半導体集積回路のワイヤーボンディング技術とは何ですか?

Nov 20, 2023 伝言を残す

ワイヤボンディングは、熱、圧力、超音波エネルギーを使用して金属リードを基板パッドにしっかりと溶接する一種のワイヤボンディングで、チップと基板間の電気的相互接続とチップ間の情報交換を実現します。 理想的な制御条件下では、リードと基板の間で電子が共有されたり、原子が相互に拡散したりして、2 つの金属間に原子オーダーの結合が生じます。

 

IC パッケージでは、チップとリード フレーム (基板) 間の接続により、電力と信号を分配するための回路接続が提供されます。 内部接続を実現するには、フリップ チップ ボンディング、TAB テープ自動ボンディング、およびワイヤ ボンディングの 3 つの方法があります。 フリップ溶接の用途は急速に成長していますが、現在の接続方法の 90% 以上は依然としてワイヤボンディングです。 これは主にコストを考慮したものです。 フリップはんだ付けはパッケージの性能を大幅に向上させることができますが、一部のハイエンド製品にのみフリップはんだ付けを使用するにはコストが高すぎます。 実際、一般的な製品の性能要件については、すでにワイヤボンディングで実現可能です。

 

ワイヤボンディングの目的は、ダイ上のコンタクトをリードフレーム上のインナーピンに極細の金ワイヤ(18~50μm)で接続することです。 このようにして、集積回路ダイの回路信号が外部に送信されます。 リードフレームがマガジンから位置決めに移送されると、電子画像処理技術が適用され、ダイ上の各コンタクトと各コンタクトに対応するインナーピン上のコンタクトの位置が決定され、ワイヤボンディング動作が完了します。 ワイヤをボンディングする場合、ダイ上の接点が最初のはんだ接合部となり、インナーピン上の接点が 2 番目のはんだ接合部となります。

 

まず、金線の端を焼結して小さなボールを作り、その小さなボールを最初のはんだ接合部に圧接します(これをファーストボンドと呼びます)。 次に、設計されたパスに従って金線を引き、最後に金線を 2 番目のはんだ接合部 (これを 2 番目のボンドと呼びます) に押し付けます。 同時に、2番目のはんだ接合部と鋼製口の間の金線が引き抜かれ、金線のワイヤ溶接動作が完了します。 次に、それらは小さなボールを形成し、次の金ワイヤのワイヤボンディング動作を開始します。

 

ワイヤーボンディング工程は、リードフレーム上のチップとリードフレームを金線で接続する工程です。 チップが外部と信号を送受信するためには、チップのコンタクト電極とリードフレームのピンを1本1本ボンディングワイヤーで接続する必要があり、これをワイヤーボンディングと呼びます。