芯片Wire Bond全自动化焊线机引线键合工艺有哪些？

芯片Wire Bond全自动化焊线机引线键合工艺有哪些？

芯片焊线机引线键合是什么？

引线键合是封装过程中的关键工序。键合的质量直接关系到整个封装器件的性能和可靠性。大约1/4到1/3的半导体器件故障是由芯片互连引起的。

因此，芯片互连对器件长期使用的可靠性影响很大。引线键合技术也直接影响封装的整体厚度，芯片通过引线键合互连。

引线键合的过程如下：首先将芯片固定在金属引线框架上，然后通过引线键合工艺将细金属线依次键合到芯片和引线框架上。引线键合工艺中使用的导线主要有金线、铜线和铝线。引线键合的原理是利用加热、加压和超声波破坏焊接表面的氧化层和污染，产生塑性变形，使铅与待焊表面紧密接触，达到原子间的吸引力范围，使界面间的原子扩散形成焊接点。

芯片焊线机常用的引线键合方法有热压键合、超声波键合和热声键合三种。

(1)热压粘合。热压键合是利用压力和加热的方法，使金属丝与焊接区接触面的原子达到原子间吸引力范围，从而达到键合的目的，常用于金线键合。

(2)超声波粘合焊接。超声波键合是利用超声波（60~120kHz）发生器使铆钉水平振动并同时施加向下的压力，使压纹刀带动引线在下方焊接区域的金属表面上快速摩擦。这两股力量的作用。引线在能量的作用下发生塑性变形，与键合区紧密接触完成焊接，常用于铝线的键合。

(3) 热声粘合。热声键合主要用于金线和铜线的键合。它也使用超声波能量，但与超声波键合不同，键合时提供外部加热源，键合线不需要磨损表面氧化层。外热的目的是激活材料的能级，促进两种金属的有效连接和金属间化合物的扩散和生长。

芯片焊线机引线键合焊接工艺有哪些类型？

有两种类型的引线键合工艺：球键合和楔形键合

(1)球焊工艺

球焊工艺的过程：将焊丝垂直插入毛细管铆钉的工具中，焊丝在电火花的作用下被加热融化成液态，并因表面张力。液滴使焊球接触晶圆的键合区域，对焊球加压，在焊球和焊盘金属之间形成冶金结合，完成焊接过程。当有键合点（焊盘）时，利用压力和超声波能量形成新月形焊点，铆钉垂直移动切断导线尾部，从而完成两次焊接和一次电弧循环。

(2)楔形键合工艺

楔形键合工艺的过程：将导线插入楔形毛细管背面的一个小孔中，导线与晶圆键合区的平面成30°～60°的夹角。当楔形筋下降到焊盘的键合区时，筋将导线压在键合区表面，通过超声波或热超声焊接实现第一点键合，然后筋提升并沿肋后部移动，孔按预定轨迹相应方向移动。当到达第二个键合点（焊盘）时，利用压力和超声波能量形成第二个键合点，铆钉垂直移动，切断导线的尾部，从而完成两个一焊一弧循环。