铜制程挑战不比金线少　建立客户信赖为首要工作

在黄金价格节节高升下，铜打线制程成为近年来半导体产业备受关注的议题。与金线相较，采用铜线可望节省10~15%，但铜线因较硬、易氧化等物理化学特性，其所面临的挑战不比金线少，封测业者必须以更为严谨的流程进行控管，累积更长期的数据库，建立客户对铜线信赖度和可靠度的信心，才能营造大量生产的契机。
黄金价格惊惊涨，铜尽管涨跌不一，但2010年以来跌势均多。以6月底、7月初的黄金价格而言，每盎司达1,240美元，而同期间的铜价换算后每盎司0.1875美元，两者达天壤之别。
日月光技术推广处长曾安实表示，以31毫米X31毫米、脚数624支和BGA封装型态的芯片而言，在大小、封装方式和脚数相同的条件下，打铜线和打金线后的芯片成品价格相差达17.4%。整体而言，他估计采用铜线的成本应该可以比金线减少10~15%，视线径、线数和订单量多寡而有不同。
黄金高涨确实带给IC设计、IDM厂和封装业者莫大的成本压力，因而激励半导体业者转换到铜打线制程的意愿高涨。其应用范围从过去只有分离式组件和高功率组件，扩大至消费性产品如数字相机、LCD TV、鼠标等，PC领域和通讯领域皆有产品线采用铜打线制程，例如基频IC、WiFi系统? 瘣驮?SoC)等皆在第1季开始改变制程。
为因应? z趋势，日月光积极扩充铜打线机台，预计第3季增加700~800台，届时累计机台数将突破3,000台。依照目前内部的初步计划，日月光计划第4季会放缓新增机台的脚步，增加300~400台。日月光仍为铜打线机台规模最大的封测厂。
曾安实说，铜打线制程的挑战并不输金线。铜线和金线最大的差异在于铜易氧化，由于打线过程中，因放电及热板加热，会形成氧化铜，已氧化的FAB(Free Air Ball)球形较不圆，容易造成打不黏。铜线在共晶结合上，与金线不同，金线会有扩散现象，但铜线的金属间共金化合物(IMC)生成较慢，只有表面结合。铜比金的硬度高，如果打线力量或角度不对，则铜线路径控制就会失准，且焊线参数也相对变大，因此必须考虑PAD厚度及球的尺寸，否则容易将PAD压出范围，或是边缘未残留铝层的状况。
目前客户采用铜打线制程意愿确实增加，但仍有其他客户对铜打线的信赖度存有疑虑。为了降低客户的疑虑，铜打线业者必须要一再确认线路设计以及打线方式，并确认打线位置和参数。在以上因子都确认之后，才能拿实际的晶粒进行打线。这些流程比金线管控还要更为严谨。此外，未来需要累积更多数据库，来确保信赖度，以提升? q生产的机会。