引线键合
Wire Bonding也称 打线、引线压焊、焊线、wire bond
用金属细线和受控的压力、超声及热能，在裸片焊盘与引线框或基板之间形成两端冶金连接。
速览
约 1 分钟常见形式包括球键合和楔键合，线材可为金、铜或铝。键合质量取决于焊盘表面、劈刀、压力、超声、温度、线弧和材料组合，并用拉力或剪切及失效位置评价。
系统理解
约 2 分钟键合机先在芯片焊盘形成第一键合点，再控制线弧移动到外部端点形成第二点并断线。超声摩擦破除表面膜并促进真实接触，压力与温度帮助塑性变形和界面结合。能量不足会导致粘接弱，过量则可能损伤焊盘、介质或形成颈部裂纹；合格拉力还需结合断裂模式、电阻、线弧间距和可靠性应力。
位于裸片贴装和焊盘准备之后、塑封或盖封之前，与倒装互连形成不同封装路径。
公式提示
均匀线段的直流电阻近似R=ρL/A；实际互连还包含两端接触、温度系数、弧形长度、并线分流与交流寄生。
关键参数
| 参数 | 单位 | 含义 |
|---|---|---|
| 键合压力 | N | 工具施加到键合界面的法向力 |
| 超声能量 | — | 由振幅、频率和作用时间共同形成的界面激励 |
| 线弧高度 | m | 两键合点之间引线的空间轮廓高度 |
| 拉力/剪切强度 | N | 破坏键合或引线所需的测试载荷及失效位置 |
常见误区
- 认为引线键合只是把金属线压在两个焊盘上
- 认为拉力数值越大就代表所有键合质量越好
- 认为金、铜和铝线可在相同焊盘与参数下直接互换
- 认为键合线只传信号，不影响功率器件电流、寄生和热循环寿命
工程深入
12 条结论连接对象与基本机理
材料、电气与几何权衡
失效与质量评价
流程关系与替代路径
出处
4 本教材 · 5 处引用- 1
- 2
芯片制造：半导体工艺制程实用教程（第6版）
- 第 18 章 §§18.4–18.4.6，第 342–348 页 支持：引线键合形成裸片到封装端子的两点互连；压力、超声与热共同建立真实金属接触；球键合和楔键合具有不同工具与方向能力；键合循环同时控制第一点、线弧、第二点和断线；引线电阻由材料、长度和截面积共同决定；金、铜、铝线不能只按导电率互换；线弧既影响寄生也影响机械裕量；能量不足和能量过量会产生不同失效；初始强度合格不保证长期可靠性；引线键合与倒装是不同互连路径
- 第 18 章 §§18.1–18.3.7，第 337–342 页 支持：引线键合依赖裸片贴装和焊盘准备
- 3
功率半导体器件：封装、测试和可靠性
- 第 2 章 §2.2.3–2.3.4，第 47–57 页 支持：引线键合形成裸片到封装端子的两点互连；球键合和楔键合具有不同工具与方向能力；引线电阻由材料、长度和截面积共同决定；金、铜、铝线不能只按导电率互换；线弧既影响寄生也影响机械裕量；拉力或剪切试验必须记录载荷和失效位置；初始强度合格不保证长期可靠性
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