引线键合是一种将芯片上的微小电极与外部电路连接起来的技术。作用是用金属丝将芯片电极与与DBC板进行连接,形成模块内部电连接。在IGBT模块中,引线键合的质量直接关系到模块的电气性能和可靠性。引线键合时要求键合线线径合适,长度相等;键合点连接牢固,分布均匀,满足通流要求等。
从键合的原理来划分,有热压键合、超声键合和热超声键合三种类型。
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热压键合是引线在热压头的压力作用下,高温加热焊丝(>250ºC)发生形变,通过对时间、温度、压力的调控实现键合;
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超声键合是在室温下,在被焊接表面施加压力和超声频率的弹性振动,破坏被焊接件之间的氧化层,使两固态金属牢固键合;
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热超声键合是热压键合和超声键合的组合,可降低加热温度、提高键合强度,有利于器件的可靠性,应用最为广泛。
铜线or铝线?
1. 上海骄成超声波技术股份有限公司
骄成超声(股票代码:688392)是科创板功率超声设备第一股,上海交通大学背景,半导体解决方案涵盖引线键合机(Wire bonder)、IGBT/SiC模块端子超声焊、Pin针超声波焊接、超声波扫描显微镜(SAM/SAT)、超声波干式除尘(USC)等高端设备,并配套完善的耗材体系。
作为国家专精特新“小巨人”企业,骄成超声不仅掌握全套超声波底层技术,更在超声系统、换能器等核心部件上实现了全栈自研,助力客户从容应对下一代半导体封装的挑战。
尤为值得一提的是,骄成超声推出的新一代超声波楔焊解决方案,率先打破了国外技术壁垒,适用于8~20mil铜线、4~20mil铝线,以及最大80x8 mil的铜带与20x4至80x12mil的铝带的焊接需求。
骄成超声充分发挥自身在超声波技术方面的优势,综合机器视觉、运动控制、软件算法等多学科技术,使设备在键合精度、速度、力控精度及焊接线径范围等方面,已达到或接近行业顶尖水平,为封装企业提供了稳定、可靠的国产化替代方案,开启了超声波技术应用的新篇章。
2. 安徽汉先智能科技有限公司
3. 无锡奥特维科芯半导体技术有限公司
无锡奥特维科技股份有限公司(688516)成立于2021年,是光伏、锂电和半导体专业领域知名的智能装备制造商。奥特维科芯是奥特维集团全资子公司,专注于半导体行业高端设备的研发、设计、制造和销售,重点开发高速、高精度、更柔性的半导体封装设备,为集成电路、微波组件、高速光模块、MEMS传感器、摄像头模组、二极管、桥式整流器、热敏电阻、IGBT模块等领域客户提供最优封装解决方案。
公司 2018 年立项研发铝线键合机,2020 年键合机完成公司内验证,并在 2021 年年初开始在客户端试用,已获通富微电、德力芯、华润、中芯、泰昕微等客户订单。BM305A混合模块键合机是一款覆盖粗铝线、铝带、粗铜线工艺的楔形键合设备,广泛应用于IGBT、IPM、激光模块等功率模块。
4. 格润智能装备(深圳)有限公司
格润智能是一家专注于自动化装联和半导体设备的高新技术企业。聚焦在3C电子、新能源、半导体三大领域,同时成立格润半导体、格润新能源、格润机器人、格润控股四家公司。格润智能为半导体行业提供键合机(铝线、铜线)设备:双头引线键合机GR-W02和粗线超声波键合机GR-W01,用于IGBT、智能功率模块和混合装配行业。
图 双头引线键合机GR-W02
5. 深圳市泰达智能装备有限公司
深圳市泰达智能装备有限公司是一家专注于功率半导体封装测试工艺的自动化公司。借力于IPhone产业链技术,拥有超过10年的自动化设备研发和生产经验。公司的WB200系列铝线键合机,可以应用于二极管,三极管,MOSFET等产品的生产。WB600系列铝线键合机,对标国外品牌,性能优越。WB100系列铝线键合机,主攻锂电池键合,电子行业键合等应用工艺。
Consis800车规级高端铝线键合机应用于车规级功率器件生产,具有高一致性和高稳定性。
6. 宁波尚进自动化科技有限公司
宁波尚进自动化科技有限公司成立于2015年,是一家专注研发制造半导体封装设备及工艺技术、精密自动化装备的国家高新技术企业。公司的主要产品有多功能引线键合机、全自动球引线键合机、TO系列全自动引线键合机、全自动深腔球引线键合机和全自动楔引线键合机等,主要应用在集成电路、分立器件、光通信器件、激光器件、微波组件、传感器、MEMS等领域。
针对通用市场、细分(IGBT)中高端应用领域,尚进自动化推出Taurus全自动粗丝键合机,焊线种类为铝线。
原文始发于微信公众号(艾邦半导体网):IGBT模块封装:国内引线键合设备企业介绍