银合金接合线的制作方法_2

文档序号:9634570阅读:来源:国知局
. 1重量%。
[0032] 可W在特定气氛下进行焊球形成,W增强在导线末端处形成的焊球的真正球形, 和防止偏屯、球形成的现象,并且通常在添加有氨化2)和氮Og的气氛下进行。换言之,在 焊球形成期间,可W使用包含约1体积%至约10体积%范围的氨化2)的氮(N2)气体混合 物作为保护气体,同时使用本发明构思中的银合金接合线进行接合。更具体地,可W向导线 的末端放出5% 气体,并且可W产生电弧放电,W形成焊球部,并且可W对所述焊球部 接合。
[0033] 接合线可W由大量晶粒构成。晶粒的尺寸可W贯穿整个接合线具有特别的散布 (scattering)。此外,晶粒的尺寸可W根据接合线的径向位置而改变。对于根据本发明构 思的一个W上实施方案的银合金接合线来说,在与银合金接合线的纵向垂直的横截面上, a/b的比率,即外侧部分的平均晶粒尺寸"a"比中屯、部分的平均晶粒尺寸"b",可W为约0. 3 至约3。或者,"a"/ "b"的比率,即外侧部分的平均晶粒尺寸"a"比中屯、部分的平均晶粒 尺寸"b",可W为约0.5至2. 5。
[0034] 图1是根据本发明的一个W上实施方案的银合金接合线100的透视图,并且图示 了横截面,W描述与纵向即Z轴垂直的横截面的结构。银合金接合线100可W由相对于中 间界面105、即边界界面更接近接合线100的中·<L·、0的中·<L·、部分110和更赃罔接合线100的 中屯、0的外侧部分120组成。中间界面105可W是假想的,并且在中屯、部分110和外侧部 分120之间可能观察不到物理界面。
[0035] 中间界面105可W位于接合线100的中屯、0和接合线100的表面之间。换言之, 假设接合线100的横截面为半径为R的圆,中间界面105可W是半径为IV2的圆,为与横截 面同屯、的圆。
[0036] 图2是外侧部分的平均晶粒尺寸"a"和中屯、部分的平均晶粒尺寸"b"的测量方法 的一些实施方案的示意图。
[0037] 参照图2,可W沿着接合线100的圆周方向测量外侧部分的平均晶粒尺 寸"日",表示为日1。例如,可W例如使用如电子背散射衍射(electronbackscatter difTraction,EBSD)法的方法,测量外侧部分的平均晶粒尺寸"a"。可W通过W下方式获得 外侧部分的平均晶粒尺寸"a":由通过邸SD分析获得的晶粒图像,对在与线的纵向垂直的 方向上跨过预定距离的晶粒的数量计数,并且将预定长度除W晶粒的数量。
[0038] 因为可W通过邸SD法测量各晶粒的取向,从而可W确定晶粒体系。本发明构思将 具有约15度W上取向差的相邻晶粒定义为晶粒体系。
[0039] 备选地,可W使用邸SD系统,W软件方法确定平均晶粒尺寸a。当使用邸SD系统 W软件方法确定平均晶粒尺寸"a"时,例如,在计算暴露在侧表面上的晶粒的面积之后,将 具有相同面积的圆的直径定义为晶粒尺寸,并且随后,可W通过将运样定义的晶粒尺寸取 平均来确定平均晶粒尺寸。
[0040] 或者,选择性地,当使用邸SD系统并且W软件方法确定表示为曰2的外侧部分的 晶粒尺寸时,可W通过获得晶粒尺寸的平均值来获得平均晶粒尺寸"a"。 阳0川此外,中屯、部分的平均晶粒尺寸"b"可W是对于在中屯、部分中的任意范围或对于 中屯、部分的整个范围测量的晶粒尺寸的平均值。可W使用例如邸SD的方法,W对于在中屯、 部分中的任意范围或对于整个中屯、部分范围测量晶粒尺寸。使用邸SDW软件方法获得平 均晶粒尺寸"b"的情况可W和上述的相同。
[0042] 特别地,适宜的是测得的中屯、部分的平均晶粒尺寸叩"可W等于或小于2 μπι。
[0043] 使用邸SD获取晶粒尺寸及其平均值的方法详细描述于韩国专利号1057271,并且 在此省略了对该方法更详细的描述。
[0044] 如上所述,可W获得外侧部分的平均晶粒尺寸"a"和中屯、部分的平均晶粒尺寸 "b",并且中屯、部分的平均晶粒尺寸"b"可W大于外侧部分的平均晶粒尺寸"a"。换言么在 与接合线的纵向垂直的横截面上,"a" / "b"的比率,即外侧部分的平均晶粒尺寸"a"比中 屯、部分的平均晶粒尺寸叩",可W小于约1。在运种情况下,"a"/ "b"的比率,即外侧部分 的平均晶粒尺寸"a"比中屯、部分的平均晶粒尺寸"b",可W为约0. 3至约1。
[0045] 将基板与半导体管忍(die)连接或将半导体管忍与其他半导体管忍连接的接合 线可能经常经历严苛的溫度变化,并且晶粒尺寸和晶粒尺寸的散布可能关系到对于热变化 的稳定性。换言之,当晶粒尺寸小时,与当晶粒尺寸大时的不稳定性相比,可W减小对于热 变化的不稳定性。
[0046] 此外,当晶粒尺寸的分布比较均一时,散布小,并且因此,晶粒尺寸的分布与当散 布大时的情况相比可W更加恒定。因此,可W减小对于热变化的不稳定性。其中,在与接合 线的纵向垂直的横截面上,"a"/ "b"的比率,即外侧部分的平均晶粒尺寸"a"比中屯、部分 b的平均晶粒尺寸叩",可W为指示散布的指数。
[0047] 可W进一步添加第一物理性能调节元素,W增强银合金接合线的材料性能。第一 物理性能调节元素可W防止接合线内的晶粒的尺寸的过度增加。
[0048] 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)。基于总的银合金接合线,第一物理性能调节元素的总 含量可W为约30wtppm至约lOOwt卵m。
[0049] 当在合金接合线中的第一物理性能调节元素的含量太小时,防止晶粒尺寸粗化的 效果可能是最小的。另一方面,当在银合金接合线中的第一物理性能调节元素的含量过 大时,在银合金接合线的末端形成的焊球的硬度可能过高。当焊球的硬度过高时,在焊盘 或半导体管忍中可能出现裂缝或成坑(cratering),并且可能使相对于凸点的凸点上针脚 (SOB)焊接性能变差。
[0050] 图3A是详细描述SOB焊接性能的侧视图,且图3B是图3A中B部分的当从其顶部 观看时的平面图。参照图3A,设置了将要电学连接的第一焊盘10和第二焊盘20,并且在第 二焊盘20上设置凸点30。凸点30可W是球凸点或柱凸点,并且此处描述的是柱凸点的情 况。
[0051] 在设置的焊盘10和20中,在第二焊盘20上设置凸点30,并且设置凸点30的方法 同样对于本领域技术人员来说是熟知的,并省略了对其的详细描述。
[0052] 在于第一焊盘10上通过在银合金接合线100的线端部处形成焊球从而进行球焊 之后,通过将银合金接合线100引至在第二焊盘20上的凸点30来在凸点30上进行针脚式 接合。
[0053] 参照图3B,适宜的是,在针脚式接合中,左侧和右侧的形状和尺寸相对于中屯、线C 是基本上对称的。当在针脚式接合期间向总的接合线宽度施加均匀的力时,如果接合线的 材料性能在整个宽度内是几乎均匀的,则针脚式接合表面的左侧和右侧的形状和尺寸相对 于中屯、线C可W是基本上相互对称的。
[0054] 可W进一步添加第二物理性能调节元素,W增强银合金接合线的物理性能。第二 物理性能调节元素可W抑制在接合线的变形期间可能发生的加工硬化。作为结果,可W达 到SOB焊接可能性的出色效果,并且可W获得改善成坑的效果。 阳化5] 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(化)。第二物理性能调节元素的总含
当前第2页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1