银合金接合线及其制造方法与流程

本申请要求2015年5月7日向韩国知识产权局递交的韩国专利申请号10-2015-0063880的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。

技术领域

实施方案涉及银(Ag)合金接合线及其制造方法，并且更具体地，涉及具有优异接合性质的银合金接合线及其制造方法。

背景技术：

用于安装半导体器件的封装件包括各种类型的包含接合线的结构。接合线已经被广泛用于连接基板和半导体器件或用于连接半导体器件。金接合线已经被广泛用作接合线。然而，因为金是昂贵的材料并且金的成本最近快速上涨，所以已有对于能够替代金接合线的接合线的需求。

在使用铜(Cu)接合线的情况下(作为主要组分的铜是Au的备选)，由于铜的天然高硬度，所以芯片在线接合期间很有可能开裂(即焊盘(pad)开裂现象)。因此，由于铜的高硬度和强氧化作用，难以进行用于高度集成封装件的凸点上针脚(stitch-on-bump)(SOB)。

作为一种解决方案，已经积极地在发展相对便宜的含银(Ag)作为主要组分的接合线方面开展研究。尽管已经努力通过将银和其他金属元素合金化而开发了展示优异性质的接合线，但仍有很大提升空间。

技术实现要素：

本发明构思的实施方案提供了具有通过在制造过程中改变它们的力学性质(如伸长率)而改善的接合性质的银(Ag)合金接合线。

本发明构思的实施方案不限于上述目的，并且本领域普通技术人员看到以下描述将会清楚地理解根据本发明构思的其他目的。

其它方面将在说明书中部分地给出，所述的其它方面遵循说明书并且部分地将会是从说明书显而易见的，或通过实施出现的示例性实施方案可以被知悉。

根据本发明构思的一个实施方案的银合金接合线包含：约1至约20重量(wt)％的第一添加元素；约3至约100wt ppm的第二添加元素；和余量银(Ag)，其中所述第一添加元素包括金(Au)、钯(Pd)或它们的合金，所述第二添加元素包括选自以下各项中的至少一项：钙(Ca)、镧(La)、铍(Be)、锗(Ge)、镍(Ni)、铋(Bi)、钇(Y)、锰(Mn)、锡(Sn)、钛(Ti)、铁(Fe)、铜(Cu)和镁(Mg)，银合金接合线的伸长率在约15％至约25％范围内，并且银合金接合线的杨氏模量在约60GPa至约80GPa范围内。

根据权利要求1所述的银合金接合线，其中所述银合金接合线的伸长率在约18％至约22％的范围内。

在示例性实施方案中，银合金接合线的杨氏模量可以在约65GPa至约80GPa的范围内。

在示例性实施方案中，当无空气球(FAB)形成在银合金接合线的端部处时，无空气球具有约50Hv至约80Hv的横截面硬度。

在示例性实施方案中，银合金接合线与接合焊盘结合之后，银合金接合线的接合部分可以具有约80Hv至约120Hv的横截面硬度。

在示例性实施方案中，当在空气气氛中无空气球可以形成在银合金接合线的端部时焊盘破裂的概率基本等于当在气体气氛中无空气球形成在银合金接合线的端部处时焊盘破裂的概率。

一种制造根据本发明构思的一个实施方案的银合金接合线的方法，所述方法包括制备第一金属线(first wire)，所述第一金属线包含约1至约20重量％的第一添加元素、约3至约100wt ppm的第二添加元素和余量银(Ag)，其中所述第一添加元素包括金(Au)、钯(Pd)或它们的合金，所述第二添加元素包括选自以下各项中的至少一项：钙(Ca)、镧(La)、铍(Be)、锗(Ge)、镍(Ni)、铋(Bi)、钇(Y)、锰(Mn)、锡(Sn)、钛(Ti)、铁(Fe)、铜(Cu)和镁(Mg)，在氮气氛中在约500℃至约700℃范围内将所述第一金属线退火以获得约15％至约25％的伸长率和约60GPa至约80GPa的杨氏模量。

在示例性实施方案中，第一金属线的伸长率可以在约18％至约22％范围内。

在示例性实施方案中，第一金属线的杨氏模量可以在约65GPa至约80GPa的范围内。

附图说明

根据以下示例性实施方案的说明，结合附图一起，这些和/或其他方面将会变得明显和更加容易理解，其中：

图1A和1B是在银(Ag)合金接合线端部处形成的无空气球(FAB)横截面的图像；

图2A和2B是说明制造根据一个实施方案的银合金接合线的方法的框图；和

图3A和3B分别是根据一个实施方案在接合之后银合金接合线的侧视图和平面图。

具体实施方式

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，本发明构思可以以许多不同的形式实现，并且不应当被解释为受限于本文所陈述的示例性实施方案；而是提供这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。在附图中，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。此外，示于附图中的各种要素和区域仅仅是实例。因此，本发明概念不限于在附图中说明的相对尺寸或距离。在实施方案中，wt％(重量％)表示基于100％合金总重量的组分的重量。

尽管可以使用这样的术语如“第一”、“第二”等来描述不同的组分，但这样的组分不受以上术语的限制。使用以上术语仅仅是将一个组分与另一个区分开。例如，只要在本发明概念的范围内，可以将第一组分命名为第二组分，并且可以将第二组分命名为第一组分。

在本文中使用的术语仅仅用于阐释具体的实施方案，而不意在限制本发明构思。以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，并且不意在排除可以存在或可以添加一种或多种其他特征、数量、步骤、作用、组分、部件或它们的组合的可能性。

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。

根据实施方案，为了获得与金接合线一样的高焊环性质(loop characteristics)和球形均匀性并且为了防止当在空气气氛中形成无空气球时焊盘破裂，在制造过程中改变力学性质(例如伸长率)以提高接合性质。通过这样做，得到对半导体器件焊盘具有高粘合强度的银合金接合线。

与接合线的伸长率提高成比例的是，它们的杨氏模量也增加。由于针脚式接合之后接合线的弹性、线性度得到改善，因而不发生无空气球的倾斜。因此，接合之后接合线的球形可以具有高水平的均匀性。

为了测试根据一个实施方案的银合金接合线的接合性质，可以在气体气氛中和在空气气氛中在线的端部处进行无空气球(FAB)的形成。

在银合金接合线的情况下，当在气体气氛中形成时，FAB内部可以是如图1A所示；当在空气气氛中形成时，FAB内部可以是如图1B所示，包括线部件。由于线部件，形成的FAB可以具有高硬度，并且当线接合时，半导体焊盘可以破裂。

银合金接合的伸长率越高，构成银合金接合线的合金的粒度越大。因此，残留在FAB内部的线部件的硬度可以减少30％以上。

根据一个实施方案的银合金接合线可以有助于半导体焊盘破裂的较低可能性，即使当FAB在空气气氛中形成并与焊盘结合时。

本文使用的术语“气体气氛”是指氮(N₂)气体气氛或包含氢(H₂)和氮(N₂)的气体气氛，其中氢(H₂)与氮(N₂)的比例是约1∶99至10∶90。本文使用的术语“在空气气氛中”是指不是气体气氛，而是指环境大气条件。

通常，在气体气氛中，FAB的形状是均匀的。然而，为了制造气体气氛，气体装备和气体导致额外的成本。此外，FAB的形状可以根据气体的流入变化。也就是说，当在气体气氛中制造接合线时，需要长的时间和很多努力。

1.样品的制备

根据一个实施方案的银合金接合线(在下文中也被称为接合线)包含约80至99重量％的银(Ag)和另外的元素。银(Ag)在金属中具有较高电导率，例如，高于金约至少30％的水平。银(Ag)比金更廉价，从而有利于降低制造成本。银(Ag)的力学性质与金相似，因此，即使对于银(Ag)，也可以使用常规的金线接合工艺。

在一个实施方案中，接合线还可以包含金(Au)。在这种情况下，金的量可以在接合线总重量的约1重量％至20重量％范围内。当金的量过小时，在接合线端部处形成的球的形状可能与完全球体差别太大，导致不良的接合性质。另一方面，当金的量过高时，线接合期间在接合线端部处形成的球的硬度可能增加过多，从而破坏接合焊盘和/或位于接合焊盘之下的基底。

在一个实施方案中，接合线还可以包含钯(Pd)。在这种情况下，钯的量可以在接合线总重量的约1重量％至20重量％范围内。当钯的量过小时，接合线的耐酸性可能降低，使得当暴露于硝酸或硫酸时接合线可能容易腐蚀或短路(short out)。当根本不含钯时，银合金接合线的抗氧化作用性能可能降低。另一方面，当钯量过高时，线接合期间在接合线端部处形成的球的硬度可能增加过多，从而破坏接合焊盘和/或位于接合焊盘之下的基底。

在一个实施方案中，接合线可以同时包含金(Au)和钯(Pd)，并且金和钯的量各自可以在接合线总重量的约1重量％至20重量％范围内。当金与钯的比例过低时，在接合线端部处形成的球的形状可能与完全球体差别过大，导致不良的接合性质。此外，接合线的表面可以容易地被氧化和褪色。另一方面，当金与钯的比例过高时，在接合线端部处形成的球的形状可以与完全球体差别过大。此外，在接合线端部处形成球的硬度可能提高过多，从而破坏接合焊盘和/或位于接合焊盘之下的基底。

在一个实施方案中，接合线可以以约3至100重量(wt)ppm的量包含选自以下各项的至少一种元素：钙(Ca)、镧(La)、铍(Be)、锗(Ge)、镍(Ni)、铋(Bi)、钇(Y)、锰(Mn)、锡(Sn)、钛(Ti)、铁(Fe)、铜(Cu)和镁(Mg)。钙(Ca)、镧(La)和钇(Y)可以导致均匀的精细组织。然而，当钙(Ca)、镧(La)或钇(Y)的量小于约3wt ppm时，不出现该效果。当钙(Ca)、镧(La)或钇(Y)的量大于约100wt ppm时，粒度可以降低至微米(micro)水平，导致硬度提高。锡(Sn)、铁(Fe)、铜(Cu)和镁(Mg)可以提高接合线的可加工性。然而，当锡(Sn)、铁(Fe)、铜(Cu)或镁(Mg)的量小于约3wt ppm时，不出现该效果。当锡(Sn)、铁(Fe)、铜(Cu)或镁(Mg)的量大于约100wt ppm时，接合线的硬度可能增加并且可能出现偏析。铍(Be)、镍(Ni)和钛(Ti)可以增加接合线的可靠性。然而，当铍(Be)、镍(Ni)或钛(Ti)的量小于约3wt ppm时，不出现该效果。当铍(Be)、镍(Ni)或钛(Ti)的量大于约100wt ppm时，加工硬化引起的硬度可能增加并且可能在形成的合金的表面上出现沉淀。铋(Bi)、锰(Mn)和锗(Ge)可以提高球形均匀性。然而，当铋(Bi)、锰(Mn)或锗(Ge)的量小于约3wt ppm时，不出现该效果。当铋(Bi)、锰(Mn)或锗(Ge)的量大于约100wt ppm时，可以在形成的合金中出现偏析。

在一个实施方案中，当接合线的伸长率和杨氏模量过小时，接合性质可能劣化：例如，焊环性质和球形均匀性可能劣化，并且可能出现焊盘破裂。另一方面，当伸长率和杨氏模量过高时，可能不能形成接合线。

在一个实施方案中，当接合线具有过高的FAB横截面硬度和过高的接合球横截面硬度时，接合性质可能劣化：例如，焊环性质和球形均匀性可能劣化，并且可能出现焊盘破裂。另一方面，当FAB具有过低的横截面硬度并且接合球具有过低的横截面硬度时，可能不发生线接合。

2.制造方法

图2A是说明制造根据一个实施方案的银合金接合线的方法的框图。

工序S100：可以使用高纯度银，或通过熔化和连续浇铸制备包含银作为主要组分并且包含约1至20重量％的量的金(Au)和钯(Pd)的合金。高纯度银或合金可以经历包括多个步骤的连续拉伸工艺以制备具有约200μm以下直径的线。

参照图2B，以构成金属原材料的组分具有目标组成比的这种方法，将包含银作为主要组分的金属原材料在熔化熔炉中熔化和浇铸，以制备金属原材料的合金熔液(S110)。就此而言，可以向其中加入除银外的材料。

之后，将金属原材料的合金熔液冷却并凝固，并且之后将其经历锻造和扎制，从而制备合金片(S 120)。之后，将合金片变薄成具有约6mm至约9mm直径的线(S130)。

在一个实施方案中，可以进行金属原材料的合金熔液的变薄，以使合金熔液经历连续浇铸而制备出具有约6mm至约9mm直径的线(S115)。

将通过变薄得到的具有约6mm至约9mm的直径的线进行拉伸和热处理(S140)。拉伸和热处理可以包括将线逐渐变薄和热处理。可以允许线通过多个模头，从而减小线的横截面积。

当线的直径在约0.5mm至约5mm范围内时，可以进行第一热处理。可以在例如约550℃至约700℃的温度下进行第一热处理约0.5秒至5秒，例如，可以在约600℃至650℃的温度下进行第一热处理约2秒至约4秒。

任选地，当线的直径在约0.05mm至约0.5mm范围内时，可以进一步进行第二热处理。可以在例如约550℃至约700℃的温度下进行第二热处理约0.5秒至5秒，例如，可以在约600℃至650℃的温度下进行第二热处理约2秒至约4秒。

本领域普通技术人员可以理解，当允许线依次通过多个模头时，线的直径是如何降低的。换句话说，通过将线经过以首先排列具有较大孔的模头的此类方式排列的多个模头来降低线的直径。

当线的直径在特定范围内时，可以在模头之间进行这些热处理。换句话说，当线的直径在约0.5mm至约5mm范围内时，可以在两个模头之间进行第一热处理。当线的直径在约0.05mm至约0.5mm范围内时，可以在两个模头之间进行第二热处理。

随后，通过拉伸工艺，将线的横截面降低直到线具有目标直径。就此而言，经过模头前后之间，将线的横截面降低比例调节为在约7％至约15％范围内。也就是说，可以构建拉伸工艺以使线的横截面积在通过模头之后比线通过模头之前的横截面积小约7％至15％。例如，在用于得到约50μm以下直径的拉伸工艺的情况下，可以将线的横截面积调节为在约7％至约15％范围内。

当线的横截面积降低比例过高时，线中的晶粒可能过度分散。另一方面，当线的横截面积降低比例过低时，需要进行过多次的拉伸工艺以获得目标直径，从而导致高的制造成本。

一旦完全地进行拉伸，可以通过进行退火来控制伸长率(S150)。用于调节伸长率的退火条件可以根据线的组成、线横截面积的降低比例、热处理条件而变化。例如，可以在约500℃至700℃的温度下进行退火约1秒至20分钟。

当退火温度过低时，延展性和可锻性可能不适合于线接合。另一方面，当退火温度过高时，晶粒可能尺寸过大并且焊环可能变歪。

在一个实施方案中，可以将线以适当的速度通过熔炉来进行退火工艺。线经过熔炉的速度可以取决于退火时间和熔炉的尺寸。

在本文的比较例和实施例中，将通过变薄得到的线在约400℃至约850℃的温度下在氮(N₂)气氛中退火以具有各种不同的伸长率。

为了制造具有约5％至约10％伸长率的接合线，退火温度可以在约400℃至约500℃范围内；为了制造具有约11％至约15％伸长率的接合线，退火温度可以在约500℃至约600℃范围内；以及为了制造具有约16％至25％伸长率的接合线，退火温度可以在约600℃至850℃范围内。

工序S200：通过电解脱脂或活化预处理接合线，并且可以在每个工序之后进行冲洗和鼓风。作为结果，得到根据比较例和实施例的具有表1和2中所示组成比率的银合金接合线。

3.测试方法

(1)线接合

图3A是说明凸点上针脚(SOB)接合的侧视图，而图3B是图3A的B部分的平面图。参照图3A，第一接合焊盘10和第二接合焊盘20被设置成彼此电连接，并且凸点30设置在第二接合焊盘20上。凸点30可以是球凸点或螺柱凸点(stud bump)。本文中，将根据凸点30是螺柱凸点的情况描述实施方案。

凸点30设置到第一和第二接合焊盘10和20之中的第二接合焊盘20上。如何设置凸点30是本领域普通技术人员公知的，并且因此，它们的描述将在本文中省略。

在第一接合焊盘10上进行球接合，即，在银合金接合线100的端部处形成球，并且之后，将银合金接合线100导向第二接合焊盘20上的凸点30以在凸点30上进行针脚式接合。

参照图3B，针脚式接合的形状可以基本上与中心线C对称。在针脚式接合期间，当相对于银合金接合线100的整个宽度均匀地施加能量并且银合金接合线100的性能相对于整个宽度是几乎均匀的时，针接触表面的形状和尺寸可以基本上与中心线C对称。

为了进一步提高银合金接合线100的接合性质，可以通过退火过程改变力学性质(例如伸长率)。当伸长率变化时，杨氏模量相应地变化，并且作为结果，第一和第二接合焊盘10和20可以具有优异的接合性质并且可以不破裂。

(2)球形均匀性

在评价球形均匀性中，以在焊盘上形成的接合球具有约42μm直径的这种方式将具有约20μm直径的接合线的端部结合到焊盘，并且之后确认以下各项：接合球的水平长度与垂直长度的比例是否接近1、接合线是否在接合球上是正中的、接合球的边缘是否与完全球体一样光滑或者接合球的边缘是否具有花一样的叶状曲线。

评价结果如下表示：

◎-接合球的水平长度与垂直长度的比例是0.99以上，接合线位于接合球的中心，并且接合球的边缘不具有花一样的叶状曲线。

○-当接合球的水平长度与垂直长度的比例在0.96以上且小于0.99范围内，接合线位于接合球的中心并且接合球的边缘具有花一样的叶状曲线时；

△-当接合球的水平长度与垂直长度的比例是0.9以上，接合球的边缘具有花一样的叶状曲线并且不满足◎和○的条件时；和

x-其他情况。

(3)焊环性质

从以约3000μm间隔排列的2排接合焊盘之中，在一排接合焊盘上进行球接合而形成凸点，并且在另一排接合焊盘上进行球接合。之后，在形成焊环(loop)的同时在凸点上进行针脚式接合。

之后，从成对的焊环的间隔之中，确定最小间隔作为表示成对的焊环的间距的值。通过这样做，评价焊环的线性度。

◎表示其中焊环的典型间隔在111μm至125μm范围内的情况；○表示其中焊环的典型间隔在105μm以上且111μm以下范围内的情况，并且△表示其中焊环的典型间隔小于105μm的情况。

(4)焊盘破裂

在一排接合焊盘上进行球接合以形成凸点，并且之后移除球接合，并确认接合焊盘是否破裂。

分析总计100个接合焊盘。按如下评价分析结果：◎表示其中所有接合焊盘不破裂的情况，○表示其中1至5个接合焊盘破裂的情况，△表示其中6至10个接合焊盘破裂的情况，而×表示其中11个接合焊盘破裂的情况。

4.试验结果

(1)结果分析

为了评价比较例和实施例的力学性质，通过使用由Fisher Company制造的HM2000设备，在施加时间是10秒、蠕动时间(crepp time)是5秒并且施加负荷是20mN的条件下，测量维氏硬度(hardness Vickers)(Hv)。

为了评价比较例和实施例的接合性质，在气体气氛中和在空气气氛中进行其中在银合金接合线的端部处形成FAB的工序。当在气体气氛中在银合金接合线上形成FAB时，结果示于表1中，并且当空气气氛中，在具有如在气体气氛中使用的相同组成的银合金接合线上形成FAB时，结果示于表2中。

(2-A)比较例1A和2A

当以它们的伸长率是约22％的此类方式制造具有小于约80重量％的量的银的银合金接合线时，杨氏模量具有约73至78GPa的值。当在气体气氛中形成FAB时，焊环性质和球形均匀性是非常良好的并且焊盘破裂是适度的。也就是说，在比较例1A和2A的情况下，即使当将伸长率和杨氏模量调节为等于在以低含量的银(约小于80重量％)的实施例的情况中的伸长率和杨氏模量时，制得的银合金接合线的接合性质也是不良的。

(2-B)比较例1B和2B

当以它们的伸长率是约22％的此类方式制造具有小于约80重量％的量的银的银合金接合线时，杨氏模量具有约73至78GPa的值。当在空气气氛中形成FAB时，焊环性质和球形均匀性是非常良好的并且焊盘破裂是不好的。也就是说，在比较例1B和2B的情况下，即使当将伸长率和杨氏模量调节为等于在以低含量的银(约小于80重量％)的实施例的情况中的伸长率和杨氏模量时，制得的银合金接合线的接合性质也是不良的。

(3-A)比较例3A至5A

使用具有约90重量％的银、约8重量％的金、约2重量％的钯、约10wt ppm的钙、约50wt ppm的铜、约5wt ppm的铍和约15wt ppm的锗的银合金接合线。将银合金接合线的伸长率从约8％到约14％而变化。越大的伸长率导致约51至54GPa范围内越大的杨氏模量，以及越低的FAB横截面硬度和越低的接合球横截面硬度。

当在气体气氛中形成FAB时，在比较例3A的情况下，焊环性质是适中的，球形均匀性是不好的并且焊盘破裂是适中的。在比较例4A的情况下，焊环性质是适中的，球形均匀性是不好的并且焊盘破裂是良好的。在比较例5A的情况下，焊环性质和球形均匀性是适中的并且焊盘破裂是非常良好的。也就是说，当伸长率从约8％增加至约14％时，杨氏模量增加并且接合性质增加。然而，接合性质是不良的。

(3-B)比较例3B至5B

使用具有约90重量％的银、约8重量％的金、约2重量％的钯、约10wt ppm的钙、约50wt ppm的铜、约5wt ppm的铍和约15wt ppm的锗的银合金接合线。将银合金接合线的伸长率从约8％到约14％而变化。越大的伸长率导致约51至54GPa范围内越大的杨氏模量，以及越低的FAB横截面硬度和越低的接合球横截面硬度。

当在空气气氛中形成FAB时，在比较例3B的情况下，焊环性质是适中的，球形均匀性是不好的并且焊盘破裂是不好的。在比较例4B的情况下，焊环性质是适中的，球形均匀性是不好的并且焊盘破裂是良好的。在比较例5B的情况下，焊环性质和球形均匀性是适中的并且焊盘破裂都是适中的。也就是说，当伸长率从约8％增加至约14％时，杨氏模量增加并且接合性质增加。然而，接合性质是不良的。

(4)比较例6A和6B

在比较例6A和6B的情况下，具有约28％以上伸长率的银合金接合线没有在力学性质和接合性质方面进行评价。

(5-A)实施例1A

与比较例1A和2A相比，当银的量是约80重量％并且伸长率是约22％时，杨氏模量是约76GPa。当在气体气氛中形成FAB时，焊环性质和球形均匀性是非常良好的并且焊盘破裂是良好。也就是说，可以看出，当银的量是约80重量％以上时，银合金接合线具有比当银的量小于约80重量％时更好的接合性质。

(5-B)实施例1B

与比较例1B和2B相比，当银的量是约80重量％并且伸长率是约22％时，杨氏模量是约76GPa。当在空气气氛中形成FAB时，焊环性质和球形均匀性是非常良好的并且焊盘破裂是良好的。也就是说，可以看出，当银的量是约80重量％以上时，银合金接合线具有比当银的量小于约80重量％时更好的接合性质。

(6-A)实施例2A和3A

与比较例3A至5A相比，使用具有约90重量％的银、约8重量％的金、约2重量％的钯、约10wt ppm的钙、约50wt ppm的铜、约5wt ppm的铍和约15wt ppm的锗的银合金接合线。将银合金接合线的伸长率从约15％以上到小于约18％而变化。越大的伸长率导致越大的杨氏模量，以及越低的FAB横截面硬度和越低的接合球横截面硬度。

当在气体气氛中形成FAB时，在实施例2A的情况下，焊环性质和球形均匀性是良好的并且焊盘破裂是非常良好的。在实施例3A的情况下，焊环性质和球形均匀性是良好的并且焊盘破裂是非常良好的。

也就是说，在具有约15％以上伸长率的银合金接合线的情况下，即使当银合金接合线的接合性质是非常不好的时，因为接合性质在制造过程中产生的误差幅度之内，确定银合金接合线具有良好的接合性质。

(6-B)实施例2B和3B

与比较例3B至5B相比，使用具有约90重量％的银、约8重量％的金、约2重量％的钯、约10wt ppm的钙、约50wt ppm的铜、约5wt ppm的铍和约15wt ppm的锗的银合金接合线。将银合金接合线的伸长率从约15％以上到小于约18％而变化。越大的伸长率导致越大的杨氏模量，以及越低的FAB横截面硬度和越低的接合球横截面硬度。

当在空气气氛中形成FAB时，在实施例2B的情况下，焊环性质和球形均匀性是良好的并且焊盘破裂是非常良好的。在比较例3B的情况下，焊环性质是非常良好的，球形均匀性是非常良好的并且焊盘破裂是非常良好的。

也就是说，在具有约15％以上伸长率的银合金接合线的情况下，即使当银合金接合线的接合性质不是非常好时，也因为接合性质在制造过程中产生的误差幅度之内，所以确定银合金接合线具有良好的接合性质。

(7-A)实施例4A至6A

本文使用的所有实施例之中，这些实施例具有显示适当结果的力学性质。

与比较例3A至5A相比，使用具有约90重量％的银、约8重量％的金、约2重量％的钯、约10wt ppm的钙、约50wt ppm的铜、约5wt ppm的铍和约15wt ppm的锗的银合金接合线。将银合金接合线的伸长率从约18％到约22％而变化。当伸长率增加时，杨氏模量与增加的伸长率的成比例地从约73GPa增加至76GPa，FAB横截面硬度从约58Hv降低至55Hv，并且接合球的横截面硬度从约94Hv降低至93Hv。

当在气体气氛中形成FAB时，在实施例4A至6A的情况下，焊环性质、球形均匀性和焊盘破裂都是非常良好的。也就是说，对应于实施例4A至6A的伸长率范围之内，得到适合的接合性质。

(7-B)实施例4B至6B

本文使用的所有实施例之中，这些实施例具有显示出适当结果的力学性质。

与比较例3B至5B相比，使用具有约90重量％的银、约8重量％的金、约2重量％的钯、约10wt ppm的钙、约50wt ppm的铜、约5wt ppm的铍和约15wt ppm的锗的银合金接合线。将银合金接合线的伸长率从约18％到约22％而变化。当伸长率增加时，杨氏模量与增加的伸长率的成比例地从约73GPa增加至76GPa，FAB横截面硬度从约63Hv降低至60Hv，并且接合球的横截面硬度从约101Hv降低至100Hv。

当在空气气氛中形成FAB时，在实施例4B至6B的情况下，焊环性质、球形均匀性和焊盘破裂都是非常良好的。也就是说，对应于实施例4A至6A的伸长率范围之内，得到适合的接合性质。

(8-A)实施例7A和8A

与比较例3A至6A相比，使用具有约90重量％的银、约8重量％的金、约2重量％的钯、约10wt ppm的钙、约50wt ppm的铜、约5wt ppm的铍和约15wt ppm的锗的银合金接合线。将银合金接合线的伸长率从约23.5％以上到小于约25％而变化。越大的伸长率导致越大的杨氏模量，以及越低的FAB横截面硬度和越低的接合球横截面硬度。

当在气体气氛中形成FAB时，在实施例7A至8A的情况下，焊环性质是非常良好的、球形均匀性是良好的并且焊盘破裂是非常良好的。也就是说，在具有约22％至25％以下伸长率的银合金接合线的情况下，即使当银合金接合线的接合性质不是非常好时，也因为接合性质在制造过程中产生的误差幅度之内，所以确定银合金接合线具有良好的接合性质。

(8-B)实施例7B和8B

与比较例3B至6B相比，使用具有约90重量％的银、约8重量％的金、约2重量％的钯、约10wt ppm的钙、约50wt ppm的铜、约5wt ppm的铍和约15wt ppm的锗的银合金接合线。将银合金接合线的伸长率从约23.5％到约25％而变化。越大的伸长率导致越大的杨氏模量，以及越低的FAB横截面硬度和越低的接合球横截面硬度。

当在空气气氛中形成FAB时，在实施例7B和8B的情况下，焊环性质是非常良好的，球形均匀性是良好的并且焊盘破裂是非常良好的。也就是说，在具有约22％至25％以下伸长率的银合金接合线的情况下，即使当银合金接合线的接合性质不是非常好的时，也因为接合性质在制造过程中产生的误差幅度之内，所以确定银合金接合线具有良好的接合性质。

5.结论

根据实施方案，当通过改变合金组成和力学性质(例如其伸长率、杨氏模量或横截面硬度)而得到的具有特定范围的力学性质的银合金接合线在气体气氛中或在空气气氛中形成FAB并且通过线接合而被接合到半导体器件焊盘时，银合金接合线可以具有相对于半导体器件焊盘的优异的接合性质，并且还提供高的产品稳定性。

根据本发明构思，即使当在没有形成氮气氛的气氛中在接合线的端部形成FAB时，例如球形状和高湿度可靠性之类的性能也是良好的，从而可以降低制造成本。

应当理解，本文所述的示例性应仅被认为是说明性而非限制目的。对每个示例性实例中特征或方面的描述通常被认为可用于其他示例性实例的其他相似特征或方面。