张玉佩，张 茹，戎光荣

（烟台台芯电子科技有限公司，山东烟台 260046）

1 引言

随着能源利用与环境不断地向可持续性方向发展，功率器件在各类能源系统中的应用越来越广泛。绝缘栅双极型晶体管（IGBT）具备众多优点，且在高压、大电流方面具有极大的发展潜力，因此被广泛应用于多种行业[1]。

由于功率器件要耐高电压大电流，引线键合的键合点质量直接影响IGBT模块的可靠性，因此提高IGBT引线键合强度，降低引线脱落的概率，有助于提高器件的稳定性和寿命，键合参数优化、材料选择、键合工具的正确使用是提高键合可靠性的主要途径，其中最关键的是键合参数的优化。

本文结合功率器件自身特性，研究多键合点情况下芯片区域第一键合点和第二键合点参数特征，通过测试键合点的剪切力，研究键合参数与键合质量的关系。首先采用单因子法，分别对不同因素进行研究，确定出各因素的水平，然后使用正交试验法得出最佳键合参数组合，并对比第一键合点和第二键合点的差异。

2 功率器件引线键合工艺

2.1 键合材料

常用于键合的原材料有金、铜和铝。金线成本较高，适用于小电流产品；铜线成本远低于金线，机械强度高，焊接后线弧具有良好的稳定性，适用于大电流应用，但是容易发生氧化，键合过程需要气体保护，键合点容易开裂。IGBT作为大功率器件，引线中有大电流通过，因此通常采用高纯粗铝线键合。

2.2 键合方式

按照超声能量分类，应用范围较广的引线键合工艺主要是热超声球形键合、超声楔形键合[2]，2种键合方式如图1所示。……