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1、LED封装技术,第二讲 固晶焊线（下） 焊线部分,LED封装技术概要,什么是焊线 线材的种类和规格 焊线的设备和工艺过程 焊线常见问题,1.什么是焊线,焊线，英文名称Wire Bonding，又名种线、外（wire）绑、金（某）线键合等等，是指用金属细线将芯片电极和支架电极连接，以实现芯片与外部电气连接的工艺过程。 主要材料：金属细线,2.线材的种类和规格,四大基材：金、银、铜、铝 键合铝线: 铝线比较粗，电流容量大，缺点是焊点大，需要的pad尺寸大，降低芯片效率。 存在问题： 1 在球焊时加热易氧化,很难成球；2 拉伸强度和耐热性差；3 性能不稳定,特别是伸长率波动大，表面清洁度差，容易在键

2、合处产生疲劳断裂。,2.线材的种类和规格,键合银线：高纯银材料加入微量元素，部分或全部取代金线。LED银线特点：1、价格便宜，是同等线径的金丝的20%左右；2、导电性好；3、散热性好；4、反光性好，不吸光，亮度与使用金线的比较可提高10%左右；5、与镀银支架焊接时，可焊性比较好。 最大的优点：便宜；最大的缺点：氧化、延展性差。 键合金线：Au纯度为99.99%以上，其中包含了微量的Ag/Cu/Si/Ca/Mg等微量元素。键合金具有电导率大、耐腐蚀、韧性好等优点。 最大的优点：抗氧化性；最大的缺点：价格昂贵。,2.线材的种类和规格,键合铜线：首先是要求键合丝更细,封装密度更高而成本更低。因此,铜

3、键合丝又引起了人们的重视。铜线特点：1，良好的力学性能；2，优异的电学性能，铜的电导率比金高出近40 % ,比铝高出近2 倍； 3，出色的热学性能，键合铜丝的热学性能显著优于金和铝；4，性能稳定，铜线键合金属间化合物生长速度慢,注意：金线的使用电流与线弧长度有关,为了改善金丝的硬度、延展率、电阻率、高温熔断特性而优化拉丝和融化工艺，同时进行其他微量添加,3. 焊线的设备和工艺过程,超声波金丝球焊机的工作原理：带有金丝的瓷嘴以一定压力作用在芯片电极上。超声波通过瓷嘴把超声能量传送到焊区，由于焊区即两个焊接的交界面处声阻大，因此会产生局部高温。在压力、热量和超声波能量的共同作用下，使金丝在芯片电极

4、和外引线键合区之间形成良好的欧姆接触，完成内外引线的连接。 为什么叫金丝球焊？为了提高金线与电极的焊接强度，通常使用电弧打火的方法在金线的尾端烧制一个金球。 支架或载板为什么要加热？提高焊接效率，减少超声功率，避免芯片损伤。,3. 焊线的设备和工艺过程,超声波金丝球焊机 铝线焊线机,3. 焊线的设备和工艺过程,金球及契形大小（以25um直径金丝为例） 金球直径A：60-75um，即为的2.4-3.0倍; 球型厚度H：15-20um，即为的0.6-0.8倍; 契形长度D: 70-85um，即为的2.8-3.4倍;,3. 焊线的设备和工艺过程,最大剪切力: 250 g 金球尺寸:直径50m300m 金线拉力测试 最大拉力: 100 g 芯片剪切测试 最大剪切力: 5 Kg 芯片最大尺寸: 3 mm,品牌型号 : Nordson DAGE 4000,3. 焊线的设备和工艺过程,3. 焊线的设备和工艺过程,4 焊线常见问题,焊双线,焊点焊错位,4 焊线常见问题,4 焊线常见问题,