[发明专利]用于接合应用的银合金引线

说明书

技术领域

本发明涉及接合引线（bonding wire），该接合引线包括：具有表面的芯，其中所述芯包含银作为主要成分并包含选自金、钯、铂、铑、钌、镍、铜和铱中的至少一者。

本发明还涉及具有根据本发明的引线的微电子部件封装体以及用于制造根据本发明的引线的方法。

背景技术

在半导体器件制造期间使用接合引线来制造用于使集成电路与印刷电路板电互连。此外，在功率电子应用中使用接合引线来电连接晶体管、二极管等与外壳的衬垫（pad）或引脚。尽管开始时接合引线由金制造，但是如今使用诸如银的不那么贵的材料。尽管银引线提供非常好的导电性和导热性，但是银引线的接合有其挑战。

在本发明中，术语接合引线包括所有的横截面形状以及所有通常的引线直径，但具有圆形横截面和小直径的接合引线是优选的。

一些最近的进展涉及具有基于银作为主要成分的芯材料的接合引线，这是因为与金相比银的价格低。然而，一直需要在接合引线本身以及接合工艺方面进一步提高接合引线技术。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供改进的接合引线。

由此，本发明的另一个目的是提供一种接合引线，该接合引线具有良好的加工特性并且在互连时没有特殊的需要，因此节约成本。

本发明的目的还在于提供一种接合引线，该接合引线具有优良的导电性和导热性。

本发明的另一目的是提供一种接合引线，该接合引线呈现改善的可靠性。

本发明的另一目的是提供一种接合引线，该接合引线呈现优良的可接合性。

本发明的又一目的是提供一种接合引线，对于二次接合或者楔形接合，该接合引线显示出提高的可接合性。

本发明的再一目的是提供一种接合引线，该接合引线具有高的针拉（stitch pull）值以及低的针拉值标准偏差。

本发明的再一目的是提供一种接合引线，该接合引线具有高的球剪力（ball shear）值以及低的球剪力值标准偏差。

本发明的另一目的是提供一种接合引线，该接合引线具有低的电阻率。

本发明的另一目的是提供一种微电子部件封装体，该封装体提供电子器件与封装体衬底之间的成本有效且可靠的连接。

另一目的是提供一种用于制造本发明的接合引线的方法，与已知方法相比，该方法基本上未显示出成本增加。

令人惊讶的是，已经发现本发明的引线解决上述目标中的至少一个。此外，已经发现这样的制造这些引线的工艺：该工艺克服了至少一个制造引线的挑战。此外，发现了包括本发明的引线的系统在根据本发明的引线与其它电元件之间的界面处更可靠。

由形成类的权利要求（category-forming claim）的主题提供对至少一个上述目标的解决方案的贡献，由此代表本发明的优选方面的形成类的独立权利要求的从属子权利要求，其主题对解决至少一个上述目标做出贡献。

本公开的第一方面是一种接合引线，包括：

具有表面的芯，其中所述芯包含银作为主要成分并包含选自金、钯、铂、铑、钌、镍、铜和铱的至少一者，该接合引线的特征在于其具有下述特性中的至少一个：

i）所述芯的晶粒的平均尺寸为0.8μm-3μm，

ii）在所述引线的横截面中具有<001>方向的取向的晶粒的量的范围为10-20%，

iii）在所述引线的横截面中具有<111>方向的取向的晶粒的量的范围为5-15%，以及

iv）在所述引线的横截面中具有<001>方向的取向的晶粒和具有<111>方向的取向的晶粒的总量的范围为15-40%。

各成分的所有含量或份额（share）当前以重量份额给出。特别地，以百分比给出的成分份额意指重量%，以ppm（百万分率）给出的成分份额意指重量-ppm。对于与具有特定尺寸和/或取向的晶粒相关的百分比值，这些值是颗粒总数的份额。

为了确定晶粒尺寸和/或晶粒取向，已经制备了引线样品并且利用电子显微镜，尤其是通过EBSD（=电子背散射衍射）来测量和评估了这些引线样品。关于所要求保护的发明的特征的确切定义，参考下文中对本发明的示例性实施例的描述。

优选地，根据本发明的引线不具有覆盖所述芯的表面的涂层。这允许简单且节约成本地制造所述引线。这并不排除对于特定应用，可能存在设置于本发明的引线的芯的表面上的涂层。

如果一种成分的份额超过所指的材料的所有另外的成分，则该成分是“主要成分”。优选地，主要成分包括该材料的总重量的至少50%。