[發明專利]鋁合金接合線

有效

• 申請號: 201310181370.5
• 申請日: 2013-05-16
• 公開（公告）號: CN103320654A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 天野裕之;三上道孝;中島伸一郎;市川司
• 申請（專利權）人: 田中電子工業株式會社
• 主分類號: C22C21/00
• 分類號: C22C21/00;H01L21/60
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 李新紅

1.一種用于在半導體裝置中的連接的楔形接合線用鋁合金，其特征在于在高溫環境下使用，其中，所述鋁楔形接合線具有包含在含鈧(Sc)和鋁(Al)的Al-Sc二元合金中的0.15至0.5質量％的鈧(Sc)和余量的純度為99.99質量％以上的鋁(Al)的組成，具有在鋁合金基體中通過強制固溶處理獲得的再結晶組織，并在時效熱處理之前具有21至30Hv的維氏硬度。

2.一種用于在半導體裝置中的連接的楔形接合線用鋁合金，其特征在于在高溫環境下使用，其中，所述鋁楔形接合線具有包含在含鈧(Sc)和鋁(Al)的Al-Sc二元合金中的0.15至0.5質量％的鈧(Sc)和余量的純度為99.99質量％以上的鋁(Al)的組成，具有在鋁合金基體中通過強制固溶處理獲得的再結晶組織，并通過時效熱處理形成時效析出的Al₃Sc粒子。

3.一種用于在半導體裝置中的連接的楔形接合線用鋁合金，其特征在于在高溫環境下使用，所述鋁楔形接合線是一種鋁合金，所述鋁合金具有包含在含鈧(Sc)、鋁(Al)和鋯(Zr)的Al-Sc-Zr三元合金中的0.15至0.5質量％的鈧(Sc)和0.01至0.2質量％的鋯(Zr)(條件是鋯(Zr)的量等于或少于鈧(Sc)的量的一半)和余量的純度為99.998質量％以上的鋁(Al)的組成，具有在鋁合金基體中通過強制固溶處理獲得的再結晶組織，和21至30Hv的維氏硬度。

4.一種用于在半導體裝置中的連接的楔形接合線用鋁合金，其特征在于在高溫環境下使用，所述鋁楔形接合線是一種鋁合金，所述鋁合金具有包含在含鈧(Sc)、鋁(Al)和鋯(Zr)的Al-Sc-Zr三元合金中的0.15至0.5質量％的鈧(Sc)和0.01至0.2質量％的鋯(Zr)(條件是鋯(Zr)的量等于或少于鈧(Sc)的量的一半)和余量的純度為99.998質量％以上的鋁(Al)的組成，具有在鋁合金基體中通過強制固溶處理獲得的再結晶組織，并通過時效熱處理形成時效析出的Al₃Sc粒子。

5.根據權利要求1至4中任一項所述的用于在半導體裝置中的連接的楔形接合線用鋁合金，其特征在于，所述鋁合金的鋁(Al)的純度為99.998質量％以上。

6.根據權利要求1至4中任一項所述的用于在半導體裝置中的連接的楔形接合線用鋁合金，其特征在于，被添加的鈧(Sc)的量為0.1至0.3質量％。

7.根據權利要求1至4中任一項所述的用于在半導體裝置中的連接的楔形接合線用鋁合金，其特征在于，所述再結晶組織是通過調質熱處理形成的冷拉絲組織，所述調質熱處理是在所述強制固溶處理之后的采用水冷進行的連續拉絲之后進行的。

8.根據權利要求1至4中任一項所述的用于在半導體裝置中的連接的楔形接合線用鋁合金，其特征在于，所述鋁合金是通過超聲接合而被接合的。

9.根據權利要求1至4中任一項所述的用于在半導體裝置中的連接的楔形接合線用鋁合金，其特征在于，所述楔形接合線用鋁合金具有從50μm到小于500μm的線直徑。

10.根據權利要求1至4中任一項所述的用于在半導體裝置中的連接的楔形接合線用鋁合金，其特征在于，所述高溫環境為80℃至300℃。

11.根據權利要求1至4中任一項所述的用于在半導體裝置中的連接的楔形接合線用鋁合金，其特征在于，所述高溫環境為150℃至250℃。

12.一種用于楔形接合在高溫環境下使用的半導體裝置的方法，其特征在于

通過使用Al-Sc二元合金細線作為細線進行楔形接合，所述Al-Sc二元合金細線具有包含0.15至0.5質量％的鈧(Sc)和余量的純度為99.99質量％以上的鋁(Al)的組成，具有在通過固溶處理而被強制溶解的鋁合金基體中的再結晶組織，和

在所述接合之后進行時效熱處理。

13.一種用于楔形接合在高溫環境下使用的半導體裝置的方法，其特征在于

通過使用Al-Sc-Zr三元合金細線作為細線進行楔形接合，所述Al-Sc-Zr三元合金細線具有包含0.15至0.5質量％的鈧(Sc)和0.01至0.2質量％的鋯(Zr)和余量的純度為99.998質量％以上的鋁(Al)的組成，具有在通過固溶處理而被強制溶解的鋁合金基體中的再結晶組織，和

在所述接合之后進行時效熱處理。