引线键合工艺参数对封装质量的影响因素分析
电子封装中的可靠性问题
电子封装中的可靠性问题电子器件是一个较复杂的系统，其封装过程的缺陷和失效也是比较复杂的。
因此，研究封装缺陷和失效需要对封装过程有一个系统性的了解，这样才能从多个角度去分析缺陷产生的原因。
封装的失效机理可以分为两类：过应力和磨损。
过应力失效往往是瞬时的、灾难性的；磨损失效是长期的累积损坏，往往首先表示为性能退化，接着才是器件失效。
失效的负载类型又可以分为机械、热、电气、辐射和化学负载等。
影响封装缺陷和失效的因素是多种多样的，材料成分和属性、封装设计、环境条件和工艺参数等都会有所影响。
确定影响因素和预防封装缺陷和失效的基本前提。
影响因素可以通过试验或者模拟仿真的方法来确定，一般多采用物理模型法和数值参数法。
对于较复杂的缺陷和失效机理，常常采用试差法确定关键的影响因素，但是这个方法需要较长的试验时间和设备修正，效率低、花费高。
在分析失效机理的过程中，采用鱼骨图（因果图）展示影响因素是行业通用的方法。
鱼骨图可以说明复杂的原因及影响因素和封装缺陷之间的关系，也可以区分多种原因并将其分门别类。
生产应用中，有一类鱼骨图被称为6Ms：从机器、方法、材料、量度、人力和自然力等六个维度分析影响因素。
这一张图所示的是展示塑封芯片分层原因的鱼骨图，从设计、工艺、环境和材料四个方面进行了分析。
通过鱼骨图，清晰地展现了所有的影响因素，为失效分析奠定了良好基础。
引发失效的负载类型01机械载荷包括物理冲击、振动、填充颗粒在硅芯片上施加的应力（如收缩应力）和惯性力（如宇宙飞船的巨大加速度）等。
材料对这些载荷的响应可能表现为弹性形变、塑性形变、翘曲、脆性或柔性断裂、界面分层、疲劳裂缝产生和扩展、蠕变以及蠕变开裂等等。
02热载荷包括芯片黏结剂固化时的高温、引线键合前的预加热、成型工艺、后固化、邻近元器件的再加工、浸焊、气相焊接和回流焊接等等。
外部热载荷会使材料因热膨胀而发生尺寸变化，同时也会改变蠕变速率等物理属性。
如发生热膨胀系数失配（CTE失配）进而引发局部应力，并最终导致封装结构失效。
金丝引线键合失效的主要因素分析
收稿日期:2021-02-22金丝引线键合失效的主要因素分析常亮，孙彬，徐品烈，赵玉民，张彩山(中国电子科技集团公司第四十五研究所,北京100176)摘要:通过对金丝引线键合工艺失效模式的研究,分析影响金丝引线键合失效的各种因素,并提出相应的解决措施。
为金丝引线键合的实际操作和理论学习提供技术指导,从而更好的降低键合器件的失效率、提高键合产品的成品率和键合效率。
关键词:引线键合;键合失效;球键合;楔形键合中图分类号:TN305.96文献标志码:B文章编号:1004-4507(2021)02-0023-06Analysis on Main Factors of Gold Wire Bonding FailureCHANG Liang ，SUN Bin ，XU Pinlie ，ZHAO Yumin ，ZHANG Caishan(The 45th Research Institute of CETC ，Beijing 100176，China )Abstract:By studying the failure mode of gold wire bonding process ，this paper analyzes various factors affecting the failure of gold wire bonding ，and puts forward corresponding solutions.To provide technical guidance for the practical operation and theoretical study of gold wire bonding ，so as to better reduce the failure rate of bonding devices and improve the yield of bonding products.Key words:Wire bonding ；Bonding failure ；Ball bonding ；Wedge bonding引线键合（Wire Bonding ）是半导体封装中重要的工艺技术之一，目的是将金属引线的两端分别与芯片和管脚焊接从而形成电气连接。
微波电路引线键合质量的影响因素分析_胡蓉
微波电路引线键合质量的影响因素分析胡蓉,徐榕青,李悦(西南电子设备研究所,四川 成都 610036)摘 要:在一级封装的三种实现电气连接的互连方法中,内引线键合是一种传统的最成熟的技术。
其工艺主要分为球焊与楔焊,其中后者由于焊点较小,适用于微波混合电路的组装。
从工艺的角度出发,明确了除引线键合参数(超声频率和功率、温度、压力、时间)的设置以外,键合表面与界面的问题对引线键合的质量影响极大,并分别从键合材料的选用、键合表面的状态、键合工具的选型等三方面进行论述。
同时结合实际工作,对常见的键合问题与原因分析以及引线键合质量评估的方法进行了说明。
关键词:引线键合;楔;键合参数;表面与界面;拉力测试中图分类号:T N 454 文献标识码:A 文章编号:1001-3474(2009)02-0092-04E f f e c tF a c t o r s A n a l y s i s o f Wi r e B o n d i n gQ u a l i t y o nMi c r o w a v e C i r c u i tH UR o n g ,X UR o n g -q i n g ,L I Y u e(S o u t h -w e s t I n s t i t u t e o f E l e c t r o n i c E q u i p m e n t ,C h e n g d u 610036,C h i n a )A b s t r a c t :W i r e b o n d i n g i s a t r a d i t i o n a l m e t h o d a n d t h e m o s t m a t u r e t e c h n o l o g y o f t h e t h r e e i n t e r c o n -n e c t i o n m e t h o d s i n t h e m i c r o e l e c t r o n i c a s s e m b l i e s .I t s t w o t y p e s o f m a i n w e l d i n g t e c h n o l o g y a r e b a l l b o n d a n d w e d g e b o n d ,a n d t h e l a t t e r f o r h y b r i d m i c r o w a v e c i r c u i t a s s e m b l y d u e t o t h e s m a l l e r s p o t .F r o m t h et e c h n o l o g y p o i n t o f v i e wi s s u i t a b l e ,t h e b o n d i n g s u r f a c e a n d i n t e r f a c e p r o b l e m s f o r w i r e b o n d i n g a r e b e -l i e v e d t h a t h a v e g r e a t l y i n f l u e n c e o nt h e q u a l i t y ,e x c e p t t h e s e t t i n g s o f b o n d i n g p a r a m e t e r s (u l t r a s o n i c f r e q u e n c y a n d p o w e r ,t e m p e r a t u r e ,p r e s s u r e ,t i m e a n ds o o n ).T h e c h o i c e o f b o n d i n g m a t e r i a l s ,t h e s u r -f a c e s o f t h e b o n d i n g ,t h e s e l e c t i o n o f b o n d i n g t o o l s a n d s o o n a r e d i s c u s s e d .T h e n t h e r e a s o n f o r t h e c o m -m o n b o n d i n g p r o b l e m s a r e a n a l y s e d i n t h e a c t u a l w o r k a n d t h e a s s e s s m e n t m e t h o d s f o r t h e q u a l i t y o f w i r e b o n d i n g a r e p r e s e n t e d .K e y w o r d s :W i r e b o n d i n g ;W e d g e s ;B o n d i n g p a r a m e t e r s ;S u r f a c e a n d I n t e r f a c e ;P u l l t e s tD o c u m e n t C o d e :A A r t i c l e I D :1001-3474(2009)02-0092-04 几乎所有的电子元器件和集成电路,都只有通过互连(欧姆接触型互连),才能正常地发挥其作用与功能。
芯片封装键合丝材质和工艺
芯片封装键合丝材质和工艺
芯片封装键合丝是在芯片封装过程中起到连接芯片与封装基板
的作用的关键组件。
键合丝的材质通常是金属线，例如铝线或金线。
这些金属线具有良好的导电性和可塑性，能够满足芯片封装的要求。
在工艺方面，键合丝的制作涉及到一系列步骤，包括线材拉丝、清洗、涂覆、切割和焊接等工艺。
这些工艺步骤需要严格控制温度、
压力和速度等参数，以确保键合丝的质量和稳定性。
从材质角度来看，铝线和金线是常用的键合丝材料。
铝线具有
良好的导电性和可塑性，是一种经济实用的键合丝材料。
而金线由
于其优异的导电性和化学稳定性，在一些高端芯片封装中得到广泛
应用。
选择键合丝材料时需要考虑到芯片封装的具体应用场景和成
本因素。
在工艺方面，键合丝的制作工艺需要高度精密的设备和严格的
操作流程。
包括线材的拉丝工艺、清洗工艺、涂覆工艺、切割工艺
和焊接工艺等。
这些工艺步骤的精准控制对于键合丝的质量和稳定
性至关重要。
同时，工艺参数的优化也能够提高键合丝的可靠性和
生产效率。
综上所述，芯片封装键合丝的材质和工艺是影响芯片封装质量和性能的重要因素。
选择合适的键合丝材料和优化工艺流程能够提高芯片封装的可靠性和稳定性，满足不同应用场景的需求。
微波组件组装中,经常出现内引线键合系统的缺陷
微波组件组装中，经常出现内引线键合系统的缺陷
摘要：微波组件组装中，经常出现内引线键合系统的缺陷。
一些缺陷在某种条件下可导致产品失效。
研究了内引线键合的缺陷和失效问题，分辩其失效模式和失效机理，确定其最终的失效原因，提出了改进设计和制造工艺的建议。
采取有效质量管理措施后，消除了故障隐患，提高了产品可靠性。
随着现代电子技术的发展，微波组件的工作频率越来越高，其在武器装备中的应用范围越来越广。
微波组件的有源部分通常由单个或多个管芯、封装器件、单片电路以及它们的组合组成，无源部分通常由电阻、电容、电感、环行器、隔离器、分布式传输线、接插件等各种元器件以及做成传输线的电路基板组成。
金丝键合系统广泛应用于微波组件的制造工艺中。
芯片与芯片、芯片与微带线、微带线与微带线、接插件与微带线之间经常采用键合金丝的方式进行电气连接。
因组件的体积较小，生产数量少、品种多、结构复杂，金丝键合多采用人工操作方式进行。
金丝键合的质量直接决定微波多芯片组件的可靠性、稳定性及电性能。
键合质量受引线材料、键合区镀层质量、键合工艺参数等多方面的影响[1]。
以上照片射频百花潭单独供图，仅供学习
由于芯片、接插件、电路基板品种繁多，导致键合区域差异较大，经手工装联后的裸芯片及键合系统，在后续的测试调试、环境适应性试验中，经常出现因热应力或机械应力损伤而导致键合系统出现缺陷，甚至失效。
键合系统缺陷在某种条件下可导致组件失效。
一种。
半导体质量问题原因分析及整改措施报告
半导体质量问题原因分析及整改措施报告
1、封装失效
当管壳出现裂纹时就会发生封装失效。
机械应力、热应力或封装材料与金属之间的热膨胀系数失配可使裂纹形成。
当湿度较高或器件接触到焊剂、清洁剂等物质时，这些裂纹就成为潮气入侵管壳的通路。
化学反应可使器件劣化，从而导致器件失效。
2、引线键合失效
因大电流通过造成的热过应力、因键合不当造成的键合引线上的机械应力、键合引线与芯片之间的界面上的裂纹、硅的电迁移以及过大的键合压力都会造成引线键合失效。
芯片粘结失效
芯片与衬底之间接触不当可降低它们之间的导热性。
因此，芯片会出现过热，从而导致应力加大和开裂，最终使器件失效。
3、体硅缺陷
有时候，晶体缺陷引起的故障或硅体材料中的杂质和玷污物的存在也会使器件失效。
器件生产期间由扩散问题引起的工艺缺陷也会使器件失效。
4、氧化层缺陷
静电放电和通过引线扩展的高压瞬变可使薄氧化层即绝缘体击穿，并导致器件失灵。
氧化层的裂纹和或划痕以及氧化物中杂质的存在也能使器件失效。
5、铝－金属缺陷
这些缺陷是由下列原因造成的：
由于高电场引起的按电流方向发生的铝的电迁移。
由于大电流产生的电过应力造成的铝导体损毁。
铝腐蚀。
焊接引起的金属磨损。
接触窗口上的异常金属沉积。
小丘和裂纹的形成。
6、改进措施
器件通常要经历1个特定事件或经受1组条件才能失效。
通过了解这些原因，技术人员就可进行深入的失效分析，以生产出更可靠的产品。
然而，必须记住，器件、PCB或最终产品的设计缺陷会产生导致器件失效的条件。
红外遥控接收放大器引线键合工艺参数对封装质量的影响因素分析
红外遥控接收放大器引线键合工艺参数对封装质量的影响因素分析作者：林桂元来源：《企业技术开发·中旬刊》2015年第02期摘要：红外遥控接收放大器在各种电器上有广泛的应用，文章主要针对红外遥控接收放大器金丝键合主要工艺参数对封装质量影响因素进行简要的分析，并进一步提出引线键合工艺参数对封装质量的影响因素，以供参考。
关键词：红外遥控接收放大器；参数；影响因素中图分类号：TN405 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）05-0005-02红外遥控接收放大器是将光探测器（PD）与前置放大器（IC）封装在一起，以实现遥控信号的接收放大。
环氧封装体可滤除可见光干扰，检波输入信号可直接由微处理器译码，方便使用，主要应用于家用电器（电视机、录像机、VCD、DVD卫星接收机、空调器等），用途非常广泛，市场很有前景。
1 红外遥控接收放大器产品结构、主要制作工艺流程及特点①产品内部结构如图1所示。
②红外遥控接收放大器产品制作的主要工艺流程如下：装架→烧结→键合→翻转→封装→电镀→切筋→测试。
③红外遥控接收放大器产品具有如下特点：IC与PD一体式封装，小巧玲珑。
封装体可滤除可见光，抗干扰性能好。
可直接由微处理器译码，方便使用。
2 红外遥控接收放大器引线键合（Wire Bonding）2.1 引线键合工艺引线键合过程是引线（gold line）在热量、压力或超声能量的共同作用下，与L/F发生原子间扩散达到键合的目的。
采用的键合工具是劈刀（capillary），第一焊点为球形，第二焊点为锲形，键合条件为热超声键合，如图2所示。
2.2 引线键合质量判定方法键合质量可通过双面体视显微镜（在40倍率下）进行初步判定，更准确的方法往往通过破坏性实验判定。
常见的破坏性实验有金丝拉力测试（BPT）、金球推力测试即剪切力测试（BST）。
其中影响金丝拉力测试结果的因素除了工艺参数以外，还与金丝参数（纯度、直径大小、延展性、硬度）、吊钩位置、弧线高度等有关。
集成电路封装中的引线键合技术研究
集成电路封装中的引线键合技术研究摘要：本文以集成电路封装系统为研究对象，对其中的引线键合技术的工艺内容进行研究分析。
在简要介绍引线键合技术基础的前提下，分析多种类型的键合技术，并重点在键合技术基础条件上，就温度、时间、键合工具、引线材料、键合机理这四方面内容进行细化说明。
关键词：集成电路；封装处理；引线缝合引言集成电路封装技术，受到电气设备高速发展的影响，在行业领域与科技条件的带动下，呈现出了高速率的发展条件。
为了适应整体行业的发展状态，需要对其中的技术条件进行升级，尤其在键合技术内容中，需在简要介绍基本概念内容的基础上，引出整体技术应用要点，为相关研究提供参阅材料。
一、引线键合技术概述引线键合技术，将技术细线作为材料与技术基础，通过对热、压力、超声波等能量条件的利用，实现金属引线与基板焊盘之间的紧密焊合状态。
此项技术，是芯片技术领域中极为常见的技术手段，是维护电力互联状态、执行信息通信功能的基础性技术条件。
在理性的控制状态下，引线与极板之间，会出现电子共享或原子扩散，并在联众金属间，出现原子量级的键合状态。
功能属性上，引线键合技术，将核心元件作为工作对象，对其行使导出与引入功能，以此展示自身技术条件在集成电路封装中的技术应用价值。
二、多类型键合技术分析集成电路的设置，可以分为多道操作工艺，并在磨片、划片、装片、烘箱、键合、塑封等多项技术工序中，完成整体的技术管理。
在IC封装技术条件下，芯片与引线之间的连接状态，是电源与信息号连接的基础，在连接方式上，呈现出倒装焊、载带自动焊、引线键合三种技术类型。
在应用条件上，引线键合表现出明显的技术优势。
而在传统封装条件下，引线键合技术也表现出一定的特异化内容，通常会使用球形焊接的流程工艺形式。
球形焊接技术，首先要设置第一点焊接，并将其位置固定在芯片表面。
然后通过线弧的成型处理，引导出第二点焊接，并将其设置在引线框架或者基板的表面。
技术原理上，通过离子化的空气间隙，引导出“电子火焰熄灭”现象，并在形成金属球的过程中，产生所谓的自由空气球，表现出技术条件下独有的特征属性。
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引线键合工艺参数对封装质量的影响因素分析刘长宏，高健，陈新，郑德涛（广东工业大学机电学院，广州510090）1 引言目前IC器件在各个领域的应用越来越广泛，对封装工艺的质量及检测技术提出了更高的要求，如何实现复杂封装的工艺稳定、质量保证和协同控制变得越来越重要。
目前国外对引线键合工艺涉及的大量参数和精密机构的控制问题已有较为深入的研究，并且已经在参数敏感度和重要性的排列方面有了共识。
我国IC封装研究起步较晚，其中的关键技术掌握不足，缺乏工艺的数据积累，加之国外的技术封锁，有必要深入研究各种封装工艺，掌握其间的关键技术，自主研发高水平封装装备。
本文将对引线键合工艺展开研究，分析影响封装质量的关键参数，力图为后续的质量影响规律和控制奠定基础。
2 引线键合工艺WB随着前端工艺的发展正朝着超精细键合趋势发展。
WB过程中，引线在热量、压力或超声能量的共同作用下，与焊盘金属发生原子间扩散达到键合的目的。
根据所使用的键合工具如劈刀或楔的不同，WB分为球键合和楔键合。
根据键合条件不同，球键合可分为热压焊、冷超声键合和热超声键合。
根据引线不同，又可分为金线、铜线、铝线键合等。
冷超声键合常为铝线楔键合。
热超声键合常为金丝球键合，因同时使用热压和超声能量，能够在较低的温度下实现较好的键合质量，从而得到广泛使用。
2.1 键合质量的判定标准键合质量的好坏往往通过破坏性实验判定。
通常使用键合拉力测试（BPT）、键合剪切力测试（BST）。
影响BPT结果的因素除了工艺参数以外，还有引线参数（材质、直径、强度和刚度）、吊钩位置、弧线高度等。
因此除了确认BPT 的拉力值外，还需确认引线断裂的位置。
主要有四个位置：⑴第一键合点的界面；⑵第一键合点的颈部；⑶第二键合点处；⑷引线轮廓中间。
BST是通过水平推键合点的引线，测得引线和焊盘分离的最小推力。
剪切力测试可能会因为测试环境不同或人为原因出现偏差，Liang等人 [1]介绍了一种简化判断球剪切力的方法，提出简化键合参数（RBP）的概念，即RBP=powerA ×forceB×timeC ，其中A，B，C为调整参数，一般取0.80，0.40，0.20。
此外，键合标准对于键合点的形状，如第一键合点的直径、厚度等，也有一定要求，这些将直接影响器件的可靠性。
2.2 电子打火系统（EFO）EFO用于球键合工艺中引线球的形成。
第二点楔键合后，尾丝在电弧放电后熔化，受到重力、表面张力和温度梯度的作用，形成球体。
尾丝的长度受第二键合点工艺参数的影响，因此第二点键合将影响到下一个第一点键合的质量。
熔球与引线的直径比对第一键合点尺寸的影响非常大。
在引线材质不变的条件下，熔球直径由放电电流、放电时间、放电距离和线尾露出劈刀的长度决定。
其中，放电电流和放电时间对成球影响最大，目前控制精度己分别达到10 mA 和ms级水平。
Qin等人[2]发现增加放电电流和减少放电时间可以减少热影响区域（HAZ）的长度，Tay等人[3]用有限元方法模拟了引线上瞬间温度的分布状况。
此外，移动打火杆、紫外光辅助熔球、保护气系统也应用到EFO中，提高熔球质量。
2.3 超声系统US作为键合设备的核心部件，由发生器、换能器和聚能器组成。
其中换能器负责电能到机械能的转换作用，最为重要。
通过调整换能器可以改变键合工具的振动轨迹、振动幅度。
之后耦合的聚能器和键合工具部分负责超声能量的放大和传递，共同决定了系统谐振频率。
Tsujino等人[4]设计了一种双向垂直超声系统（如图1所示），在双向垂直杆上分别装压电陶瓷A，B，控制两个振动系统的频率可以得到不同图案的振动轨迹，试验测得圆形和方形振动轨迹的焊接升温、变形量和焊接强度高于线性轨迹。
在几何尺寸固定的情况下，键合工具的振动幅度主要随超声功率的增大而增大，受键合力的影响很小。
并且超声功率越大，达到最大键合强度的时间越短，反映出越快的键合速度。
但是过大的超声功率会导致焊盘产生裂纹或硬化，降低键合强度。
良好的自动键合机需要对超声振幅和键合时间等参数进行实时的监控。
Chiu等人 [5]研究了压电换能器里PVDF传感器的安装形状对测量结果的影响。
Chu等人[6]研究了压电换能器里PZT传感器的安装位置，Chu认为放在驱动器的后部可以得到最大的信号噪声比。
Zhong等人 [7]介绍了使用激光多普勒振动计（如图2所示）测量劈刀的振动传递特性。
2.4 键合工具键合工具负责固定引线、传递压力和超声能量、拉弧等作用。
其形状对质量有重要影响，球键合使用的劈刀如图3所示。
图中，①为内孔，其直径由引线直径决定，引线直径由焊盘的直径决定。
内孔的直径越小，引线轮廓越接近理想形状，如果内孔直径过小则会增大引线与劈刀间的摩擦导致线弧形状的不稳定；②为壁厚，影响超声波的传导，过薄的壁厚会对振幅产生影响；③为外端面和外圆角，影响第二键合点的大小，从而影响第二键合点的强度和线弧形状；④为内斜面，影响第一键合点的中心对准、键合强度、键合点尺寸大小，还影响线弧形状。
为了增大第一键合点的键合强度，应适当减小内斜面的直径。
超细键合所使用的劈刀无论在制作工艺和形状上都有重大改进。
Zhong 等人[7]对比分析了相同工艺参数的情况下，细颈劈刀与传统劈刀（如图4）的超声传导差异，显示出细颈劈刀的优异性能。
2.5 引线轮廓成型（拉弧）过程引线轮廓主要由引线和拉弧参数决定。
引线参数主要指引线强度（硬度和刚度）和由EFO决定的HAZ。
较高的引线强度可以减小HAZ从而增强颈部强度。
拉弧参数包括劈刀运动轨迹、引线长度、转角、转角长度和运动速度。
图5是一种拉弧方式的示意图[8]。
合理的拉弧参数可以降低引线轮廓高度，减少蠕动，增强可靠性。
Shu等人[9]运用统计分析方法描述了引线轮廓，评估了键合参数的相互作用和影响；Lo等人 [10]提出了一种全新的连接弹簧模型分析了键合引线轮廓，用相互连接的扭转弹簧简化键合过程中复杂的材料非线性和几何非线性问题；范柱子等人 [11]应用仿真实验研究了键合头运动轨迹中反向段的作用，以及不同的反向段形式对引线轮廓形状的影响；Ohno等人[12]提出了引线轮廓上的硬度分布类似V型；Liu等人[8]综合分析了更真实的应力应变关系，特别是HAZ至键合球的应力应变，并运用动态有限元分析了拉弧过程，研究引线轮廓的参数影响和残余应力分布。
2.6 主要工艺参数介绍2.6.1 键合温度WB工艺对温度有较高的控制要求。
过高的温度不仅会产生过多的氧化物影响键合质量，并且由于热应力应变的影响，图像监测精度和器件的可靠性也随之下降。
在实际工艺中，温控系统都会添加预热区、冷却区，提高控制的稳定性。
键合温度指的是外部提供的温度，工艺中更注意实际温度的变化对键合质量的影响，因此需要安装传感器监控瞬态温度。
一般使用金-镍热电耦，但有时会对工艺条件产生限制。
Mayer等人 [13]介绍了一种环绕焊盘的铝丝环做成的微传感器，达到了1ms的分辨率；Suman等人[14]介绍了一种放置在焊盘下方的铝-多晶硅温差电堆传感器，具有灵敏度高、信噪比高等优点。
2.6.2 键合时间通常的键合时间都在几毫秒，并且键合点不同，键合时间也不一样。
一般来说，键合时间越长，引线球吸收的能量越多，键合点的直径就越大，界面强度增加而颈部强度降低。
但是过长的时间，会使键合点尺寸过大，超出焊盘边界并且导致空洞生成概率增大，Murali等人 [15]发现温度升高会使颈部区域发生再结晶，导致颈部强度降低，增大了颈部断裂的可能。
因此合适的键合时间显得尤为重要。
2.6.3 超声功率与键合压力超声功率对键合质量和外观影响最大，因为它对键合球的变形起主导作用。
过小的功率会导致过窄、未成形的键合或尾丝翘起；过大的功率导致根部断裂、键合塌陷或焊盘破裂。
Jeon[16]研究发现超声波的水平振动是导致焊盘破裂的最大原因。
超声功率和键合力是相互关联的参数。
增大超声功率通常需要增大键合力使超声能量通过键合工具更多的传递到键合点处，但Rooney等人 [17]发现过大的键合力会阻碍键合工具的运动，抑制超声能量的传导，导致污染物和氧化物被推到了键合区域的中心，形成中心未键合区域。
3 高速、高加速度、高精度IC封装机构目前音圈电机因具有较高的分辨率和响应速度，已代替伺服电机，用于X-Y台和键合头的驱动设备，但其性能仍难满足高密度引线键合的需要。
香港ASM正在研究应用直线电机、磁悬浮导轨等先进元件在运动控制上，主要是研究如何消除快速起停引起的宽频振动，主动控制定位系统的低频振动是当前研究的主要内容。
机器视觉硬件方面，研究集中在光路和照明的优化设计或配置；软件方面，主要集中在高性能图象对准算法，如归一化相关检测技术、几何特征匹配技术等。
此外，基于DSP芯片的运动控制系统、图像识别系统也正处于研究阶段。
目前国外先进设备可达到：定位精度5～10 μm，频带宽度300Hz，加速度6～10g，焊头往返速度15000次/h；预计下一代封装设备可达到：定位精度2～5μm，频带宽度400Hz，加速度15g，焊头往返速度30000次/h。
我国IC 封装设备制造业起步较晚，再加上加工、设计能力差，相关的基础理论缺乏，因此与其他发达国家相比，总体水平相差2～4 代，生产的手动型、半自动型的键合机，键合速度达到6000线/h，全自动焊线机的键合速度达到10000线/h左右。
4 工艺优化方法封装工艺的研究方式主要是数据实验分析和理论分析。
理论方法一般通过有限元分析，了解键合机理，达到优化工艺参数的目的。
Takahasi等人[18]用ANSYS软件模拟了热压键合中引线变形的过程；Jeon[16]对第一点球键合过程做了比较详细的有限元模拟；Lorenzo[21]对高频超声换能器进行模块有限元模拟；Qin[2]对键合球的形成进行了数值模拟和试验工作。
数据试验分析经常使用试验设计方法（DOE）。
相关的软件有ECHIPTM及Micro-Swiss等。
国内外有许多工艺参数优化研究基于DOE [16,18-19]。
其中Rooney等人[17]对芯片直接贴装（COB）的第一、二点的键合时间、键合压力、键合功率和工艺温度七个参数做了DOE优化；杨文建等人[19]对超细间距引线键合第一键合点的超声波形、超声功率、冲击力保持时间、冲击速度、键合点直径，EFO参数等进行了优化试验；Shu等人 [20]对细焊盘引线键合机的工艺参数做了优化。
5 结语随着封装尺寸的减小，新材料、新封装形式 COB、MCM等的应用，对于引线键合技术提出了更高的要求。
当前先进的IC封装设备基本上被国外大公司所垄断，如美国的US、瑞士的ESEC、日本的TOSOK，NEC等。
面对国外的技术封锁，迫切需要掌握关键封装技术，自主开发高性能的封装设备。