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黄金暴跌的元凶之一在此,键合线材料大变革正在行进中

2015/02/09
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“降低成本“是伴随电子产业发展的一个魔咒,如何用更低的成本去实现更高的性能一直以来是半导体产业链所面临的挑战。成本压力贯穿整个供应链,并影响到了晶圆厂封装厂的材料选择。过去七年以来一个显著的变化是半导体公司在想尽办法去降低半导体封装对于黄金的依赖。

过去几十年金线一直是键合封装(Wire-bonded package)的主要材料。半导体公司开始考虑使用铜线等材料做键合线来降低黄金价格上升对于成本的冲击始于2006年。2011年9月,平均金价创出新高,达到1772美元/盎司,黄金在整个2012年维持在1660美元/盎司以上。从2012年后期黄金价格开始下滑,到2013年黄金价格跌破1300美元/盎司,整个2014年黄金的价格都低于1300美元/盎司,但是现在的金价还是几乎相当于2007年的2倍。

为应对黄金价格上升,键合线产业链上的公司开始投资研究金线的替代品,例如铜线、钯铜(Palladium-Coated Copper,简称PCC)线与银/银合金线。2007年键合线共出货160亿米,其中金线占了98%,到2013年,金线的份额降到了整个键合线出货量的一半,预计2014年键合线出货将超过200亿米,而金线的份额会持续下降到44%左右。

2014年,包括纯铜线和钯铜线在内的铜线出货量约占整体键合线份额的48%,银线和银合金线占比约为8%。预计这个趋势在2015年将会持续,所有铜线的份额将超过50%,银线与银合金线的市场份额也将继续增长。

为成功实现这种转变以降低金价对于成本的影响,封装业的领导厂商继续投资扩大铜键合线产能,许多整合元件制造商(IDM)和IC设计公司已经接受在新产品中使用铜线。消费电子和通讯类器件最早驱动了键合线材料的这种转变,但是现在包括工业电子服务器甚至汽车电子器件都已经在使用或者关注非金线的键合方式。铜线键合广泛应用于各种尺寸和类型的封装,包括引线框(Leadframe)和有机衬底封装(orangic substrate-based package)。

银线也是作为金线的低成本替代材料而使用的,而且键合银线所需的设备不像铜线那么昂贵。银线最早用在LED和部分存储器的封装上,现在也迅速扩展到其他的IC产品上,例如移动基带芯片

除了封装厂以外,键合设备供应商、键合线供应商与键合元件制造商在这个转换过程中均扮演了重要的角色。据估算2014年半导体产业一共消耗了约28亿美元的金线,而2011年有55亿美元花在金线上,这项成本大大降低了。在整个电子产业越来越强调高性能和小尺寸的今天,产业链的集体努力成功得降低了物料成本,推动了产业成长!

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