来源 :爱集微2024-10-17
黄金市场再度吸引全球投资者的目光。今年前三季度，黄金价格震荡上行，有关数据显示，国际金价上涨超27%，国内金价上涨超23%！有趣的是，在全球经济中扮演关键角色的黄金，其价格的波动不仅反映了市场供需关系的变化，甚至影响了半导体产业某项关键技术的变革——铜线车载芯片封装技术。
2010年左右，半导体行业主要使用金布线进行引线键合封装。然而，随着金价的飙升，芯片制造商开始寻找更经济实惠的替代品。铜布线因其成本较低而成为首选。汽车制造商最初不愿意改用铜，担心其在恶劣环境下的性能和长期可靠性，但随着时间的推移，铜布线在高温和高振动应用中的表现证明了其优越性。
华天科技介绍，铜线封装技术因其成本效益和性能优势，在车载芯片封装中逐渐受到青睐。与传统的金线封装相比，铜线封装可以显著降低成本；同时，铜线具有比金线更高的导电性和导热性，有助于提高芯片的性能和散热效率。
金线在高温储存寿命测试(HTST)后显示出可靠性问题。具体而言，金线在导线和铝焊盘之间的接合处出现Kirkendall空洞（图左），而铜线则表现完好，无空洞不良现象（图右）。
铜布线的主要优势在于其较低的电阻率和更好的热导性，这使得它在高功率和高频应用中表现出色。此外，铜布线的机械强度也较高，能够承受更大的应力和振动，这对于汽车和其他要求严格的应用来说是非常重要的。
然而，铜布线也存在一些局限性。铜线容易氧化，尤其在高温环境下，可能会影响其长期可靠性。为克服这一挑战，业界积极开发和采用新型的铜线材料，如镀金钯铜线（AuPdCu），以及合金铜线和混合铜线。这些新型材料旨在提高铜线的可靠性，尤其是在汽车电子的高温储存寿命测试（HTST）中的表现。
总体而言，由于成本更低、导电性更好、HTST性能以及现在成熟的设备/工艺能力，铜线已被大量汽车电子芯片封装所应用。铜线车载芯片封装技术在提高性能和降低成本方面展现的巨大潜力，随着技术的进步和新材料的开发，铜线封装将在汽车电子领域得到更广泛的应用。
华天科技作为我国领先的集成电路封装测试企业之一，汽车电子封装产能持续扩张，在车载铜线封装技术方面处于国内领先地位，已与多家Tier1厂商如博世、大陆、采埃孚，以及汽车主机厂如小鹏、吉利等建立了密切的合作与联系，就铜线车载芯片封装技术积累了丰富的理论知识和实践经验。
当前，随着汽车电子化加速发展，车规级芯片已成为关键支撑技术，对于车载芯片封装技术也提出了更高的可靠性要求。包括高耐温性、耐震性、长寿命等，这些性能指标通常需通过AEC-Q100严格的质量标准认证。2016年，汽车电子委员会（AEC）还针对铜线键合器件发布AEC-Q006标准——与应用于金线键合器件的AEC-Q100和AEC-Q101标准相比，AEC-Q006对铜线器件的可靠性试验要求更为严苛。
华天科技聚焦于汽车电子集成电路产品封装，打造成为全国及全球汽车电子产品最大的制造基地。据了解，在华天科技汽车电子产品的出货量中，铜线产品占比已过半，铜线车载芯片封装技术在汽车电子领域中越来越受到重视。目前，华天科技集成电路封装产品中，QFN、BGA/LGA 类封装产品主要用于车灯、雨刷、门锁控制等，满足Grade1的可靠性考核等级要求；LQFP 类封装产品主要用于座舱、车身控制等，满足Grade1的可靠性考核等级要求；SOP、SOT类封装产品主要用于信息处理和影音系统功能等，满足Grade1/2的可靠性等级要求。