[發明專利]一種極微細鍵合混合合金絲及其制作方法

在審

• 申請號: 201610092089.8
• 申請日: 2016-02-18
• 公開（公告）號: CN105543532A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 程平;李明;鄭東風
• 申請（專利權）人: 安徽華晶微電子材料科技有限公司
• 主分類號: C22C5/06
• 分類號: C22C5/06;C22C5/02;C22C1/02;C22F1/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及半導體、集成電路、LED及航空電路板等微電子行 業封裝用材料，具體的涉及一種極微細鍵合混合合金絲及其制作方 法。

背景技術

鍵合絲(bondingwire)是連接芯片與外部封裝基板(substrate) 和/或多層線路板(PCB)的主要連接方式。鍵合絲發展趨勢，從應 用方向上主要是線徑細微化、高車間壽命(floorlife)以及高線軸長 度。

隨著集成電路封裝業快速的向小體積，高性能，高密集，多芯片 方向推進，特征間距尺寸越來越小，集成度越來越高，這極大的提高 了對鍵合絲材料的要求，也增加了鍵合封裝難度。金絲在窄間距、長 距離鍵合技術要求下，劣勢漸顯；因為在超細間距球形鍵合工藝中， 引腳數增多，使原來的金、鋁鍵合絲的數量及長度也大大增加，致使 引線電感、電阻很高，從而也難以適應高頻高速性能的要求；同時， 引腳數量增加，引腳間距減小，就需要使用超細的金絲，而超細金絲 在鍵合過程中常常造成引線擺動、鍵合斷裂和踏絲現象，成弧能力的 穩定性也隨之下降，從而加大了操作難度。另一方面，金的成本高昂， 因此，開發性能和成本都具優勢的新型鍵合線是微電子行業不斷微型 化、低成本發展的大勢所需。

現有替代金絲的主要是銀絲和在銀中添加微量元素的銀合金絲， 銀或銀合金絲雖可降低成本，但因其穩定性差，且容易硫化、氧化影 響使用性能，難以真正替代金絲。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種極微細鍵合混合合金 絲及其制作方法，該混合合金絲有效解決現有替代金絲穩定性差，且 容易硫化、氧化影響使用性能等上述存在的問題。

本發明所要解決的技術問題采用以下技術方案來實現：

一種極微細鍵合混合合金絲，以高純銀Ag為主量，添加次量高 純金Au、高純鈀Pd、高純鉑Pt及高純銠Rh；或者以高純金Au為主 量，添加次量高純銀Ag、高純鈀Pd、高純鉑Pt及高純銠Rh元素， 混合熔鑄拉拔而成的極微細混合合金絲線。

本發明進一步改進在于：所述以高純銀Ag為主量，即高純銀的 質量百分含量為50％～90％，添加次量高純金Au、高純鈀Pd、高純鉑 Pt及高純銠Rh總的質量百分含量為10％～50％；或者以高純金Au為 主量，即高純金的質量百分含量為50％～90％，添加次量高純銀Ag、 高純鈀Pd、高純鉑Pt及高純銠Rh總的質量百分含量為10％～50％。

本發明進一步改進在于：高純銀Ag或高純金Au的純度在99.99％ 以上，高純鈀Pd、高純鉑Pt及高純銠Rh的純度在99.9％以上。

本發明還涉及一種制作上述極微細鍵合混合合金絲的方法，其特 征在于：該制作方法的步驟如下：

(1)固態混合：取主量高純銀Ag與次量高純金Au、高純鈀Pd、 高純鉑Pt、高純銠Rh，或者取主量高純金Au與次量高純銀Ag、高 純鈀Pd、高純鉑Pt、高純銠Rh于固態混合；

(2)熔鑄混合合金母材：將步驟(1)得到的固態混合物放置于 同一單晶連鑄爐的坩堝內抽真空加熱至全部金屬溶化，在液態混合熔 煉均勻后定向凝固、連鑄成8mm混合合金母材棒；

(3)拉拔絲材：將步驟(2)得到的8mm混合合金母材棒經過大 拉、中拉、小拉、細拉、微拉工序拉拔成直徑0.01mm～0.03mm的混 合合金絲；

(4)清洗退火：將步驟(3)得到的混合合金絲進行清洗、退火、 風干；

(5)復繞分卷：根據不同用途復繞分巻，包裝成品。

本發明的有益效果是：區別于現有鍵合金絲、鍵合銀絲或鍵合銀 合金絲以金或銀為主體，僅添加微量元素；該鍵合混合合金絲是由主 次量元素固態混合、液態混熔而成的，具有更好的機械性能、導電散 熱性能和鍵合性能，具備純金線的穩定性和可塑性，又具備銀合金線 的高導電性和低成本優勢，因而是替代金線和銀合金線的最佳選擇。

具體實施方式

為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于 明白了解，下面結合具體實施方式對本發明的技術方案作進一步具體 說明。