Gold bonding wire

集成电路中用作连接线的金合金丝，又称球焊金丝或引线金丝。金含量≥99．99%，微量添加元素总和<0.01%。有γ型、C型和FA型等三种，后两种用于高速键合。微量元素为铍、铜、银等具有细化晶粒，提高再结晶温度和强化金的作用。用高频炉真空熔炼，二次重熔和定向结晶，铸锭在均匀化后冷加工成材。或用液体挤压工艺制造。键合金丝是微电子工业的重要材料，用作芯片和引线框架间连接线。

集成电路时信息产品的发展基础，信息产品是集成电路的应用和发展的动力。伴随着集成电路制造业和封装业的兴起，必然将带动相关产业，特别是上游基础产业的蓬勃发展。作为半导体封装的四大基础材料之一的键合金丝，多年来虽然是芯片与框架之间的内引线，是集成电路封装的专用材料，但是随着微电子工业的蓬勃发展，集成电路电子封装业正快速的向体积小，高性能，高密集，多芯片方向推进，从而对集成电路封装引线材料的要求特细(&cent;0.016mm)，而超细的键合金丝在键合工艺中已不能胜任窄间距、长距离键合技术指标的要求。在超细间距球形键合工艺中，由于封装引脚数的增多，引脚间距的减小，超细的键合金丝在键合过程中常常造成键合引线的摆动、键合断裂和踏丝现象;对器件包封密度的强度也越来越差;成弧能力的稳定性也随之下降，从而加大了操作难度。另外，近几年来，黄金市值一路飚升，十年时间黄金价格增长了200%多，给使用键合金丝的厂家，增加了沉重的原材料成本，同事也加大了生产及流动成本，生产厂商的毛利润由20%降到了6%，从而导致了资金周转缓慢，制约了整个行业的技术提升及规模发展。由此表明，传统的键合金丝根据自身的特点已经达到了其能力极限，再也不能满足细线径、高强度、低弧度、长弧形、并保持良好导电性的要求。因此，随着半导体集成电路和分立器件产业的发展，键合金丝无论从质量上、数量上和成本上都不能满足国内市场的发展要求。特别是低弧度超细金丝，大部份主要依赖于进口，占总进口量的45%以上。所以国家在新的五年计划期间，提出把提高新型电子器件创新技术和工艺研发水平纳入国家专项实施重点规划项目来抓，大力开发高科技、高尖端、节能降耗、绿色环保型半导体集成电路封装新材料。

随着电子信息时代的飞速发展，其应用基础与核心的大规模集成电路、超大集成电路和甚大规模集成电路的特征间距尺寸已走过了0.18&micro;m、0.13&micro;m、0.10&micro;m 的路程，直至当今的0.07&micro;m生产水平。其集成度也达到数千万只晶体管至数亿只晶体管，布线层数由几层发展至10层，布线总长度可高达1.4Km。这样一来，硅芯片上原由铝布线实现多层互连，由于铝的高电阻率制约，显然难以得到发挥。所以在芯片特征间距尺寸达到0.18&micro;m或更小时，根据研究我们采用了电阻率低、电气性能和机械性能俱佳，以及价格低廉的单晶铜丝进行了多次的键合试验，结果解决了多层布线多年要解决的难题。同样情况，由于芯片输入已高达数千输入引脚的大量增加，使原来的金、铝键合丝的数量及长度也大大增加，致使引线电感、电阻很高，从而也难以适应高频高速性能的要求，在这种情况下，我们同样采取了性价比都优于金丝的单晶铜(ф0.018mm)进行了引线键合，值得可贺的是键合后结果取得了预想不到的成功。从此改变了传统键合金丝的市场垄断，实现了单晶铜丝键合引线在中国集成电路微电子封装产业系统中的应用未来发展前景十分广阔。同时也填补了中国在这一领域的空白，节省货币金属黄金消耗，增加了中国黄金战略储备具有一定重大的意义。

美、日、欧等发达国家，经过对单晶铜布线及其引线键合的多年研发工艺，技术已日渐成熟，近几年少数高校及科研院所(如哈工大)和该公司一样未雨绸缪，开展了对单晶铜引线可靠性的探索和研究，并取得了可喜的成果。

近几年来，根据国内外集成电路封装业大踏步的快速发展，该公司紧跟这一发展趋势，在全国率先研发生产出单晶铜键合丝，其直径规格最小为ф0.016mm，可达到或超过传统键合金丝引线ф0.025mm和缉拿和硅铝丝ф0.040mm质量水平。为促进技术成果尽快向产业化转移，促进生产力的发展，为此，我们一直期待着能早日为集成电路封装业高尖端技术的应用做出应有的贡献。

特别令我们高兴的是，这种期待与渴望，在"2007年中国半导体封装测试技术与市场研讨会"上，我们公司的单晶铜键合引线新产品被行业协会的专家"发现"，并立即得到大会主席及封装分会理事长毕克允教授的充分肯定和支持。从此我们将在分会的领导下，将这一新兴的单晶铜键合丝新产品尽早做强做大，走在全国的前列并瞄准国际市场，以满足即将到来的单晶铜键合引线的大量需求。

为此，我们起草了"高技术、高附加值、国家重点推广项目--IC封装单晶铜键合引线项目分析书"，帮助相关投资者对该项目进行实地市场了解、分析，并给予投资者一定的风险解析。

单晶铜键合丝替代键合金丝应用到微电子中的封装业，如大规模集成电路、超大规模集成电路和甚大规模集成电路、二极管、三极管等半导体分立器件及LED灯发光芯片封装业等。在日益激烈竞争的电子工业中，高成本效益，已不能满足集成电路封装业的发展，为了降低成本，国内外众多产业领域在寻找一种更便宜的导体替代昂贵的金丝材料。单晶铜键合丝具有机械、热学、电学性能优良及其化合物增长慢等特性。在特定条件要求下，线径可以减小到一半，单晶铜键合丝高的拉伸率、剪切强度，可以有效降低丝球焊过程中可能发生的丝摆、坍塌等现象，有效缓解了采用直径小的一些组装难度。在很大程度上提高了芯片频率和可靠性，适应了低成本、细间距、高引出端元器件封装的发展。南通富士通、天津摩托罗拉、上海英特尔、苏州英飞凌、天水华天科技等国内较大的集成电路封装测试企业一开始试用单晶铜键合丝运用于IC封装技术的发展，晶片上的铝金属化层更换为铜金属化层，因为在晶片的铜金属化层上可以直接焊接，而不需要像铝金属化层那样加一层金属焊接层，这不但能增强器件特性还能降低成本，同时，在工艺上，逐渐将传统的金丝更换为单晶铜键合丝，解决细间距的器件封装，对器件超细间距的要求成为降低焊丝直径的主要驱动力。因而，在今后的大规模集成电路、超大和甚大规模集成电路封装业种，单晶铜丝球焊技术是目前国际上正在兴起的用于微电子器件芯片内引线连接的一种高科技创新技术，今后在球焊技术工艺中比将成为主流技术。单晶铜键合丝作为键合引线材料是现在和将来电子封装业的必然趋势。此外，由于黄金价格的上涨，更加快着单晶铜键合丝代替键合金丝的步伐，所以，单晶铜键合丝无论在国内外还是现在和将来都具有非常大的潜在市场和巨大的发展商机。

单晶铜丝其结构仅由一个晶粒组成，不存在晶粒之间产生的"晶界"，不会对通过的信号产生反射和折射而造成信号失真和衰减，因此具有独特的高保真传输功能，所以国际市场上首先用于音视频传输线，多集中于音响喇叭线、电源线、音频连接线、平衡线、数码同轴线、麦克风线、DVD色差视频线，DⅥ和HDMI线缆及各种接插件等。

近年来，国内外又开始将单晶铜丝用于通信网络线，随着电脑通信网络技术的发展，对网络传输线的传输速度要求越来越高，传输速度高也就是线的使用频率范围高，频率范围高，则信号衰减就严重。较早的5类线可用到100MHz，而超5类线也只有120MHz，自推出单晶铜丝材料制作的网络线以后，使用频率可达350MHz以上，超过6类线标准很多(6类线为250MHz)。根据1999-2000年的统计数据来看，平均每年需求量以12%的速度持续增长。预计今后10年内产品的需求量将达到现阶段的两倍以上。网络数据通讯线缆，由于缺乏高性能材料方面的支持，所以，六类以上线缆基本上位国外产品所占领。据预测，二十一世纪初亚太地区将是网络信息发展的热点地区。高保真音视频线缆，中国年用量在20万km以上，随着中国人民生活水平的提高，影音设备消费将会大幅度的提高，与之匹配的高档次音视频传输线将会大量增加。