[发明专利]封装导线用的银合金焊线及其制造方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种金属焊线，特别是指一种用于半导体封装工艺中的银合金焊线及其制造方法。

背景技术

在半导体元件的封装工艺中，常以打线接合将金属焊线连接至芯片及电路基板上，借金属焊线电连接于芯片与电路基板，以作为芯片与电路基板之间的信号及电流传递路径。

一般来说，金属焊线的荷重强度、延展性、弯曲度、熔点、电性、硬度及与集成电路(IC)芯片的焊接能力等主要特性与其所采用的材料相关。而上述特性将影响半导体元件的寿命及稳定性。依照芯片与电路基板的形态不同，其搭配使用的金属焊线的规格也有所不同。

传统金属焊线主要由纯金材质制成。纯金材质的金属焊线具有较佳的延展性及导电性等物理性质，但是，由于纯金材质的金属焊线成本较高，也造成整体半导体元件成本增加。

因此，对于上述问题，如何开发一种能达到纯金焊线的功效，并可大幅降低材料成本的金属焊线，乃是本发明主要所要解决的课题。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种可达到纯金材质的金属焊线的功效，并可降低成本的封装导线用的银合金焊线及其制造方法。

为达到上述目的，本发明提供一种封装导线用的银合金焊线的制造方法：首先备有具有银成分的主要金属原料；然后，将该主要金属原料置入于真空熔炉进行熔炼，并在该真空熔炉中加入金成分及铜成分的次要金属原料进行混合熔炼，以制成银合金铸块；接着，将该银合金铸块拉伸形成银合金线材；最后，将该银合金线材拉伸成为具有预定线径的银合金焊线。

以上述制造方法所制得的封装导线用的银合金焊线，其组成成分主要包含重量百分比为90.00～99.99％的银(Ag)成分；重量百分比为0.0001～9.9997％的金成分；以及重量百分比为0.0001～9.9997％的铜成分。

本发明借由两种或两种以上的金属元素调配制成的银合金焊线，不仅能达到纯金制成的金属焊线的功效，并且可以大幅降低成本。

附图说明

图1为本发明的银合金焊线的制造方法的流程图；

图2为图1的细化流程图。

附图标记说明

步骤100～108

步骤102a～102f

步骤104a～104f

具体实施方式

有关本发明的技术内容及详细说明，配合附图说明如下。

如图1及图2所示，分别为本发明的银合金焊线的制造方法的流程图及其细化流程图。如图1、图2所示，本发明的银合金焊线的制造方法，首先，在步骤100中，先备有具有银成分的主要金属原料。

其次，在步骤102中，进行熔炼制造，将具有银成分的主要金属原料置入于真空熔炉(如步骤102a)进行熔炼，并且，在真空熔炉中加入具有金(Au)及铜(Cu)的次要金属原料进行混合熔炼(如步骤102b)，以借由真空熔炉炼制出银合金铸块(如步骤102c)。该银合金铸块的组成成分包含：重量百分比为90.00～99.99％的银、重量百分比为0.0001～9.9997％的金，以及重量百分比为0.0001～9.9997％的铜。

此外，还可在步骤102的熔炼过程中加入微量金属原料，使炼制出的银合金铸块的组成成分还具有重量百分比为0.0001～9.9997％的铍(Be)，以及重量百分比为0.0001～9.9997％的铝(Al)。

然后，再将银合金铸块经由连续铸造以拉伸形成预定线径为4～8mm的银合金线材(如步骤102d)。再通过卷收机卷取该银合金线材(如步骤102e)，并进行银合金线材的成分分析(如步骤102f)，以判断其成分比例是否符合要求。

步骤104，对铸造完成的银合金线材进行拉伸，使其原本为4～8mm的线径经过第一粗伸线机的拉伸缩小至3mm或3mm以下(如步骤104a)，再经第二粗伸线机拉伸至1.00mm或1.00mm以下(如步骤104b)，再经第一细伸线机拉伸至0.50mm或0.50mm以下(如步骤104c)，然后，再将线径为0.50mm或0.50mm以下的银合金线材依序经过第二细伸线机(步骤104d)、极细伸线机(步骤104e)，以及超极细伸线机(步骤104f)将银合金线材拉伸为预定线径为0.0508mm(即2.00mil)至0.010mm(即0.40mil)范围的特定银合金焊线。

步骤106，进行表面清洗，对银合金焊线的表面进行清洗。

步骤108，将经过拉伸完成的银合金焊线进行热退火处理，使银合金焊线的断裂荷重(Breaking Load)及延展性(Elongation)等物理性质符合预定的所需范围。