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Fios de ouro nos semicomdutores

Aqueles fios de ligação (bond wire) que você pode observar com uma lupa ou microscópio dentro de um semicomdutor é um fio metálico que é usado para fazer as interconexões entre um microchip e outros componentes eletrônicos, como parte do processo de fabricação de dispositivos semicondutores fixados via microsoldagem.



A microsoldagem é geralmente considerada como a tecnologia de interconexão mais barata e flexível, e é usada na grande maioria dos encapsulamentos de semicondutores.

O fio é geralmente constituído por um dos seguintes metais:
gold, cuper, silver and aluminium
Ouro,
Alumínio,
Cobre ou
Prata.

O diâmetro dos fios vai de 15 µm até várias centenas de micrômetros para aplicações de alta energia.

Existem duas categorias de tecnologia de solda de fios:
Ball bonding
O ball bonding geralmente restringe-se a ouro e cobre e exige aplicação de calor na maioria dos casos.
Fio de ouro conectado a um pad de ouro com tecnologia ball bonding.

Wedge bonding
O wedge bonding pode usar ouro ou alumínio, e apenas o fio de ouro necessita ser fixado com calor.
Fios de alumínio conectados ao die de um transístor com tecnologia wedge bonding.
Este video mostra como o processo é feito.

Em ambas as tecnologias, o fio é conectado a ambas as extremidades usando alguma combinação de calor, pressão e energia ultrassônica para fazer a solda.

Então, a ligação por estes finos fios é o melhor método de se fazerem interconexões (ATJ) entre um circuito integrado (IC) ou outro dispositivo semicondutor durante a fabricação de dispositivos semicondutores. Embora menos comum, a ligação por fios pode ser usada para conectar um IC a outros eletrônicos ou conectar-se de uma placa de circuito impresso (PCB) a outra. A ligação por fio é geralmente considerada a tecnologia de interconexão mais econômica e flexível e é usada para montar a grande maioria dos semicondutores. Se projetado corretamente, a ligação de fio pode ser usada em freqüências acima de 100 GHz.

A seguir estão algumas fotos onde os fios de ouro são usados nos semicomdutores:
Fios de ouro em um chip EPROM,

Fios de ouro em um semicomdutor de chip IC de cartão de telefone,

Detalhe dos fios de ouro atrás do chip de cartão SIM,

Fios de ouro nos chips CCD e CMOS de cameras fotográficas,

Fios de ouro do chip IC no sensor CMOS de mouse pad (rato),

Fios de ouro em uma ligação na placa PCB de LED,

Diodo de germânio ligado com fio de ouro,

Fios de ouro em um transistor antigo da Motorola.

Fontes:
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