引线键合
基本原理:
引线键合(Wire Bonding)是一种广泛应用于半导体封装和微电子制造的互连技术。它主要用于将集成电路(IC)芯片上的电极引脚连接到封装基板或印刷电路板(PCB)上。引线键合因其成本效益高、可靠性好和适用范围广等优点,成为了微电子制造中最常用的封装技术之一。
加工能力:
工艺流程:
1. 芯片和基板准备:
芯片:通常是裸露的半导体芯片,上面有细小的电极焊盘。
基板:可以是陶瓷、塑料封装基板或PCB,带有对应的引脚或焊盘。
2. 引线材料:
金线(Au):常用于高可靠性和高频应用。
铝线(Al):通常用于大功率和低成本应用。
铜线(Cu):因其优良的导电性和低成本,逐渐受到青睐,但加工难度较大。
3. 键合类型:
热压键合(Thermosonic Bonding):在加热和超声波振动的共同作用下,将引线压接到焊盘上,常用于金线。
超声波键合(Ultrasonic Bonding):利用超声波振动将引线和焊盘在室温下直接连接,常用于铝线。
热压焊(Thermocompression Bonding):依靠高温和压力实现引线和焊盘的连接,主要用于金线和铝线。
4. 引线键合机:
球焊机(Ball Bonder):先形成球形焊点,然后将引线连接到基板。
楔焊机(Wedge Bonder):通过楔形工具压接引线,适用于铝线和金线。
5. 键合过程:
第一焊点(球焊或楔焊):引线一端连接到芯片上的焊盘。
引线拉伸:引线拉伸并在预定路径上移动到基板焊盘。
第二焊点(楔焊或楔焊):引线另一端连接到基板焊盘。
剪断引线:完成焊接后,剪断多余的引线。
优点:
高可靠性:提供牢固的电气和机械连接。
成本效益高:设备和材料成本较低,适用于大批量生产。
适用范围广:可以处理各种尺寸和类型的芯片和封装基板。
应用领域:
半导体封装:如集成电路(IC)、功率器件、LED等。
微电子器件:如传感器、微处理器、存储器等。
光电子器件:如光电二极管、激光器、光纤通信模块等。