银合金接合线的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明构思设及银合金接合线，且更具体地，设及具有出色的焊球成形性化all 化rm油ility)和凸点上针脚（stitch-〇n-bump，SOB)焊接性能而成本低廉的银合金接合 线。
【背景技术】
[0002] 多种结构体可W用于封装件W安装半导体器件，并且接合线仍然广泛用于连接基 板与半导体器件，或者用于半导体器件之间的连接。已经大量使用了金接合线；然而，固有 的高价格和最近迅速上涨的价格需要另一种接合线替代它。
[0003] 在已经作为金（Au)的替代材料的成为热点的铜线的情况中，其中忍片在球焊期 间由于铜的固有的高硬度而开裂的焊盘开裂现象已频繁发生，并且对于高密度封装件来说 所需的凸点上针脚（SOB)焊接的问题由于铜的高硬度和强氧化性而尚未得到解决。
[0004] 作为备选，已积极地进行了对W廉价的银（Ag)作为主组分的接合线的研究。然 而，W银作为主组分的接合线具有差的湿度可靠性和差的热可靠性的问题。此外，由于差的 对压缩和膨胀的抗性而导致的与现有金（Au)接合线相比对于高溫和低溫循环的热冲击可 靠性显著减少的问题已经出现。此外，最近对于SOB焊接的需求增加，并且需要针对银的加 工硬化现象、氧化等的改进方法，并且已经付出了努力W通过添加金（Au)来解决运些问题 中的一部分。因为金的价格非常高，运样的努力可能不是最终的解决方案，而且此外，由于 钮（Pd)和金（Au)的加入而导致的电阻的增加可能对接合线作为用于半导体的电连接体的 应用造成限制。 阳00引发明构思详述
[0006] 技术问题
[0007] 本发明构思提供了出色的焊球成形性和凸点上针脚（SOB)焊接性能而成本低廉 的银合金接合线。 阳00引技术方案
[0009] 根据本发明构思的一个方面，提供了一种银合金接合线，其包含作为主组分的银 (Ag)和约1重量％至约4重量％的钮（Pd)。在运里，当将外侧部分的平均晶粒尺寸定义 为"a"且将中屯、部分的平均晶粒尺寸定义为"b"时，在与所述银合金接合线的纵向垂直的 横截面上，"a"/ "b"的比率可W为约0. 3至约3。所述银合金接合线可W基本上不包含金 (Ag) 〇
[0010] 所述银合金接合线的所述中屯、部分的平均晶粒尺寸"b"可W大于所述外侧部分的 平均晶粒尺寸"a",并且所述中屯、的平均晶粒尺寸"b"可W小于或等于约2μm。 W11] 此外，"a"/ "b"的比率，即所述外侧部分的平均晶粒尺寸"a"比所述中屯、部分的 平均晶粒尺寸"b"可W为约0. 3至约1。
[0012] 所述银合金接合线可W还包含第一物理性能调节元素。所述第一物理性能调节 元素可W是选自由W下各项组成的组中的一种W上：被度e)、巧（Ca)、铜化a)、锭灯）和姉 (Ce)。所述第一物理性能调节元素的总含量基于总的银合金接合线可W为约30wtppm至约lOOwtppm。
[0013] 此外，所述银合金接合线可W还包含第二物理性能调节元素。所述第二物理性能 调节元素可W是选自由W下各项组成的组中的一种W上：销（Pt)和铜（Cu)。所述第二物 理性能调节元素的总含量基于总的银合金接合线可W为约0. 01重量％至约3. 0重量％。
[0014] 此外，在制造所述银合金接合线的拉拔过程期间，所述银合金接合线可W具有约 7 %至约10%的横截面减小率。
[0015] 选择性地，所述银合金接合线可W包含更多的金，并且金的含量可W小于0. 2重 量％，或优选小于0.1重量％。
[0016] 根据本发明构思的另一个方面，提供了一种W银作为主组分的银合金接合线，所 述银合金接合线包含约1重量％至约4重量％的钮（Pd)，基本上不包含金，并且在拉拔过 程期间W约7%至约10%的横截面减小率制造。
[0017] 有益效果
[0018] 本发明构思的接合线可W提供低廉的成本和出色的焊接特性焊球成形性和SOB 焊接性能。
[0019] 附图描述
[0020] 图1是根据本发明的一个W上实施方案的银合金接合线的横截面透视图。
[0021] 图2是根据本发明的一个W上实施方案的银合金接合线的横截面图。
[0022] 图3A是根据本发明的一个W上实施方案的银合金接合线的焊接形状侧视图，W 详细描述SOB焊接性能。
[0023] 图3B是图3A中的B部分的当从其顶部观看时的平面图。
[0024] 最佳方式
[00巧]现在将参照其中示出了本发明构思的示例性实施方案的附图更完整地描述本发 明构思。然而，本发明构思可许多不同的形式实现，并且不应当解释为受限于本文所陈 述的实施方案；而是提供运些实施方案使得本公开将全面和完整，并且将向本领域技术人 员完全地传达本发明构思的构思。在图中，为了清楚夸大了层和区域的厚度。在图中，相似 的附图标记表示相似的要素，并且因此将省略它们的描述。
[00%] 尽管可W使用术语如"第一"、"第二"等来描述不同的组分，但运样的组分不受W 上术语的限制。使用W上术语仅仅是将一个组分与另一个区分开。例如，可W将第一组分 重命名为第二组分，并且相反地，可W将第二组分重命名为第一组分，而不脱离本发明构思 的权利范围。
[0027] 在本说明书中使用的术语仅仅用于描述示例性实施方案，而不意在限制本发明构 思。W单数使用的表达方式包括复数的表达方式，除非它在上下文中具有明确不同的含义。 在本说明书中，应理解的是，术语如"包括"、"具有"和"包含"意在表明在本说明书中公开 的特征、数量、步骤、作用、组分、部件或它们的组合的存在，并且不意在排除可W存在或可 W添加一种W上其他特征、数量、步骤、作用、组分、部件或它们的组合的可能性。
[0028] 除非另外定义，本文所使用的全部术语，包括技术或科学术语，都具有与本发明构 思可能所属的技术领域的技术人员通常理解的那些相同的含义。如常用的字典中所定义的 那些术语被解释为具有与在相关技术的上下文中的含义相匹配的含义，并且除非另外清楚 地定义，不被解释为理想形式的或过度形式的。
[0029] 本发明构思提供了包含银（Ag)作为主组分W及钮（Pd)的银合金接合线。主组分 表示，相对于总组分，有关的组分的浓度超过50%。换言之，包含银作为主组分表示，相对于 银和其他组分的总和，银的浓度超过50%。在运里，浓度是基于原子摩尔浓度的。
[0030] 钮（Pd)的含量可W为约1重量％至约4重量％。当钮（Pd)的含量过小时，耐酸 性变差，并且银合金接合线可能被硝酸或硫酸轻易地腐蚀或损坏。特别是，当不包含钮（Pd) 时，银合金接合线的抗氧化性可能变差。另一方面，当钮（Pd)的含量过大时，在引线接合期 间在线末端处形成的焊球的硬度可能过度地增加，并且因此可能损坏焊盘和/或在其下的 基板。此外，在凸点上的针脚式接合即通常所说的凸点上针脚（SOB)焊接性能可能劣化。
[0031] 银合金接合线可W不包含金（Au)。当包含金（Au)而形成银（Ag)-钮（Pd)-金 (Au)合金时，合金可能具有比较高的电阻，运对于用于低导电（electricification)和低 发热的电器件的构造来说可能是不利的。因此，适宜的是，银合金接合线不包含金（Au);然 而，即使当银合金接合线包含金（Au)时，适宜的是，金（Au)的含量小于约0.2重量％，且更 优选小于约0