引线键合（Wire Bonding）是MEMS器件封装中最为主要的内部连接方式，目前占比超过90%，它通过极细的金属丝（通常直径在18~50μm），利用热、压力、超声波能量或其组合，使金属引线与MEMS芯片焊盘及基板焊盘发生原子量级上的键合，实现芯片与外部电路的电气互连和信号传输。MEMS芯片的引线键合主要采用IC芯片的键合技术，基本过程是首先将金属线的端点烧结成小球，压焊在芯片的焊点上（第一焊点），然后按照设计路径拉线，最后压焊在基板对应的焊点上（第二焊点），同时拉断线并形成新的小球，为下一条线做准备。键合类型主要包括热压键合、超声键合和热超声键合，这三种键合技术本文不详述。
图 引线过程示意
常见的键合引线材料有金（Au）、铝（Al）、铜（Cu）以及银（Ag）合金线，Au线化学性能稳定，不易氧化，导电性好，可塑性好，工艺最成熟，但是Au价格昂贵，且与铝焊盘易形成金属间化合物，影响长期可靠性；Al线价格低，但是易氧化，机械强度较低，电阻率较高；热导性较差，焊点较大；Cu线极易氧化，键合需更大超声能量和压力，一般在在中低端产品中应用较多。
图MEMS芯片引线键合示意
在MEMS中，常见的引线直径范围在18μm~50μm（约0.7mil~2mil）之间，焊盘的材质最常见的是Al焊盘，在高可靠性应用场景还有Au焊盘，焊盘边长应至少为引线球焊直径的1.5倍，根据经验数据，对于直径在25 µm到50µm范围内的引线，最小焊盘尺寸通常设计在60µm×60µm到100µm×100µm之间，对于细间距应用，相邻焊盘的边缘间距通常要求至少为25 µm。
对于压力传感器的核心是感应压力的薄膜，键合过程中的热量和机械应力可能会传递到薄膜上，导致传感器零点漂移或灵敏度变化，因此，应优先选择低温键合工艺如热超声键合，并优化引线弧度以减小对芯片的应力。RF MEMS开关用于处理高频信号，引线本身具有寄生电感和电容，会影响信号质量，为最小化这些寄生效应，引线必须尽可能短，弧高（Loop Height）必须尽可能低且一致。光学器件如MEMS微镜键合线的位置和弧高不能遮挡光路或干扰光学信号。加速度计和陀螺仪内部含有可移动的质量块和精密的悬挂结构，对外部的机械冲击和振动极为敏感，键合时的超声振动可能会损坏这些结构。
图 光学器件微镜引金线键合
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