但是超聲波壓焊在這些連接方法中占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，所有互連方式中有90%以上都是用這種方法。在這個(gè)數(shù)字中又有約90%采用金線(xiàn)超聲波壓焊，其余的則使用鋁及其它貴金屬或近似貴金屬的材料。

中文名

超聲波壓焊

外文名

Wire Bonding

類(lèi)型

一種初級(jí)內(nèi)部互連方法

壓焊介紹

(Wire Bonding)是一種初級(jí)內(nèi)部互連方法，用作連到實(shí)際的裸片表面或器件邏輯電路的最初一級(jí)的內(nèi)部互連方式，這種連接方式把邏輯信號(hào)或芯片的電訊號(hào)與外界連起來(lái)。其它的初級(jí)互連方式包括倒裝芯片和卷帶自動(dòng)焊接(TAB)。

超聲波壓焊用于芯片到基板、基板到基板或者基板到封裝的連接，它有兩種形式：球焊和楔焊

。金絲球焊是最常用的方法，在這種制程中，一個(gè)熔化的金球黏在一段在線(xiàn)，壓下后作為第一個(gè)焊點(diǎn)，然后從第一個(gè)焊點(diǎn)抽出彎曲的線(xiàn)再以新月形狀將線(xiàn)(第二個(gè)楔形焊點(diǎn))連上，然后又形成另一個(gè)新球用于下一個(gè)的第一個(gè)球焊點(diǎn)。金絲球焊被歸為熱聲制程，也就是說(shuō)焊點(diǎn)是在熱(一般為150℃)、超聲波、壓力以及時(shí)間的綜合作用下形成的。

第二種壓焊方法是

楔形制程

，這種制程主要使用鋁線(xiàn)，但也可用金線(xiàn)，通常都在室溫下進(jìn)行。楔焊將兩個(gè)楔形焊點(diǎn)壓下形成連接，在這種制程中沒(méi)有球形成。鋁線(xiàn)焊接制程被歸為超聲波線(xiàn)焊，形成焊點(diǎn)只用到超聲波能、壓力以及時(shí)間等參數(shù)。

不同制程類(lèi)型的采用取決于具體的應(yīng)用場(chǎng)合。比如金線(xiàn)壓焊用于大批量生產(chǎn)的場(chǎng)合，因?yàn)檫@種制程速度較快。鋁線(xiàn)壓焊則用于封裝或PCB不能加熱的場(chǎng)合。另外，楔形壓焊制程比金線(xiàn)壓焊具有更精細(xì)的間距。目金線(xiàn)壓焊的間距極限為60μm；采用細(xì)鋁線(xiàn)楔形壓焊可以達(dá)到小于60μm的間距。

焊線(xiàn)式

(wire bond)

焊線(xiàn)接合首先將芯片固定在合適的基板或?qū)Ь€(xiàn)架(Lead Frame)上，再以細(xì)金屬線(xiàn)，將芯片上的電路與基板或?qū)Ь€(xiàn)架上的電路相連接如圖所示。

超聲波壓焊

連接的方法，通常利用熱壓、超音波、或兩者合用。在此技術(shù)中所用金屬線(xiàn)的直徑，通常在25到75μm之間。金屬線(xiàn)的材料以鋁及金為主，銅線(xiàn)也正被評(píng)估取代金線(xiàn)的可能性。芯片在基板與導(dǎo)線(xiàn)架上的固定 (Die Bond) ，主要是利用高分子黏著劑、軟焊焊料、及共晶的合金等。芯片固定材料的選擇，主要依據(jù)封裝的氣密性要求、散熱能力、及熱膨脹系數(shù)等條件來(lái)決定。金-硅、金-錫的共晶合金、與填銀的環(huán)氧樹(shù)脂黏著劑。因?yàn)楹妇€(xiàn)接合技術(shù)的簡(jiǎn)易性及應(yīng)用在新制程上的便捷性，再加上長(zhǎng)久以來(lái)所有配合的技術(shù)及機(jī)具都已開(kāi)發(fā)健全，在自動(dòng)化及焊線(xiàn)速度上更有長(zhǎng)足的進(jìn)步，所以在焊線(xiàn)接合仍是市場(chǎng)上主要的技術(shù)。

超聲波壓焊