半导体用焊线的制作方法
【专利摘要】一种半导体用焊线，包含一铜芯材、一第一金属层、一第二金属层以及一非金属表皮层。非金属表皮层以及金属层包覆铜芯材，用以阻绝铜芯材与存放环境的接触以防止其氧化。如此，经由非金属表皮层与金属层的多重保护，有效地提升了半导体用焊线的保存时间，并节省损耗成本，提升工艺良率。
【专利说明】半导体用焊线
【技术领域】
[0001]本实用新型是关于一种半导体用焊线，特别是一种可长效保存的半导体用焊线。【背景技术】
[0002]已知的半导体用焊线，大多采用金线，因其具有稳定性高、导电度高及延展性佳等特点。然而，随着国际间金价的上涨，生产成本不断提高，于是半导体封装业者开始寻求替代方案，目前最佳的方式乃是改用铜打线工艺。铜具有更高的电导率且材料成本低，机械强度较佳，然而最大的问题在于铜容易氧化。氧化会影响到半导体封装内的打线强度跟导电度，因此会降低产品的良率跟耐用度。另一方面，易氧化的特性使其不易保存；一旦氧化则无法继续使用，造成材料的浪费。因此，目前有采取于铜线外再镀一层钯的工艺，以防止铜线氧化，然而其效果仍然有限。
[0003]有鉴于此，如何加强铜焊线及铜钯焊线等等半导体焊线的抗氧化特性，以利于铜打线工艺及保存线材，为目前亟需努力的目标。
实用新型内容
[0004]本实用新型提供一种半导体用焊线，经由非金属表皮层以及金属层的多重保护，有效地提升了半导体用焊线的保存时间，并节省损耗成本，提升半导体工艺良率。
[0005]本实用新型一实施例的一种半导体用焊线，包含一铜芯材、一第一金属层、一第二金属层以及一非金属表皮层。第一金属层包覆铜芯材。第二金属层包覆第一金属层。非金属表皮则包覆第二金属层。非金属表皮层、第一金属层以及第二金属层用以阻绝铜芯材与存放环境的接触以防止其氧化。
[0006]较佳者，铜芯材的平均线径为75 μ m以下。
[0007]較佳者，第一金属层为一钮金属层或一金金属层。
[0008]較佳者，第二金属层为一金金属层或一钮金属层。
[0009]較佳者，第一金属层的平均厚度为3μπι以下。
[0010]較佳者，第二金属层的平均厚度为3μπι以下。
[0011]較佳者,非金属表皮层为一高分子表皮层。
[0012]較佳者，非金属表皮层呈现透明状。
[0013]較佳者，非金属表皮层的平均厚度为5 μ m以下。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型一实施例的半导体用焊线横截面示意图。
[0015]符号说明:
[0016]I铜芯材
[0017]2第一金属层
[0018]3第二金属层[0019]4非金属表皮层【具体实施方式】
[0020]请参考图1，图1为本实用新型一实施例的半导体用焊线横截面示意图。本实用新型一实施例的半导体用焊线包含一铜芯材1、一第一金属层2、一第二金属层3以及一非金属表皮层4。第一金属层2包覆铜芯材I。第二金属层3包覆第一金属层2。非金属表皮层4则包覆第二金属层3。非金属表皮层4、第一金属层2以及第二金属层3用以阻绝铜芯材I与存放环境的接触以防止其氧化。
[0021 ] 请再参考图1，根据本发明的一实施例，制造半导体用焊线的第一步骤是先制造铜芯材I。先将铜块材进行伸线加工至适当线径后，为了消除铜芯材I的内应力以及得到良好的拉伸性质，需对铜芯材I进行退火处理。可以理解的是，铜芯材I的最终线径不限于75 μ m,可依客制化订作,加工至75 μ m以下的其他特定线径,例如50 μ m或25 μ m等等。铜芯材I可由4N以上纯度的铜所组成，且不限于单晶铜或多晶铜。可以理解的是，铜芯材I除了主成分的铜之外，更可包含I~300ppm范围的铟、钯、砷、锑、铋、铁、铅、锌、镍、硫、磷中至少其中一种的材料。
[0022]承接上述，当铜芯材I加工过程结束，再将一第一金属层2镀在铜芯材I的外面。第一金属层2用以阻绝铜芯材I与存放环境的接触以防止其氧化。于一实施例中，第一金属层2的平均厚度为3 μ m以下。又于一实施例中，第一金属层2为一钮!金属层或一金金属层。另外，第一金属层2更可包含钼、钌、铑、金(或钯)、银、镍中至少其中一种材料。
[0023]为了加强防止氧 化的效果，除了第一金属层2，再将一第二金属层3镀在第一金属层2的外面。第二金属层3同样用以阻绝铜芯材I与存放环境的接触以防止其氧化。于一实施例中，第二金属层3的平均厚度为3μ m以下。又于一实施例中，第二金属层3为一金金属层或一钯金属层。另外，第二金属层3更可包含钼、钌、铑、钯(或金)、银、镍中至少其中一种材料。
[0024]最后，再于第二金属层3的外表面涂布一层非金属表皮层4，用以隔绝铜芯材I与外界环境的空气接触以抗氧化。于一实施例中，非金属表皮层的平均厚度为5μπι以下。非金属表皮层4可包含有机物、无机物或是其组合。又于一实施例中，非金属表皮层4为一高分子表皮层。就外观而言，非金属表皮层4可以呈现透明状。
[0025]表1为本实用新型与先前技术焊线的保存时间比较表，此处以铜钯线为例。如表所示，于一般环境中镀钯铜线的保存时间约两个月；而镀钯铜线加上金表皮层(第二金属层3)以及非金属表皮层4之后，保存时间可延长至八个月以上。因此，经由金表皮层、非金属表皮层4覆盖铜芯材1，阻绝铜芯材I与外在环境的接触，可确实有效延长其保存期限。
[0026]
【权利要求】
1.一种半导体用焊线，其特征在于，包含: 一铜芯材； 一第一金属层，其包覆该铜芯材； 一第二金属层，其包覆该第一金属层；以及 一非金属表皮层，其包覆该第二金属层，其中该非金属表皮层、该第一金属层以及该第二金属层用以阻绝该铜芯材与存放环境的接触以防止其氧化。
2.如权利要求1所述的半导体用焊线，其特征在于，该铜芯材的平均线径为75pm以下。
3.如权利要求1所述的半导体用焊线，其特征在干，该第一金属层为ー钯金属层或ー金金属层。
4.如权利要求1所述的半导体用焊线，其特征在干，该第二金属层为ー金金属层或ーIE金属层。
5.如权利要求1所述的半导体用焊线，其特征在于，该第一金属层的平均厚度为3pm以下。
6.如权利要求1所述的半导体用焊线，其特征在于，该第二金属层的平均厚度为3以下。
7.如权利要求1所述的半导体用焊线，其特征在于，该非金属表皮层为一高分子表皮层。
8.如权利要求1所述的半导体用焊线，其特征在于，该非金属表皮层呈现透明状。
9.如权利要求1所述的半导体用焊线，其特征在干，该非金属表皮层的平均厚度为5 u m以下。
【文档编号】H01L23/498GK203386744SQ201320467287
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年8月1日 优先权日:2013年8月1日
【发明者】陈福得, 陈燕然, 蔡玉贤 申请人:风青实业股份有限公司