[发明专利]银合金接合线及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及银合金接合线及其制造方法，并且更具体地涉及具有改善的在线尖端上形成的球的接合球形状和球形均匀性、优异的可靠性、焊环线性度(looplinearity)和接合强度的银合金接合线，以及其制造方法。

背景技术

存在用于安装半导体器件的各种封装件结构，并且接合线已被广泛用于将衬底连接到半导体器件或连接多个半导体器件。金接合线已被广泛用作接合线，然而，它们是昂贵的并且变得更加昂贵。因此，已经存在对可以代替金接合线的接合线的需求。

铜线作为金(Au)线的代替材料已经被关注。然而，由于铜固有的高刚性，其中球接合期间芯片损坏的焊盘破裂现象可能经常发生。此外，由于铜的高刚性和高氧化作用，不能解决高度集成的封装件需要的凸点上针脚(stitch-on-bump)接合。

作为以上问题的解决方案，已经积极地研究含有银(Ag)作为主要组分的接合线。尽管已经做出努力开发借助将银与其他金属元素合金化而具有优异性能的接合线，仍有大量提高的空间。

<现有技术文献>

韩国专利公布号2007-0031998

发明详述

技术问题

本发明提供了具有改善的在线尖端上形成的球的接合球形状和球形均匀性、优异的可靠性、焊环线性度和接合强度的银合金接合线。

本发明提供了用于制造银合金接合线的方法，所述银合金接合线具有改善的在线尖端上形成的球的接合球形状和球形均匀性、优异的可靠性、焊环线性度和接合强度。

技术方案

根据本发明的一个方面，提供含有银(Ag)作为主要组分并且含有钯(Pd)和金(Au)的银合金接合线，其中钯(Pd)含量可以是约0.1重量％至约4.0重量％并且金(Au)与钯(Pd)的重量含量比可以是约0.25至约1.0。

银合金接合线的晶粒的孪晶间界可以是约2％至约10％。

金(Au)与钯(Pd)的重量含量比可以是约0.4至约0.7。

钯(Pd)含量可以是约1.5重量％至约3.5重量％。

银合金接合线还可以包含一种或多种选自由下列各项组成的组的元素的组分：铱(Ir)、钛(Ti)、铂(Pt)、铍(Be)、钙(Ca)、镧(La)、钇(Y)、铈(Ce)、铋(Bi)、钴(Co)和镁(Mg)作为性能控制组分，其中性能控制组分的含量可以是约3wtppm至约5000wtppm。

性能控制组分可以包括铂(Pt)，并且铂(Pt)含量是约500wtppm至约5000wtppm。

性能控制组分可以是铱(Ir)或钛(Ti)。

根据本发明的一个方面，提供了含有银(Ag)作为主要组分并且含有钯(Pd)和金(Au)的银合金接合线，其中钯(Pd)含量是约0.1重量％至4.0重量％并且晶粒的孪晶间界比率是约2％至约10％。

银合金接合线还可以包含一种或多种选自由下列各项组成的组的元素的组分作为性能控制组分：铱(Ir)、钛(Ti)、铂(Pt)、铍(Be)、钙(Ca)、镧(La)、钇(Y)、铈(Ce)、铋(Bi)、钴(Co)和镁(Mg)，其中性能控制组分的含量可以是约3wtppm至约5000wtppm。

根据本发明的一个方面，提供用于制造银合金接合线的方法，所述方法包括制造含有银(Ag)作为主要组分并且含有钯(Pd)和金(Au)的合金片，其中钯(Pd)含量是约0.1至4.0重量％并且金(Au)与钯(Pd)的重量含量比是约0.25至约1.0，和对合金片进行拉伸和热处理，其中对合金片进行拉伸和热处理包括：对通过拉伸合金片得到的细线当细线直径范围为约0.5mm至约5mm时进行第一热处理，并且第一热处理在约550℃至约700℃的温度下进行约0.5秒至约5秒。

可以进行拉伸和热处理以使银合金接合线的晶粒的孪晶间界率范围为约2％至约10％。

第一热处理可以在约600℃至约650℃的温度下进行约2秒至约4秒。

进行拉伸和热处理还可以包括对通过拉伸合金片得到的细线当细线直径范围为约0.05mm至约0.4mm时进行第二热处理，并且第二热处理可以在约550℃至约700℃的温度下进行约0.5秒至约5秒。

第二热处理可以在约600℃至约650℃的温度下进行约2秒至约4秒。

有益效果

使用本发明的银合金接合线可以改善在线尖端上形成的球的接合球形状和球形均匀性，并提供优异的可靠性、焊环线性度和接合强度。

附图说明