[發明專利]封裝導線用的銀合金焊線及其制造方法

有效

• 申請號: 200810094107.1
• 申請日: 2008-05-04
• 公開（公告）號: CN101569968A
• 公開（公告）日: 2009-11-04
• 發明（設計）人: 李俊德
• 申請（專利權）人: 李俊德
• 主分類號: B23K35/40
• 分類號: B23K35/40;B21C1/00;B23K35/30;H01L21/48;H01L23/49
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司
• 代理人: 張 瑾;王黎延

技術領域

本發明是關于一種金屬焊線，特別是指一種用于半導體封裝工藝中的銀合金焊線及其制造方法。

背景技術

在半導體元件的封裝工藝中，常以打線接合將金屬焊線連接至芯片及電路基板上，借金屬焊線電連接于芯片與電路基板，以作為芯片與電路基板之間的信號及電流傳遞路徑。

一般來說，金屬焊線的荷重強度、延展性、彎曲度、熔點、電性、硬度及與集成電路(IC)芯片的焊接能力等主要特性與其所采用的材料相關。而上述特性將影響半導體元件的壽命及穩定性。依照芯片與電路基板的形態不同，其搭配使用的金屬焊線的規格也有所不同。

傳統金屬焊線主要由純金材質制成。純金材質的金屬焊線具有較佳的延展性及導電性等物理性質，但是，由于純金材質的金屬焊線成本較高，也造成整體半導體元件成本增加。

因此，對于上述問題，如何開發一種能達到純金焊線的功效，并可大幅降低材料成本的金屬焊線，乃是本發明主要所要解決的課題。

發明內容

有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種可達到純金材質的金屬焊線的功效，并可降低成本的封裝導線用的銀合金焊線及其制造方法。

為達到上述目的，本發明提供一種封裝導線用的銀合金焊線的制造方法：首先備有具有銀成分的主要金屬原料；然后，將該主要金屬原料置入于真空熔爐進行熔煉，并在該真空熔爐中加入金成分及銅成分的次要金屬原料進行混合熔煉，以制成銀合金鑄塊；接著，將該銀合金鑄塊拉伸形成銀合金線材；最后，將該銀合金線材拉伸成為具有預定線徑的銀合金焊線。

以上述制造方法所制得的封裝導線用的銀合金焊線，其組成成分主要包含重量百分比為90.00～99.99％的銀(Ag)成分；重量百分比為0.0001～9.9997％的金成分；以及重量百分比為0.0001～9.9997％的銅成分。

本發明借由兩種或兩種以上的金屬元素調配制成的銀合金焊線，不僅能達到純金制成的金屬焊線的功效，并且可以大幅降低成本。

附圖說明

圖1為本發明的銀合金焊線的制造方法的流程圖；

圖2為圖1的細化流程圖。

附圖標記說明

步驟100～108

步驟102a～102f

步驟104a～104f

具體實施方式

有關本發明的技術內容及詳細說明，配合附圖說明如下。

如圖1及圖2所示，分別為本發明的銀合金焊線的制造方法的流程圖及其細化流程圖。如圖1、圖2所示，本發明的銀合金焊線的制造方法，首先，在步驟100中，先備有具有銀成分的主要金屬原料。

其次，在步驟102中，進行熔煉制造，將具有銀成分的主要金屬原料置入于真空熔爐(如步驟102a)進行熔煉，并且，在真空熔爐中加入具有金(Au)及銅(Cu)的次要金屬原料進行混合熔煉(如步驟102b)，以借由真空熔爐煉制出銀合金鑄塊(如步驟102c)。該銀合金鑄塊的組成成分包含：重量百分比為90.00～99.99％的銀、重量百分比為0.0001～9.9997％的金，以及重量百分比為0.0001～9.9997％的銅。

此外，還可在步驟102的熔煉過程中加入微量金屬原料，使煉制出的銀合金鑄塊的組成成分還具有重量百分比為0.0001～9.9997％的鈹(Be)，以及重量百分比為0.0001～9.9997％的鋁(Al)。

然后，再將銀合金鑄塊經由連續鑄造以拉伸形成預定線徑為4～8mm的銀合金線材(如步驟102d)。再通過卷收機卷取該銀合金線材(如步驟102e)，并進行銀合金線材的成分分析(如步驟102f)，以判斷其成分比例是否符合要求。

步驟104，對鑄造完成的銀合金線材進行拉伸，使其原本為4～8mm的線徑經過第一粗伸線機的拉伸縮小至3mm或3mm以下(如步驟104a)，再經第二粗伸線機拉伸至1.00mm或1.00mm以下(如步驟104b)，再經第一細伸線機拉伸至0.50mm或0.50mm以下(如步驟104c)，然后，再將線徑為0.50mm或0.50mm以下的銀合金線材依序經過第二細伸線機(步驟104d)、極細伸線機(步驟104e)，以及超極細伸線機(步驟104f)將銀合金線材拉伸為預定線徑為0.0508mm(即2.00mil)至0.010mm(即0.40mil)范圍的特定銀合金焊線。

步驟106，進行表面清洗，對銀合金焊線的表面進行清洗。

步驟108，將經過拉伸完成的銀合金焊線進行熱退火處理，使銀合金焊線的斷裂荷重(Breaking?Load)及延展性(Elongation)等物理性質符合預定的所需范圍。