陶瓷劈刀由氧化鋁材料組成,一般會加入氧化鋯(ZrO2)增加劈刀材料的韌性和耐磨性,即增韌氧化鋁(ZTA)。與碳化鎢、鈦金等其他材質的劈刀相比,陶瓷劈刀具有硬度大、機械強度高、晶粒細小、外表光潔度高、尺寸精度高、使用壽命長等優點,與碳化鎢、鈦金等其他材質的劈刀相比中脫穎而出。陶瓷劈刀是引線鍵合技術使用的核心部件之一,在該過程中,穿過陶瓷劈刀加工設備的金屬線(一般為金線或銅線)尾部被打火桿熔化成球形,劈刀下降并通過加壓加熱使球形焊接在芯片上,之后劈刀牽引金屬線上升、移動并將其焊接在引線框架上,再側向劃開切斷金屬線,這就完成了一次鍵合。
先進封裝設備類似前道晶圓制造設備,供應商受益先進封測產業增長。隨著先進封裝的發展,Bumping(凸塊)、Flip(倒裝) 、TSV 和 RDL(重布線)等新的連接形式所需要用到的設備也越先進。以長球凸點為例,主要的工藝流程為預清洗、UBM、淀積、光刻、焊料 電鍍、去膠、刻蝕、清洗、檢測等,因此所需要的設備包括清洗機、PVD 設備、光刻機、 刻蝕機、電鍍設備、清洗機等,材料需要包括光刻膠、顯影劑、刻蝕液、清洗液等。
半導體封裝主要采用引線鍵合方式,陶瓷劈刀的作用就像穿針引線的“縫衣針”。一臺鍵合機每天需要鍵合幾百萬個焊點,每個陶瓷劈刀都有固定壽命,一旦到達額定次數就需要更換新的劈刀。高精度的陶瓷劈刀生產需要采用同軸度加工設備以保證劈刀的外錐度與中心孔的同心度。
陶瓷劈刀使用周期較長,價格最貴。廣泛應用于可控硅、聲表面波、LED、二極管、三極管、IC芯片等線路的鍵合焊接,發揮了極其重要的作用。隨著芯片封裝行業的發展,作為封裝領域必要耗材的陶瓷劈刀也將迎來良好的發展前景。
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