集成电路封装中的引线键合技术研究

集成电路封装中的引线键合技术研究
摘要：本文以集成电路封装系统为研究对象，对其中的引线键合技术的工艺内
容进行研究分析。

在简要介绍引线键合技术基础的前提下，分析多种类型的键合
技术，并重点在键合技术基础条件上，就温度、时间、键合工具、引线材料、键
合机理这四方面内容进行细化说明。

关键词：集成电路；封装处理；引线缝合
引言
集成电路封装技术，受到电气设备高速发展的影响，在行业领域与科技条件
的带动下，呈现出了高速率的发展条件。

为了适应整体行业的发展状态，需要对
其中的技术条件进行升级，尤其在键合技术内容中，需在简要介绍基本概念内容
的基础上，引出整体技术应用要点，为相关研究提供参阅材料。

一、引线键合技术概述
引线键合技术，将技术细线作为材料与技术基础，通过对热、压力、超声波
等能量条件的利用，实现金属引线与基板焊盘之间的紧密焊合状态。

此项技术，
是芯片技术领域中极为常见的技术手段，是维护电力互联状态、执行信息通信功
能的基础性技术条件。

在理性的控制状态下，引线与极板之间，会出现电子共享
或原子扩散，并在联众金属间，出现原子量级的键合状态。

功能属性上，引线键
合技术，将核心元件作为工作对象，对其行使导出与引入功能，以此展示自身技
术条件在集成电路封装中的技术应用价值。

二、多类型键合技术分析
集成电路的设置，可以分为多道操作工艺，并在磨片、划片、装片、烘箱、
键合、塑封等多项技术工序中，完成整体的技术管理。

在IC封装技术条件下，芯片与引线之间的连接状态，是电源与信息号连接的基础，在连接方式上，呈现出
倒装焊、载带自动焊、引线键合三种技术类型。

在应用条件上，引线键合表现出
明显的技术优势。

而在传统封装条件下，引线键合技术也表现出一定的特异化内容，通常会使用球形焊接的流程工艺形式。

球形焊接技术，首先要设置第一点焊接，并将其位置固定在芯片表面。

然后
通过线弧的成型处理，引导出第二点焊接，并将其设置在引线框架或者基板的表面。

技术原理上，通过离子化的空气间隙，引导出“电子火焰熄灭”现象，并在形
成金属球的过程中，产生所谓的自由空气球，表现出技术条件下独有的特征属性。

而在键合处理的过程中，这一技术条件，表现出了明显的精度优势，可以分别在
不同的方向上作出补偿控制点，以此保证整体焊接处理的合理状态[1]。

整体角度出发，键合技术需遵照基本的工艺条件设置需求，在基础设备、键
合时间、键合温度等多方面内容的控制条件下，保证整体键合操作工艺的合理化
状态。

尤其在键合机台压与功率的控制上，应尊重超声功率的基本应用条件，将
焊线与接触面保持在相对较为松软的条件下，在输入能量的同时，保证物质分子
态结构之间的嵌合，完成新形状的塑造。

三、键合技术的基础条件说明
（一）温度条件
温度是控制键合操作的重要指标，对整体技术的应用合理性状态，有着直接
且绝对的影响。

适当的温度条件，是执行引线键合的基础。

在键合处理中，温度
所产生的能量条件，会消除在键合接触面中产生的氧化物质，可以有效地提高键
合处理的技术效果。

针对这一问题，技术领域进行了大量的研究实践分析，并确
定了统一的键合操作最优温度状态。

通常情况下，将200℃-240℃，作为最优化
的键合消耗条件，如果键合处理中的环境温度低于这一温度条件，就无法发挥消
除氧化层的技术处理效果。

反之，如果高于这一温度区间，对键合技术的应用条件，也会造成危害，并在接触面上，增加出现氧化物的概率。

因此，需要对键合
的温度进行系统化的控制，使其在相应的温度区间中，维护键合技术处理的有效性，提高整体集成封装技术的适应性条件。

（二）时间条件
键合操作，是一个流程化的技术过程中，虽然所用的时间相对较为短暂，但
在整体的键合处理中，也会随着键合点位置的变化，表现出明显的差异性条件。

通常情况下，键合处理所消耗的实践越长，键合球吸收的能量也就相对越多，这
一条件，直接增加了键合接触界面的直径参数。

此时，会对键合界面的强度起到
明显的强化效果，但是这种条件也会相应的缩减键合的强度。

同时，如果键合的
时间过长，会大大的增加键合点的范围，增加键合空洞的形成概率。

因此，键合
处理的技术过程中，需要对实际技术条件进行分析，在确定具体应用环境的同时，合理控制键合时间，以此保证整体键合处理的有效性，为整体集成电路封装处理
的优化奠定基础。

（三）键合工具
引线键合处理中，需要使用特定的提供具设备，在执行能量传递工作的过程中，保证操作界面的良性键合效果。

通常情况下，键合设备工具，需要针对键合
技术的应用形式，分别对超声波、热量、压力等不同类型的能量形态进行传递了，同时还需要将键合所用的引线材料固定的工具上，以此保证技术操作处理的有效性。

而不同的键合处理方法与流程，所选用的键合工具也有所差异[2]。

例如，在
楔形键合技术中，主要通过楔形劈刀设备，完成键合操作，而其材质，主要由碳
钛合金或者钨碳材料组成。

又如，在球形键合技术中，会将毛细管劈刀设备作为
操作工具，而其材质大多为陶瓷材料，明显的区别于楔形键合设备。

另外，无论
是哪一种键合工具，其应用中的大小型号，都会对整体键合处理的精度与稳定性
状态产生影响，需要得到相关技术人员的重视，并在应用作出必要的调整。

（四）引线材料
引线材料是键合技术处理中的基础，常见的引线多为铜、铝、金等技术材料。

铜线的应用最为普遍，在经过键合处理之后，通常无需进行二次封装处理。

同时，在使用铜线进行键合处理的过程中，可以有效地降低杂物的出现概率，避免劈刀
出现堵塞问题，保证良好的运行状态。

在键合处理的过程中，需要重点关注铜丝
结构的强度属性与延展性状态，并在优化铜丝纯度的同时，使其应用价值得到保证。

另外，在实践过程中发现，在铜丝的引线材料中，适当的加入其它元素的金
属物质，会使铜丝在键合处理中发生明显的质量变化，并展现出差异化特征。

以金线为材料基础的键合技术，在实际应用中，也有明显的技术优势，并在
封装实务操作中，具有一定代表性。

技术操作中，用于金线键合的设备，应使用
电火花将金丝端部转换为球形结构，然后在焊压点与金丝连接位置，使用热超声
技术完成处理。

这一条件下，使接触面发生变化，并在形成氧化膜的同时完成IC
芯片的球焊处理，保证金线焊材使用的合理性状态。

金线键合处理中，还需对劈
刀设备进行使用管理，在劈刀达到一定使用次数之后，及时进行更换，以此保证
设备使用质量条件，而为了维护整体技术的合理性，还需对设备更换情况进行记录，使技术管理的内容更加全面。

另外，在金线材料的使用中，应当调整并控制
整体工序内容与操作方法，在上料、固定等工作中保证金线应用技术的合理性。

（五）键合机理
集成电路封装中的引线键合技术，需要对其中的键合机理进行分析，并在确
定引线键合能量来源类型的基础上，保证后续技术应用条件的优化状态，实现整
体引线键合技术的升级管理。

无论是超声能源还是热压能源，其核心原理都是对
劈刀产生影响，使其在震动过程中，放大振幅，并在接触面的技术处理中，完成
技术处理的客观需要。

通过对接触面氧化物质的控制，保证引线与结构的结合状态，保证技术的合理性状态。

总结
综上，集成电路的发展，需要将其中的键合技术工艺进行升级。

在不断完善、调整当前技术应用条件的过程中，使键合技术与时代科技相对接，以此，在跟随
科技发展步伐的同时，为技术应用创造更加开阔的环境，使其在自身技术特征的
引导下，适应知识经济的市场化发展条件，为集成电路的发展贡献基础动力。

参考文献：
[1]余晓畅，赵建村，虞益挺.像素级光学滤波-探测集成器件的研究进展[J].光
学精密工程，2019（05）：999-1012.
[2]向静，李玖娟，王翀，等.等离子诱发干膜表面改性及在均匀电镀中的应用[J].复旦学报（自然科学版），2018，57（04）：499-503.。