电子制造封装互连中绝大部分电气连 接方式还是主要以超声引线键合来实现的,根据能量输入方式的不同,可将其分为超声楔形键合与热超声球形键合两种方式。相较于超声楔形键合技术,以无方向性、键合速度快为优势的热超声球形键合技术需要对连接部位进行局部预热与烧球,故使得其在工业界受青睐程度就不如超声楔形键合.
Wedge Bonder也叫楔形键合机是一种用于半导体和电子制造中的关键设备,用于将细线(通常是金线或铝线)连接到集成电路的焊盘或引线框架上。用于将集成栅双极晶体管 (IGBT) 芯片连接到基板,通常通过引线键合。该机器使用楔形键合技术,该技术涉及使用热量、压力和超声波能量将细金属线键合到设备和基板上的焊盘上。
以下基于IGBT楔形键合机分享一些技术总结:
导线放置精度:导线键合的关键挑战之一是确保键合导线的正确放置。放置错误会导致电气连接变弱或键合时产生机械应力,最终导致故障。这对于处理大功率的 IGBT 器件尤为重要。
键合质量控制:在所有连接中实现均匀的键合强度至关重要,尤其是在大电流流动的功率半导体应用中。键合质量的变化可能导致高负载条件下的性能下降或故障。键合过程必须针对不同的导线材料和基板表面进行精细调整。
热管理:IGBT 器件通常会产生大量热量。键合机必须在键合过程中仔细控制温度,以避免损坏敏感元件。温度管理不当可能会导致键合不充分(冷键合)或 IGBT 器件损坏(过热)。
超声波能量控制:在键合过程中使用超声波能量带来了另一个挑战。能量过多会导致键合退化,而能量过少会导致键合不牢固或不完整。精细控制超声波功率和频率对于保持一致的键合质量至关重要。
导线处理:处理细而脆弱的键合导线而不造成损坏或错位是另一个难题。导线必须穿过键合头并精确放置,以避免弯曲、扭结或拉伸,因为这可能会影响键合的完整性。
双头设置的对准:在双头系统中,两个头的精确对准对于确保两个键合同时在正确的位置进行至关重要。头之间的错位可能导致键合不对称或键合点之间的串扰,从而导致性能不一致。
设备校准:键合机需要定期校准,以确保其在最佳参数范围内运行。定期校准检查对于确保正确的超声波输出、热量施加、压力和导线送入速率是必要的。
材料兼容性:不同的基板和导线材料具有不同的物理特性。键合机必须适应这些变化以确保最佳键合质量,这可能涉及改变温度、压力或超声波频率等键合参数。
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