半導(dǎo)體芯片引線焊接工藝是光電器件封裝技術(shù)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是芯片與外部電路連接的橋梁，起著連接與導(dǎo)電的作用，鍵合質(zhì)量的好壞直接影響電流的傳輸，進(jìn)而影響器件的發(fā)光效率。而鍵合質(zhì)量取決于多個(gè)方面，工藝上主要需要監(jiān)控的是壓焊出的拱絲形狀、焊點(diǎn)形狀、拉力。對壓焊工藝的深入研究涉及多方面的問題，如焊線材料、超聲功率、壓焊壓力、陶瓷劈刀(劈刀)*的選用、陶瓷劈刀(劈刀)的運(yùn)動(dòng)軌跡等。

陶瓷劈刀:也叫瓷嘴，常用于金絲焊線機(jī)中，控制出線方向，并對器件進(jìn)行壓焊操作。瓷嘴的出線口是圓形的，進(jìn)線口在其頂部，在穿絲時(shí)可以看到，其走線方向可以是四周所有方向。

劈刀:也叫鋼嘴，常用于鋁絲焊線機(jī)中，控制出線方向，并對器件進(jìn)行壓焊操作鋼嘴的出線口位于劈刀的背面，進(jìn)線口是孔狀，在穿絲時(shí)不可見，其走線方向從線孔到出線口呈45°角，走線只能在特定方向。

無論是劈刀還是瓷嘴，其嘴部出線口都相當(dāng)細(xì)小，通常出線口的直徑也不過幾十微米大小，因而在鍵合前的穿絲工序中極易堵塞，這在應(yīng)用時(shí)要多加留意。如果不慎堵塞住，可以通過超聲波清洗。如果超聲波清洗無法處理，可針對不同的焊線材料選擇相應(yīng)的化學(xué)溶液進(jìn)行清洗(金屬劈刀慎用此法)，或更換新的劈刀或瓷嘴。

引線鍵合設(shè)備在使用時(shí)需要設(shè)置的主要參數(shù)及其作用如下。

超聲功率:使焊線和焊接面松軟，產(chǎn)生熱能，形成分子相互嵌合合金，改變球形尺寸。

溫度:幫助移除表面污染物，如潮氣、油、水蒸氣等;增加分子的活躍程度，有利于合金的形成。

鍵合壓力:控制球或線在固定的位置，準(zhǔn)備進(jìn)行能量的傳遞;通過壓力的作用將焊線與焊接位置連接緊密并破壞焊接面表面的污染物，使之適合焊線。

鍵合時(shí)間:控制超聲能量作用的時(shí)間，一般的焊線機(jī)時(shí)間應(yīng)控制在1～255 ms，焊線時(shí)間太短是無法形成良好的合金的，焊線時(shí)間過大則將導(dǎo)致焊線拉力不良或芯片電極損傷。

金絲球焊要求焊接溫度高，而鋁電極則適合常溫焊接。金-鋁系統(tǒng)在200°℃以上的高溫下容易產(chǎn)生金屬間化合物(即紫斑)，同時(shí)由于金、鋁原子的擴(kuò)散速度不同，還會(huì)產(chǎn)生環(huán)形孔，并且在金、鋁熱膨脹應(yīng)力下，也可能會(huì)將鍵合點(diǎn)抬起造成開路。提高焊接溫度可以降低焊接的困難程度，因此制作中要特別注意鋁電極焊接溫度。

自動(dòng)鍵合機(jī)臺其他參數(shù)還包括焊接溫度、預(yù)熱溫度、燒球電流、尾絲長度、接觸時(shí)間、接觸功率、芯片接觸壓力、支架接觸壓力等。在此不詳細(xì)列表它們的參數(shù)，采用不同的封裝方式、材料所設(shè)的參數(shù)也有所不同，應(yīng)根據(jù)具體的生產(chǎn)情況來設(shè)定。

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