半导体常识之引线键合

一、什么是引线键合技术？引线键合技术是将半导体裸芯片(Die)焊区与微电子封装的1/0引线或基板上的金属布线焊区(Pad)用金属细丝连接起来的工艺技术。

二、常用的引线键合方式:

1.热压键合(TCB): 利用 300℃-400℃的高温和压力，促使金属原子扩散，形成冶金结合。适用于金 - 金材料体系，对表面洁净度要求极高，需在氮气保护环境中进行。

2.超声键合(USB):利用超声波振动（60-120kHz）去除氧化层，实现金属冷焊。常用于铝线键合场景。

3.热超声波金丝球键合（TSB）：综合热压与超声技术，在 180℃-250℃温度下辅以超声波振动，是目前金线键合的主流工艺，具有键合强度高、界面 IMC 层均匀等优点

三、作用机理：热压键合作用机理：利用加压和加热，使金属丝与焊区接触面原子间达到原子引力范围，实现键合。一端是球形，一端是楔形，常用于Au丝键合。超声键合作用机理：超声波发生器使劈刀发生水平弹性振动，同时施加向下压力。劈刀在两种力作用下带动引线在焊区金属表面迅速摩擦，引线发生塑性变形，与键合区紧密接触完成焊接。常用于AI丝键合，键合点两端都是楔形。热超声键合(金丝球):用于Au和Cu丝的键合。采用超声波能量，键合时要提供外加热源。