微电子领域中陶瓷劈刀研究与应用进展

来源: 聚展网 2024-04-06 19:31:56 275 分类: 陶瓷资讯

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摘要

综述了陶瓷劈刀的研究与应用进展，主要包括陶瓷劈刀的成分、结构、工作过程、质量缺陷、应用领域,特别是在微电子领域中的应用，重点评述了当前陶瓷劈刀在制造新工艺和运用方面存在的主要问题，指出寻找制造陶瓷劈刀的新材料和改进陶瓷劈刀的成型工艺是目前陶瓷劈刀的研究重点，并提出了陶瓷劈刀今后的发展方向。

引言

陶瓷劈刀是一种具有垂直方向孔的轴对称的陶瓷工具，属于精密微结构陶瓷部件。陶瓷劈刀是微电子加工领域引线键合过程中使用的焊线工具，在封装技术中发挥了极其重要的作用。陶瓷劈刀具有硬度极高、绝缘、耐腐蚀、耐高温、表面光洁度高、尺寸精度高、使用寿命长等特点。陶瓷劈刀的运用使现代微电子行业向大规模集成化、微型化、高效率、高可靠性等方向发展。

陶瓷劈刀作为键合机的一种焊接针头，适用于可控硅、声表面波、ＬＥＤ、二极管、三极管、ＩＣ芯片等线路的键合封装。将焊盘和引脚通过穿过陶瓷劈刀的铜线、金线等导电线材形成很好的电子互连，从而阻止外界中的杂质对芯片等造成腐蚀。陶瓷劈刀的使用能够影响芯片的质量和生产的稳定性，因此在微电子领域中对于陶瓷劈刀的选择是非常重要的。

除了球形键合过程中使用的毛细管劈刀（Bonding Capillary）外，还有楔形键合中使用的楔形劈刀（Wedge）。两种陶瓷劈刀有原则性的区别（见表１）。

目前，陶瓷劈刀主要依靠进口。世界上比较著名的陶瓷劈刀生产企业有ＳＰＴ公司、ＧＡＩＳＥＲ公司、ＤＹＴ公司、ＰＥＣＯ公司、ＴＯＴＯ公司等。根据千讯（北京）信息咨询有限公司所做的中国陶瓷劈刀市场趋势研究报告，２００７－２0１1年中国陶瓷劈刀产品产值及增速都呈现出一定的上升趋势，中国微电子行业的蓬勃发展，对于陶瓷劈刀的使用量也日渐上升（见图１）。