[发明专利]键合基板和保护用于引线键合的表面的方法

说明书

公开了一种键合基板，其具有由铜或铜基合金制成的用于键合导线(5)的接触焊盘(4a)，该接触焊盘(4a)覆盖有包含含氮的脂烃作为活性物质以及含氮的杂环芳香族化合物作为另一活性物质的腐蚀抑制剂层。根据本发明，在不含水分的情况下，腐蚀抑制剂层含有5％重量或更多的脲衍生物，或3％重量或更多的三苯基胍，或2％重量或更多的四唑衍生物，或5％重量或更多的1‑H‑苯并三唑，或5％重量或更多的苯并咪唑。另外，公开了一种具有这种键合基板的电子模块，以及防止由铜或铜基合金制成的用于引线键合的表面免于腐蚀的方法。

技术领域

本发明涉及具有由铜或铜基合金制成的表面的键合基板，并且涉及一种保护用于引线键合的由铜或铜基合金制成的表面的方法。

背景技术

从WO2014/027566A1中已知了具有由权利要求1的前序部分所限定的特征的键合基板。

键合基板具有由铜或铜基合金制成的接触焊盘，其设置用于键合由铜或铜基合金制成的导线。在键合期间，将导线焊接到接触焊盘的铜或铜基合金上。有多种方法常用于这一目的，例如热压键合、热超声球楔键合和超声楔-楔键合。

由铜或铜基合金制成的表面容易腐蚀，铜表面上的氧化层可能会造成导线与表面的键合困难，甚至阻止导线与表面的键合。铜表面可涂覆有铝、铝硅合金、银或其他耐腐蚀金属，以保护键合基板或其用于键合的接触焊盘。然而，已知的镀覆方法会导致相当大的费用。

WO2016/124382A1公开了通过含有丙烯酸酯聚合物的漆来保护铝-铜复合半成品免于腐蚀。但是，这种丙烯酸酯聚合物必须在键合之前除去，因此会造成相当大的花费。

发明内容

本发明的一个目的是展示出如何能够以较少的花费来保护打算用于引线键合的铜或铜基合金的表面免受腐蚀，而无需在键合之前采用单独的操作来去除保护层。

根据本发明，该目的通过有机腐蚀抑制剂层来实现，该有机腐蚀抑制剂层施加到铜表面或铜基合金的表面上，并包含含氮的脂肪烃作为活性物质。脂肪烃也可简称为脂烃(aliphates)。含有杂原子的脂烃，特别是含氮和/或含硫的脂烃可通过范德华力很好地粘附在铜表面上，并且具有氧化抑制作用，特别是当使用含氮的脂烃时，其具有还原作用。这样，键合基板的接触焊盘可以有效且低成本地防止腐蚀。

在根据本发明的方法中，腐蚀抑制剂层作为液体层，即作为水溶液来施加。液体层然后例如可以通过干燥来形成固体的腐蚀抑制剂层，或者液体层可以保持液体，即形成液体的腐蚀抑制剂层。在所施加的溶液干燥之后或期间，包含在其中的组分可以交联，即形成聚合物层。

在根据本发明的腐蚀抑制剂层中的含有杂原子的脂烃例如可以是脲衍生物或胍衍生物，例如三苯基胍。在没有任何水分的情况下，腐蚀抑制剂层优选包含至少20％重量，更优选至少40％重量的含氮脂烃。在下文中，以％重量计的数据是指没有任何水分的腐蚀抑制剂层，即其干质量。

根据本发明，腐蚀抑制剂层含有作为另一活性物质的含氮的杂环芳族化合物，例如四唑和/或三唑衍生物。作为替代或附加，例如可以使用苯胺衍生物和异氰酸根合苯作为含氮的杂环芳族化合物。杂环芳族化合物由于其包含杂原子(例如氮或硫)和碳原子的芳环而具有自由电子对，该自由电子对允许对金属表面的特别良好的粘附。

根据本发明的另一有利的改进方案，腐蚀抑制剂层中的一种或多种含氮的活性物质还包含硫。例如，异硫氰酸根合苯可用作这种活性物质。

腐蚀抑制剂层的有效成分例如可以是脲衍生物和/或苯胺衍生物，优选与四唑衍生物相结合。作为替代或附加，腐蚀抑制剂层可包含三苯基胍和/或苯基脲和/或异硫氰酸根合苯和/或四唑衍生物作为有效成分。腐蚀抑制剂层可以水溶液的形式施加，其中有效成分例如可具有2至10％重量的含量。特别合适的四唑衍生物尤其为1-苯基-1H-四唑-5-硫醇和/或1-苯基-1H-四唑-5-硫醇钠，优选地在pH值为9至12的溶液中。