年产5000kg单晶铜键合引线项目建议书

年产5000kg（13亿米）单金铜键合引线项目建议书一、概述众所周知，在超大规模集成电路（VLSI）和甚大规模集成电路（VLSI）的芯片与外部引线的连接方法中，无论何时引线键合均是芯片连接的主要技术手段，因而键合引线已成为电子封装业四大重要结构材料之一。

鉴于键合引线的智能更新作用是将一个封装器件或两个部分焊接好并导电，以及封装设计中键合引线焊接所需间隙主要取决于丝的直径，因此对键合引线的单位体积导电率有很高的要求，同时，所选用之金属必须具有足够的延伸率，必须能够被拉伸到Ф0.016~0.050mm，且为了避免破坏晶片，该金属必须能够在足够低的温度下进行热压焊接和超声波焊接，其化学性能、抗腐蚀性能和冶金特性必须与它所焊接的材料相熔合。

基于上述技术特性需求，所以用作键合引线的材料就被局限于Au、Ag、Cu、AI四种金属之中。

迄今为止，在微电子键合封装业中，最为广泛应用的键合引线是键合金丝。

随着微电子工业的蓬勃发展，集成电路电子封装业正向体积小、高性能、高密集、多芯片方向快捷推进，从而对键合引线的直径提出了超细（Ф0.018mm）的要求。

由于超细的键合金丝在键合工艺中已不能胜任窄间距、长间距离键合技术指标的要求，同时也因黄金市值一路飙升，导致使用键合金丝的厂家生产成本猛增，制约了整个行业的技术提升及规模发展，因此，键合金丝无论从质量上、数量上和成本上，均一不能满足集成电路电子封装也发展的需要。

于是，开发和推广应用新型微电子封装材料势在必行，迫在眉睫。

正是在这种背景下，我们决定联合开发单金铜键合引线成套生产技术，以满足不断发展的微电子封装业的需要。

单金铜丝用于键合引线的优势主要表现在以下几个方面：1、单晶粒：单金铜丝只有一个晶粒，内部无晶界。

单晶铜杆有致密的定向凝固组织，消除了横向晶界，很少有缩孔、气孔等铸造缺陷，且结晶方向控丝方向相同，能够承受巨大的塑性变形能力。

另外，由于没有阻碍位错滑移的晶界，变形、冷作、硬化恢复快，所以是拉制Ф0.016~0.03mm键合引线的理想材料；2、高纯度：目前，在我国的单晶铜丝原材料可以做到99.999%（5N）或99.9999%（6N）的纯度；3、机械性能好：与纯度相同的金丝相比，单晶铜丝具有良好的拉伸、剪切强度和延展性，可将其加工至Ф0.016~0.03mm的单晶铜微细丝代替金丝，从而供引线键合间距更小、更稳定，以满足封装新技术工艺需要；4、导电性、导热性好：单晶铜丝的导电率、导热率比金丝高20%，因此在丝径相同的条件下，可承载更大的电流，而键合金丝直径小于0.018mm时，其阻抗或电阻特性很难满足封装要求；5、成本低：单晶铜丝成本只有金丝的1/3~1/10，可节约键合封装材料成本90%，比重是金丝的1/2,一顿单晶铜丝可替代两吨金丝；6、单晶铜键合丝已展现出比金丝更为优异的特性，从而具有了非常广阔的发展空间。

二、单晶铜键合丝应用领域1、集成电路封装领域：目前，在微电子封装业，如大规模、超大规模和甚大规模集成电路、二极管、三极管等半导体分主器件及LED灯发光芯片封装业中，单晶铜键合丝正逐步取代键合金丝。

南通富士通、天津摩托罗拉、上海英特尔等国内较大的集成电路封装测试企业已开始将单晶铜键合丝运用于IC封装技术发展。

对器件超细间距的要求成为降低焊丝直径的主要驱动力。

因此，在今后的集成电路封装业中，单晶铜丝球焊技术是目前国际上正在兴起的用于微电子器件芯片内引线连接的一种高科技创新技术，并且球焊技术工艺中今后必将成为主流技术，而单晶铜键合丝作为键合引线材料也必将成为电封装业的发展趋势。

加之，黄金价格的暴涨，更加快了单晶铜键合丝代替键合金丝的步伐。

因此，单晶铜键合丝，无论国内外、无论现在和未来，均有着巨大的潜在市场和发展商机。

2、高标准音频视频传输领域：由于单晶铜丝独特的高保真传输功能，所以国际市场上首先用于音频视频传输线，多集中于音响喇叭线、电源线、音频连接线、平衡线、数码同轴线、麦克风线、DVD色差视频线、DVI和HDMI线缆级各种接插件等；3、高标准通信网络线缆传输领域：随着电脑网络技术的发展，对网络传输线的传输速度要求越来越高。

传输速度高也就是线的使用频率范围高，但以现使用的网络线缆，频率范围越高，则信号衰减就越严重。

较早的5类线只可用到100MHZ，而超5类线也只有120MHZ，自推出单晶铜丝制作的网络线后，使用频率可达350MHZ以上。

超过6类线标准（250MHZ）很多。

因为单晶铜丝网络线的需求平均每年以百分之十几的速度持续增长。

目前六类以上线缆基本上是国外产品，这就为国产单晶铜丝网络线的应用提供了非常巨大的空间。

三、单晶铜键合引线市场需求及前景分析随着微电子信息产品制造业的蓬勃发展，对电子材料的需求也在高速增长。

2000年，我国境内键合引线的需求量为4500kg，2005年急剧增加到25000kg，而到2010年，则又翻了一翻，达到了50000kg，与2000年相比，十年间意增加了10倍以上，非常惊人。

预计到2016年，我国将成为世界第一大半导体市场，对键合引线的需求必将有更大的增幅。

然而迄今为止，键合引线的供应商居于统治地位的则是少数几家外国及台湾公司，如美国的K8CS公司、德国的贺利氏公司、日本左河电工株式会社、佳友电工株式会社及台湾ASM公司。

我国生产键合引线的单位主要有：宁波康强电子材料有限公司，北京有色金属研究院，华微电子有限公司及昆明贵金属研究所。

这些单位的产品质量较低，且性能不稳定，又主要从事键合金丝的生产（其中华微键合金丝已被德国贺利氏收购），而单晶铜键合引线的开发和生产，在国内仅有个别单位，如合肥谊群科技电子材料有限公司和安徽恒正线缆有限公司等在进行。

于是一方面是微电子信息产品制造业对单晶铜键合引线日益增加的需要，一方面是国内又暂无具有竞争的厂家，国外产品的价格又过高这就为我们即将成功开发的产品提供了巨大的商机和潜在的广阔的市场，并且可以预见，在一个相当长的时期内，我们的产品必将始终保持强大的竞争力。

此外应该指出国家的发展规划曾明确要求对核心电子器件，高端通用芯片要加大开发力度，因此作为微电子产业配套材料的单晶铜键合引线的开发，不仅具有明显的经济效益，也具有明显的社会意义，符合国家产业技术政策。

四、单晶铜键合引线技术分析该项目系高新技术项目，我们依托四十三所封装协会等高等研究所的技术优势，并与之联合开发，从而确保了技术装备及生产工艺进入了世界先进行列。

产品经信息部五所全项目测试，多项指标达到国家标准。

产品合格率达到98%以上。

产品通过四十三所及封装协会组织的专家评审鉴定，并进行了9001、2008国际认证及行业认证。

该项目生产工艺融合了金属材料制备工艺、热处理工艺、金刚石模具工艺，保证了生产一性、可靠性、解决了规模化生产问题，确保了产品合格率达到98%以上。

工艺流程如下：修模————原材料————制线设备、正火设备————复绕成品包装————气体保护设备原材料一次性制成Ф0.02mm的微细线，并可进行连续性生产。

五、项目投资1.该项目投资后年生产φ0.02mm—φ0.04mm单晶铜键合线50吨。

2.基建配套厂房80000㎡，装机容量50000KW，厂房环境达到净化级，密闭、洁净、光亮、无尘。

3.设备配套智能控制中拉机10台、细拉机40台、退火设备12套、复绕机100台、真空包装机10台、氮气储藏柜15台、氢气瓶组20组、氮气瓶组20组。

电流、电阻、拉伸、线径测试设备10套。

设臵10条生产线。

4.生产用工600人5.项目总投资、国定资产2亿元，流动资金6000万元。

六、项目经济分析该项目初期投资规模以年产单晶铜键合引线（规格为φ0.02mm~0.04mm）5000kg。

（注：1g=300m）计13亿米。

1、投资预算：国定资产投资1.3亿元流动资金：6000万元总投资额：2亿元2、成本核算：（1）原材料：单晶铜丝1.2mm。

70万/吨，年用量5吨*70万=350万材料损耗15%。

材料总成本376万（2）辅助材料、能耗、工、税、水、油、气折合0.03元*13亿米=3900万（3）企业成本，工资、办公、税金折合0.03元*13亿米=3900万七、利润分析以13亿米进行分析1、销售收入13亿米*0.12米/元=1.56亿元；2、生产成本是7800万元；3、销售利润是1.56亿元-7800万元=7800万元；4、毛利率是7800万元/1.56亿元=50%；5、所得率是7800万元*25%=1950万元；6、净利率是7800万元-1950万元=5850万元；7、净利润率是5850万元/1.56亿元=37.5%；八、项目回收期项目固定资产投资1.3亿元，年净利润5850万元，总投资回收期1.3亿元/（5850万元/12月）约等于4个月。

故项目投产满负荷运转4个月就能收回固定资产。

一年之内收回全部前期投资。

九、投资风险1、技术风险本项目设备全部采用国内先进的计算机同服控制系统，工艺水平处以国内领先水平，技术先进，产品质量稳定可靠，已完全达到国家标准，且具有很高的性价比，故无任何技术风险。

2、管理风险单晶铜键合引线属于高科技产品，技术含量很高，对生产工人和管理要求比较严格，管理的好坏关系着产品的质量及生产成本，因此要加强培训不断提高生产及管理人员的综合素质。

3、市场风险目前，单晶铜键合引线系高科技新产品，市场需求量大，货源非常紧张，且因其性能的特殊性，又无可替代的产品，因而在一个相对长的时间内，至少在10年内市场不会饱和。

故基本无市场风险。

八、环境保护与安全生产1、环境保护生产过程中无“三废”排放，对环境不会产生不良影响，生产过程中排水、排气不含有害物质。

本项目可通过合肥市环保局环评认证。

2、劳动安全与工业卫生本项目生产安全过程，无原材料化学变化发生，均为物理变化，同时生产过程自动化程度高，操作化境洁净，低噪音，对员工不会产生有害影响及危险。

九、结论1、本项目生产工艺先进环保，产品开发符合国家经济技术政策，产品质量优良可靠，市场预期广阔长远，经济效益好，因此从技术经济角度评价可行。

2、本项目投资利润率，投资回收期，内部效益各项指标均高于其他行业的经济指标。

3、本项目抗风险能力强只需达到设计能力的65%即可收回全部投资。