芯片上真有黄金，它就是键合金丝

01什么是键合金丝？

键合金丝是指纯度为99.99%，线径为18～50μm的高纯金合金丝。通常采用球焊-楔焊方式键合，并常用于塑料树脂封装。

键合金丝主要有以下几项特性：(1)机械强度:要求金丝能承受树脂封装时应力的机械强度，具有规定的拉断力和延伸力；(2)成球特性好；(3)接合性:金丝表面无划疵、脏污、尘埃及其他粘附物，使金丝与半导体芯片之间、金丝与引线框架之间有足够的接合强度；(4)作业性：随着金丝长度的加长，要防止卡丝，还要求金丝直径精度要高，表面无卷曲现象；(6)焊接时焊点没有波纹。

键合丝是半导体封装专用材料，是半导体封装的五大重要结构材料之一（五大重要结构材料包括：键合丝、引线框架、有机基板、陶瓷封装和塑封料）。键合丝的直径只有十几微米到几十微米，根据材料的不同，键合丝可分为键合金丝、键合铜丝、键合铝丝、合金金丝等。

由于黄金具有化学性能稳定、抗氧化，不与酸和碱发生反应等特性，因此黄金制成的键合金丝具有延展性好、导电性能佳、金丝球焊速度快及可靠性高等特点，是键合丝各品种中使用最早、用量最大的一类。

02键合金丝制备工艺分析

键合金丝的制备工艺主要包括熔铸、拉丝、退火和绕线四个工序，国内外对于此类金丝的制备工艺基本一致。

通过熔铸工艺将原料金进一步提纯控制有害杂质成分含量，同时添加微量的合金元素来改善键合金丝的力学性能和应用性能，通常来说Pd和Pt的掺杂可以有效减少界面Au合金的生成，Be可以增强线弧的稳定性，Ca可以增加丝材的强度，稀土类金属则可以增加金线的热影响区、细化颗粒并提高热稳定性。【1】

拉丝工艺是将熔铸后的金锭通过粗拉、中拉、细拉等多道拉丝工艺拉拔成目标直径的细丝。拉丝工艺需要控制键合丝直径的一致性，否则金丝在引线键合时易出现断丝、键合失败等质量风险。

将金丝拉拔成需要直径的细丝后，需要进行退火以降低拉丝过程造成的金丝硬度的增加，得到具有一定延展率和抗拉强度的金丝，一般而言，热处理温度越高，键合金丝的延伸率越高，而强度越低。最终，将金丝缠绕在卷轴上形成可在键合设备上应用的成品金丝。【2】

03金鼎丰键合丝熔铸炉

设备简介:本设备包括中频感应加热装置，高真空水冷铸造室，高真空装置(包括油旋转系，油扩散泵):精密牵引装置，收线装置等。高真空水冷铸造室内部为感应线圈，并包含进口高纯度石墨坩埚及铸造模具和结晶器。

JDF30-GZLX5

参考文献

[1]陈永泰,魏宽,谢明,等.贵金属键合丝材料的研究进展[J].贵金属,2014,35(3):66-70.
[2]刘媛萍,孙澜澜,高鸿,等.宇航用键合金丝评价体系及其应用研究[J].宇航材料工艺,2023,53(02):136-141.