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$ |, E- g* f! X& r( K芯片封装互联
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- S1 P' j% `4 S {芯片与封装的互联方式常见的主要有两种，Wire Bonding（引线键合）和Flip Chip（倒装芯片），如下图所示。引线键合工艺，需要分两个步骤，一先把芯片粘结在载板上，实现物理连接，第二步才是引线键合，实现电性连接；而倒装芯片则只需一个步骤即可同时实现物理连接和电性连接。
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引线键合和倒装封装
楔焊(Wedge Bonding)% h$ f$ s' i$ K
) D( w9 l" u* O6 c# l芯片与载板的引线键合，常用的键合方法有热超声焊、热压焊、超声焊，材料有金线、铜线、铝线等。引线键合根据键合点焊接形式不同，可以分为两种。第一种是球焊（Ball Bonding，一般也称为Ball-Wedge Bonding），常用焊材金线和铜线，其特点是第一焊点是焊球，通过热超声使焊丝与芯片的金属pad融接，第二点为鱼尾（stitch），通过热超声焊将焊丝压接在载板上，详见下图，其具体工艺过程在本系列第6节已做详细介绍，此处不在赘述。第二种是楔焊（Wedge-Wedge Bond），第一焊点和第二焊点都是通过超声压分别与芯片和载板焊接，常用焊材是铝线和金线，详细的焊接过程请参考下面视频。- Y7 R; w0 U$ u h$ F
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不同的焊接方式及对应的Tooling
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4 g8 d! |( X+ D0 _" `2 M% |对于Wedge-Wedge Bond来说，其焊线长度相对较短，电阻电感小，非常有利于高频信号和大电流通过。金线常用在高速高频信号芯片的键合上，如射频微波芯片、光芯片等；铜线、铝线常用在大功率、大电流的芯片焊接上，如IGBT，实物如下图。
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Wedge-Wedge Bond实物
) p9 I" t2 z! Y7 m0 E金线焊接工艺成熟，但成本较高，在商用领域有被铜线取代的趋势。铜线导电性好，价格便宜，缺点就是硬度太大，键合时需要更大的压力，容易对芯片造成伤害，随着铜线键合工艺的成熟，此缺点正在慢慢被克服。目前金线、铜线的直径一般不超过50um，而铝线直径则从50um到500um不等。
( N- i2 e3 Q: E$ m. g+ O5 M V带式键合（Ribbon Bonding）
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0 F- A& P0 z' X F2 a9 X除上述两种常见的键合方式，还有一种带式键合（Ribbon Bonding），其键合过程与Wedge Bonding相似，但材料不是线状，二是带状的，主要有金带和铝带。由于金属带比较宽，可以提供更小的电阻和电感。铝带主要应用在大功率上，金带射频微波器件上，详见下图。其工艺过程，请参考视频。
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Ribbon Bond
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发表于 2019-9-27 15:51
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