單晶銅

單晶銅因消除了作為電阻產(chǎn)生源和信號衰減源的晶界而具有優(yōu)異的綜合性能: 卓越的電學(xué)和信號傳輸性能，良好的塑性加工性能;優(yōu)良的抗腐蝕性能;顯著的抗疲勞性能;減少了偏析、氣孔、縮孔、壓雜等鑄造缺陷;光亮的表面質(zhì)量;因而主要用于國防高技術(shù)、民用電子、通訊以及網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域。

單晶銅，是經(jīng)過"高溫?zé)徼T模式連續(xù)鑄造法"所制造的導(dǎo)體技術(shù)，因為鑄造過程經(jīng)過特殊加熱處理，所以可以獲得單結(jié)晶狀銅導(dǎo)體，每一結(jié)晶可以延伸數(shù)百米以上，在實際應(yīng)用之長度上結(jié)晶粒僅有一個，并沒有所謂"晶粒界面"存在，在訊號傳訊時，無需透過晶粒與晶粒之間的"晶界"，訊號更易于穿透與傳導(dǎo)，因此損耗極低，堪稱是相當(dāng)完美的線材。其物理性能接近白銀。

用單晶連鑄技術(shù)拉出的銅材僅由一個晶粒組成，具有超常的機械加工性能和電學(xué)特性。其特點有三:

a.單晶銅純度達(dá)到99.9999%;

b.電阻比普通銅材低8%到13%;

c.韌性極高，普通銅材扭轉(zhuǎn)16圈即斷，單晶銅材可扭轉(zhuǎn)116圈。

如此優(yōu)勢，使單晶銅產(chǎn)品成為制作高保真音視頻信號、高頻數(shù)字信號傳輸線纜和微電子行業(yè)用超微細(xì)絲的頂級材料，可用于手機、音響、電腦等領(lǐng)域，使微電子器件性能更佳、體積更小、壽命更長。

各種音頻視頻信號在傳輸過程中通過晶界時，都會產(chǎn)生反射、折射等現(xiàn)象使信號變形、失真衰減，而單晶銅極少的晶界或無晶界使傳輸質(zhì)量得到根本改善。因此，單晶銅在音視頻信號傳輸方面得到廣泛的應(yīng)用。

由于高頻信號的強烈集膚效應(yīng)和其在晶界處的衰減和損耗，造成傳輸速度慢、失真度大，特別是在多晶的普通材料更為嚴(yán)重，隨著信息產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，計算機速度要求越來越快，傳輸頻率越來越高，而當(dāng)今計算機速度最大瓶頸就是硬盤速度，如果采用單晶銅做硬盤數(shù)據(jù)信號線可大大提高硬盤傳輸速度。

隨著電子工業(yè)的迅猛發(fā)展，各種電子元件都趨向于微型化、輕量化。作為導(dǎo)體主要材料的銅線，線徑要求也越來越細(xì)，無氧銅桿由于其多晶組織，就不可避免存在缺陷及在晶界處的氧化物等，從而影響其進一步的拉細(xì)加工目前單晶銅線最細(xì)可拉到直徑0.016mm，基本滿足最高要求。

由于單晶銅具有優(yōu)良的機械性能、物理性能和電性能，它還將廣泛應(yīng)用于壓制線路板、集成電路底版、通訊電纜、航天飛行器、高導(dǎo)電率電纜電線等領(lǐng)域。

單晶銅絲是實現(xiàn)引線框架全銅化、全面替代集成電路中鍵合金絲的關(guān)鍵產(chǎn)品，集成電路封裝產(chǎn)業(yè)正向全銅化迅速推進，這一革命化變革中具有重要意義。

集成電路時信息產(chǎn)品的發(fā)展基礎(chǔ)，信息產(chǎn)品是集成電路的應(yīng)用和發(fā)展的動力。伴隨著集成電路制造業(yè)和封裝業(yè)的興起，必然將帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)，特別是上游基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展。作為半導(dǎo)體封裝的四大基礎(chǔ)材料之一的鍵合金絲，多年來雖然是芯片與框架之間的內(nèi)引線，是集成電路封裝的專用材料，但是隨著微電子工業(yè)的蓬勃發(fā)展，集成電路電子封裝業(yè)正快速的向體積小，高性能，高密集，多芯片方向推進，從而對集成電路封裝引線材料的要求特細(xì)(¢0.016mm)，而超細(xì)的鍵合金絲在鍵合工藝中已不能勝任窄間距、長距離鍵合技術(shù)指標(biāo)的要求。在超細(xì)間距球形鍵合工藝中，由于封裝引腳數(shù)的增多，引腳間距的減小，超細(xì)的鍵合金絲在鍵合過程中常常造成鍵合引線的擺動、鍵合斷裂和踏絲現(xiàn)象;對器件包封密度的強度也越來越差;成弧能力的穩(wěn)定性也隨之下降，從而加大了操作難度。另外，近幾年來，黃金市值一路飚升，十年時間黃金價格增長了200%多，給使用鍵合金絲的廠家，增加了沉重的原材料成本，同事也加大了生產(chǎn)及流動成本，生產(chǎn)廠商的毛利潤由20%降到了6%，從而導(dǎo)致了資金周轉(zhuǎn)緩慢，制約了整個行業(yè)的技術(shù)提升及規(guī)模發(fā)展。由此表明，傳統(tǒng)的鍵合金絲根據(jù)自身的特點已經(jīng)達(dá)到了其能力極限，再也不能滿足細(xì)線徑、高強度、低弧度、長弧形、并保持良好導(dǎo)電性的要求。因此，隨著半導(dǎo)體集成電路和分立器件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，鍵合金絲無論從質(zhì)量上、數(shù)量上和成本上都不能滿足國內(nèi)市場的發(fā)展要求。特別是低弧度超細(xì)金絲，大部份主要依賴于進口，占總進口量的45%以上。所以國家在新的五年計劃期間，提出把提高新型電子器件創(chuàng)新技術(shù)和工藝研發(fā)水平納入國家專項實施重點規(guī)劃項目來抓，大力開發(fā)高科技、高尖端、節(jié)能降耗、綠色環(huán)保型半導(dǎo)體集成電路封裝新材料。

隨著電子信息時代的飛速發(fā)展，其應(yīng)用基礎(chǔ)與核心的大規(guī)模集成電路、超大集成電路和甚大規(guī)模集成電路的特征間距尺寸已走過了0.18µm、0.13µm、0.10µm 的路程，直至當(dāng)今的0.07µm生產(chǎn)水平。其集成度也達(dá)到數(shù)千萬只晶體管至數(shù)億只晶體管，布線層數(shù)由幾層發(fā)展至10層，布線總長度可高達(dá)1.4Km。這樣一來，硅芯片上原由鋁布線實現(xiàn)多層互連，由于鋁的高電阻率制約，顯然難以得到發(fā)揮。所以在芯片特征間距尺寸達(dá)到0.18µm或更小時，根據(jù)研究我們采用了電阻率低、電氣性能和機械性能俱佳，以及價格低廉的單晶銅絲進行了多次的鍵合試驗，結(jié)果解決了多層布線多年要解決的難題。同樣情況，由于芯片輸入已高達(dá)數(shù)千輸入引腳的大量增加，使原來的金、鋁鍵合絲的數(shù)量及長度也大大增加，致使引線電感、電阻很高，從而也難以適應(yīng)高頻高速性能的要求，在這種情況下，我們同樣采取了性價比都優(yōu)于金絲的單晶銅(ф0.018mm)進行了引線鍵合，值得可賀的是鍵合后結(jié)果取得了預(yù)想不到的成功。從此改變了傳統(tǒng)鍵合金絲的市場壟斷，實現(xiàn)了單晶銅絲鍵合引線在中國集成電路微電子封裝產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)中的應(yīng)用未來發(fā)展前景十分廣闊。同時也填補了中國在這一領(lǐng)域的空白，節(jié)省貨幣金屬黃金消耗，增加了中國黃金戰(zhàn)略儲備具有一定重大的意義。

美、日、歐等發(fā)達(dá)國家，經(jīng)過對單晶銅布線及其引線鍵合的多年研發(fā)工藝，技術(shù)已日漸成熟，近幾年少數(shù)高校及科研院所(如哈工大)和該公司一樣未雨綢繆，開展了對單晶銅引線可靠性的探索和研究，并取得了可喜的成果。

近幾年來，根據(jù)國內(nèi)外集成電路封裝業(yè)大踏步的快速發(fā)展，該公司緊跟這一發(fā)展趨勢，在全國率先研發(fā)生產(chǎn)出單晶銅鍵合絲，其直徑規(guī)格最小為ф0.016mm，可達(dá)到或超過傳統(tǒng)鍵合金絲引線ф0.025mm和緝拿和硅鋁絲ф0.040mm質(zhì)量水平。為促進技術(shù)成果盡快向產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)移，促進生產(chǎn)力的發(fā)展，為此，我們一直期待著能早日為集成電路封裝業(yè)高尖端技術(shù)的應(yīng)用做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

特別令我們高興的是，這種期待與渴望，在"2007年中國半導(dǎo)體封裝測試技術(shù)與市場研討會"上，我們公司的單晶銅鍵合引線新產(chǎn)品被行業(yè)協(xié)會的專家"發(fā)現(xiàn)"，并立即得到大會主席及封裝分會理事長畢克允教授的充分肯定和支持。從此我們將在分會的領(lǐng)導(dǎo)下，將這一新興的單晶銅鍵合絲新產(chǎn)品盡早做強做大，走在全國的前列并瞄準(zhǔn)國際市場，以滿足即將到來的單晶銅鍵合引線的大量需求。

為此，我們起草了"高技術(shù)、高附加值、國家重點推廣項目--IC封裝單晶銅鍵合引線項目分析書"，幫助相關(guān)投資者對該項目進行實地市場了解、分析，并給予投資者一定的風(fēng)險解析。

在超大規(guī)模集成電路(VLSI)和甚大規(guī)模集成電路(ULSI)的芯片與外部引線的連接方法中，過去、現(xiàn)在和將來引線鍵合仍是芯片連接的主要技術(shù)手段。集成電路引線鍵合也是實現(xiàn)集成電路芯片與封裝外殼多種電連接，并傳遞芯片的電信號、散發(fā)芯片內(nèi)產(chǎn)生的熱量，最通用、最簡單而有效的一種方式，所以鍵合引線已成為電子封裝業(yè)四大重要結(jié)構(gòu)材料之一。引線鍵合封裝的方式如圖所示:

鍵合引線的中心作用是將一個封裝器件或兩個部分焊接好并導(dǎo)電。因此，焊接的部分尤其是焊接點的電阻是此工藝的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在元素周期表中過渡組金屬元素中銀、銅、金和鋁四種金屬元素具有較高的導(dǎo)電性能。此外，封裝設(shè)計中鍵合引線在焊接所需要的間隙主要取決于絲的直徑，對鍵合引線的單位體積導(dǎo)電率有很高的要求，所以可能的選擇被局限在集中金屬元素中。另外，所選擇金屬必須具有足夠的延伸率，以便于能夠被拉伸到0.015~0.050mm;為了避免被破壞晶片，這種金屬必須能夠在足夠低的溫度下進行熱壓焊接和超聲焊接;它的化學(xué)性能、抗腐蝕性能和冶金特性必須與它所焊接的材料向熔合，不會對集成電路造成嚴(yán)重影響。在集成電路的鍵合引線中，主要應(yīng)用的鍵合引線有鍵合金絲、硅鋁絲、單晶銅鍵合絲等。

金絲作為應(yīng)用最廣泛的鍵合引線來說，在引線鍵合中存在以下幾個方面的問題:

1)在硅片鋁金屬化層上采用金絲鍵合，Au-AI金屬學(xué)系統(tǒng)易產(chǎn)生有害的金屬間化合物，這些金屬間化合物晶格常數(shù)不同，機械性能和熱性能也不同，反應(yīng)會產(chǎn)生物質(zhì)遷移，從而在交接層形成可見的柯肯德爾空洞(Kirkendall Void)，使鍵合處產(chǎn)生空腔，電阻急劇增大，破壞了集成電路的歐姆聯(lián)結(jié)，致使導(dǎo)電性嚴(yán)重下降，或易產(chǎn)生裂縫，引起器件焊點脫開而失效。2)金絲的耐熱性差，金的再結(jié)晶溫度較低(150℃)，導(dǎo)致高溫強度較低，球焊時，焊球附近的金絲由于受熱而形成再結(jié)晶組織，若金絲過硬會造成球頸部折曲，焊球加熱時，金絲晶粒粗大化會造成球頸部斷裂;另外，金絲還易造成塌絲現(xiàn)象和拖尾現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了鍵合質(zhì)量。

3)金絲的價格不斷攀升，特別昂貴，導(dǎo)致封裝成本過高，企業(yè)過重承受。

硅鋁絲作為一種低成本的鍵合引線受到人們的廣泛重視，國內(nèi)外很多科研單位都在通過改變生產(chǎn)工藝來生產(chǎn)各種替代金絲的硅鋁絲，但仍存在較多的問題。

1)普通硅鋁絲在球焊是加熱易氧化，生產(chǎn)一層硬的氧化膜，此膜阻礙球的形成，而球形的穩(wěn)定性是硅鋁絲鍵合強度的主要特性，實驗證明，金絲球焊在空氣中焊點圓度高，硅鋁絲球焊由于表面氧化的影響，空氣中焊點圓度低。

2)硅鋁絲的拉伸強度和耐熱性不如金絲，容易發(fā)生引線下垂和塌絲。

3)同軸硅鋁絲的性能不穩(wěn)定，特別是延伸率波動大，同批次產(chǎn)品性能相差大，且產(chǎn)品的成材率低，表面清潔度差，并較易在鍵合處經(jīng)常產(chǎn)生疲勞斷裂。

單晶銅鍵合絲(目前逐步推廣使用、替代鍵合金絲，未來"封裝焊接之星")是無氧銅的技術(shù)升級換代新材料，代號為"OCC"。單晶銅即單晶體銅材是經(jīng)過"高溫?zé)徼T模式連續(xù)鑄造法"所制造的導(dǎo)體，即將普通銅材圍觀多晶體結(jié)構(gòu)運用凝固理論，通過熱型連續(xù)鑄造技術(shù)改變其晶體結(jié)構(gòu)獲得的具有優(yōu)異的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、機械性能及化學(xué)性能穩(wěn)定的更加優(yōu)越的一種新型銅材，其整根銅材僅由一個晶粒組成，不存在晶粒之間產(chǎn)生的"晶界"，("晶界"會對通過的信號產(chǎn)生折射和反射，造成信號失真和衰減)，因而具有穩(wěn)定的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、極好的高保真信號傳輸性及超常的物理機械加工性能，因此損耗量極低，堪稱是機電工業(yè)、微電子集成電路封裝業(yè)相當(dāng)完美的極具應(yīng)用價值的重要材料。其物理性能接近白銀。

單晶銅絲用于鍵合引線的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下幾個方面:

⑴其特性:

1)單晶粒:相對目前的普通銅材(多晶粒)，而單晶銅絲只有一個晶粒，內(nèi)部無晶界。而單晶銅桿有致密的定向凝固組織，消除了橫向晶界，很少有縮孔、氣孔等鑄造缺陷;且結(jié)晶方向拉絲方向相同，能承受更大的塑性變形能力。此外，單晶銅絲沒有阻礙位錯滑移的晶界，變形、冷作、硬化回復(fù)快，所以是拉制鍵合引線(¢0.03-0.016mm)的理想材料。

2)高純度:目前，在中國的單晶銅絲(原材料)可以做到99.999%(5N)或99.9999%(6N)的純度;

3)機械性能好:與同純度的金絲相比具有良好的拉伸、剪切強度和延展性。單晶銅絲因其優(yōu)異的機械電氣性能和加工性能，可滿足封裝新技術(shù)工藝，將其加工至¢0.03-0.015mm的單晶銅超細(xì)絲代替金絲，從而使引線鍵合的間距更小、更穩(wěn)定。4)導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性好:單晶銅絲的導(dǎo)電率、導(dǎo)熱率比金絲提高20%，因此在和金絲徑相同的條件下可以承載更大的電流，鍵合金絲直徑小于0.018mm時，其阻抗或電阻特性很難滿足封裝要求。

5)低成本:單晶銅絲成本只有金絲的1/3-1/10，可節(jié)約鍵合封裝材料成本90%;比重是金絲的1/2，1噸單晶銅絲可替代2噸金絲; 當(dāng)今半導(dǎo)體行業(yè)的一些顯著變化直接影響到了IC互連技術(shù)，其中成本因素也是推動互連技術(shù)發(fā)展的主要因素。目前金絲鍵合長度超過5mm，引線數(shù)達(dá)到400以上，其封裝成本超過0.2美元。而采用單晶銅絲鍵合不但能降低器件制造成本，提高競爭優(yōu)勢。對于1密耳焊線，成本最高可降低75%，2密耳可達(dá)90%。單晶銅和金的封裝成本比較

單晶銅鍵合引線

6)單晶銅鍵合絲可以再氮氣氣氛下鍵合封裝，生產(chǎn)更安全，更可靠。單晶銅鍵合絲這種線性新型材料所展現(xiàn)出比金絲更優(yōu)異的特性，而引起了國內(nèi)外眾多產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的熱切關(guān)注，隨著中國集成電路和分立器件產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，中國微電子封裝業(yè)需求應(yīng)用正在爆發(fā)式的喚醒，中國目前主要封裝企業(yè)已經(jīng)意識到這一新技術(shù)的發(fā)展?jié)摿Γ呀?jīng)開始使用單晶銅鍵合絲，但產(chǎn)品大部分都是國外進口，進口價格昂貴。

單晶銅鍵合絲替代鍵合金絲應(yīng)用到微電子中的封裝業(yè)，如大規(guī)模集成電路、超大規(guī)模集成電路和甚大規(guī)模集成電路、二極管、三極管等半導(dǎo)體分立器件及LED燈發(fā)光芯片封裝業(yè)等。在日益激烈競爭的電子工業(yè)中，高成本效益，已不能滿足集成電路封裝業(yè)的發(fā)展，為了降低成本，國內(nèi)外眾多產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域在尋找一種更便宜的導(dǎo)體替代昂貴的金絲材料。單晶銅鍵合絲具有機械、熱學(xué)、電學(xué)性能優(yōu)良及其化合物增長慢等特性。在特定條件要求下，線徑可以減小到一半，單晶銅鍵合絲高的拉伸率、剪切強度，可以有效降低絲球焊過程中可能發(fā)生的絲擺、坍塌等現(xiàn)象，有效緩解了采用直徑小的一些組裝難度。在很大程度上提高了芯片頻率和可靠性，適應(yīng)了低成本、細(xì)間距、高引出端元器件封裝的發(fā)展。南通富士通、天津摩托羅拉、上海英特爾、蘇州英飛凌、天水華天科技等國內(nèi)較大的集成電路封裝測試企業(yè)一開始試用單晶銅鍵合絲運用于IC封裝技術(shù)的發(fā)展，晶片上的鋁金屬化層更換為銅金屬化層，因為在晶片的銅金屬化層上可以直接焊接，而不需要像鋁金屬化層那樣加一層金屬焊接層，這不但能增強器件特性還能降低成本，同時，在工藝上，逐漸將傳統(tǒng)的金絲更換為單晶銅鍵合絲，解決細(xì)間距的器件封裝，對器件超細(xì)間距的要求成為降低焊絲直徑的主要驅(qū)動力。因而，在今后的大規(guī)模集成電路、超大和甚大規(guī)模集成電路封裝業(yè)種，單晶銅絲球焊技術(shù)是目前國際上正在興起的用于微電子器件芯片內(nèi)引線連接的一種高科技創(chuàng)新技術(shù)，今后在球焊技術(shù)工藝中比將成為主流技術(shù)。單晶銅鍵合絲作為鍵合引線材料是現(xiàn)在和將來電子封裝業(yè)的必然趨勢。此外，由于黃金價格的上漲，更加快著單晶銅鍵合絲代替鍵合金絲的步伐，所以，單晶銅鍵合絲無論在國內(nèi)外還是現(xiàn)在和將來都具有非常大的潛在市場和巨大的發(fā)展商機。

單晶銅絲其結(jié)構(gòu)僅由一個晶粒組成，不存在晶粒之間產(chǎn)生的"晶界"，不會對通過的信號產(chǎn)生反射和折射而造成信號失真和衰減，因此具有獨特的高保真?zhèn)鬏敼δ?，所以國際市場上首先用于音視頻傳輸線，多集中于音響喇叭線、電源線、音頻連接線、平衡線、數(shù)碼同軸線、麥克風(fēng)線、DVD色差視頻線，DⅥ和HDMI線纜及各種接插件等。

近年來，國內(nèi)外又開始將單晶銅絲用于通信網(wǎng)絡(luò)線，隨著電腦通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，對網(wǎng)絡(luò)傳輸線的傳輸速度要求越來越高，傳輸速度高也就是線的使用頻率范圍高，頻率范圍高，則信號衰減就嚴(yán)重。較早的5類線可用到100MHz，而超5類線也只有120MHz，自推出單晶銅絲材料制作的網(wǎng)絡(luò)線以后，使用頻率可達(dá)350MHz以上，超過6類線標(biāo)準(zhǔn)很多(6類線為250MHz)。根據(jù)1999-2000年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，平均每年需求量以12%的速度持續(xù)增長。預(yù)計今后10年內(nèi)產(chǎn)品的需求量將達(dá)到現(xiàn)階段的兩倍以上。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通訊線纜，由于缺乏高性能材料方面的支持，所以，六類以上線纜基本上位國外產(chǎn)品所占領(lǐng)。據(jù)預(yù)測，二十一世紀(jì)初亞太地區(qū)將是網(wǎng)絡(luò)信息發(fā)展的熱點地區(qū)。高保真音視頻線纜，中國年用量在20萬km以上，隨著中國人民生活水平的提高，影音設(shè)備消費將會大幅度的提高，與之匹配的高檔次音視頻傳輸線將會大量增加。

過去10年微電子信息產(chǎn)品制造業(yè)發(fā)展很快，年增長率達(dá)6%-7%，2002年全球電子工業(yè)制造業(yè)市場數(shù)額達(dá)1萬億美元:包括計算機、蜂窩電話、路由器、DVD、發(fā)電機控制器和起搏器等等。亞洲(除日本外)是世界電子工業(yè)制造中心之一，它包括中國、臺灣地區(qū)和韓國等，其市場占全球電子產(chǎn)品制造業(yè)市場的20%，即2000億美元，其年增長率超過10%而全球其它地區(qū)的年增長率僅為5%-6%。電子材料市場是隨著電子工業(yè)制造業(yè)市場的發(fā)展而增長，電子材料市場占電子工業(yè)制造業(yè)相當(dāng)大的市場份額。但是就目前來說電子材料供應(yīng)商主要由日本和美國公司所霸占，歐洲只有少數(shù)的幾家公司，成功的只有一家，如DELO公司。亞洲半導(dǎo)體封裝材料供應(yīng)商(除日本外)開始步入封裝材料市場的大門，如Chang Chun、Eternal公司等已成為該行業(yè)的著名公司，將來有望成為重要的封裝材料供應(yīng)商。半導(dǎo)體封裝材料(鍵合引線)供應(yīng)商也是由少數(shù)幾家公司處統(tǒng)治地位，如美國K&S公司、德國賀利氏公司、日本古河電工株式會社、住友電工株式社會、臺灣ASM等。隨著中國市場的不斷開放，對工業(yè)控制、通信、消費電子產(chǎn)品的巨大需求，預(yù)計到2010年，中國將成為世界第二大半導(dǎo)體市場。另外，由于集成電路價格不斷下跌，使得集成電路封裝在集成電路的生產(chǎn)過程中將會占據(jù)越來越重要的地位。集成度不斷提高，使得集成電路的體積越來越小、厚度越來越薄、引線數(shù)越來越多。價格的加速降低是集成電路得以永恒發(fā)展的要求。消費類電子的興起以及IC卡和汽車等新興領(lǐng)域的迅猛發(fā)展，這些都將成為未來幾年國內(nèi)集成電路市場需求增長的重要因素。2002年中國集成電路市場總銷售量為366.9萬億塊，總銷售額為1471億元。2010年，中國市場需求數(shù)量將達(dá)到800億塊，需求額超過3000億元人民幣。同時，中國半導(dǎo)體分立器件制造業(yè)已成為電子基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的一個重要組成部分，半導(dǎo)體分立器件的生產(chǎn)規(guī)模近幾年一直保持平穩(wěn)增長趨勢。2006年中國集成電路總產(chǎn)量為355.6億塊，毎萬塊需用0.025mm的絲400米，絲用量8000千克:半導(dǎo)體分立器件總產(chǎn)量為700億只，規(guī)格為0.023mm，毎萬只用50米，絲用量3000千克:兩項合計球焊需求量為11000千克。2007年中國封裝市場鍵合引線的需求量為22噸，占全球總需求量的35%，按照國際半導(dǎo)體行業(yè)15%的增長率，2008年全球鍵合引線的需求量越90噸，中國大陸需求量約31噸。其中市場大部分鍵合引線被進口產(chǎn)品所占領(lǐng)。中國生產(chǎn)鍵合引線的單位主要有:寧波康強電子材料有限公司、華微電子有限公司(其中鍵合金絲已被德國賀利氏收購)、北京有色金屬研究所、昆明貴金屬研究等。產(chǎn)品質(zhì)量較低且性能不穩(wěn)定，并且主要從事鍵合金絲的生產(chǎn)。根據(jù)BSEIA世界信息技術(shù)公司的市場調(diào)查和預(yù)測，國內(nèi)今年電子行業(yè)對鍵合引線需求量在40噸左右，并且隨著信息時代的到來和發(fā)展，到2010年國際市場對鍵合引線需求量達(dá)到130噸以上。這都預(yù)示著各類鍵合材料，特別是新開發(fā)的單晶銅鍵合引線材料亦將迎來大的機遇和發(fā)展。目前，國內(nèi)暫無具有競爭力的廠家，國外產(chǎn)品的價格又極高，本項目投入運營后，產(chǎn)品具有較強發(fā)揮咱潛力，至少替代10%左右的進口產(chǎn)品，據(jù)保守分析在10年內(nèi)該產(chǎn)品不可能飽和，在沒有新的材料來替代的前提下，它始終保持著旺盛的生命力。國家為了大力推進中國封裝業(yè)的發(fā)展，國家在新的五年計劃期間，提出了半導(dǎo)體封裝產(chǎn)業(yè)的國家第十一個五年規(guī)劃綱要第七篇第二十七章內(nèi)容:加快科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新和跨越發(fā)展，在實施國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃中，按照自主創(chuàng)新、重點跨越、支撐發(fā)展、引領(lǐng)未來的方針，加快建設(shè)國家創(chuàng)新體系，不斷加強企業(yè)創(chuàng)新能力，全民提高科技整體實力和產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平，對核心電子器件、高端通用芯片和基礎(chǔ)軟件，加大開發(fā)力度。由此可見，作為國家微電子產(chǎn)業(yè)配套材料的鍵合引線，其經(jīng)濟效益和社會效益十分顯著。本項目符合國家產(chǎn)業(yè)技術(shù)政策，技術(shù)含量高，創(chuàng)新性強，可滿足微電子封裝行業(yè)發(fā)展需要，不但能夠為微電子行業(yè)提供高新技術(shù)產(chǎn)品，而且還能夠替代同類進口產(chǎn)品，提高中國微電子行業(yè)的國際競爭力，縮短與先進國家的技術(shù)差距，具有十分明顯的經(jīng)濟意義和社會意義。

該項目技術(shù)含量高，具有高附加值。該公司結(jié)合國內(nèi)各大專院校提供試驗數(shù)據(jù)，聯(lián)合開發(fā)該項目，并且是該項目設(shè)備生產(chǎn)組織者，所制造的設(shè)備獲得安徽省科技進步獎，技術(shù)裝備及生產(chǎn)工藝已經(jīng)達(dá)到國際水平，產(chǎn)品的多項指標(biāo)達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品合格率達(dá)到95%以上。

本項目生產(chǎn)工藝融合了金屬材料制備工藝、熱處理工藝、金剛石模具工藝，保證了生產(chǎn)一致性、可靠性，解決了規(guī)模化生產(chǎn)問題，產(chǎn)品合格率達(dá)到95%以上，可連續(xù)生產(chǎn)。工藝流程如下:

項目實施總體分為三個階段;第一階段完成前期調(diào)研和項目論證工作。第二階段完成設(shè)備訂貨，廠房選址。第三階段為設(shè)備安裝調(diào)試，投料運行階段。三個階段工作交叉進行，總體進度為4個月。

★ 生產(chǎn)單晶銅鍵合引線(以生產(chǎn)ф0.02mm，年產(chǎn)量10萬K為例)整套生產(chǎn)線設(shè)備投資260萬元，流動資金30萬元;年生產(chǎn)能力10萬K。(注:1K=1000英尺=304.8m;)

原材料:ф3mm,35萬元/噸，ф0.02mm 毎k重量約:0.852克 0.852*0.35元/克+(0.852*0.35)*15%=0.343元/K b)

包裝費用(按毎軸1000K計算) 0.025元/K c)

模具耗損:0.08元/K d)

工人工資:1500*10*12÷100000=1.8元/K e)

能源消耗:6600度/12月*12÷100000*0.8=0.63元/K f)

稅金:3.65元/K g)

折舊:1.2元/K h)

運輸費:0.02元/K i)

管理費:45.72元/K*15%=6.858元/K j)

房租:20元/M²*100 M²*12月÷100000=0.24元/K k)綜合a-j 合計:14.846元/K)

銷售價:45.72元/K(含稅價)m)

利潤:45.72-14.846=30.874元/K n)年利潤:30.874*10萬K=308.74萬元/年)

年銷售額:45.72元/K*10萬K=457.2萬元)

年利潤率:100%-{(457.2-308.74)÷457.2}=67.5%

本套機組采用全部采用伺服閉環(huán)控制系統(tǒng)，鍵合引線在拉制過程中采用超聲波在線清洗，軸動式收、排線，恒張力拉拔。機組裝機總功率為30.3Kw，其機組設(shè)備配置如下:

本項目整套的生產(chǎn)工藝，對廠房的環(huán)境要求，廠房外部不能存在震動和吵雜聲，操作房內(nèi)要求密封、潔凈、光線好、無塵埃顆粒，因為單晶銅鍵合引線的直徑一般在ф0.03-ф0.018mm之間，風(fēng)速、空氣中的塵埃顆粒，會使單晶銅鍵合引線產(chǎn)生段絲和質(zhì)量缺陷。此外，如果線材在復(fù)繞和包裝過程中由于環(huán)境不潔而使塵埃附著在線材表面，將成為鍵合絲產(chǎn)品進入高檔電路封裝領(lǐng)域的最大障礙，所以對單晶銅鍵合絲的制備來說，其廠房為凈化級就可以了。

⒈合作方必須具備廠房等基礎(chǔ)設(shè)施，具有一定的經(jīng)濟實力，在當(dāng)?shù)貎?yōu)越的社會關(guān)系、政府關(guān)系。

⒉合作方必須提供企業(yè)現(xiàn)況說明及相關(guān)證明。

⒊合作方首先對該項目進行實地調(diào)研、考察市場、生產(chǎn)工廠等。

⒋該公司對合作方實地考察?？疾鞆S房、交通、政策及政府關(guān)系。

⒌雙方確定項目投資規(guī)模，商定各方的股份，簽訂合資協(xié)議書。

⒍雙方資金到位，采購生產(chǎn)設(shè)備、原料。說明:生產(chǎn)技術(shù)，產(chǎn)品銷售，全部由該公司負(fù)責(zé)，具體見合資協(xié)議書。