IGBT芯片與芯片的電極端子間，IGBT芯片電極端子與二極管芯片間，芯片電極端子與絕緣襯板間一般通過引線鍵合技術進行電氣連接。通過鍵合線使芯片間構成互連，形成回路。引線鍵合是IGBT功率器件內部實現電氣互連的主要方式之一。隨著制造工藝的快速發展，許多金屬鍵合線被廣泛的應用到IGBT功率模塊互連技術中。目前，常用的鍵合線有鋁線、金線、銀線、銅線、鋁帶、銅片和鋁包銅線等。表1是引線鍵合技術中常用材料的性能。

表1 引線鍵合工藝中常用鍵合線的材料屬性

圖1  粗鋁線鍵合實物圖

圖2 鋁帶鍵合實物圖

2. 銅線鍵合

由表1可知，銅線比鋁線的電阻率低，導電性能好，熱導率比鋁線高，散熱性能好。現在功率模塊大多追求小體積、高功率密度和快散熱，銅線鍵合技術得到了廣泛的應用。圖3所示為銅線鍵合實物和銅帶鍵合實物。

圖3 銅材料鍵合實物圖

銅線的通流能力強，直徑400um的銅線可以承受直流約32.5A的電流，比鋁線的載流能力提高了71%。銅線鍵合技術的缺點也十分明顯。由于芯片表面多為鋁合金，銅線在鍵合前需要在芯片表面進行電銀或者沉積，不但增加了成本，而且增加了在生產過程中復雜程度。銅材料的熱膨脹系數較大，與芯片不匹配，在功率循環工作條件下，產生的熱應力累積，容易使鍵合引線脫落或芯片表面產生裂痕。

3. 鋁包銅線鍵合

圖4 鋁包銅線鍵合線 

4. 金線鍵合

線鍵合技術主要應用在集成度較高的IC芯片封裝中，金線的熱導率較高，散熱效果好，電阻率比鋁線低，導電性強。金線的膨脹系數為14.2×10-6K-1，為所有常用鍵合金屬材料中最低的，與硅芯片的匹配性較其他鍵合材料要好。但由于其價格過于昂貴，限制了其在半導體封裝中的廣泛應用。金線鍵合實物如圖5所示。

圖6 銀線鍵合實物圖

綜上所述，不同材料的鍵合引線，其主要應用領域不同，均有一定程度的優缺點。線鍵合會有較大的寄生電感，多跟線鍵合時會有鄰近效應和電流分配不均等問題。帶鍵合雖然可有效地避免上述問題，但工藝難度增加，相應的增加制造成本。另外由于鍵合材料熱膨脹系數不匹配引起的熱應力積累，最終會影響功率器件的可靠性問題。因此在選擇鍵合引線時需要綜合考慮工藝、功率器件可靠性和成本等方面。

IGBT功率器件清洗

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