[发明专利]一种金包银键合线的制备方法

说明书

本发明提供一种金包银键合线的制备方法，包括以下步骤：以线径为15μm～30μm的银线坯作为坯料；将纳米金加入稳定溶剂中，超声30min～60min，制成纳米金浸镀液；将银线坯浸在纳米金浸镀液中，采用真空加热浸镀或红外加热浸镀的方式，使金银接触面形成稳定的合金层；采用真空加热烘干或真空红外烘干的方式处理上述浸镀后的银线坯，形成一体化的金包银键合线；对上述所得金包银键合线进行退火处理，即得。本发明制备方法使纳米金和银线进行纳米级别的接触，形成牢固的金银合金过渡层，制备的金包银键合线金层均匀可控、金银界面结合力强，且生产工艺环保，同时焊接性较好，抗氧化性优良，传导性优异，键合线的可靠性总体较优。

技术领域

本发明涉及一种金包银键合线的制备方法，属于电子封装领域。

背景技术

随着集成电路制造业和封装业的发展，作为半导体封装的四大基础材料之一的键合线(芯片和框架之间的内引线)的需求量越来越大。而微电子的蓬勃发展，使芯片向高性能、高密度、小型化不断推进，因此对芯片和框架之间的键合引线提出了更高的要求。传统键合金线，由于电化学性能出色、可靠性高等优点，成为封装业应用最多的键合引线，但是金键合线价格居高不下，为降低成本，寻找性能相当、价格低廉的产品已是迫在眉睫。

银具有良好的导电、导热和力学性能，是键合金线较好的候选替代产品。虽然银线具有较低的成本优势和较好的键合性能，但是其易氧化，氧化后银线的导电性变差，影响键合可靠性，进而限制了其在高端电子封装行业领域的应用。在银线表面镀上惰性金属，形成保护层，可在不降低银线键合性能的前提下，提高引线抗氧化性，在诸多惰性元素中，镀金性能尤佳。

目前银基键合线镀金工艺主要通过化学镀和电镀来完成，而现有工艺均存在一定的缺点，如：工艺污染环境，镀液成分含有酸碱离子，易残留在线体表面，影响键合线稳定性能等。另外通过固相复合技术也存在一些问题，如：金层厚度不易控制，金层不均匀等。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种金包银键合线的制备方法，得到的金层均匀可控、金银界面结合力强，且生产工艺环保。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种金包银键合线的制备方法，包括以下步骤：

(1)银线坯：以线径为15μm～30μm的银线坯作为坯料；

(2)配制纳米金浸镀液：将纳米金加入稳定溶剂中，超声30min～60min，制成纳米金浸镀液；

(3)银线坯浸镀纳米金：将银线坯浸在纳米金浸镀液中，采用真空加热浸镀或红外加热浸镀的方式，使金银接触面形成稳定的合金层；

(4)真空处理：采用真空加热烘干或真空红外烘干的方式处理上述浸镀后的银线坯，形成一体化的金包银键合线；

(5)热稳定性处理：对上述所得金包银键合线进行退火处理，即得。

纳米金的粒径≤80nm，纳米金在纳米金浸镀液的质量浓度为0.4％～15％。

稳定溶剂包括如下质量浓度的组分：稳定剂0.02％～2％，助剂0.5％～12％，表面活性剂0.05％～1％，余量为水。

稳定剂为四氢呋喃、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮、甲酰胺、甲基胍胺中任一种或两种及以上的混合。

助剂为甲醛、甲醇、乙醇、丙酮中任一种或两种及以上的混合。

表面活性剂为非离子表面活性剂或/和嵌段共聚类表面活性剂；非离子表面活性剂为：烯丙醇聚氧烷基醚F-6或/和聚乙二醇1000；嵌段共聚类表面活性剂为：聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物P123、丙二醇嵌段聚醚L-64、丙二醇嵌段聚醚F68中任一种或两种及以上的混合。