引線(xiàn)鍵合（Wire Bonding）技術(shù)由于工藝成熟簡(jiǎn)單，靈活性高，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等在封裝界被廣泛應(yīng)用。它適用于各種材料和尺寸的芯片，能夠適應(yīng)不同的應(yīng)用場(chǎng)景如消費(fèi)電子、汽車(chē)電子和航空航天等領(lǐng)域。

引線(xiàn)鍵合是將細(xì)小的金屬線(xiàn)（通常是金、銅、鋁）連接到半導(dǎo)體芯片的I/O焊盤(pán)和外部引腳之間，以實(shí)現(xiàn)芯片與其他設(shè)備封裝元件之間的電信號(hào)傳輸。這個(gè)過(guò)程通常在室溫下進(jìn)行，依靠超聲波壓力和熱能以促進(jìn)金屬絲的金屬元素在鍵合層間形成金屬擴(kuò)散以形成牢固焊接，鍵合過(guò)程如圖所示。

圖1 引線(xiàn)鍵合工藝過(guò)程

引線(xiàn)鍵合技術(shù)最早出現(xiàn)于上世紀(jì)50年代，最早的主流引線(xiàn)鍵合技術(shù)為手工鍵合，效率低下且鍵合質(zhì)量不穩(wěn)定。60年代時(shí)在電子封裝領(lǐng)域開(kāi)始逐步被廣泛的應(yīng)用，自動(dòng)鍵合技術(shù)在此時(shí)開(kāi)始初有規(guī)模。發(fā)展到80年代時(shí)，自動(dòng)鍵合技術(shù)已逐漸成熟。金絲由于其優(yōu)越的延展性、可塑性、以及優(yōu)越的抗氧化、耐腐蝕性成為引線(xiàn)鍵合工藝中的首選材料。

圖2 引線(xiàn)鍵合

金絲鍵合在半導(dǎo)體封裝和微電子制造領(lǐng)域中具有許多優(yōu)點(diǎn)：

1. 導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性：金具有優(yōu)異的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，能夠有效地傳輸電流和散發(fā)熱量，從而提高器件的整體性能；

2. 抗氧化性和耐腐蝕性：金是一種惰性金屬，不易氧化和腐蝕，這使得金絲鍵合的器件具有更長(zhǎng)的使用壽命和更高的可靠性；

3. 鍵合強(qiáng)度高：金絲形成的鍵合強(qiáng)度高，能夠承受較大的機(jī)械應(yīng)力和溫度變化；

4. 加工性能好：金絲具有良好的柔韌性和延展性，易于加工和成型，適合各種復(fù)雜的鍵合工藝；

5. 適應(yīng)性強(qiáng)：金與銀、銅界面金屬層形成可靠接頭，能夠適應(yīng)不同的應(yīng)用場(chǎng)景和封裝需求；

6. 鍵合過(guò)程穩(wěn)定：金絲鍵合過(guò)程穩(wěn)定，鍵合質(zhì)量一致性高，適合大規(guī)模生產(chǎn)和自動(dòng)化制造；

7. 生物相容性：金具有良好的生物相容性，適用于醫(yī)療電子設(shè)備和其他需要與人體接觸的應(yīng)用場(chǎng)景。

隨著芯片向著小型化的發(fā)展，鍵合密度開(kāi)始變得更加密集，這對(duì)鍵合線(xiàn)無(wú)論是機(jī)械性能或是穩(wěn)定性能上都有更大的要求。金絲鍵合為目前滿(mǎn)足高溫、高集成以及高可靠性封裝的最優(yōu)引線(xiàn)鍵合方案。

圖3 引線(xiàn)鍵合中用的金絲

先藝電子的鍵合金絲、金帶Au含量高達(dá)99.99%，通過(guò)嚴(yán)格的雜質(zhì)管控及精密加工工藝制得尺寸精準(zhǔn)、表面潔凈無(wú)缺陷的高質(zhì)量產(chǎn)品。我們面向不同領(lǐng)域的需求提供最細(xì)可達(dá)φ15μm的鍵合金絲，可匹配球形鍵合、楔形鍵合、植球等應(yīng)用，同時(shí)也可根據(jù)客戶(hù)要求對(duì)金絲的力學(xué)性能予以調(diào)整。下表展示了先藝電子常規(guī)金絲規(guī)格及性能參數(shù)。

對(duì)于金絲絲徑的選用，應(yīng)遵循以下選用原則：

1. 根據(jù)鍵合方式不同，球形鍵合的絲徑不要超過(guò)焊盤(pán)尺寸的1/4 ,楔形鍵合則不超過(guò)焊盤(pán)尺寸的1/3；鍵合接頭一般為絲徑的2.5-3.5倍，且不超過(guò)焊盤(pán)尺寸的3/4；

2. 根據(jù)載流需求，設(shè)計(jì)方案中的最大載流應(yīng)低于所選擇金絲絲徑對(duì)應(yīng)熔斷電流的50%-70%，以確保金絲鍵合器件的長(zhǎng)期穩(wěn)定工作。

3. 根據(jù)鍵合金絲長(zhǎng)度，一般要求鍵合金絲長(zhǎng)度不應(yīng)大于絲徑的100倍，否則會(huì)出現(xiàn)金絲塌陷不良；

4. 根據(jù)線(xiàn)間距，防止工作中的電磁串?dāng)_，一般要求金絲間距應(yīng)大于3-5倍絲徑，焊盤(pán)焊球間距應(yīng)大于1.5倍絲徑。

射頻器件通常工作在較高的頻率范圍內(nèi)，對(duì)高頻性能的要非常的高。金絲鍵合會(huì)引入不必要的寄生電感對(duì)器件的高頻性能產(chǎn)生影響，導(dǎo)致高頻器件惡化。而金帶的導(dǎo)入能夠?qū)@種不良有很大的改善。相對(duì)于金絲，金帶在高頻器件中的應(yīng)用有以下優(yōu)點(diǎn)：  

1. 低寄生電感：金帶的扁平形狀可以增大平面寬度，提供更低的寄生電感和電阻，從而在高頻下表現(xiàn)出更好的性能；

2. 良好的機(jī)械穩(wěn)定性：金帶的寬度和厚度可以提供更大的接觸面積和更強(qiáng)的鍵合力，從而提高器件的耐用性和可靠性；

3. 高散熱性：扁平金帶相較于金絲而言有更多的扇熱面積；

4. 工藝適應(yīng)性：適用各種不同的鍵合工藝，如熱壓焊、超聲波鍵合和電阻點(diǎn)焊等，能夠滿(mǎn)足不同的高頻器件的封裝需求；

圖4 金帶鍵合

下表為先藝電子常規(guī)金帶規(guī)格：

*金帶寬度及厚度可根據(jù)客戶(hù)需求進(jìn)行定制