球焊
电子封装中的引线键合技术
球焊(ball bonding)是电子封装领域的关键技术,通过热超声能量实现金属线与焊盘的固态焊接。该技术在集成电路和光模块封装中广泛应用,使用毛细管劈刀将金丝末端熔融成球状焊点,形成芯片焊盘与基板的互联。其焊接接触面积大、可靠性高的特性,使球焊成为25G速率及以上高频器件的主流工艺。工艺质量控制涉及材料选择、温度管理及参数优化,直接影响电子元器件的可靠性。
技术原理
球焊通过热(150-200℃)、超声(60-120kHz)和压力(0.3-1.2N)三重复合能量,使金丝与焊盘金属产生原子扩散形成冶金结合。使用毛细管劈刀将金丝末端经电火花熔融成直径50-120μm的球状结构,在芯片焊盘形成第一焊点后,通过弧形牵引完成基板端楔形第二焊点。
工艺过程包含三个阶段:
工艺参数优化
哈尔滨工业大学2016年研究显示,50μm金丝键合时:
应用场景
光通信领域,球焊技术主要应用于:
与楔焊的对比
球焊与楔焊在电子封装中形成技术互补:
球焊在可靠性(剪切力>8gf/mil2)和生产效率方面具有显著优势,但需专用劈刀和温度控制系统
质量控制要求
根据2020年《电子元器件的工艺选型》规范:
材料选择直接影响焊接质量:
高压环境应用
在高压电气连接场景中,球焊技术要求:
参考资料
最新修订时间:2025-10-16 13:58
目录
概述
技术原理
工艺参数优化
参考资料