巴工業株式会社

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ボンディングキャピラリー/Auワイヤー・Ag合金ワイヤー(金線・銀線)用 Au wire / Ag alloy wire Bonding Capillary


メーカー概要

Kulicke & Soffa社の金線・銀線向けボンディングキャピラリーの最新ラインナップであるTeraCapシリーズとiCapシリーズを紹介します。Kulicke & Soffa社は半導体組立装置、部材及びテクノロジーの世界有数のメーカーであり、1956年の設立以来ボンディング業界をリードする存在としてそのシェアを拡大してきました。
Kulicke & Soffa社では各種ボンダーをはじめボンディングキャピラリー、ダイシングブレードやピックアップツールまで広くラインナップしており、ボンディングキャピラリーではファインピッチアプリケーションはもちろん、ワイヤーの素材やワイヤー径に合わせて様々なラインナップからご提案させていただきます。表面処理やボトルネックキャピラリー等の各種オプションもご用意しております。



TeraCapシリーズ

商品概要

メモリ・ロジックデバイスの最先端パッケージング向けに開発された
金線・銀線用のボンディングキャピラリーです。
 

特徴

・高品質セラミックスの新素材 iZX を使用
・H(ホール径)、CD(チャンファー径)の公差を厳しく管理 -0/+1 [um]
・スタックチップやディープアクセス、オーバーハングなど様々な構造のメモリデバイスに適用可能なデザインルールを採用
(図1-1を参照)
・キャピラリー先端へのコンタミネーションの蓄積を抑えることで、優れた接合性とループの安定性を実現
・キャピラリーライフが向上し、キャピラリー1本当たりのボンド数が増加
・作業性の向上(※1)により1時間あたりのボンド数が増加
※1:Mean Time Between Assist(MTBA)指標をもとに評価
図1-1:様々なボンディングモードへの適用の実例


適用可能な範囲

・ボンドパッドピッチ(BPP):40 - 120 [um] 
・ワイヤー径:15 - 33 [um]
・ワイヤータイプ:Auワイヤー、Ag合金ワイヤー
・デバイスタイプ:メモリ及びロジックデバイス


φ0.7 mil(18 um)Auワイヤーを用いたライフスパンテスト

ボンディング条件
・ボンダーモデル:K&S社製 IConn図1-2:キャピラリー寸法の各種名称
・ワイヤー径、ワイヤータイプ:0.7 mil(18 um)、AW99X
・TeraCapデザイン(図1-2を参照)
 :H ₌ 23, CD ₌ 28, T(チップ径) ₌ 62,OR(アウターラディアス)₌8

ボンディング試験結果
・TeraCapは1,000万ボンド後も安定したルーピング性能を示しました。

・TeraCapは長時間のキャピラリー使用においても、安定したループ-ダイエッジ間の間隔を維持しました。 ​



 
  • 図1-3:1stボンドシェア強度
  • 図1-4:ループ高さ
  • 図1-5:キャピラリーのライフスパンテスト
  • 図1-6:ループ長の拡大像
  • 図1-7:1,000万ボンド後の合金形成率の試験結果


φ0.7 mil(18 um)Ag合金ワイヤーを用いたライフスパンテスト

ボンディング条件
・ボンダーモデル:K&S社製 Iconn ProCu PLUS
・ワイヤー径、ワイヤータイプ:0.7 mil(18 um)、Ag合金
・TeraCapデザイン:H = 23, CD = 28, T = 62, OR = 8

ボンディング試験結果
・広いプロセスウィンドウで優れた1stボンド品質(シェア強度・合金形成率)
・SSBおよびMSoBボンディングに対応
 

  • 図1-8:USG = 50, 70, 90 [mA]での1stボンドのシェア強度
  • 図1-9:USG=70mAの時の1stボンドの合金形成率は90%以上
  • 図1-10:SSBおよびMSoBへの適用の実例
 

iCapシリーズ

商品概要

金線用キャピラリーの次世代シリーズであるiCapはiCap単体はもちろん
従来のボンディングキャピラリーシリーズとの組み合わせでもご使用いただけます。
 

特徴

新素材iZAの開発
・新素材iZAは、アルミナとジルコニアの比率を最適化・サブミクロンオーダーの粒径管理により大幅に破壊靭性が改善(※2)
※2 従来の高品質セラミックであるTA(Tough Alumina)と比較

アップグレードされた製造プロセス
・材料調製に新しいメディア(ボールミル)を採用し、結晶粒の特性をより正確に制御可能
・最新の粉砕技術によりバルク内部の粒子分散の均一性を向上
・セラミックスの焼結プロセスを最適化

図2-1:材料の物性

独自のキャピラリーデザインルール
・キャピラリーの動作安定性を向上させる一連の新しいデザインルールを採用

  • 図2-2:走査電子顕微鏡で観察される反射電子像
  • 図2-3:結晶粒の微細構造


適用可能な範囲

・ボンドパッドピッチ(BPP):45 - 120 [um] 
・ワイヤー径:15 - 33 [um]
・ワイヤータイプ:Auワイヤー、Ag合金ワイヤー
・デバイスタイプ:50 - 130 [KHz]範囲の周波数のワイヤボンダーに対応
 

iCapとDuraCapの耐久性及び生産性の試験結果

様々なBPPにおける金線ボールボンディング用途を想定し、量産品にて以下の性能の向上を検証済みです。
・キャピラリ1本当たり最低1.5倍のボンディングが可能であり、ランニングコストを削減
・ボンディング不良の減少による生産性の向上(MTBAにて評価)
 

ボンディング条件
・パッケージタイプ:VQFNp 32L (146 x 146)
・BPP:100 [um]
・ワイヤー径、ワイヤータイプ :1 mil (25 um)、MKE 4N
・ボンダーモデル:K&S社製 8028PPS
・キャピラリー:DuraCap 4A8FA-3402-A33, iCap 4D8FA-4307-I33 各3本ずつ

  • 図2-3:iCapの寿命は量産条件下で、DuraCapより4倍長い
  • 図2-4:iCapのMTBAは量産条件下で、DuraCapより4倍長い
 
耐摩耗性に優れたCuワイヤーアプリケーション向けロングライフキャピラリーはこちら
 


K&S社 製品ページ

TeraCap:https://www.kns.com/Products/Consumables/Capillaries/TeraCap
iCap:https://www.kns.com/Products/Consumables/Capillaries/iCap


 

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〒141-0001
東京都品川区北品川五丁目5番15号
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TEL:03-3442-5143 FAX:03-3442-5175

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