最後更新:2026年10月8日後段製程・先進封裝封裝中國大陸:引线键合机

打線機(Wire Bonder)是什麼

Wire Bonder

打線機是以直徑數十 μm 的金屬細線,連接半導體晶片電極焊墊與基板或導線架端子的後段製程設備。以熱與超音波・壓力接合金線、鋁線、銅線,形成封裝內的電氣配線。雖然覆晶與 TSV 在先進產品中持續成長,但基於成本與泛用性,打線接合至今仍是使用最廣泛的連接技術。

目錄5 項
  1. 定義與原理
  2. 重點整理
  3. 常見問題
  4. 相關用語
  5. 比較文章

定義與原理

打線機是以細金屬線(主要為金線或鋁線),將半導體晶片的電極焊墊(bonding pad)與基板或導線架的端子進行電氣連接的設備。打線接合是半導體封裝中使用最廣泛的電氣連接技術之一。

打線機有球形接合(ball bonding)與楔形接合(wedge bonding)2種主要方式。球形接合使用金線,結合熱、壓力與超音波進行接合。連接的可靠度高且可高速安裝,是最普遍的方式。楔形接合使用鋁線,主要用於功率半導體與高頻元件。

鋁細線打線機是採用楔形接合方式的打線機之一,以超音波接合將線徑 20~500μm 的鋁打線接合到晶片電極與導線架上。適合無法使用金線的大電流、高溫環境,廣泛用於功率半導體、車用元件與高頻模組的量產線。Kulicke & Soffa(K&S)、Orthodyne(美國)、Kaijo(日本)等是知名的主要廠商。

近年來,隨著細線化(20μm 以下的極細線)與高速接合技術的進步,生產力與可靠度都獲得提升。不過在先進封裝中,覆晶技術與 TSV(Through-Silicon Via)等替代連接技術也逐漸興起,依用途選擇最適合的連接技術變得愈發重要。

重點整理

  • 球形接合(主要為金線・銅線)與楔形接合(主要為鋁線)2種方式
  • 鋁細線打線機:以超音波楔形方式在常溫下接合 Al 線(20~500μm)——多用於功率半導體
  • 鋁帶打線機:以帶狀 Al 線實現大電流・低電感連接——用於功率模組
  • 金線(Au)打線機用於高可靠度封裝(ICP・QFP 等),銅線則因可降低成本而逐漸普及
  • 主要廠商:Kulicke & Soffa(K&S)・日月光(ASE)・新川(Shinkawa)・Kaijo

打線機(Wire Bonder)的常見問題

什麼是打線機(Wire Bonder)?
打線機(Wire Bonder)是以細金屬線,將半導體晶片的焊墊與外部導線架或基板進行電氣連接的後段製程設備。結合熱與超音波・壓力來接合線材末端。常用金(Au)、鋁(Al)、銅(Cu)線,絕大多數的 IC 封裝都使用這項技術。
什麼是接合機?(Bonder 是什麼)
接合機(Bonder)是半導體後段製程中接合晶片與基板之設備的總稱。除了打線機(線材接合)之外,也包括黏晶機(將晶片固定於基板)、覆晶接合機(凸塊接合)等。一般提到「Bonder」,多半是指打線機。
什麼是鋁細線打線機?(鋁細線打線機)
鋁細線打線機(Aluminum Fine Wire Bonder)是以超音波楔形接合方式接合鋁細線(直徑約 20~500μm)的設備。由於可在常溫下接合,也能用於不耐高溫的元件或樹脂基板。多用於功率半導體、LED 模組、感測器等。
什麼是鋁帶打線機?(鋁帶打線機)
鋁帶打線機是使用截面扁平之帶狀鋁線的打線機。接觸面積比一般圓線大,能以低電感通過大電流,因此用於 SiC 功率模組、IGBT、EV 用變頻器等大電流用途。
什麼是鋁線打線機?
鋁線打線機是使用鋁(Al)線之打線機的總稱。與金線(Au)不同,材料成本低,可用常溫超音波楔形接合進行接合。在功率元件、汽車用半導體、LED 等要求大電流與高可靠度的用途中為標準做法。
球形接合與楔形接合有何不同?
球形接合是以電火花將線材末端熔融成球狀,再以熱與超音波・加壓進行接合的方式。多用於金線與銅線,速度快(每 1 秒 20 個接點以上),量產性優異。楔形接合則僅以超音波在常溫下接合,用於鋁線與鋁帶,可進行精細接合與大電流連接。
打線機使用的線材有哪些種類?
代表性的線材有 4 種:①金線(Au):高可靠度・耐蝕性,用於 IC 與 LSI 封裝;②鋁線(Al):低成本・常溫接合,用於功率半導體與汽車;③銅線(Cu):作為金線的替代品普及,可降低成本;④鋁帶:大電流・低電感,用於功率模組。
打線機的主要廠商有哪些?
主要廠商有 Kulicke & Soffa(K&S,美國)、日月光(ASE,台灣)、新川(Shinkawa,日本)、Kaijo(日本)、BESI(荷蘭)等。K&S 是全球最大廠商,在球形打線機擁有最高市占。日本的新川與 Kaijo 則在鋁線楔形打線機方面具有優勢。

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