电子制造展|浅谈集成电路封装工艺——铝线键合

今天电子制造展小编来聊一聊集成电路封装工艺——铝线键合。

铝线键合

将半导体芯片压焊区与框架引脚之间用铝线连接起来的封装工艺技术!季丰电子所拥有的ASM绑定焊线机AB550为桌面式焊线机，其为全自动超声波焊线机，应用于细铝线的引线键合，主要应用于COB及PCB领域。

电子制造展浅谈铝线键合的原理与过程

铝线键合是一种常见的封装技术，广泛应用于电子器件的制造中。这种技术利用热、压力和金属表面的特性，将铝线与芯片或其他金属基底键合在一起，从而提供良好的电气和机械连接。

铝线键合的过程主要涉及到超声波键合的原理。在这个过程中，压电陶瓷将超声发生器产生的高频正弦功率信号转变成机械振动，这些振动经过传输放大并汇聚后作用在键合界面上。在机械能和键合力的作用下，铝线与界面发生摩擦，去除沾污并将界面氧化膜破碎，使纯净的金属表面原子在温升及高频振动下变为激活状态。当共价键的金属原子接近到纳米级的距离时，就有可能通过共用电子形成原子间的电子桥，从而实现铝线与芯片或其他金属基底的键合。

铝线键合的过程可以分为几个阶段。首先，超声能量促使铝线软化变形。然后，超声波通过铝线传到键合界面，这一波的形式是一种与脉冲方向垂直的对键合表面的周期性切入的行为。在这个过程中，键合界面上的材料会发生一系列的变化，包括去除沾污、破碎氧化膜、激活金属表面原子等，以实现铝线与界面的良好键合。

然而，铝线键合过程中也存在一些挑战和问题。例如，键合区域表面如果存在污染或氧化，将会影响铝线的键合质量和强度。另外，如果为键合提供的能量过小，可能会导致键合质量不够好；如果功率过大，又可能会导致铝线损失，同样影响键合质量。因此，在铝线键合过程中，需要控制好各种参数和条件，以确保键合的质量和可靠性。

针对超薄、高密度Trench芯片，铝线工艺还需要注意一些特殊的问题。例如，铝线第一焊点与沟槽方向应该垂直，以保证铝线与芯片的良好接触和电气连接。同时，在保证过电流能力及焊线效率的前提下，尽量采用小线径多数量的焊线方式，以减少焊点的数量和减小焊线的占用空间，从而适应高密度芯片的要求。

总之，铝线键合是一种重要的电子封装技术，具有广泛的应用前景和重要的应用价值。在铝线键合过程中，需要深入理解其原理和技术要点，并控制好各种参数和条件，以确保键合的质量和可靠性。同时，针对不同类型的芯片和应用场景，还需要采取相应的工艺措施和技术手段，以适应不同的需求和挑战。

电子制造展浅谈铝线键合的特性及优势

铝线键合比金线键合的耗材成本有大幅度降低。

铝线对焊接金属表面要求低，氧化或电镀均可焊接。

焊接时间短，不需任何助焊剂、气体、焊料。

铝线线径粗可承受大电流，广泛应用于功率器件。

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文章来源：封测实验室