引線鍵合（Wire Bonding）技術(shù)由于工藝成熟簡單，靈活性高，易實現(xiàn)自動化等在封裝界被廣泛應用。它適用于各種材料和尺寸的芯片，能夠適應不同的應用場景如消費電子、汽車電子和航空航天等領(lǐng)域。

引線鍵合是將細小的金屬線（通常是金、銅、鋁）連接到半導體芯片的I/O焊盤和外部引腳之間，以實現(xiàn)芯片與其他設(shè)備封裝元件之間的電信號傳輸。這個過程通常在室溫下進行，依靠超聲波壓力和熱能以促進金屬絲的金屬元素在鍵合層間形成金屬擴散以形成牢固焊接，鍵合過程如圖所示。

圖1 引線鍵合工藝過程

引線鍵合技術(shù)最早出現(xiàn)于上世紀50年代，最早的主流引線鍵合技術(shù)為手工鍵合，效率低下且鍵合質(zhì)量不穩(wěn)定。60年代時在電子封裝領(lǐng)域開始逐步被廣泛的應用，自動鍵合技術(shù)在此時開始初有規(guī)模。發(fā)展到80年代時，自動鍵合技術(shù)已逐漸成熟。金絲由于其優(yōu)越的延展性、可塑性、以及優(yōu)越的抗氧化、耐腐蝕性成為引線鍵合工藝中的首選材料。

圖2 引線鍵合

金絲鍵合在半導體封裝和微電子制造領(lǐng)域中具有許多優(yōu)點：

1. 導電性和導熱性：金具有優(yōu)異的導電性和導熱性，能夠有效地傳輸電流和散發(fā)熱量，從而提高器件的整體性能；

2. 抗氧化性和耐腐蝕性：金是一種惰性金屬，不易氧化和腐蝕，這使得金絲鍵合的器件具有更長的使用壽命和更高的可靠性；

3. 鍵合強度高：金絲形成的鍵合強度高，能夠承受較大的機械應力和溫度變化；

4. 加工性能好：金絲具有良好的柔韌性和延展性，易于加工和成型，適合各種復雜的鍵合工藝；

5. 適應性強：金與銀、銅界面金屬層形成可靠接頭，能夠適應不同的應用場景和封裝需求；

6. 鍵合過程穩(wěn)定：金絲鍵合過程穩(wěn)定，鍵合質(zhì)量一致性高，適合大規(guī)模生產(chǎn)和自動化制造；

7. 生物相容性：金具有良好的生物相容性，適用于醫(yī)療電子設(shè)備和其他需要與人體接觸的應用場景。

隨著芯片向著小型化的發(fā)展，鍵合密度開始變得更加密集，這對鍵合線無論是機械性能或是穩(wěn)定性能上都有更大的要求。金絲鍵合為目前滿足高溫、高集成以及高可靠性封裝的最優(yōu)引線鍵合方案。

圖3 引線鍵合中用的金絲

先藝電子的鍵合金絲、金帶Au含量高達99.99%，通過嚴格的雜質(zhì)管控及精密加工工藝制得尺寸精準、表面潔凈無缺陷的高質(zhì)量產(chǎn)品。我們面向不同領(lǐng)域的需求提供最細可達φ15μm的鍵合金絲，可匹配球形鍵合、楔形鍵合、植球等應用，同時也可根據(jù)客戶要求對金絲的力學性能予以調(diào)整。下表展示了先藝電子常規(guī)金絲規(guī)格及性能參數(shù)。

對于金絲絲徑的選用，應遵循以下選用原則：

1. 根據(jù)鍵合方式不同，球形鍵合的絲徑不要超過焊盤尺寸的1/4 ,楔形鍵合則不超過焊盤尺寸的1/3；鍵合接頭一般為絲徑的2.5-3.5倍，且不超過焊盤尺寸的3/4；

2. 根據(jù)載流需求，設(shè)計方案中的最大載流應低于所選擇金絲絲徑對應熔斷電流的50%-70%，以確保金絲鍵合器件的長期穩(wěn)定工作。

3. 根據(jù)鍵合金絲長度，一般要求鍵合金絲長度不應大于絲徑的100倍，否則會出現(xiàn)金絲塌陷不良；

4. 根據(jù)線間距，防止工作中的電磁串擾，一般要求金絲間距應大于3-5倍絲徑，焊盤焊球間距應大于1.5倍絲徑。

射頻器件通常工作在較高的頻率范圍內(nèi)，對高頻性能的要非常的高。金絲鍵合會引入不必要的寄生電感對器件的高頻性能產(chǎn)生影響，導致高頻器件惡化。而金帶的導入能夠?qū)@種不良有很大的改善。相對于金絲，金帶在高頻器件中的應用有以下優(yōu)點：  

1. 低寄生電感：金帶的扁平形狀可以增大平面寬度，提供更低的寄生電感和電阻，從而在高頻下表現(xiàn)出更好的性能；

2. 良好的機械穩(wěn)定性：金帶的寬度和厚度可以提供更大的接觸面積和更強的鍵合力，從而提高器件的耐用性和可靠性；

3. 高散熱性：扁平金帶相較于金絲而言有更多的扇熱面積；

4. 工藝適應性：適用各種不同的鍵合工藝，如熱壓焊、超聲波鍵合和電阻點焊等，能夠滿足不同的高頻器件的封裝需求；

圖4 金帶鍵合

下表為先藝電子常規(guī)金帶規(guī)格：

*金帶寬度及厚度可根據(jù)客戶需求進行定制