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大功率IGBT模块封装中的超声引线键合技术
资料介绍
引线键合是当前最重要的微电子封装技术之一，目前90%以上的芯片均采用这种技术进行封装"1按照原理的不同，引线键合可以分为热压键合、超声键合和热压超声键合3种方式2-1：根据键合点形状，又可分为球形键合和楔形键合50，在功率器件及模块中，最常见的功率互连方法是引线键合法，大功率1GBT模块采用了超声引线键合法对IGBT芯片及FRD芯片进行互连。由于需要承载大电流，故采用楔形劈刀将粗铝线键合到芯片表面或衬板表面，这种方法也称超声楔键合。
国内目前还没有完全掌握大功率IGBT技术，相应的模块封装工艺技术研究也相对落后，对其中的关键技术，如超声引线键合技术掌握不足，缺乏工艺数据积累，加之国外的技术封锁，因此有必要研究适合于大功率IGBT模块封装的超声引线键合工艺，掌握其中的关键参数及规律，以提高键合质量，降低次品率。
1超声键合原理
超声键合系统主要由超声发生器、压电换能器、变幅杆及键合工具等组成（图1）。其工作原理为：压电陶瓷（PZT）将超声发生电路产生的正弦功率信号转换成机械振动能，振动经传输、放大并汇聚后作用在键合工作界面上，在机械能和键合力的共同作用下，在常温下利用超声机械振动带动将穿过劈刀的铝线与膜进行摩擦，使氧化膜破碎，纯净的金属表面相互接触，通过摩擦产生的热量使金属之间发生扩散，从而将铝丝引线分别键合在芯片焊盘和基板引脚上，实现芯片和基板电路的互连。
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资料：bitboy
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