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引線鍵合的三種方式

2025-02-17

引線鍵合是一種微電子封裝技術(shù)，它使用金屬線作為連接載體，通過特定的方式將芯片的金屬引腳與基板上的焊點(diǎn)或引線進(jìn)行連接。這一過程確保了芯片與外部電路的有效電氣連接和信號(hào)傳輸。引線鍵合的三種主要方式如下：

原理：利用壓力和熱量將引線和鍵合區(qū)壓焊在一起，使其發(fā)生塑性變形，同時(shí)破壞金屬表面的氧化層，使接觸面壓焊的原子達(dá)到原子引力范圍，從而實(shí)現(xiàn)鍵合。
特點(diǎn)：常用于金絲的鍵合。焊頭的加熱溫度一般在150℃左右，芯片的加熱溫度一般在200℃以上。熱壓焊存在金屬尖端變形大、易損壞、焊點(diǎn)結(jié)合力小等缺陷。
焊點(diǎn)形狀：熱壓焊鍵合完成后，會(huì)形成兩個(gè)焊點(diǎn)。第一焊點(diǎn)呈球形，這是因?yàn)樵阪I合過程中，金球因受壓力而略微變形，以增加鍵合面積并穿破金屬表面氧化層等阻礙鍵合的因素。第二焊點(diǎn)即金屬引線鍵合結(jié)束時(shí)的焊點(diǎn)，呈楔形。

原理：利用超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的超聲波振動(dòng)（通常在60~120kHz范圍內(nèi)），使連接設(shè)備的劈刀發(fā)生水平方向彈性振動(dòng)，同時(shí)施加向下的壓力。這兩種力的共同作用使引線在焊區(qū)金屬表面迅速摩擦，從而發(fā)生塑性變形并與鍵合區(qū)緊密接觸完成焊接。
特點(diǎn)：常用于鋁絲的鍵合。超聲波鍵合兩端的鍵合點(diǎn)一般呈楔形。

原理：結(jié)合熱壓焊和超聲波焊的優(yōu)點(diǎn)，利用超聲波和熱量共同作用實(shí)現(xiàn)鍵合。在鍵合過程中，外加熱源激活材料的能級(jí)，促進(jìn)兩種金屬的有效連接以及金屬間化合物的擴(kuò)散和生長(zhǎng)。同時(shí)，超聲波振動(dòng)有助于去除金屬表面的氧化層并形成緊密的鍵合。
特點(diǎn)：主要用于金絲和銅絲的鍵合。加熱溫度通常低于熱壓焊（如100℃），但結(jié)合超聲波振動(dòng)能夠?qū)崿F(xiàn)更緊密的鍵合，提高鍵合的可靠性和穩(wěn)定性。

綜上所述，引線鍵合的三種方式各有特點(diǎn)，適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)景和材料類型。在實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)具體需求和條件選擇合適的鍵合方式以確保鍵合質(zhì)量和可靠性。

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