[發明專利]銅接合導線以及其制造方法

有效

• 申請號: 201480037851.1
• 申請日: 2014-04-04
• 公開（公告）號: CN105393352B
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發明（設計）人: 楊平熹;M.薩蘭加帕尼;E.米爾克
• 申請（專利權）人: 賀利氏材料新加坡私人有限公司
• 主分類號: H01L23/49
• 分類號: H01L23/49;C22C9/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 申屠偉進;杜荔南

1.一種接合導線，包括：

具有表面的芯（2），

其中所述芯（2）是同質區段，

其中所述芯（2）包括銅作為主要成分，

其中在所述芯中的晶體顆粒的平均大小是在2.5μm與30μm之間，

其中所述接合導線的屈服強度在50 MPa和120 MPa之間；并且

其中所述接合導線的延伸值不大于最大延伸值的92％，其中所述最大延伸值是在恒定退火時間下所述延伸值相對于退火溫度的退火曲線圖中的局部最大值，其中所述接合導線在至少比通過在其處退火獲得最大延伸值的溫度高10℃的溫度處退火；以及

其中所述導線芯以在0.5%與3%之間的量含有鈀；或

其中所述導線芯以在45 ppm與900 ppm之間的量含有銀；或

其中所述導線芯以在45 ppm與900 ppm之間的量含有銀并且以在0.5%與3%之間的量含有鈀。

2.根據權利要求1所述的導線，其中導線的楊氏模量小于100 GPa。

3.根據權利要求1所述的導線，其中在導線芯（2）的直徑與所述晶體顆粒的平均大小之間的比率是在2.5與5之間。

4.根據權利要求1所述的導線，其中導線芯（2）的銅的總量是至少97%。

5.根據權利要求1所述的導線，其中導線（1）具有在8μm與80μm的范圍內的直徑。

6.根據權利要求1所述的導線，其中在接合步驟之前導線芯在至少580℃的溫度處退火達至少0.1 s的時間。

7.根據權利要求1所述的導線，其中涂層（3）被疊加在芯（2）的表面上方。

8.根據權利要求7所述的導線，其中涂層的質量不大于導線芯（2）的質量的3%。

9.根據權利要求7所述的導線，特征在于涂層（3）包括Pd、Au、Pt和Ag的組中的至少一個作為主要成分。

10.根據權利要求1所述的導線，其中在接合之前的導線芯（2）的硬度不大于95.0 HV。

11.根據權利要求1所述的導線，其中在導線芯中的硼的含量小于100 ppm。

12.根據權利要求1所述的導線，其中

導線芯的直徑是在15μm與28μm之間并且所述晶體顆粒的平均大小是在2.5μm與6μm之間；或者

導線芯的直徑是在28μm與38μm之間并且所述晶體顆粒的平均大小是在3μm與10μm之間；或者

導線芯的直徑是在38μm與50μm之間并且所述晶體顆粒的平均大小是在7μm與15μm之間；或者

導線芯的直徑是在50μm與80μm之間并且所述晶體顆粒的平均大小是在10μm與30μm之間。

13.模塊，包括：第一接合焊盤（11），第二接合焊盤（1）以及根據權利要求1所述的導線（1），其中導線（1）借助于球形接合而被連接到接合焊盤（11）之一。

14.根據權利要求13的模塊，其中在將20μm直徑的導線接合到鋁接合焊盤的情況下，用于球形接合的工藝窗口面積具有至少120 g*mA的值。

15.用于制造根據權利要求1所述的接合導線的方法，包括步驟：

a. 提供具有銅作為主要成分的芯前驅體；

b. 牽引所述前驅體直到達到了所述導線芯的最終直徑；以及

c. 在比用于獲得導線的最大延伸值的退火溫度高的溫度處將牽引的導線（1）退火達最小的退火時間以生產所述接合導線。

16.根據權利要求15的方法，其中通過連續退火來執行退火。