常 亮，孙 彬，徐品烈，赵玉民，张彩山

( 中国电子科技集团公司第四十五研究所，北京100176)

引线键合（Wire Bonding）是半导体封装中重要的工艺技术之一，目的是将金属引线的两端分别与芯片和管脚焊接从而形成电气连接。在键合过程中，引线在超声能量、压力或热量的共同作用下，与焊盘金属接触并发生原子间扩散而达到键合的目的。

金丝引线键合是引线键合工艺的一种，它是一种通过超声振动和键合力的共同作用，在基板加热或金丝加热的情况下，将金丝引线分别键合到芯片焊盘和基板引脚上，以实现芯片与基板电路间物理互连的方法。

金丝引线主要有两种引线键合技术，金丝球键合（ball bonding）和金丝楔形键合（wedge bonding）。两种引线键合技术的基本工艺步骤都包括：在芯片表面进行第一焊点焊接、形成连通两点的线弧、在引线框架或基板上形成第二焊点。其不同之处在于金丝球键合第一焊点在焊接前通过电子打火会形成一个焊球（free air ball-FAB），同时，由于金丝烧球后形状为圆型，具备多方向焊接的功能。因此，出现了更为灵活的压球键合和垫球键合的方法。

据统计，在半导体微电子封装中，半导体器件的失效约有1/4 至1/3 是由芯片互连引起。金丝引线键合导致的失效和可靠性降低，带来的损失远大于其工艺本身的损失。通过对金丝引线键合工艺失效模式的研究，分析影响金丝引线键合失效的各种因素，提出的解决措施有助于整个封装工艺的质量提升、生产效率提高和产品成本降低。……