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Cuワイヤボンディングソリューション (銅ワイヤボンディングソリューション)

概要

銅線(Cuワイヤ)の採用により、デバイスの生産コストを大幅に低減いたします。

概要

近年、金価格の上昇に伴い、半導体組立工程におけるコスト負担が非常に大きなものとなっております。
K&S社、Heraeus社ではAuの代替材料としてCuワイヤを長年市場に提案しております。
CuはAuに比べ非常に酸化しやすく、ワイヤボンディングには不向きであるという見解が一般的でした。
しかし、K&S社のワイヤボンダー、キャピラリー、Heraeus社のCuワイヤとそれぞれの観点から研究開発を続け、その結果Auワイヤとほぼ同等のボンダビリティを持つCuワイヤボンディングソリューションを確立いたしました。
CuはAuと比較し、電気特性、機械特性に非常にすぐれており、導電性やモールド流れにおいてAuワイヤ以上に有効なボンディング特性を得ることが出来ます。(図①②参照)
またAuに比べて拡散し難く、信頼性の高い合金を形成することができます。そのため最終製品の信頼性を非常に高めることが出来ます。(図③④参照)


 

   
    ①電気抵抗とワイヤ径の関係                  ②ワイヤ径とその強度
 
    
  ③合金形成層の温度処理における層厚みの変化      ④Pad材料毎の電気抵抗比較
 
巴工業ではK&S社のCuワイヤボンディング用キャピラリー”CuPRA” ”CuPRAplus”、Heraeus社太線用Cuワイヤ ”DHF” “MAXsoftLD”、細線Cuワイヤ ”iCu” “MAXsoft”をCuワイヤソリューションとしてご紹介をしております。

 
 

 
 
Cuワイヤ用キャピラリー

"CuPRA"   
K&Sではディスクリートデバイスからファインピッチアプリケーションにおいて様々な条件でのCuワイヤアプリケーションを実施しCuワイヤ独特の材料特性を考慮したキャピラリーデザイン”CuPRA”を開発いたしました。K&S社の数多くのボンディングアプリケーションから生み出された実績と経験をベースにCuワイヤボンディングを実施してきた結果から生み出されたCuPRAデザインはお客様の生産プロセスでのCuワイヤボンディングを達成する上で不可欠なソリューションです。
 
  
 
"CuPRAplus"     
従来の”CuPRA”を元に、特にファインピッチ用に開発されたキャピラリーです。銅は金よりも硬いため、特にファインピッチの領域においてボンディング時、キャピラリーの先端がすべり易くなる傾向にあり、安定したボンディングの妨げになります。先端に特殊なマット加工を施した“CuPRAplus”は2ndボンディングのグリップ性を高めこの問題を解決しました。
        
 
 
Cuワイヤ
Heraeusでは今まで金線に比べ単位長さあたりのコストが劇的に下がるCu線でのボンディングワイヤの開発に取り組んできました。ワイヤの引っ張り強度と伸びは金線以上の能力を示します。
 
主に太線で使用されるディスクリートデバイス用途として”DHF”、ファインピッチ用途として”iCu”があり、現在はより柔らかい特性の“MaxSoft”“MaxSoftLD”を加え、ご提案させていただいております。
 
太線用Cuワイヤ ”DHF” “MaxSoftLD” 1.3mil-4.0mil(33-102m) (MaxSoftLDは3.0milまで)
ファインピッチアプリケーション用Cuワイヤ “iCu” “MaxSoft” 1.3mil未満(33μ未満)
 
 
 
 
 
 
 
 
“MaxSoft” “MaxSoftLD”    
 
銅ボンディングの課題のひとつであるアルミスプラッシュやパッドダメージを減少させるためにHeraeusではより柔らかい性質を持つ銅ワイヤーの開発を進めてまいりました。
一般的にCuワイヤはAuボンディングの場合と比較し、硬い性質をもつためにアルミスプラッシュや、パッドダメージが懸念されることがあります。MaxSoftはより軟らかい特性を持つことにより、それらの問題を改善することが可能になります。
 

 
巴工業は、お客様が銅線ボンディングプロセスを開発するに当たり、銅線とボンディングキャピラリーの提供を最適な推奨値の下ご案内致します。是非、お問い合わせ下さい。

お問い合わせ

電子材料部
〒141-0001
東京都品川区北品川五丁目5番15号
大崎ブライトコア19階
TEL:03-3442-5143 FAX:03-3442-5175

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