引线键合(Wire Bonding)是一种常见的封装技术。它通过加热、加压、超声波能量等方式将金属引线与基板焊盘紧密焊合,实现芯片与基板间的电气互连和芯片间的信息互通。
现有的用于引线键合工艺的金属引线主要有金线、铝线和铜线,这几种金属引线各有优劣。比如金线具有导电性好,耐腐蚀能力强等特点,但是金线的成本高。铝线的成本低廉,但是其容易腐蚀,且很容易断裂,所以常用在一些相对低端的封装中。铜线价格也比较便宜,而且现有的芯片金属布线大多采用铜布线,因此采用铜线键合能更好地与芯片工艺兼容。但铜线的硬度太高,键合过程中容易产生裂纹甚至剥落现象。
根据采用的金属引线的材质不同,键合工艺也有差异。比如金线普遍采用热超声键合,且采用球形键合,即将键合引线垂直插入毛细管劈刀的工具中,引线端部受热熔成球状,在劈刀的引导下接触晶片的键合区,加压后,使金球和焊盘金属焊接在一起,然后劈刀提起,沿着预定的轨道移动,到达第二个键合点时,利用压力和超声能量形成月牙式焊点,劈刀垂直运动截断金属丝的尾部,键合过程完成。铝丝键合则较多地采用楔形引线键合法,将金属丝穿入楔形劈刀背面的一个小孔,通过移动劈刀将金属丝压在焊区表面,采用超声或热声焊实现前一个焊点的键合,随后劈刀上升并移动到第二个键合点时,再次利用压力和超声能量形成第二个键合焊点,劈刀垂直向下运动截断金属丝的尾部,完成键合。
无论是哪种引线键合,劈刀都是重要的工具之一。劈刀的材质、孔径、长度、端面弧度等参数都会对键合质量具有很大的影响,因此需要精心选择适合的型号。上海桐尔科技技术发展有限公司代理的国内陶瓷劈刀,可完全替代国外产品,目前已经大量供应给多个厂家,得到好评。
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