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引線鍵合的三種方式

2025-02-17

引線鍵合是一種微電子封裝技術，它使用金屬線作為連接載體，通過特定的方式將芯片的金屬引腳與基板上的焊點或引線進行連接。這一過程確保了芯片與外部電路的有效電氣連接和信號傳輸。引線鍵合的三種主要方式如下：

原理：利用壓力和熱量將引線和鍵合區壓焊在一起，使其發生塑性變形，同時破壞金屬表面的氧化層，使接觸面壓焊的原子達到原子引力范圍，從而實現鍵合。
特點：常用于金絲的鍵合。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。熱壓焊存在金屬尖端變形大、易損壞、焊點結合力小等缺陷。
焊點形狀：熱壓焊鍵合完成后，會形成兩個焊點。第一焊點呈球形，這是因為在鍵合過程中，金球因受壓力而略微變形，以增加鍵合面積并穿破金屬表面氧化層等阻礙鍵合的因素。第二焊點即金屬引線鍵合結束時的焊點，呈楔形。

原理：利用超聲波發生器產生的超聲波振動（通常在60~120kHz范圍內），使連接設備的劈刀發生水平方向彈性振動，同時施加向下的壓力。這兩種力的共同作用使引線在焊區金屬表面迅速摩擦，從而發生塑性變形并與鍵合區緊密接觸完成焊接。
特點：常用于鋁絲的鍵合。超聲波鍵合兩端的鍵合點一般呈楔形。

原理：結合熱壓焊和超聲波焊的優點，利用超聲波和熱量共同作用實現鍵合。在鍵合過程中，外加熱源激活材料的能級，促進兩種金屬的有效連接以及金屬間化合物的擴散和生長。同時，超聲波振動有助于去除金屬表面的氧化層并形成緊密的鍵合。
特點：主要用于金絲和銅絲的鍵合。加熱溫度通常低于熱壓焊（如100℃），但結合超聲波振動能夠實現更緊密的鍵合，提高鍵合的可靠性和穩定性。

綜上所述，引線鍵合的三種方式各有特點，適用于不同的應用場景和材料類型。在實際應用中，需要根據具體需求和條件選擇合適的鍵合方式以確保鍵合質量和可靠性。

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