【干货】Wire bonding铝丝超声焊技术科普知识

一、什么是Wirebonding铝丝超声焊技术？

铝丝超声焊是其实是使用铝作为金属丝的一种wirebonding技术。而Wirebonding是一种初级内部互连方法，用作连到实际的裸片表面或器件逻辑电路的最初一级的内部互连方式，这种连接方式把逻辑信号或芯片的电讯号与外界连起来。

Wirebonding有两种形式：球焊和楔焊。金丝球焊是最常用的方法，在这种制程中，一个熔化的金球黏在一段在线，压下后作为第一个焊点，然后从第一个焊点抽出弯曲的线再以新月形状将线(第二个楔形焊点)连上，然后又形成另一个新球用于下一个的第一个球焊点。金丝球焊被归为热声制程，也就是说焊点是在热(一般为150)、超声波、压力以及时间的综合作用下形成的。第二种压焊方法是楔形制程，这种制程主要使用铝线，但也可用金线，通常都在室温下进行。楔焊将两个楔形焊点压下形成连接，在这种制程中没有球形成。铝线焊接制程被归为超声波线焊，形成焊点只用到超声波能、压力以及时间等参数。

不同制程类型的采用取决于具体的应用场合。比如金线压焊用于大批量生产的场合，因为这种制程速度较快。铝线压焊则用于封装或PCB不能加热的场合。另外，楔形压焊制程比金线压焊具有更精细的间距。目前，金线压焊的间距极限为60μm；采用细铝线楔形压焊可以达到小于60μm的间距。

在此技术中所用金属线，即BondingWire是半导体器件和集成电路组装时，为使芯片内电路的输入/输出连接点与引线框架的内接触点之间实现电气连接的内引线。BondingWire作为连接内引线，应具有电导率高，导电能力强，与导体材料的结合力强，化学性能稳定等性能优点。BondingWire的直径，通常在25到75μm之间。市场上主要有四种材料用作BondingWire，分别为金、银、铜和铝。

二、WireBonding技术在电动汽车动力电池领域的应用

Wirebonding自从1970年起一直广泛应用于微电子和电力电子领域。目前Wirebonding技术有了新的应用领域，即正逐渐增长的电动汽车领域，特别是在电池连接方面。部分电动汽车在生产过程中，就采用了Wirebonding技术用于电池包之间的连接。

（一）自从1970年Wirebonding广泛运用于微电子领域后，部分电动汽车生产商开始将Wirebonding运用于电池连接。

TESLA就是使用这一技术的典型代表公司。2006年，TESLA开创了率先使用wirebonding技术作为将电芯连接成一个大电池包的技术模式。在TESLA看来，传统的焊接工艺十分耗时、容易失败。同时，也很难测试电池之间的连接、导体是否存在问题。