芯片互连引线键合技术课件

微微互连技术之互连技术之引线键合技术微互连技术之引线键合技术裸芯片裸芯片组装技装技术载带自自动键合法合法引引线连接法接法梁式引梁式引线法法倒装芯片法倒装芯片法倒装倒装焊微互微互联技技术C4法法表表层回流互回流互联法法压接倒接倒装互装互联技技术导电性沾性沾结剂连接接法法各向异性各向异性导电膜膜链接法接法利用表面利用表面电镀Au的的树脂微球脂微球进行行连接接的方式的方式微互联技术裸芯片组装技术载带自动键合法引线连接法梁式引线法倒装芯片法倒引线键合技术引线键合技术(WB)引线键合技术是将半导体裸芯片（引线键合技术是将半导体裸芯片（DieDie）焊区）焊区与微电子封装的与微电子封装的I/OI/O引线或基板上的金属布线焊区引线或基板上的金属布线焊区（PadPad）用金属细丝连接起来的工艺技术。）用金属细丝连接起来的工艺技术。引线键合技术(WB)引线键合技术是将半导体裸芯片（D 提供能量破坏被焊表面的氧化层和污染物，使焊区金提供能量破坏被焊表面的氧化层和污染物，使焊区金属产生塑性变形，使得引线与被焊面紧密接触，达到原子属产生塑性变形，使得引线与被焊面紧密接触，达到原子间引力范围并导致界面间原子扩散而形成焊合点。引线键间引力范围并导致界面间原子扩散而形成焊合点。引线键合键合接点形状主要有楔形和球形，两键合接点形状可以合键合接点形状主要有楔形和球形，两键合接点形状可以相同或不同。相同或不同。引线键合技术作用机理引线键合技术作用机理 提供能量破坏被焊表面的氧化层和污染物，使焊区金属产生引线键合技术分类引线键合技术分类 常用引线键合方式有三种：常用引线键合方式有三种：热压键合热压键合 超声键合超声键合 热超声波（金丝球）键热超声波（金丝球）键引线键合技术分类 常用引线键合方式有三种：热压键热压键合合作用机理作用机理利用加利用加压和加和加热，使金属，使金属丝与与焊区接触面原子区接触面原子间达到原子引力范达到原子引力范围，实现键合。一端是球形，一合。一端是球形，一端是楔形端是楔形，常用于，常用于Au丝键合。合。热压键合作用机理利用加压和加热，使金属丝与焊区接触面原子间压头下降，焊球被锁定在端部中央压头下降，焊球被锁定在端部中央压头上升压头上升压头高速运动到第二键合点，形成弧形压头高速运动到第二键合点，形成弧形在压力、温度的作用下形成连接在压力、温度的作用下形成连接1432压头下降，焊球被锁定在端部中央压头上升压头高速运动到第二键合第第一一键键合合点点的的形形状状第在压力、温度作用下形成第二点连接在压力、温度作用下形成第二点连接压头上升至一定位置，送出尾丝压头上升至一定位置，送出尾丝引燃电弧，形成焊球进入下一键合循环引燃电弧，形成焊球进入下一键合循环夹住引线，拉断尾丝夹住引线，拉断尾丝5678在压力、温度作用下形成第二点连接压头上升至一定位置，送出尾丝第二键合点第二键合点第二键合点契形焊点契形焊点丝球焊点形状丝球焊点形状球形焊点球形焊点契形焊点丝球焊点形状球形焊点芯片互连引线键合技术课件热压球焊点的外观热压球焊点的外观热压球焊点的外观超超声声波波发发生生器器使使劈劈刀刀发发生生水水平平弹弹性性振振动动，同同时时施施加加向向下下压压力力。劈劈刀刀在在两两种种力力作作用用下下带带动动引引线线在在焊焊区区金金属属表表面面迅迅速速摩摩擦擦，引引线线发发生生塑塑性性变变形形，与与键键合合区区紧紧密密接接触触完完成成焊焊接接。常常用于用于AlAl丝键合，键合点两端都是丝键合，键合点两端都是楔形楔形 。热热超超声声键键合合（金金丝丝球球）：用用于于AuAu和和CuCu丝丝的的键键合合。采采用用超超声声波能量，键合时要提供外加热源。波能量，键合时要提供外加热源。超声键合超声键合作用机理作用机理超声波发生器使劈刀发生水平弹性振动，同时施加向下压力。劈刀在3.定位（第2次键合）1.定位（第一次键合）超声压头Al 丝基板电极芯片电极2.键合加压超声波振动4.键合切断拉引超声键合法工艺过程超声键合法工艺过程3.定位（第2次键合）1.定位（第一次键合）超声压头Al超声键合实物图超声键合实物图超声键合实物图 球形键合球形键合 第一键合点第一键合点 第二键合点第二键合点 楔形键合楔形键合 第一键合点第一键合点 第二键合点第二键合点 引线键合接点外形引线键合接点外形 球形键合 第一键合点 采用导线键合的芯片互连采用导线键合的芯片互连引线键合技术实例引线键合技术实例采用导线键合的芯片互连引线键合技术实例 低成本、高可靠、高产量等特点使得低成本、高可靠、高产量等特点使得WBWB成为芯片互成为芯片互连主要工艺方法，用于下列封装连主要工艺方法，用于下列封装:陶瓷和塑料陶瓷和塑料BGABGA、SCPSCP和和MCPMCP陶瓷和塑料封装陶瓷和塑料封装QFPQFP芯片尺寸封装芯片尺寸封装 (CSP)(CSP)特点及应用范围特点及应用范围 低成本、高可靠、高产量等特点使得WB成为芯片互连主要