[發明專利]一種銅鍍鈀再鍍鎳鍵合絲及其制備方法

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• 申請號: 201811245101.X
• 申請日: 2018-10-24
• 公開（公告）號: CN109449087A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 張軍偉;張賀源;馮忠卿
• 申請（專利權）人: 深圳粵通應用材料有限公司
• 主分類號: H01L21/48
• 分類號: H01L21/48;H01L23/49;C25D5/12;C25D7/06;C25D5/50;C23C18/38;C23C18/32;C23C14/16;C23C14/58
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本發明公開了一種銅鍍鈀再鍍鎳鍵合絲，包括銅絲基材，所述銅絲基材表面依次鍍覆有鍍鈀層和鍍鎳層，本發明還公開了所述銅鍍鈀再鍍鎳鍵合絲的制備方法，本發明的有益效果是所述銅絲基材的外表面依次鍍覆有鍍鎳層、鍍鈀層和鍍金層；由于銅和鎳的結合力很好，鎳和鈀的結合力也很好，該鍍層方式解決了銅鈀結合力差，大大提高了成品率和生產效率；實現了結合力高，鍵合力強，方便鎳鈀金框架的焊接且焊點無變形缺陷，能夠防止后續拉絲過程中剝落和裂紋的效果。

技術領域

本發明涉及半導體集成電路芯片封裝領域，具體是一種銅鍍鈀再鍍鎳鍵合絲及其制備方法。

背景技術

半導體集成電路制造完成后所得的芯片雖然已經具有特定的功能，但是要實現該功能，必須通過與外部電子元件的連接。而半導體集成電路芯片需要經過與封裝體的鍵合工序，最終得到芯片封裝，如此才能通過封裝的引腳與外部電子元件連接。在芯片與封裝體的鍵合工藝中，都通過鍵合線將芯片上的焊盤與封裝體的引腳進行電連接。所以鍵合線是實現芯片功能必不可少的材料。

對于當前半導體封裝用鍵合絲替代材料的選擇，市場主要選擇鍍鈀銅線。鍍鈀銅線具有高電導率和導熱率，并能形成更可靠的金屬間結合層，由此帶來高溫環境下的產品可靠性優勢。相對于金線，具有較高的楊氏模量，因此，鍍銅線具有更好的線弧特性。但是，其延展性不好，在加工過程中容易被破壞。

發明內容

本發明的目的在于提供一種銅鍍鈀再鍍鎳鍵合絲及其制備方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種銅鍍鈀再鍍鎳鍵合絲，包括銅絲基材，所述銅絲基材表面依次鍍覆有鍍鈀層和鍍鎳層。

作為本發明進一步的方案：所述銅絲基材通過在高純銅中添加微量金屬元素進行單晶熔煉制成，所述高純銅的純度大于99.9995%。

作為本發明進一步的方案：所述微量金屬元素為鉻、銀和金，所述高純銅與鉻、銀以及金之間的按照重量份的比例為99:0.4:0.4:0.2。

作為本發明進一步的方案：所述鍍鈀層的厚度為0.06um～0.12μm，鍍鎳層厚度為3um～5.0um。

作為本發明進一步的方案：所述鍍鈀層采用純度大于99.99%的金屬鈀為原料，所述鍍鎳層采用純度大于99.99%的金屬鎳為原料。

作為本發明進一步的方案：所述銅鍍鈀再鍍鎳鍵合絲的直徑為15～40μm。

本實施例中，所述銅鍍鈀再鍍鎳鍵合絲的制備方法，步驟如下：

1）將高純銅置入熔煉爐熔化，然后按配比加入鉻、銀和金，經過單晶熔煉并拉伸成直徑為0.25mm的銅芯；

2）通過電鍍或化學鍍或真空鍍將純度大于99.99%的金屬鈀鍍于步驟1）所獲得的銅芯表面；

3）經過高壓清洗后，通過電鍍或化學鍍或真空鍍將純度大于99.99%的金屬鎳鍍于步驟2）所獲得的鍍鈀層表面；

4）將表面鍍鈀鎳銅絲基材進行超細拉伸，獲得表面鍍鈀鎳鍵合絲；

5）將表面鍍鈀鎳鍵合絲進行動態連續退火，退火溫度為490-510°C，溫區總長度700mm，退火速度1.5m/sec，得所需銅鍍鈀再鍍鎳鍵合絲。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明的有益效果是所述銅絲基材的外表面依次鍍覆有鍍鎳層、鍍鈀層和鍍金層；由于銅和鎳的結合力很好，鎳和鈀的結合力也很好，該鍍層方式解決了銅鈀結合力差，大大提高了成品率和生產效率；實現了結合力高，鍵合力強，方便鎳鈀金框架的焊接且焊點無變形缺陷，能夠防止后續拉絲過程中剝落和裂紋的效果。

附圖說明

圖1為銅鍍鈀再鍍鎳鍵合絲的示意圖。