金线键合工艺的质量控制-KSY版-2012
浅谈金线键合
浅谈金线键合胡立波;高敏【摘要】引线键合是用非常细小的线把芯片上焊盘和引线框架连接起来的过程.金线焊接工艺,是引线键合工艺的一种.它是利用金线将芯片上的信号引出到封装外壳的管脚上的工艺过程.本文主要探讨集成电路封装中金丝键合技术以及影响因素,介绍了键合机工作原理及设备的相关操作.【期刊名称】《电子制作》【年(卷),期】2015(000)017【总页数】1页(P97)【关键词】引线键合;芯片;键合机【作者】胡立波;高敏【作者单位】江苏商贸职业学院;江苏商贸职业学院【正文语种】中文做集成电路成品的几道工序分别是磨片，划片，装片，固化，烘箱，键合，MC，QC，塑封。
金线键合的步骤是拿料，上料，机器工作，下料，检验。
拿料时要根据这台焊线机所做的是哪种产品去拿料，一台机子上不同的产品是不能混用的，不然芯片就会报废，对焊线机也是很不利的。
上料也是很有讲究的，一个料盒里的每条料不一定是按一个顺序放的，有些头尾没有放一致就要把那条料抽出来反一下再慢慢放入料盒。
上料时一定要认真确认这盒料是否有做过，如果做过了就不能再做了，不然就会双丝。
更不能把料条前后颠倒，这样所有的焊线就都反了，那么芯片就又要报废了。
在确认以上两点后就把料盒的后出口堵上，防止在机器工作时抖动把料条抖出来。
最主要的就是机器工作了，焊线机包括金线机、铝线机、超声波焊线机，而我们所用的就是金线机。
焊线机主要应用于大功率器件比如：发光二极管、激光管、中小型功率三极管、集成电路和一些特殊半导体器件的内引线焊接。
机器用于实现不同介质的表面焊接，是一种物理变化过程，首先金丝的首端必须经过处理形成球形，并且对焊接的金属表面先进行预热处理，接着金丝球在时间和压力的共同作用下，在金属焊接表面产生朔性变形，使两种介质达到可靠的接触并通过超声波摩擦振动，两种金属原子之间在原子亲和力的作用下形成金属键实现了金丝引线的焊接。
1 键合工艺条件1.1 键合机台压力/功率超声功率使焊线和焊接面松软，产生热能，形成分子相互嵌合合金，改变球形尺寸。
金丝键合培训计划
金丝键合培训计划一、背景介绍金丝键合是一种用于连接电路板上元器件与线路板路径的连接技术，其在电子行业中具有重要的应用。
随着市场需求的增加，金丝键合技术的应用也越来越广泛。
为了提高金丝键合技术人员的技能水平，保证产品质量和生产效率，我们特制定了金丝键合培训计划，旨在提高员工的技能水平和工作效率，提升企业竞争力。
二、培训目标1.理论水平：通过培训，员工能够掌握金丝键合的原理、工艺流程和相关知识。
2.技术水平：通过培训，员工能够熟练操作金丝键合设备，掌握各种工艺技术和方法。
3.安全意识：通过培训，员工能够提高安全意识，规范操作，减少事故发生。
4.质量控制：通过培训，员工能够了解质量标准，掌握质量控制的方法，提高产品质量。
5.团队合作：通过培训，员工能够加强团队合作意识，互相配合，共同完成任务。
三、培训内容1.理论知识：金丝键合原理、工艺流程、设备操作、相关标准等。
2.实践操作：金丝键合设备操作、不同工艺方法的实际操作、质量检验等。
3.安全培训：安全操作规程、事故案例分析、安全防范措施等。
4.质量控制：产品质量标准、检测方法、不良品处理等。
5.团队合作：团队活动训练、沟通协调、危机处理等。
四、培训形式1.课堂授课：由公司内部专业人员进行金丝键合理论知识的讲解和技术要点的培训。
2.实践操作：由公司内部专业人员进行金丝键合设备操作的实际演示和指导，让员工亲自操作设备，熟悉工艺流程。
3.外出学习：参观金丝键合设备生产厂家，与其他企业进行交流学习，了解新技术、新设备。
4.案例分析：通过真实的案例教学，让员工了解工作中可能遇到的问题，及时处理危机。
五、培训计划1.初级阶段：（1个月）第一周：金丝键合理论知识课程学习第二周：设备操作实践培训第三周：安全意识培训和质量控制知识学习第四周：团队合作训练和模拟实战2.中级阶段：（2个月）第一周：团队外出参观学习第二周：学习新技术和新设备第三周：案例分析和危机处理培训第四周：理论知识复习和学习3.高级阶段：（3个月）第一周：综合实践操作和质量控制学习第二周：安全综合培训第三周：团队合作训练和模拟实战第四周：安全意识培训和质量控制知识学习六、培训评估1.理论考核：对于员工学习的理论知识进行考核，以确保学员掌握了相应的技术知识。
金线键合工艺的质量控制-KSY版-2012
金线键合工艺的质量控制孙伟（沈阳中光电子有限公司辽宁沈阳）摘要：本文介绍引线（Au Wire）键合的工艺参数及其作用原理，技术要求和相关产品品质管控规范，讨论了劈刀、金线等工具盒原材料对键合质量的影响。
关键词：半导体器件(LED),键合金丝；键合功率；键合时间；劈刀；引线支架一引言半导体器件（光电传感器）LED芯片是采用金球热超声波键合工艺，即利用热能、压力、超声将芯片电极和支架上的键合区利用Au线及Ag线试作中（Cu 线也在试验中）对应键合起来，完成产品内、外引线的连接工作。
也是当今半导体IC行业的主要技术课题，因为在键合技术中，会出现设备报警NSOP/NSOL等常规不良，焊接过程中的干扰性等不良，在半导体行业中，键合工艺仍然需要完善，工艺参数需要优化等，键合工艺技术在随着全球经济危机下，随着原材料工艺变革和价格调整下不断探索Bonding新领域的发展。
已经建立了相对晚上的Bonding优化条件的体系中，在原材料的经济大战中，工艺技术将进一步推动优化Bonding条件体系二技术要求2.1 键合位置及焊点形状要求（1）键合第一焊点金球Ball不能有1/4的Bonding到芯片电极之外，不能触及到P型层与N型层分界线。
如下图1所示为GaAs单电极芯片Bonding 状态对比Photo：(2) 第二焊点不得超过支架键合区域范围之内，如图2所示.(3)第一焊点球径A约是引线丝直径Ø的3.5倍（现行1.2MIL金线使用，Ball Size 中心值控制在105um）左右，金球Ball形变均匀良好，引线与球同心，第二焊点形状如楔形，其宽度D约是引线直径Ø的4倍（即目标值：120um）左右，球型厚度H为引线直径Ø的0.6~0.8倍。
金球根部不能有明显的损伤或者变细的现象，第二焊点楔形处不能有明显裂纹。
图3为劈刀作用金球形变Ball形态的示意图。
图4 第二焊点形状：（4）键合后其其他表现技术要求规范：无多余焊丝，无掉片，无损伤芯片，无压伤电极。
LED发光管金丝键合的验证方法研究
电子质量2018年第09期(总第378期)LED 发光管金丝键合的验证方法研究The Verification Method of Golden Wire Bonding in Light Emitting Diode (LED)毛志凌（江苏省电子信息产品质量监督检验研究院,江苏无锡214073）Mao Zhi-Ling (Jiangsu Electronic Information Product Quality Supervision &Inspection Institute,Jiangsu Wuxi 214073）摘要：该文针对LED 发光管中是否使用金丝键合工艺进行确认性研究。
首先采用酸消解和电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)检测LED 发光管中金含量(单位为ug/个)。
依据LED 发光管中金丝的直径、密度、含量等参数，推导计算获得单个LED 发光管中所用金丝长度(理论值)。
研究表明：示例样品中金丝长度(理论值)与金丝长度(参考值)，误差为2.9%，具有很高的契合度；综合考虑化学分析的不确定度及键合过程误差等因素，认为金丝长度的理论值在参考值±20%范围内可确认LED 发光管中采用金丝键合工艺。
可采用该方法为客户提供金丝键合LED 显示屏的验收检测服务。
关键词：LED 发光管；金丝键合；金含量；检测；验收中图分类号：TN312+.8文献标识码：A文章编号：1003-0107(2018)09-0010-03Abstract:This paper reports a method to verify the usage of golden wire bonding in light emitting diode(LED).First,acid digestion and the inductively coupled plasma atomic emission spectrometry(ICP-AES)were used to measure the gold content in the LED.Then,according to parameters such as the diameter,density and content of golden wire in LED,the actual value of used length of golden wire was calculated.Results show that the devia tion between actual and reference value is 2.9%,which shows high agreement.Finally,considering the uncer-tainty in chemical process and experiment error in bonding process,the deviation value between ±20%can be regard as the verification of the usage of golden wire bonding in LED.This method will provide customers with a verification service of the golden wire bonding in LED display screen.Key words:light emitting diode;golden wire bonding;content of gold;measurement;verification.CLC number:TN312+.8Document code:AArticle ID ：1003-0107(2018)09-0010-03作者简介:毛志凌(1966-)，男，江苏南通，工程师，研究方向为电子信息产品检测、成分分析等。
LED金线键合工艺的质量控制
能触及 Ｐ
ｊ －Ｎ 层 分界线 ，如 １ 所示为 Ｇ Ａ 单电极 ａｓ
片焊线金球合格 不合格对ｔ ｆ片 Ｌ． ￣ ｌ
图 ３ 第 一 焊点 形 状
芹 当维
金碡 菊 ３ ｛ 上 在 Ｐ Ｊｚ 。 ， ａ ｝
能与支架键合区脱开 ，即此时不论拉 力 Ｆ为何值都判定不合
格； 如从其它点断开 ， 金丝直径 ２ ｕ 拉力值 Ｆ ５ｇ为合格 ， ５ｒ ｎ ＞ 金丝直径 ０３ ｕ ２ ｍ拉力值 Ｆ ７ｇ ＞ 为合格。
３键合 工 艺 条 件
３１ 。 键合温度
键合温 度能够帮助移 除表面污染物 ， 如潮 汽 ， ， 蒸汽 油 水 等； 增加分子 的活跃 程度有利 于合金的形成。 但是过高的温度 不仅会产生过多 的氧化物影响键合质量 ，并且 由于热应力应 变的影响 ， 图像监测精度和器件 的可靠性也随之下降。 在实际 工艺中 ， 温控 系统 都会添加 预热 区 、 冷却区 ， 提高控 制的稳定 性。 目前 Ｌ Ｄ芯片键合机台（ Ｅ ｇｅ０型号为例 ） Ｅ 以 ａｌ６ 键合温度
ＤＯ ｍ ∞ ｅｏ ： ｄｅ Ｂ ＾—暗ｄ●Ｉ １ ０ ０１ （０１ ） ３— ０４ —０ Ｄ： ０ ３— ０７ ２ ０ ０ ０ ４ ３
．
、
１引言
发光 二 卡 管 Ｌ Ｄ芯 片 引线 是采 用 金球 热超 声 键 合 艺 ， Ｊ 乏 Ｅ 即利 用 热 能 、压 力 、超声 将 芯 片电 极 和 支架 的 键合 区 利用
ｆ） 焊 点 球 径 Ａ 约是 丝径 的 ３ ３第一 ． 左 右 ， 形 变 均 ５倍 球 匀 良好 ， 与 球 同 心 ； 二焊 点 形 状 如 楔 形 ， 宽 度 Ｄ约 是 丝 丝 第 其 径 中 的 ４倍 左 右 ， 型厚 度 Ｈ 为 的 ０６ ０８倍 。金 球 根 部 球 ． ． —
微组装金丝键合工序统计过程控制技术
（ Ｓ Ｐ Ｃ ）ｉ ｓ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｒ ｅ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｔ ｏ ｑ ｕ ａ ｎ ｔ ｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ ｍｅ ａ ｓ ｒｅ ｕ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ａ ｔ ｕ ｓ ｏ ｆ ｃ ｏ ｎ ｒ ｔ ｏ ｌ ｌ ｍｅ ｎ ｔ ． Ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ， ｎ ｏ ｒ ｍ ａ ｌ
ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｆ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｎ ｏ ｒ ｍａ ｌ ｉ ｙ ｔ ｔ ｅ ｓ ｔ ａ ｒ ｅ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｍｅ ｒ ｄ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ａ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ Ｓ ｂ ｏ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ｓ ｒ ｔ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ｄ ａ ｔ ａ ． Ｔ ｈ ｅ Ｘ － Ｓ ｃ ｏ ｎ ｒ ｔ ｏ ｌ ｃ ｈ ａ ｒ ｔ ａ ｎ ｄ ｘ — Ｒ ｃ ｏ ｎ ｒ ｔ ｏ ｌ ｃ ｈ ａ ｒ ｔ ａ ｒ ｅ ａ ｄ ｏ ｐ ｔ ｅ ｄ ｔ ｏ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｙ ｔ ｏ ｆ ｂ ｏ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ｓ ｒｅ ｔ ｎ ｇ ｔ ｈ ｄ ａ ｔ ａ ． Ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｌ ｆ ｕ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｌ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ａ ｎ ｄ ｓ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ａ ｒ ｅ ｄ ｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｅ ｄ ｉ ｎ ｄ ｉ ｆｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｖ ｏ ｌ ａ ｔ ｉ ｌ ｉ ｙ ｔ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ． Ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｃ ａ ｐ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｉ ｎ ｄ ｅ ｘ ｏ ｆ ｇ ｏ ｌ ｄ
第１ ６卷， 第１ ２期
Ｖｏ１．１ ６ ，Ｎｏ １ ２
电子与来自封装 ＥＬＥＣＴＲｏＮＩ ＣＳ ＆ Ｐ ＡＣＫＡＧＩ ＮＧ
金丝键合主要工艺参数技术研究
金丝键合主要工艺参数技术研究作者：刘文来源：《科学与财富》2018年第22期摘要：介绍了金丝键合技术，阐述了影响金丝键合强度的主要工艺参数，采用超声热压技术和楔形键合方式对25μm的金丝进行键合正交试验。
通过对测试结果进行极差分析，获得了超声功率、超声时间和热台温度的最佳匹配组合关系及影响键合强度的主次因素顺序关系。
关键词：金丝键合工艺参数正交试验1引言微组装技术因成本低廉、实现简单、热膨胀系数小、适用电路封装形式多样化等优点[1]，在现代通信系统中发挥着至关重要的作用。
金丝键合是微组装技术中的关键工艺，其键合质量好坏直接影响产品可靠性和电性能稳定性。
衡量金丝键合质量好坏的主要指标为键合强度，而键合强度的期望值不能通过单独改变某个工艺参数即可实现，需对某些主要工艺参数进行调节，才能达到最佳效果。
2金丝键合定义金丝键合是多芯片微波组件中常用的工艺，它是指将延展性和导电性很好的极细金丝压焊在基板-基板、基板-芯片或芯片-芯片表面上，实现电气特征相互关联的一种技术。
根据键合能量的不同，金丝键合分为热压键合、超声键合和超声热压键合[2][3]。
根据键合方式和劈刀外形、材料的不同，金丝键合又分为球形键合和楔形键合[3]。
3 键合强度影响因素影响金丝键合强度的工艺参数有很多，从设备方面考虑，它与超声功率、超声时间、热台温度、键合压力、劈刀温度和劈刀安装长度等因素有关；从被键合表面上考虑，它与被键合面的材料特性、厚度、平整度、清洁度和处理工艺等因素有关[1]。
根据以往经验，影响键合强度最主要工艺参数为：超声功率、超声时间和热台温度。
3.1超声功率超声是指振动频率大于1200Hz的振动波。
适当的超声功率是金丝键合具有可靠性的前提，能够产生足够强度的、稳定的键合。
过小的超声功率会导致金丝翘起，无法焊接或只微焊接于焊点上，而过大的功率会导致焊点发生形变，甚至金丝断裂或焊盘破裂[3]。
3.2超声时间超声时间是指在劈刀上施加超声功率和键合压力的作用时间，目的是控制超声能量。
打线机以及金丝键合工艺
新员工培训
让我们一起约定： 请关闭手机或者调成振动 让我们以一颗热情的、开放的、包容的心,坚持完成今天的学习！
知识目标
一、金丝键合技术(wire bond)概念 二、键合技术作用机理 三、球形键合和楔形键合 四、超声作用机理 五、焊点外形 六、技术实例七、设备简介 八、工艺耗材 九、常见问题
一、金丝键合技术(wire bond)概念
键合是指使用金属丝（金线等）利用热压和超声能源，完成微电子器件中固态电路内部互相接线 的连接，即芯片与电路或引线框架之间的连接。
二、键合技术作用机理
提供超声能量破坏被焊表面的氧化层和污染物，使焊区金属产生塑性变形，使得焊线 与被焊面紧密接触，达到原子间引力范围并导致界面间原子扩散而形成焊合点。
九、常见问题
问题与解答时间!
3
在压力、温度的作用下形成连接
4
压头上升
压头高速运动到第二键合点，形成弧形
三、球形键合和楔形键合
5
6
在压力、温度作用下形成第二点连接
7
压头上升至一定位置，送出尾丝
8
夹住引线，拉断尾丝
引燃电弧，形成焊球进入下一键合循环
三、球形键合和楔形键合
第 一
第 二
键
键
合
合
点 的 形
点 的 形 状
状
标准焊点满足： • 第一焊点呈圆形且边沿有一定厚度、有光泽、大小一致； • 第二焊点呈鱼尾形、有毛腻感、稍有一定厚度。 • 同时在经过整机调试后，应满足所焊线无伤痕，弧形一致，弧度为0.25mm以上
1. 功率：使两种金属键合，单位时间内在金属接触区所加的摩擦及振动能量，称为功率；一般功率越大， 可焊性越好，但太大则易滑球，焊点太烂，损伤晶片；反之，可焊性变差，不易焊上； 2. 压力：在两种金属键合时，应对金属施加一定的压力，保证两种金属在摩擦振动的同时，紧密接触； 一般压力越大，可焊性越好，但太大则焊点扁，易损伤晶片，掉电极；反之，可焊性变差，不易焊上； 3. 时间：两种金属在功率及压力作用下键合时，应持续一定时间；一般时间越长，可焊性越好，太长则 影响效率、焊点质量就差；反之，可焊性变差，不易焊上： 4. 温度：温度升高。被键合金属的原子活性加强，使功率作用更有甚有效，焊接性能加强。一般温度越 高，可焊性越好，太高则易使晶片烤坏、支架氧化，银浆及胶体软化，太低则可焊性变差，不易焊上。
应用于功放小型化的金丝键合线模型研究
应用于功放小型化的金丝键合线模型研究下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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金线键合技术
Build-up related life span
OR
Recommendation: - Select the largest T
SL
FA
T
- larger OR with smaller FA, vice verse
Capillary设计（续）
Bonding pad pitch limitation on tip size
热超声焊与超声楔焊比较
金属线 焊线工具 焊线温度 焊线机
T/S
U/S
Au/Cu
Al/Au
Capillary
Wedge
需加热
室温
-电火花放电烧球 -不需烧球
-焊头与焊线
-焊头与焊线
无方向要求
方向一致
金丝球焊工艺图示
金丝球焊工艺图示(续)
金丝球焊工艺图示(续)
金丝球焊工艺图示(续)
第一点球焊 主要参数
热超声焊工艺机理（续）
1st Bond(Ball)
2nd Bond(Stitch)
US
Force
F
US
T Temperature
热超声焊工艺机理（续）
Bond Force
将金球或金线固定于焊线位置以便于超 声能量的传播
焊线压力使金线与焊接表面紧密压合， 并将金线延伸变形
金线延伸使其表面污染破裂，露出纯金 金线的纯金表面与键合表面相互接触即 可发生金属间的分子键合
z 超声功率/压力/时间 (US_Power/Force/Time) z 键合温度 (Bond Temperature) z 芯片焊区金属层类型 (Bonding Pad Metallization) z Capillary设计 z 图象识别系统（PRS）性能 主要特性 z 焊球形状（球径/Ball Size，球高/Ball Height） z 键合强度 (Ball Shear Strength) z 无凹坑 （Cratering) z 焊球位置精度 (Bond Placement)
金丝键合工艺培训
Chamfer径的影响
武汉昱升光器件有限公司
WuhanYushengOpticalDevicesCo.,Ltd
Chamfer Angle的影响
武汉昱升光器件有限公司
WuhanYushengOpticalDevicesCo.,Ltd
武汉昱升光器件有限公司
WuhanYushengOpticalDevicesCo.,Ltd
4.2 第二点键合（stitch bond)：
基本工艺要求：
1.二焊形状：良好的鱼尾形状不能有裂缝 2.拉力强度：达到金丝拉力要求 3.线弧高度：不能紧绷高度适中 4.线弧外形：有直立的距离，圆滑 5.二焊位置：在指定范围内
WuhanYushengOpticalDevicesCo.,Ltd
4.1 第一点键合（ball bond)：
基本工艺要求：
1.焊球形状 球径(约3倍线径） 球厚（0.8～1.0倍线径） 球形（有良好的劈刀孔形状） 2.键合强度 拉力＞4g（测试点：线弧最高点） 推力＞25g(测试点：金球厚度1/3处） 3.无弹坑： 焊盘完整无破损 4.焊球位置精度 焊点位置必须职焊盘以内，不能超 出焊盘大小，防止短路
截线
pad
lead
武汉昱升光器件有限公司
WuhanYushengOpticalDevicesCo.,Ltd
线尾的形成
扯线尾
pad
lead
武汉昱升光器件有限公司
WuhanYushengOpticalDevicesCo.,Ltd
Disconnection of the tail
放电烧球
pad
lead
金线键合线颈受损控制方法研究
金线键合线颈受损控制方法研究杨虎刚;徐世明【摘要】本文介绍了半导体封装工艺中金线键合的基本原理,对因第一键合点线颈受损导致的产品失效进行了说明,分析了造成金线线颈受损的原因,并提出了有效的解决措施以增强金线键合的工艺控制,对半导体封装产业提供了必要的帮助和参考价值.【期刊名称】《家电科技》【年(卷),期】2017(000)011【总页数】4页(P42-45)【关键词】半导体封装;金线键合;线颈受损;线弧;压着【作者】杨虎刚;徐世明【作者单位】珠海格力新元电子有限公司广东珠海519110;珠海格力新元电子有限公司广东珠海519110【正文语种】中文半导体元器件在电力电子、通信等领域的应用日益广泛，它的电性能和机械性能更是关注的重点，因此半导体元器件的封装工艺过程控制也越来越严格和精细。
作为连接内部芯片和外部管脚的金线键合工艺是非常关键的，而热超声键合法正是该工艺最常用的方法之一：即利用高频振动波(每秒几万～十几万次)传递到两个需要连接的金属表面，在加压加热的情况下，使两个金属表面相互摩擦，金属晶格相互扩散形成金属化合物。
键合过程中因第一键合点线颈受损导致的失效屡见不鲜，这种失效严重影响了元器件的可靠性和寿命、企业的生产效率和成本，更重要的是因其隐蔽性的特征，在封装过程中线颈受损不易用常规的检测方式发现，因此如何有效的从源头控制显得格外重要。
1000cycles）后，一些电性能测试项目不合格。
这种失效在金线键合工序的失效总数中占据了较高的比例，严重威胁着产品的品质，也给售后带来了很多困惑。
键合过程中出现的第一键合点线颈受损，如图1（a）所示（图1（b）是线颈完好），虽然在电性能测试中没有异常，但是在实际的多次使用中就会出现烧损、开路。
这样的结果我们也从可靠性实验中得到了证实，在高低温循环实验（实验条件：Ta=-40℃，30分～R.T，5分～150℃，30分3.1.1 线弧直立参数线弧的实际形状主要是由劈刀动作的路径来决定的，图2说明了键合时劈刀的运动轨迹。
键合金丝概要
键合金丝概况一、简要说明：1、键合金丝概念以及其应用键合是集成电路生产中的一步重要工序,是把电路芯片与引线框架连接起来的操作。
键合丝是半导体器件和集成电路组装时为使芯片内电路的输入/ 输出键合点与引线框架的内接触点之间实现电气链接而使用的微细金属丝内引线。
键合效果的好坏直接影响集成电路的性能。
键合丝是整体IC封装材料市场五大类基本材料之一，是一种具备优异电器、导热、机械性能并且化学稳定性极好的内引线材料,是制造集成电路及分立器件的重要结构材料,键合丝主要用于各种电子元器件,如二极管、三极管、集成电路等。
下面的截面示意图描绘了半导体元件中各部分间的结构关系：2、性能要求以及测试方法标准键合金丝类型、状态、各项要求与其中部分测试方法、包装等均在中华人民共和国国家标准《GB/T 8750-2007 半导体器件用键合金丝》列出：图2 国家标准《GB/T 8750-2007 半导体器件用键合金丝》Pull strength: 抗拉强度，强度越高，可以实现更快速的键合FAB formation：自由空气球形球质量Gas cost: 保护气体成本，FAB形成时是否需要保护气体以及气体成本，Au丝不要保护气HTS：high temperature storage 性能，焊点可靠性Storage：库存成本Price：价格1 bond margin: 第一焊点——球焊点形成后，边缘直径，对于焊盘间距的设计非常重要Squashed ball deviation: FAB在超声和压力的作用下与芯片上焊盘键合后，变成的扁平球（Squashed ball），在进行大量键合后Squashed ball 尺寸的分散度，对于实际生产的质量控制非常关键3、客户以及相关信息表1 2010年键合丝用户及相关信息列表4、竞争对手以及行业标杆1.贺利氏：目前世界最大的键合金丝生产厂家，在中国有常熟和招远两个工厂，键合丝业务涉及金丝、铜丝、铝丝。
金丝球键合工艺
金丝球键合工艺1、课题背景1. 随着集成电路的发展，先进封装技术不断改进变化以适应各种半导体新工艺和新材料的要求和挑战.半导体封装内部芯片内部管脚以及芯片之间的连接起着确立芯片和外部的电气连接、确保芯片和外界之间的输入／输出畅通的重要作用，是整个后道封装过程中的关键。
引线键合以工艺实现简单、成本低廉、适用多种封装形式而在连接方式中占主导地位，目前所有封装管脚的９０％以上采用引线键合连接。
引线键合是以非常细小的金属引线的两端分别与芯片和管脚键合而形成电气连接。
引线键合前，先从金属带材上截取引线框架材料（外引线),用热压法将高纯ｓｉ或Ｇｅ的半导体元件压在引线框架上所选好的位置，并用导电树脂如银浆料在引线框架表面涂上一层或在其局部镀上一层金；然后借助特殊的键合工具用金属丝将半导体元件（电路）与引线框架键合起来，键合后的电路进行保护性树脂封装。
无论是封装行业多年的事实还是权威的预测都表明，引线键合在可预见的未来(目前到２０２０年）仍将是半导体封装尤其是低端封装内部连接的主流方式。
基于引线键合工艺的硅片凸点生成可以完成倒装芯片的关键步骤并且具有相对于常规工艺的诸多优势，是引线键合长久生命力和向新兴连接方式延伸的巨大潜力的有力例证。
2。
引线键合大约始源于1947年。
如今已成为复杂，成熟的电子制造工艺。
根据引线不同，又可分为金线、铜线、铝线键合等. 根据键合条件不同，球键合可分为热压焊、冷超声键合和热超声键合。
热压焊(TC)是引线在热压头的压力下，高温加热（>250℃）发生形变焊热压超声焊(TS）焊接工艺包括热压焊与超声焊两种形式的组合。
在焊接工具的压力下，加热温度较低（低于TC温度值，大约150℃），与楔焊工具的超声运动，发生形变焊接。
热超声键合常为金丝球键合,因同时使用热压和超声能量，能够在较低的温度下实现较好的键合质量，从而得到广泛使用。
3. 键合工具负责固定引线、传递压力和超声能量、拉弧等作用。
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金线键合工艺的质量控制
孙伟（沈阳中光电子有限公司辽宁沈阳）
摘要：本文介绍引线（Au Wire）键合的工艺参数及其作用原理，技术要求和相关产品品质管控规范，讨论了劈刀、金线等工具盒原材料对键合质量的影响。
关键词：半导体器件(LED),键合金丝；键合功率；键合时间；劈刀；引线支架
一引言
半导体器件（光电传感器）LED芯片是采用金球热超声波键合工艺，即利用热能、压力、超声将芯片电极和支架上的键合区利用Au线及Ag线试作中（Cu 线也在试验中）对应键合起来，完成产品内、外引线的连接工作。
也是当今半导体IC行业的主要技术课题，因为在键合技术中，会出现设备报警NSOP/NSOL等常规不良，焊接过程中的干扰性等不良，在半导体行业中，键合工艺仍然需要完善，工艺参数需要优化等，键合工艺技术在随着全球经济危机下，随着原材料工艺变革和价格调整下不断探索Bonding新领域的发展。
已经建立了相对晚上的Bonding优化条件的体系中，在原材料的经济大战中，工艺技术将进一步推动优化Bonding条件体系
二技术要求
2.1 键合位置及焊点形状要求
（1）键合第一焊点金球Ball不能有1/4的Bonding到芯片电极之外，不能触及到P型层与N型层分界线。
如下图1所示为GaAs单电极芯片Bonding 状态对比
Photo：
(2) 第二焊点不得超过支架键合区域范围之内，如图2所示.
(3)第一焊点球径A约是引线丝直径Ø的3.5倍（现行1.2MIL金线使用，Ball Size 中心值控制在105um）左右，金球Ball形变均匀良好，引线与球同心，第二焊点形状如楔形，其宽度D约是引线直径Ø的4倍（即目标值：120um）左右，球型厚度H为引线直径Ø的0.6~0.8倍。
金球根部不能有明显的损伤或者变细的现象，第二焊点楔形处不能有明显裂纹。
图3为劈刀作用金球形变Ball形态的示意图。
图4 第二焊点形状：
（4）键合后其其他表现技术要求规范：
无多余焊丝，无掉片，无损伤芯片，无压伤电极。
芯片表面不能有因键合而造成的金属熔渣、断丝和其他不能排除的污染物。
Loop拱丝无短路，无塌丝，无勾丝。
2.2 拉力测试
拉力测试被广泛用在热超声焊线中，它是一种破坏性的测试，能够测试出最薄弱的断点，测试点和Loop拱线的特点直接影响测量数值得大小。
测试方法：在键合金线的下方施加一个向上的拉力使键合部从芯片表面被拉开，并对拉力的大小进行测量。
拉线测试所需设DAGE4000系列拉力测试治具：拉线测试设备（键合力度拉。