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单晶铜丝产业化技术取得重大突破

发布时间：

2007-12-14

来源：

2007年9月,笔者有幸来到我国最大的微电子封装企业———宁波康强电子股份有限公司,参观了单晶铜试验生产线,并拜会了该公司董事长、本项技术研发的主要完成者郑康定,参观后深为我国单晶铜丝产业化技术的重大突破而欢欣鼓舞。单晶铜丝是实现引线框架全铜化、全面替代集成电路中键合金丝的关键产品,在高保真电子电器方面也有重要的应用前景,也是最为重要的高精尖铜加工产品,其生产技术是铜加工技术的重大创新和进步。目前,国民经济广泛应用的铜加工材,如铜及合金管、棒、型、线、板、带、条、箔等均为多晶材料,即材料由0.02-0.045毫米晶粒和晶粒边界所组成,晶粒边界之间形成电容,导致电信号传输失真,所以高保真电器迫切需求单晶丝;特别是集成电路封装技术的迅速发展,传统的、占统治地位的键合金丝(联结芯片与引线框架引脚使用,功能是导热和导电),已不能满足集成电路迅速发展的需求,国外发达国家开始全面采用单铜丝替代,集成电路封装产业正向全铜化迅速推进,这一革命化变革的重要意义在于:
(1)单晶铜丝在导电和信号导通效果方面比金丝更好,键合的机械强度可提高20%~30%,导电率、导热率提高20%,键合稳定可靠,克服了金丝键合硬度高、易氧化、键合力大等缺点,完全可作为半导体分立器件、半导体照明灯(LED)、集成电路、IC卡封装用键合材料。
(2)单晶铜丝替代键合金丝是微电子封装技术的革命,使用金丝作为键合丝封装技术复杂,需要在氢气氛下封装,而氢气对引线框架铜带十分敏感,一旦铜带中有氧和氧化物存在,将导致封装失效,而采用单晶铜丝之后,可以在氮气气氛下封装,生产更安全,成本大为降低,而且可满足金丝无法适应的先进封装工艺。
(3)单晶铜丝替代键金丝可节约键合成本,键合材料成本节约90%以上,目前国内键合用金丝需求正以20%以上速度递增,2010年前单晶铜丝需求量将成倍增长,而且由于铜的比重为黄金的二分之一,1吨铜丝可替代2吨金丝,因而迅速实现单晶键合铜丝产业化,大力推进替代微电子封装用键合金丝,节省货币金属黄金消耗,增加我国黄金战略储备,具有重大的经济和社会意义。
(4)单晶铜丝产品研发成功和产业化生产技术的重大突破是我国新型材料制作技术跨入世界先进行列的重要标志,是技术创新的光辉范例。康强电子股份有限公司作为我国最大的微电子封装企业,深知开发单晶铜键合铜丝对我国微电子封装产业的重大意义,从2004年起,在董事长郑康定的带领下,公司投入优势的人力和资金,全力攻关研发,终于取得了单晶铜键合丝产业化生产技术的重大突破,建成了试验生产线,批量生产了单晶铜键合丝,在我国微电子封装产业中开始应用,技术和产品均属国内首创,填补了我国这一领域的空白。

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