1WIREBONDING**

引線鍵合是一種芯片到封裝的互連技術，其中在芯片上的每個 I/O 焊盤與其相關的封裝引腳之間連接一根細金屬線。細線（通常為 25 μm 厚的 Au 線）鍵合在 IC 焊盤和引線框或封裝和基板焊盤之間。引線鍵合是電子封裝中最重要和最關鍵的制造工藝之一。引線鍵合的優點是：

• 高靈活性，因為它是一個點對點的過程
• 低缺陷率或高良率互連處理
• 高可靠性互連結構
• 支持該技術的大型工業基礎設施
• 設備、工具和材料技術的快速進步

引線鍵合互連的缺點包括：

• 由于每個焊線的點對點處理，互連速率較慢
• 芯片到封裝的互連長度長，降低電氣性能
• 芯片到封裝互連所需的占用空間更大

芯片焊盤是鋁（或者是銅）。封裝焊盤接口可以由金屬化引線框架（通常是銅基合金）、金屬化芯片載體-有機層壓板、聚合物薄膜或陶瓷或金屬化印刷電路板組成。對于芯片載體，使用銅作為導體，先鍍鎳，然后鍍金。

大批量生產中使用兩種主要類型的引線鍵合：

i) 球鍵合（>95% 形成的所有引線鍵合）

ii) 楔形粘合

2球鍵合和楔形鍵合

球鍵合

最常見的引線鍵合技術（>95% 形成的所有引線鍵合），使用熱超聲焊接。主要優點：毛細管形鍵合工具是圓形的，因此可以以圓形實現鍵合頭實現簡單高速 x-y 運動。熱超聲球鍵合的基本步驟是：

0. 在啟動鍵合順序之前，使用高精度視覺系統將芯片和引線框圖案放置好。

1）在可控的毛細管鍵合力、中等溫度，給導線和毛細管以超聲波激發（60-120 kHz），與IC的鍵合焊盤形成球鍵合。

2）導線從毛細管中引出，形成導線環。現在在導線和封裝引線框架或芯片載體之間形成新月形接合。

3） 再次放出導線，尾部斷裂，電子火焰熄滅 (EFO) 點火以形成用于下一次鍵合的焊球。

楔形鍵合

大多數WB是在室溫下用鋁線完成的。然而，與傳統的引線鍵合（使用金線并且在鍵合過程中必須施加熱量）不同，在 WB 中，引線是在進行超聲波鍵合的扁平或凹槽楔形工具下進行的，并且在形成第一個鍵之前，從第一個鍵到第二個鍵的線必須定向成直線。

它的優點：

最細的間距（以及更低的鍵合高度）的鍵合能力，主要是因為鍵合可以通過使線變形僅超出原始直徑 25-30% 來形成，而球鍵合則為 60-80%。

楔形鍵合工藝順序包括：

1. 將焊接工具中的夾線移動到與IC鍵合焊盤接觸，并通過超聲波焊接形成芯片側楔形鍵合。
2. 將線材從毛細管中放出，通過提升楔形物形成線環。
3. 將楔形物放置在封裝鍵合位置上，并在導線和封裝引線框架或芯片載體之間形成楔形鍵合。再次，施加超聲波能量和受控的鍵合材料以形成楔離結合。

4）夾住導線后，楔塊向前轉動以使導線在楔離鍵的跟部斷裂，并且鍵合循環在新的位置繼續進行。