[发明专利]银合金接合线

说明书

技术领域

本发明构思涉及银合金接合线(银合金焊线，silveralloybondingwire)，并且更具体地，涉及这样一种银合金接合线，其具有高热冲击强度、优异的凸点跳焊(凸点自动点焊，stitch-on-bump)(SOB)接合和在氮气气氛中的优异接合。

背景技术

各种结构存在于用于安装半导体器件的包装(封装，package)。接合线被广泛用于连接基板和半导体器件或连接半导体器件。金接合线已被广泛地用作接合线。然而，由于金接合线是昂贵的以及金的成本最近快速增加，所以增大了对于可以替代金接合线的接合线的需求。

对于已备受关注的作为替代金(Au)的材料的铜接合线，由于铜的天然高硬度所致经常出现焊盘裂纹，由此芯片在球焊期间破裂，并且由于铜的高硬度和强氧化所致，关于获得高度集成的封装必需的凸点跳焊(SOB)接合的问题还没有被解决。

作为一种替代方案，已经积极地进行了关于包含银(Ag)作为主要成分的接合线，其是廉价的。然而，存在的问题在于，仅在使用氢气混合气体时稳定的球焊才是可能的，以及银接合线的高湿度可靠性和高温度可靠性劣化。因此，出现的问题在于，由于与传统金接合线相比较弱的压缩和膨胀耐受性所致，银接合线的热冲击可靠性在重复的高温和低温下大大劣化。另外，尽管对于SOB接合的需求增加，但是还需要用于处理银的硬化和氧化的补救方案。

发明构思详述

技术问题

本发明构思提供了一种银合金接合线，其具有高的热冲击强度、优异的凸点跳焊(SOB)接合和在氮气气氛中的优异接合。

技术手段

根据本发明构思的一个方面，提供了一种银合金接合线，其包含银(Ag)作为主要成分、含量为约0.5重量％至约4重量％的钯(Pd)和含量为约2重量％至约8重量％的金(Au)，并且关于垂直于所述接合线的长度方向的横截面，外侧部分(outerpart)的平均晶粒尺寸(平均粒度或平均晶粒度，averagegrainsize)a与中心部分(centralpart)的平均晶粒尺寸b的比值为约0.3至约3。

所述中心部分的平均晶粒尺寸b可以大于所述外侧部分的平均晶粒尺寸a。所述中心部分的平均晶粒尺寸b可以等于或小于约2μm。

所述外侧部分的平均晶粒尺寸a与所述中心部分的平均晶粒尺寸b的比值a/b可以为约0.3至约1。

银合金接合线可以包含第一性能调整元素(firstpropertyadjustmentelement)。所述第一性能调整元素可以是一种或多种选自由铍(Be)、钙(Ca)、镧(La)、钇(Y)和铈(Ce)组成的组中的元素。相对于整个银合金接合线，所述第一性能调整元素可以包含的总含量为约30重量ppm至约100重量ppm。

银合金接合线可以包含第二性能调整元素。所述第二性能调整元素可以是一种或多种选自由铂(Pt)和铜(Cu)组成的组中的元素。相对于整个银合金接合线，所述第二性能调整元素可以包含的总含量为约0.01重量％至约3重量％。

可以使用约7％至约10％的横截面减小率(横截面缩减率，crosssectionreductionrate)来制造所述银合金接合线。

有益效果

高的热冲击强度、优异的凸点跳焊(SOB)接合和在氮气气氛中的优异接合的性能可以通过使用根据本发明构思的接合线而获得。

附图说明

图1是根据本发明构思的一个示例性实施方案的银合金接合线的横截面透视图；

图2是根据本发明构思的一个示例性实施方案的银合金接合线的剖视图；

图3A是根据本发明构思的一个示例性实施方案的银合金接合线的侧视图，用于更详细解释凸点跳焊(SOB)接合；以及

图3B是图3A的部分B的顶部俯视图。

最优实施方式

现在将详细地提及实施方案，其实施例示于附图中。在这方面，本发明实施方案可以具有不同形式，并且不应被解释为局限于在此阐述的描述。提供这些实施方案以使本公开内容将是充分和完整的，并且将充分地向本领域技术人员表达本发明的范围。相似的附图标记在通篇中指代相似的元件。在附图中，各种元件和区域被示意性绘制。因此，根据本发明构思的实施方案并不受限于附图中所描述的相对尺寸和间距。