對引線鍵合的質(zhì)量起關(guān)鍵作用，具有高的破斷率和延伸率的鍵合絲更利于鍵合。
太軟的金絲會導(dǎo)致以下不良：①拱絲下垂；②球形不穩(wěn)定；③球頸部容易收縮；④金線易斷裂。
太硬的金絲會導(dǎo)致以下不良：①將芯片電極或外延打出坑洞；②金球頸部斷裂；③形成合金困難；④拱絲弧線控制困難。