金丝引线键合焊线机

来源: | 作者:PanYunKJ | 发布时间: 2023-01-13 | 52 次浏览 | 分享到:
键合设备不同,键合工具不同,热超声形成的球形键合也不同(有的是超声波键合,有的是热压键合)。

AU-AL键合方式的技术特点

通常,可靠性数据可用于将一种金属材料的球键合到另一种金属材料的薄膜焊盘;然而,一些新的键合条件可能需要转换,在这种情况下引线焊盘是上述焊盘的金属材料,焊盘是上述引线的金属材料。


直觉上,人们可能认为这不会改变冶金结合性或结合可靠性。虽然直觉往往是错误的,但在检查键合期间和之后存在的冶金时,很明显会出现显着差异。

首先考虑绑定方法。 Au 球与含 1% Si 的 Al 膜焊盘在较高温度下(约 150~200 °C)热超声球形键合,以及在室温下与含 1% Si 的 Al 线薄(或厚)键合 Au 膜的超声波楔形键合垫是完全不同的。

键合设备不同,键合工具不同,热超声形成的球形键合也不同(有的是超声波键合,有的是热压键合)。在这个键合过程中,封装会在高温下持续数分钟,大量最初形成的金属间化合物会在键合界面上继续生长,而对于低温超声键合,只有在键合过程中产生的金属间化合物实际焊接工艺数量。

对于Au球在半导体芯片Al焊盘上的球形键合,Al金属层的厚度(≤1um)比变形的Au球薄很多(细间距3~10um,粗间距更大) 。因此,在模塑料的固化、老化或生命周期环境中会形成富含金属的金属间化合物,并且当Al线键合在Au膜上时,金属间化合物的形成速率是不同的。

此外,柯肯德尔空洞通常与特定的金属间化合物有关,例如 Au 线在 Al 金属层上的键合中的富 Au 相、Au,Al 和 Au,Al,这在过渡冶金材料组合中可能不会形成这些金属间化合物。这将导致可靠性低于将 Al 线楔形键合到纯 Au 薄膜。

其他未转化的情况可能与金属材料的硬度有关:在硬的Ni膜层上可以使用软Al丝进行US键合,但金属材料转化后将无法形成焊缝,并且硬的Ni线会沉到软的Al焊盘上。使Ni变形所需的超声波能量非常大,会形成弹坑现象,损坏下面的所有半导体。