[发明专利]复合银线

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合银线，特别是涉及一种作为半导体封装制程用连接线的复合银线。

背景技术

在半导体元件的封装制程中，打线接合使用的导线，分为金线、铜线与铝线，由于金线具有优异的物理性质，如稳定性高、质软、延展性佳、导电性佳，其良率、生产效率及线径微细化等表现也都相当不错，所以目前仍以使用金线为主要打线接合技术。

然而，由于金线的成本非常高，为了节省材料成本考量，半导体业者已经广泛地以镀钯铜线来取代金线，不但可以节省约七成的材料成本，而且镀钯铜线于被使用时的可靠度(如耐高温高湿能力)也能符合要求，不过，却因镀钯铜线的硬度偏高，产生了作业性(产能)差、良率偏低的问题，所以对半导体业者来说，镀钯铜线于打线接合封装技术上的使用，实际上所能达到节省成本效益是不如预期的。

有鉴于此，本发明通过以金、银与钯依据特定成分比例制得复合银线，其作业性几乎等同于金线，且能通过高温高湿可靠度测试，确实达到节省成本的目的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含有金、银、钯等成分，作业性佳、能通过高温高湿可靠度测试，且节省成本的复合银线。

本发明的复合银线，包含金、钯，及银；该复合银线中，金的含量是大于等于4wt％且小于8wt％，钯的含量是介于2wt％～4wt％间。

本发明所述的复合银线，还包含铂，铂的含量不大于2wt％。

本发明的有益效果在于：通过金、钯与银等成分的重量比例调整，使其作业性不但能与金线相当，且能通过高温高湿可靠度测试，并大幅节省制程成本。

具体实施方式

本发明的复合银线，包含金、钯、铂，以及其余的银等成分。

其中，金的重量百分含量是大于等于4wt％且小于8wt％，若金含量低于4wt％，会造成本发明的合金硬度过高，容易导致作业性不佳，若金含量超过8wt％，本发明的复合银线的作业性与可靠度不但未能明显提高，还会大幅增加成本。

钯的重量百分含量是介于2wt％～4wt％之间，若钯含量低于2wt％，本发明的复合银线无法通过高温高湿可靠度测试，若钯含量高于4wt％，本发明的复合银线的合金硬度会太高，导致作业性与良率不佳。

铂的含量是介于0～2wt％之间，若铂含量高于2wt％，本发明的复合银线的熔点会变高，固熔率不稳，且成本提高。

在制作本发明的复合银线时，将金、钯、铂与银等金属材料投置入一熔炉中，以混炼制得一熔融状的合金液体；接着，使该合金液体经由铸锭制造(ingot making)、辊轧(press roll)、主抽线(heavy drawing)、细抽线(fine drawing)、表面清洗、烘干、定型退火(final annealing)、绕线(rewinding)等加工处理，便能制成一复合银线成品，再予使用在半导体元件的打线接合封装制程中。

本发明将就以下实施例来做进一步说明，但应了解的是，所示实施例仅为例示说明用，而不应被解释为本发明实施的限制。

[复合银线的实施例1至12与比较例1至12]

依照表1所示的合金成分与重量比例，将金、钯、铂与银等金属材料投置入熔炉中，以混炼制得一熔融状的合金液体，再使该合金液体经由铸锭制造、辊轧、主抽线、细抽线、表面清洗、烘干、定型退火、绕线等加工处理，以制得一复合银线成品，并用以使用在半导体元件的打线接合封装制程中。

然后，以后述的评价方式，来对打线接合使用后的复合银线成品，进行作业性测试与可靠度测试，所得测试结果如表1所示。

表1

[评价方式]

一、作业性(Unit Per Hour，简称UPH)

经测试，金线的每小时所能生产单位(以UPH金线表示)为375pcs/hr，再将所制得复合银线的UPH(以UPH复合银线表示)与UPH金线作比较。

二、可靠度(Reliability)

(一)压力锅试验(Press Cooker Test，简称PCT)

根据JESD22-A102，将复合银线产品放置在温度121℃、湿度100％RH、压力29.7psi的环境下，经250hrs的测试后，采用聚焦离子束(Focused Ion Beam，简称FIB)观察复合银线与基板间的介金属氧化物(IMC)状况，以评估复合银线产品的耐高湿能力，并根据下列标准进行评价：

none：没有孔洞(没有失效)

minor：少量孔洞(没有失效)