精密陶瓷劈刀的应用

陶瓷劈刀具体是做什么用的？

在了解陶瓷劈刀从事的是什么工作前，首先要了解一下半导体的封装技术。在IC封装中，芯片和引线框架（基板）的连接为电源和信号的分配提供了电路连接。有三种方式实现内部连接：倒装焊、载带自动焊和引线键合。

虽然倒装焊的应用增长很快，能大幅度提升封装的性能，但是过于昂贵的成本使得倒装焊仅仅用于一些高端的产品上，目前90%以上的连接方式仍是引线键合。“引线键合”类似于高科技缝纫机，能够利用极细的线将一块芯片缝到另一芯片或衬底上。引线键合技术主要用于低成本的传统封装，中档封装，内存芯片堆叠等。

这些在引线键合中所使用的键合线材须具有以下条件：良好的力学性能、优异的导电性、高的热传导性、低的线性热膨胀系数、化学性能稳定、较低的材料硬度等。在金属材料中，金（Au）、银（Ag）和铜（Cu）都能满足以上条件，而陶瓷劈刀，正是负责将金属材料排出并“拉丝”的器件。

陶瓷劈刀的演变史

陶瓷劈刀，又名瓷嘴，毛细管，早期时劈刀的主要材质是碳化钨、碳化钛和氧化铝陶瓷等，但碳化钨的机加工困难，不易获得致密无孔隙的加工面，且热导率高，键合时的热量易被劈刀带走；碳化钛比碳化钨更柔韧，但在超声波时刀头的振动振幅比碳化钨劈刀大；而高纯氧化铝，由于具有很强的耐磨损性能和化学稳定性，而且导热率低，因此不需要加热劈刀本身，在自动键合设备上使用时焊接次数可达到100万次。此外解决劈刀的同轴度问题就需要采用同轴度加工设备来达到目的。

陶瓷劈刀的演变，很大程度上取决于键合线材的变化。虽然金线、铜线、银线都是可靠的键合线材，但随着黄金价格的飙升，具有比金线更好的导电性、导热性和机械强度，且更便宜的铜线被公认为是最有希望取代金线的线材。同时，铜的金属间化合物生长速度远远比金慢，因此不会产生柯肯德尔空洞，使得铜线键合的接头性能优于金丝键合。