芯片互连引线键合技术
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·陶瓷和塑料BGA、SCP和MCP ·陶瓷和塑料封装QFP ·芯片尺寸封装 (CSP)
超声波发生器使劈刀发生水平弹性振动，同时施加向下压 力。劈刀在两种力作用下带动引线在焊区金属表面迅速摩 擦，引线发生塑性变形，与键合区紧密接触完成焊接。常 用于Al丝键合，键合点两端都是楔形 。
热超声键合（金丝球）：用于Au和Cu丝的键合。采用超 声波能量，键合时要提供外加热源。
超声压头
Al 丝
芯片电极
基板电极
1. 定位（第一次键合）
加压 超声波振动
2. 键合
拉引
3. 定位（第2次键合）
4. 键合－切断
超声键合法工艺过程
超声键合实物图
引线键合接点外形
球形键合
第一键合点
第二键合点
楔形键合
第一键合点
第二键合点
引线键合技术实例
采用导线键合的芯片互连
特点及应用范围
低成本、高可靠、高产量等特点使得WB成为芯片互 连主要工艺方法，用于下列封装:
微互连技术之
引线键合技术
裸芯片 组装技
术
• 载带自动键合法 • 引线连接法 • 梁式引线法 • 倒装芯片法
微互联技术
倒装焊 微互联
技术
• C4法 • 表层回流互联法
压接倒 装互联
技术
• 导电性沾结剂连接 法
• 各向异性导电膜链 接法
• 利用表面电镀Au的 树脂微球进行连接 的方式
引线键合技术(WB)
引线键合技术是将半导体裸芯片（Die）焊区与 微电子封装的I/O引线或基板上的金属布线焊区 （Pad）用金属细丝连接起来的工艺技术。
引线键合技术作用机理
提供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，使得引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。引线键 合键合接点形状主要有楔形和球形，两键合接点形状可以 相同或不同。
在压力、温度的作用下形成连接
4Байду номын сангаас
压头上升
压头高速运动到第二键合点，形成弧形
第 一 键 合 点 的 形 状
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
第二键合点
球形焊点
丝球焊点形状
契形焊点
热压球焊点的外观
超声键合作用机理
引线键合技术分类
常用引线键合方式有三种： ➢ 热压键合<TCB> ➢ 超声键合<USB> ➢ 热超声波（金丝球）键<TSB>
热压键合作用机理
利用加压和加热，使金属丝与焊区接触面原子间 达到原子引力范围，实现键合。一端是球形，一 端是楔形 ，常用于Au丝键合。
1
2
压头下降，焊球被锁定在端部中央
3
超声波发生器使劈刀发生水平弹性振动，同时施加向下压 力。劈刀在两种力作用下带动引线在焊区金属表面迅速摩 擦，引线发生塑性变形，与键合区紧密接触完成焊接。常 用于Al丝键合，键合点两端都是楔形 。
热超声键合（金丝球）：用于Au和Cu丝的键合。采用超 声波能量，键合时要提供外加热源。
超声压头
Al 丝
芯片电极
基板电极
1. 定位（第一次键合）
加压 超声波振动
2. 键合
拉引
3. 定位（第2次键合）
4. 键合－切断
超声键合法工艺过程
超声键合实物图
引线键合接点外形
球形键合
第一键合点
第二键合点
楔形键合
第一键合点
第二键合点
引线键合技术实例
采用导线键合的芯片互连
特点及应用范围
低成本、高可靠、高产量等特点使得WB成为芯片互 连主要工艺方法，用于下列封装:
微互连技术之
引线键合技术
裸芯片 组装技
术
• 载带自动键合法 • 引线连接法 • 梁式引线法 • 倒装芯片法
微互联技术
倒装焊 微互联
技术
• C4法 • 表层回流互联法
压接倒 装互联
技术
• 导电性沾结剂连接 法
• 各向异性导电膜链 接法
• 利用表面电镀Au的 树脂微球进行连接 的方式
引线键合技术(WB)
引线键合技术是将半导体裸芯片（Die）焊区与 微电子封装的I/O引线或基板上的金属布线焊区 （Pad）用金属细丝连接起来的工艺技术。
引线键合技术作用机理
提供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，使得引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。引线键 合键合接点形状主要有楔形和球形，两键合接点形状可以 相同或不同。
在压力、温度的作用下形成连接
4Байду номын сангаас
压头上升
压头高速运动到第二键合点，形成弧形
第 一 键 合 点 的 形 状
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
第二键合点
球形焊点
丝球焊点形状
契形焊点
热压球焊点的外观
超声键合作用机理
引线键合技术分类
常用引线键合方式有三种： ➢ 热压键合<TCB> ➢ 超声键合<USB> ➢ 热超声波（金丝球）键<TSB>
热压键合作用机理
利用加压和加热，使金属丝与焊区接触面原子间 达到原子引力范围，实现键合。一端是球形，一 端是楔形 ，常用于Au丝键合。
1
2
压头下降，焊球被锁定在端部中央
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