초음파 열압용접은 초음파의 고주파 기계적 진동 에너지를 이용해 공작물 접합부를 내부적으로 가열하고 청소하는 동시에 공작물에 압력을 가해 용접하는 압접 방식이다.

초음파 용접은 IC 칩 상호 연결 공정에서 와이어 본딩에 주로 사용됩니다. 즉, 금 와이어, 알루미늄 와이어, 구리 와이어를 사용하여 칩과 리드 프레임 사이를 전기적으로 연결합니다. 예열은 초음파 접합 조인트의 성능을 향상시킬 수 있기 때문에 초음파 열간 압착이 초음파 용접의 주류입니다.

현재 사용되는 본딩 와이어 표면에는 일반적으로 절연층이 없기 때문에 칩을 성형할 때 일정 길이의 금속 와이어 아크가 성형 재료의 흐름에 충격을 받아 와이어 스윙 현상이 발생합니다. , 간격이 작을수록 인접한 전선 사이의 간격이 작아집니다. 전선의 흔들림이 심하면 금속 전선 사이의 접촉이 발생하여 단락이 발생합니다.

최근에는 마이크로 전자소자의 집적도가 향상됨에 따라 마이크로칩의 크기가 지속적으로 작아지고, 칩 회로는 점점 더 복잡해지고, 리드의 직경도 작아지고, 와이어 스윙 현상의 제어에 대한 요구 사항이 점점 더 높아지고 있습니다.

와이어 본딩 연결에 에나멜 와이어를 사용하면 위의 모순을 효과적으로 해결할 수 있어 X-Wire 기술이 등장했습니다. 2006년에 International Semiconductor Technology Blueprint는 에나멜 와이어를 25um 와이어 본딩의 잠재적인 솔루션으로 지정했습니다. 특히, 금 와이어를 대체하기 위한 에나멜 구리 와이어의 사용은 현재 연구에서 빠르게 뜨거운 주제가 되었습니다.

송 등은 표면에 절연막이 없는 금선과 표면에 절연막이 있는 금선을 사용하여 비교 실험을 진행하고, 열영향부 차이와 금구의 변형성을 연구했다. .

와이어 절단 소모품의 에나멜 와이어는 기존의 선형 진동 궤적 초음파 장비와 연결할 수 없습니다.

Tsujino 등은 절연 구리선과 구리 시트의 용접 특성을 연구하기 위해 타원형 소노트로드 운동 궤적을 갖춘 고주파 초음파를 사용했습니다. 사용된 절연동선의 외경은 0.036mm, 동판의 두께는 0.3mm, 초음파 주파수는 각각 40, 60, 100kHz 이상이다.

비교 연구 결과에 따르면 타원형 궤적의 초음파 진동은 절연 구리선의 용접을 달성할 수 있고, 고주파 복합 진동은 솔더 조인트의 절연 재료를 벗겨낼 수 있는 것으로 나타났습니다. 솔더 조인트의 강도는 기본적으로 구리의 강도에 도달할 수 있으며, 진동 주파수가 증가함에 따라 용접 부품의 변형 및 용접 강도의 변동도 감소합니다. 그러나 절연층의 구체적인 재료와 용접 조인트의 전도성은 명확하게 명시되어 있지 않습니다.