引线键合技术发展及失效分析-企业版-2012-5

引线键合以工艺简单、成本低廉、适合多种封装形式而在连接方式中占主导地位。对引线键合工艺、材料、设备和超声引线键合机理的研究进展进行了论述与分析,列出了主要的键合工艺参数和优化方法。

引线键合技术发展及键合实效机理分析

（孙伟 沈阳中光电子有限公司 辽宁沈阳）

备注：键合资料整理与技术应用参考

制定时间 2012 年 5月 12日

引线键合以工艺简单、成本低廉、适合多种封装形式而在连接方式中占主导地位。对引线键合工艺、材料、设备和超声引线键合机理的研究进展进行了论述与分析,列出了主要的键合工艺参数和优化方法。

摘要：引线键合以工艺简单、成本低廉、适合多种封装形式而在连接方式中占主导地位。对引线键合工艺、材料、设备和超声引线键合机理的研究进展进行了论述与分析，列出了主要的键合工艺参数和优化方法，球键合和楔键合是引线键合的两种基本形式，热压超声波键合工艺因其加热温度低，键合强度高、有利于器件可靠性等优势而取代热压键合和超声波键合成为键合方法的主流，提出了该技术的发展趋势，劈刀设计、键合材料和键合设备的有效集成是获得引线键合完整解决方案的关键。

关键词：引线键合；球键合；楔键合；超声波键合；集成电路

Progress on Technology of Wire Bonding

Abstract：Wire Bonding holds the leading position of connection ways because of its simple technique，low cost and variety for different packing forms. Discuss and analyz the research progress of wire bonding process,materials,devices and mechanism of ultrasonic wire bonding.The main process parameters and optimization methods were listed. Ball bonding and Wedge bonding are the two fundamental forms of wire bonding.Ultrasonic/thermosinic bonding became the main trend instead of ultrasonic bonding and themosonic bonding because of its low mentioned. The integration of capillaries design, bonding materials and bonding devices is the key of integrated solution of wire bonding.

Key words: Wire bonding;Ball bonding;Wedge bonding;Ultrasonic wire bonding;IC

引线键合以工艺简单、成本低廉、适合多种封装形式而在连接方式中占主导地位。对引线键合工艺、材料、设备和超声引线键合机理的研究进展进行了论述与分析,列出了主要的键合工艺参数和优化方法。

随着集成电路的发展，先进封装技术不断发展变化以适应各种半导体新工艺和新材料的要求和挑战。半导体封装内部芯片和外部的电气连接、确保芯片和外界之间的输入、输出畅通的重要作用，是整个后续封装过程中的关键。引线键合以工艺实现简单、成本低廉、适用多种封装形式而在连接方式中占主导地位，目前所有封装管脚的90%以上采用引线键合连接。

引线键合是以非常细小的金属引线的两端分别与芯片和管脚键合而形成电气连接。引线键合前，先从金属带材上截取引线框架材料（外引线），用热压法将高纯Si和Ge的半导体元件压在引线框架上所选好的位置，并用导电树脂如（银浆料）在引线框架表面涂上一层或在其局部镀上一层金，然后借助特殊的键合工具用金属丝将半导体元件（电路）与引线框架键合起来，键合后的电路进行保护性树脂封装。 无论是封装行业多年的事实还是权威的预测都表明，引线键合是预见的未来（目前到2020年）仍将是半导体封装尤其是低端封装内部连接的主流方式。基于引线键合工艺的硅片凸点生成可以完成倒装芯片的关键步骤并且具有相对于常规工艺的诸多优势，是引线键合长久生命力和向新连接方式延伸的巨大潜力的有力例证。

引线键合以工艺简单、成本低廉、适合多种封装形式而在连接方式中占主导地位。对引线键合工艺、材料、设备和超声引线键合机理的研究进展进行了论述与分析,列出了主要的键合工艺参数和优化方法。

引线键合以工艺简单、成本低廉、适合多种封装形式而在连接方式中占主导地位。对引线键合工艺、材料、设备和超声引线键合机理的研究进展进行了论述与分析,列出了主要的键合工艺参数和优化方法。

目 录

1 简介 ................................................................................ 6

2 引线键合工艺过程 ....................................................... 10

3 键合工艺差错造成的失效 ........................................... 16

4 热循环使引线疲劳而失效 ........................................... 23

5 引线键合材料 ............................................................... 27

6 键合引线材料的选用 ................................................... 29

7 压力传感器的引线键合工艺 ....................................... 35

8 引线键合机理 ............................................................... 39

9 引线键合设备 ............................................................... 40

10 结束语 ........................................................................ 42

引线键合以工艺简单、成本低廉、适合多种封装形式而在连接方式中占主导地位。对引线键合工艺、材料、设备和超声引线键合机理的研究进展进行了论述与分析,列出了主要的键合工艺参数和优化方法。

1 简介

1.1 引线键合

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