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半導(dǎo)體晶圓引線鍵合的三種基本技術(shù)

來源: | 作者:PanYunKJ | 發(fā)布時間: 2023-03-27 | 1215 次瀏覽 | 分享到:
引線鍵合有三種基本技術(shù):超聲波楔形鍵合、熱壓鍵合和熱超聲球鍵合。

引線鍵合有三種基本技術(shù):超聲波楔形鍵合、熱壓鍵合和熱超聲球鍵合。

(1) 超聲波楔形鍵合

超聲波楔接是利用超聲波(60~120kHz)發(fā)生器使連接設(shè)備的鉚釘水平方向彈性振動,同時施加向下的壓力,從而引導(dǎo)鉚釘主線與鉚釘金屬表面快速摩擦。焊接區(qū)發(fā)生塑性變形,同時金屬表面的氧化層被去除,引線與焊接區(qū)緊密接觸,完成焊接。超聲波楔形鍵合兩端的鍵合點一般呈楔形。


(2)熱壓鍵合

熱壓鍵合是利用壓力和熱量將引線和鍵合區(qū)壓焊在一起,使其發(fā)生塑性變形,同時破壞金屬表面的氧化層,使接觸面壓焊的原子達(dá)到原子重力范圍,使原子之間有吸引力它通過產(chǎn)生力提供結(jié)合。對于熱壓焊,焊頭的加熱溫度一般在150℃左右,芯片的加熱溫度一般在200℃以上。常用的焊頭形狀有楔形、針形和錐形。附著點通常在尖端為球形,在尖端為楔形。熱壓焊存在金屬尖端變形大、易損壞、焊點結(jié)合力小等缺陷,目前已很少采用。

(3) 熱聲波焊球

球焊是引線鍵合中應(yīng)用廣泛的工藝技術(shù),其鍵合點緊密,壓力點面積大,無方向要求,操作方便靈活。熱聲波球鍵合利用超聲波和熱量激活材料能級,促進(jìn)兩種鍵合金屬的有效連接和金屬間化合物的擴散和生長。在熱超聲球焊中,焊線不需要侵蝕表面氧化層,加熱溫度遠(yuǎn)低于熱壓焊(通常為100°C)。