精密陶瓷劈刀的應用

陶瓷劈刀具體是做什么用的？

在了解陶瓷劈刀從事的是什么工作前，首先要了解一下半導體的封裝技術(shù)。在IC封裝中，芯片和引線框架（基板）的連接為電源和信號的分配提供了電路連接。有三種方式實現(xiàn)內(nèi)部連接：倒裝焊、載帶自動焊和引線鍵合。

雖然倒裝焊的應用增長很快，能大幅度提升封裝的性能，但是過于昂貴的成本使得倒裝焊僅僅用于一些高端的產(chǎn)品上，目前90%以上的連接方式仍是引線鍵合。“引線鍵合”類似于高科技縫紉機，能夠利用極細的線將一塊芯片縫到另一芯片或襯底上。引線鍵合技術(shù)主要用于低成本的傳統(tǒng)封裝，中檔封裝，內(nèi)存芯片堆疊等。

這些在引線鍵合中所使用的鍵合線材須具有以下條件：良好的力學性能、優(yōu)異的導電性、高的熱傳導性、低的線性熱膨脹系數(shù)、化學性能穩(wěn)定、較低的材料硬度等。在金屬材料中，金（Au）、銀（Ag）和銅（Cu）都能滿足以上條件，而陶瓷劈刀，正是負責將金屬材料排出并“拉絲”的器件。

陶瓷劈刀的演變史

陶瓷劈刀，又名瓷嘴，毛細管，早期時劈刀的主要材質(zhì)是碳化鎢、碳化鈦和氧化鋁陶瓷等，但碳化鎢的機加工困難，不易獲得致密無孔隙的加工面，且熱導率高，鍵合時的熱量易被劈刀帶走；碳化鈦比碳化鎢更柔韌，但在超聲波時刀頭的振動振幅比碳化鎢劈刀大；而高純氧化鋁，由于具有很強的耐磨損性能和化學穩(wěn)定性，而且導熱率低，因此不需要加熱劈刀本身，在自動鍵合設(shè)備上使用時焊接次數(shù)可達到100萬次。此外解決劈刀的同軸度問題就需要采用同軸度加工設(shè)備來達到目的。

陶瓷劈刀的演變，很大程度上取決于鍵合線材的變化。雖然金線、銅線、銀線都是可靠的鍵合線材，但隨著黃金價格的飆升，具有比金線更好的導電性、導熱性和機械強度，且更便宜的銅線被公認為是最有希望取代金線的線材。同時，銅的金屬間化合物生長速度遠遠比金慢，因此不會產(chǎn)生柯肯德爾空洞，使得銅線鍵合的接頭性能優(yōu)于金絲鍵合。