键合工艺是微纳器件和集成电路制造技术中的关键工序之一，主要用于将不同的材料或组件紧密结合在一起，以实现需要的功能和性能要求

传统键合工艺

传统键合工艺主要包括芯片键合（Die Bonding）和引线键合（Wire Bonding）。

1. 芯片键合（Die Bonding）

o 定义：芯片键合是将芯片（Die）固定在封装基板上的过程。

o 方法：通常采用粘合剂将芯片粘贴在基板上，确保芯片与基板之间的机械连接和热传导。

o 应用：广泛应用于各种集成电路的封装过程中。

2. 引线键合（Wire Bonding）

o 定义：引线键合是将芯片内部的电极与外部引线连接的技术。

o 方法：通过金属线（如金线或铝线）将芯片的电极与封装基板上的引脚连接起来，确保电气连接的可靠性。

o 应用：主要用于实现集成电路与外部电路的连接，确保电子产品的正常运行。

先进键合工艺

先进键合工艺主要包括直接晶圆键合、阳极晶圆键合、粘合剂晶圆键合、玻璃料晶圆键合、共晶晶圆键合和金属热压晶圆键合等。

1. 直接晶圆键合

o 定义：直接晶圆键合是通过化学和物理作用将两块已镜面抛光的同质或异质晶片紧密结合在一起。

o 方法：通常在高温和高压条件下进行，无需使用粘合剂。

o 应用：适用于高精度、高可靠性的微纳器件制造。

2. 阳极晶圆键合

o 定义：阳极晶圆键合是通过电化学方法将两块晶片结合在一起。

o 方法：在电场作用下，通过阳极氧化过程实现晶片的键合。

o 应用：适用于需要高气密性和长期稳定性的器件。

3. 粘合剂晶圆键合

o 定义：粘合剂晶圆键合是通过在晶片之间涂布粘合剂来实现键合。

o 方法：将粘合剂涂布在晶片表面，然后在一定温度和压力下固化。

o 应用：适用于需要快速键合和低成本的场合。

4. 玻璃料晶圆键合

o 定义：玻璃料晶圆键合是通过在晶片之间填充玻璃料来实现键合。

o 方法：将玻璃料填充在晶片之间的间隙中，然后在高温下熔融并固化。

o 应用：适用于需要高气密性和耐高温的器件。

5. 共晶晶圆键合

o 定义：共晶晶圆键合是通过共晶合金将两块晶片结合在一起。

o 方法：在高温下，共晶合金熔融并填充晶片之间的间隙，冷却后形成牢固的键合。

o 应用：适用于需要高导热性和高可靠性的器件。

6.金属热压晶圆键合

o 定义：金属热压晶圆键合是通过金属热压将两块晶片结合在一起。

o 方法：在高温和高压下，金属材料熔融并填充晶片之间的间隙，冷却后形成牢固的键合。

o 应用：适用于需要高导热性和高可靠性的器件。

键合工艺的应用

键合工艺广泛应用于微纳器件和集成电路的制造过程中，包括硅/硅键合、硅/玻璃键合和介质键合等。这些键合工艺不仅能够实现材料的紧密结合，还能确保键合界面的气密性和长期稳定性，从而提高器件的性能和可靠性。

来源于米格实验室，作者米格小编

半导体工程师半导体经验分享，半导体成果交流，半导体信息发布。半导体行业动态，半导体从业者职业规划，芯片工程师成长历程。217篇原创内容公众号