芯片引线键合多场耦合仿真劈刀端面微结构优化与键合强度提升研究

吴 惠东
浙江禾秒科技有限公司

摘要


针对芯片引线键合过程中键合强度不足、界面应力集中及焊点一致性下降等问题，提出一种基于多场耦合
仿真的劈刀端面微结构优化方法。构建包含劈刀、金线、焊盘及芯片基底的热—力—超声耦合模型，分析微沟槽结
构参数对接触压力分布、摩擦功输入、界面温升及塑性流动行为的影响规律。通过对沟槽深度、宽度及节距进行参
数优化，建立键合强度与界面应力协同控制机制。结果表明，微沟槽端面可有效改善接触区载荷传递状态，使压力
峰均比由1.64降至1.12，界面有效结合率提高至96.8%，平均拉力提升至11.2 gf，剪切强度达到55.7 MPa。研究形成
了从仿真分析、结构优化到工艺验证的完整技术路径，为高可靠性引线键合工艺设计提供参考。

关键词


引线键合；劈刀端面；微沟槽结构；多场耦合仿真；键合强度；界面应力

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