IC芯片上的球键 → 环路 → 引脚框架上的楔形键,被拉伸试验机向上拉升。颜色表示品质余量(绿=充足/橙=注意/红=不足)。
$$F_{wire,max} = \sigma_{UTS} \cdot A_{wire},\quad F_{pull} = \frac{F_{wire}}{\sin\theta}$$
σ_UTS=线材抗拉强度(MPa),A=截面积(μm²),θ=环路角度 = atan2(h, L/2)。环路越低,sinθ越小,拉伸试验值越大(除非根部断裂占主导)。
$$F_{heel} = 0.7\,F_{wire,max},\quad \text{Margin} = \frac{\min(F_{pull},\,F_{heel})}{F_{MIL}}$$
根部强度约为线强度的70%(经验值)。MIL-STD-883 method 2011最低基准:25 μm Au为3 gf ≈ 29.4 mN。余量 > 2 是量产产品的目标。
$$L_{wire} = \sqrt{L_{loop}^{2} + 4 h^{2}},\quad C_{bond} = \rho \cdot A \cdot L_{wire} \cdot k_{kg}$$
线长L_wire(μm)和单个键合成本C_bond(μUSD)。ρ=密度,k_kg=公斤单价。Au 19.3 g/cm³,30 μm × 1.5 mm一个键合 ≈ 1.7 μUSD。