[发明专利]一种测定键合银丝中掺杂元素和杂质元素含量的方法

说明书

本发明公开了一种测定键合银丝中掺杂元素和杂质元素含量的方法，包括样品处理、标准溶液配制、标准系列溶液配制、分析谱线选择、仪器工作参数设置、标准工作曲线绘制、基体影响测试、样品测试以及计算样品中待测元素含量等步骤。本发明的有益效果是：本发明方法所用金属标准贮备液为国家有证标准物质，所用试剂仅有优级纯的盐酸和硝酸，易于获得；采用基体影响测试的方式验证本发明所选定的条件下银基体不影响待测元素的测定；样品处理过程简单，检测周期短。本发明，可以快速全面而准确的测定出键合银丝中掺杂元素和杂质元素的含量，可操作性强，适于普及。

技术领域

本发明涉及集成电路领域，尤其涉及一种测定键合银丝中掺杂元素和杂质元素含量的方法。

背景技术

键合丝是微电子封装的五大结构材料之一，是实现芯片和外部封装基板和/或多层线路板的主要连接方式，目前主要有金丝、铜丝、铝丝、银丝、贵贱金属复合丝材组成。近年来，键合银丝以其低廉的成本、优异的导电导热性能、良好的反光性、与金丝相似的力学性能、键合过程不需保护气等优势逐渐替代LED、IC行业内的传统键合金丝。然而，由于银丝质软，本身强度较低，在高速键合条件下易断线，又易被硫化、氧化。因此，通常在银丝中掺杂微量元素或表面镀层，以减少金属化合物的形成，阻止界面氧化物和裂纹的产生，降低结合性能的退化，使结合性能和金丝一样稳定。

在对银丝导电导热性能影响不大的条件下，各掺杂元素对银丝的其他性能起着不同的作用。例如，碱土元素钙、镁能够提高塑性，降低氧含量；第三主族铟可以钝化表面，减少硫化腐蚀；过渡金属元素金、钯、铂、铜能够增大延展性，提高抗氧化、硫化性；稀土元素镧、铈、钇可以防止偏析，细化晶粒，提高力学性能。掺杂元素的种类和含量，将直接影响键合银丝的力学性能、抗氧化硫化性能和加工性能。此外，来自原料银锭中的钯、铜、铋、铁、铅、锑、硒、碲等杂质元素也会影响键合银丝的性能。随着对高性能键合银丝需求的增长，如何快速监控键合银丝中元素的种类和含量尤为重要。

目前，能够同时且快速测定键合银丝中掺杂元素和杂质元素含量的方法鲜有报道，如果采用国家标准进行单个分析需要多个技术人员合作才能完成；行标方法也仅能用ICP测定原料银锭中的微量杂质，而且样品处理时需要去除基体银，大大延长检测时间。

发明内容

本发明针对现有键合银丝中掺杂元素和杂质元素不易检测的问题，提供一种测定键合银丝中掺杂元素和杂质元素含量的方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种测定键合银丝中掺杂元素和杂质元素含量的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)样品处理

称取键合银丝试样0.4-0.6g，精确至0.0001g，置于100mL石英烧杯中，加入10mL无水乙醇，于45℃加热5min，倒出乙醇并用水洗涤试样3-5次，加入10mL硝酸(1+1)，盖上石英表面皿，在电热板上加热至试样至完全溶解，取下表面皿，并用水冲洗表面皿和烧杯内壁，加热蒸发至剩余2-3mL，冷却至室温，将液体转移至50mL容量瓶中，用水冲洗沉淀3-5次，将冲洗液转移到容量瓶中并定容，作为待测液A，从待测液A中移取5mL至50mL容量瓶，加入5mL浓硝酸，用水稀释定容，作为待测液B；向沉淀中加入5mL王水，盖上石英表面皿，在电热板上加热至沉淀完全溶解，待无红棕色气体时取下，冷却至室温，用水冲洗表面皿和烧杯内壁，将液体转移至50mL容量瓶中定容，作为待测液C，从待测液C中移取5mL至50mL容量瓶中，加入5mL浓硝酸，用水稀释定容作为待测液D；同时处理两份样品，并做空白；

2)标准溶液配制

a.混合标准溶液A：分别移取1mL铋、铁、铅、锑、硒、碲、镁、钙、铟、镧、铈、钇标准贮备溶液于100mL容量瓶中，加入5mL浓硝酸，用水稀释、定容、混匀；

b.混合标准溶液B：分别移取5mL铂、铜标准贮备液于100mL容量瓶中，加入5mL浓硝酸，用水稀释、定容、混匀；