分按能量原理、按焊点形态两套分类,LED、半导体封测车间最常用。
一、按能量/焊接原理分3大类
1. 热超声键合 Thermosonic(量产主流)
温度+压力+超声波三者协同;基板加热120‑200℃。
• 代表:金线球焊、铜线球焊(ASM、KNS焊线机主力工艺)
• 特点:温度不高,芯片不易损伤,强度高,速度快,适合细间距大批量;铜线需要氮气保护防氧化。
2. 超声键合 Ultrasonic(冷焊,无加热)
只靠压力+超声振动,常温焊接,不需要加热基板。
• 代表:铝线楔焊、粗铝带焊(功率器件、IGBT、部分LED)
• 特点:低温,避免高温对器件伤害;焊点是楔形;缺点打线有方向性,效率低于球焊。
3. 热压键合 Thermocompression(老式工艺,现已很少)
只靠高温300‑450℃+压力,无超声。
早期金丝工艺,温度太高,容易烧坏芯片,现在基本淘汰,只少量特种器件使用。
二、按焊点结构形态分2大类(车间最常说)
1)球焊 Ball Bond(球形键合)
• 第一焊点:EFO电火花烧出金属小球压在芯片焊盘;第二焊点鱼尾/缝合点打基板。
• 线材:金线、铜线
• 设备:全自动球焊焊线机(ASM‑iHawk、KNS‑8028等)
• 优点:无方向性,引线弧度Loop灵活,速度快,高密度IO;消费LED、IC大量使用。
• 缺点:铜线必须氮气保护,铜易氧化;铜铝IMC管控难度高于金。
2)楔焊 Wedge Bond(楔形键合)
• 两点全部是楔形压点,不烧球,劈刀平行送线。
• 线材:铝线、铝硅线、粗铝带,也可金丝楔焊
• 优点:可以做很粗的线/铝带,载流大,适合功率器件;焊盘间距可以做很小。
• 缺点:有方向性,走线方向受限,机台速度慢。
三、按引线材料区分(对应不同工艺组合)
1. 金线:热超声球焊,工艺最稳,成本高,IMC脆化是主要失效点。
2. 铜线:热超声球焊,氮气保护,成本低;硬度大,容易伤Al焊盘,空洞、氧化管控重点。
3. 铝线(Al‑Si):超声楔焊,常温工艺,功率器件、大功率LED常用。
快速选型总结(车间实操)
• LED照明、显示屏、普通IC:热超声球焊(金线/铜线)
• 大功率、功率器件、IGBT:超声楔焊(铝线/铝带)
• 老旧/特种器件:极少使用纯热压键