所谓超声波焊接用超声频率的振动能量把同种和异种材料进行焊接，随着技术的不断发展，超声波焊接广泛应用在集成电路、微电机、电子元器件等封装中。超声波焊接具有高效、高速、自动的优点，相比传统焊接工艺已经成为半导体封装中的基本焊接工艺。

一、超声波焊接基本原理超声波能本质是一种机械振动能，工作频率在40kHz至120kHz。其工作原理是在金属材料的摩擦力作用下金属材料发生塑性流动，随着接头区域的温升和高频振动，金属晶格内的原子转入激活状态，有共价键性质的金属原子会在纳米计量单位的距离内形成具有公共电子的原子间电子桥，最终形成金属的键合。

在超声波焊接过程中，摩擦、温度、塑形流动是三个主要影响因素。

      摩擦是主要热源，并为金属接触面去除氧化膜创造了良好的条件。超声波摩擦所需能量为，为摩擦系数、为压力、为振速。在实际的焊接过程中由于摩擦系数是有焊接材料、焊头材质、夹持方式有关。

      压力为被焊接材料的可流动性极限、焊接材料硬度、厚度等因素相关。有3个基本过程变量：振幅(能量)、压力(力)和时间。因为整个过程所要达到的最终目标是通过供给足够的能量去分裂和分散氧化物，所以这些变量都是与能量紧密相关。此外，在实际的半导体封装制造过程中，往往采用辅助加热的方法来促进塑性变形，而控制温度的方法是比较简单的，一般选择将产品放置在加热夹持台上。

二、冷超声焊工艺无须加热，焊接工具直接作用于芯片表面，因此所需摩擦能量比较大，所焊金属丝也比较粗。此外，该工艺和金丝球压焊工艺的主要区别除了温度以外，还体现在焊接工具上，一般而言，金丝球压焊的焊接工具是主要以陶瓷为基材的劈刀，而冷超声焊通常是焊接铝丝，所以其焊接工具是由钨钢制成。

三、超声波焊接工艺的质量要求判断一个焊点是否满足焊接质量要求的标准往往是通过破坏性实验来获得焊点的强度。

      对于直接作用在芯片表面的焊点来说，除了考虑焊接强度外，还要检查芯片的内部结构是否受损。

      一般来说，考证焊接强度的质量指标是焊线拉断力的大小，检查芯片内部结构状况的方法使用饱和的强碱溶液来腐蚀掉焊点及芯片表面的铝层。

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