引線鍵合是LED封裝制造工藝中的主要工序，其作用是實現(xiàn)LED芯片電極與外部引腳的電路連接。
熱超聲引線鍵合是利用金屬絲將芯片I/O端與對應(yīng)的封裝引腳或者基板上布線焊區(qū)互連，在熱、力和超聲能量的作用下，去除表面氧化物和污染物，產(chǎn)生塑性變形，使界面親密接觸產(chǎn)生電子共享和原子擴(kuò)散而形成焊點，實現(xiàn)固相連接的過程。

1. 調(diào)整工作臺，使得劈刀處于第一鍵合點位置的正上方，利用高壓電火花放電使鍵合線末端熔融，在表面張力和重力的作用下形成球狀，隨后與劈刀一起快速下降至距離焊盤一定高度，此時劈刀開始減速至某一較低的速度；

2. 劈刀隨鍵合線繼續(xù)下降至與焊盤接觸，焊球在設(shè)定的力和超聲的共同作用下發(fā)生塑性變形，同時超聲能量的作用使得焊球被軟化，接觸面的氧化物和污染物被去除，焊盤在固定熱源的加熱下也已達(dá)到了一定的溫度，促進(jìn)了鍵合界面連接強度的形成，最終完成第一焊點的鍵合；

3. 第一焊點完成后，線夾打開，劈刀上升至預(yù)定的弧線高度位置并繼續(xù)上移，使線卷抽出所需長度的引線，進(jìn)而移至第二鍵合點的正上方；

4. 劈刀下降將引線壓在基板引腳上，形成預(yù)設(shè)定的線弧，超聲能量啟動，形成第二鍵合點；

5. 第二鍵合點完成后，劈刀上升至一定高度，使劈刀口下方有一段線尾用于形成下次鍵合的焊球，線夾關(guān)閉，在鍵合點根部扯斷引線，鍵合工具及線夾復(fù)位。

熱機械疲勞

由周期性變化的熱應(yīng)力引起的材料破壞為熱疲勞，也稱熱應(yīng)力疲勞。機械疲勞是指材料在循環(huán)應(yīng)力和應(yīng)變作用下，在一處或幾處逐漸產(chǎn)生局部永久行積累損傷，經(jīng)過一定的循環(huán)次數(shù)后，產(chǎn)生裂紋或突發(fā)性斷裂的過程稱為機械疲勞。熱應(yīng)力與機械應(yīng)力疊加引起的疲勞成為熱機械疲勞。高溫下服役的材料，由于局部溫度變化引起的材料自由膨脹或收縮受到約束時，就會產(chǎn)生熱應(yīng)力，熱疲勞破壞是由材料內(nèi)部損傷累積引起的，當(dāng)材料熱疲勞引起的塑性變形累積達(dá)到靜拉伸時材料的真實斷裂應(yīng)變時，便引起材料熱疲勞失效。針對LED領(lǐng)域，金鑒實驗室提供包括LED失效分析等一站式服務(wù)，涵蓋各個環(huán)節(jié)，滿足客戶多元化的需求。

在變應(yīng)力的作用下金屬產(chǎn)生滑移，造成了晶格的扭曲、晶粒的破裂，若變應(yīng)力繼續(xù)作用，上述現(xiàn)象將不斷出現(xiàn)，直至金屬材料表面某處失去塑性變形的能力而形成疲勞裂紋源，裂紋生長到一定的長度以后，逐漸改變方向，最后沿著與拉伸應(yīng)力垂直的方向生長。

隨著疲勞裂紋的擴(kuò)展，當(dāng)凈截面的應(yīng)力達(dá)到材料的拉伸強度時，或是疲勞裂紋的長度達(dá)到材料的臨界裂紋長度時，便發(fā)生最終的瞬時斷裂。在斷口上往往留下清晰的疲勞條帶，稱為前沿線，這是因為裂紋尖端向前擴(kuò)展時造成的。通常沿晶斷裂總是脆性的，由于晶粒是多面體，因此斷口的主要特征是晶粒界面呈冰糖狀形貌。

LED鍵合線熱機械疲勞失效

1.引線鍵合過程中的熱應(yīng)力

當(dāng)LED封裝成成品后，引線是被封裝膠包裹著的，由于封裝膠的熱膨脹系數(shù)比金屬熱膨脹系數(shù)大，在使用過程中，引線會受到封裝膠對其持續(xù)的拉力。在熱應(yīng)力和機械應(yīng)力共同作用下，最終導(dǎo)致鍵合線在熱影響區(qū)形成熱機械疲勞失效。 金鑒實驗室在進(jìn)行試驗時，嚴(yán)格遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)操作，確保每一個測試環(huán)節(jié)都精準(zhǔn)無誤地符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

當(dāng)LED封裝成成品后，引線是被封裝膠包裹著的，由于封裝膠的熱膨脹系數(shù)比金屬熱膨脹系數(shù)大，在使用過程中，引線會受到封裝膠對其持續(xù)的拉力。在熱應(yīng)力和機械應(yīng)力共同作用下，最終導(dǎo)致鍵合線在熱影響區(qū)形成熱機械疲勞失效。

對比以上三種斷口形貌，可以觀察到熱機械疲勞導(dǎo)致引線斷裂的斷口形貌與其他原因?qū)е碌囊€斷開有著明顯的區(qū)別，由此可以根據(jù)斷口SEM圖區(qū)分鍵合線斷裂原因。