半導體用焊線的製作方法
2023-06-03 05:24:36 1
半導體用焊線的製作方法
【專利摘要】一種半導體用焊線，包含一銅芯材、一第一金屬層、一第二金屬層以及一非金屬表皮層。非金屬表皮層以及金屬層包覆銅芯材，用以阻絕銅芯材與存放環境的接觸以防止其氧化。如此，經由非金屬表皮層與金屬層的多重保護，有效地提升了半導體用焊線的保存時間，並節省損耗成本，提升工藝良率。
【專利說明】半導體用焊線
【技術領域】
[0001]本實用新型是關於一種半導體用焊線，特別是一種可長效保存的半導體用焊線。【背景技術】
[0002]已知的半導體用焊線，大多採用金線，因其具有穩定性高、導電度高及延展性佳等特點。然而，隨著國際間金價的上漲，生產成本不斷提高，於是半導體封裝業者開始尋求替代方案，目前最佳的方式乃是改用銅打線工藝。銅具有更高的電導率且材料成本低，機械強度較佳，然而最大的問題在於銅容易氧化。氧化會影響到半導體封裝內的打線強度跟導電度，因此會降低產品的良率跟耐用度。另一方面，易氧化的特性使其不易保存；一旦氧化則無法繼續使用，造成材料的浪費。因此，目前有採取於銅線外再鍍一層鈀的工藝，以防止銅線氧化，然而其效果仍然有限。
[0003]有鑑於此，如何加強銅焊線及銅鈀焊線等等半導體焊線的抗氧化特性，以利於銅打線工藝及保存線材，為目前亟需努力的目標。
實用新型內容
[0004]本實用新型提供一種半導體用焊線，經由非金屬表皮層以及金屬層的多重保護，有效地提升了半導體用焊線的保存時間，並節省損耗成本，提升半導體工藝良率。
[0005]本實用新型一實施例的一種半導體用焊線，包含一銅芯材、一第一金屬層、一第二金屬層以及一非金屬表皮層。第一金屬層包覆銅芯材。第二金屬層包覆第一金屬層。非金屬表皮則包覆第二金屬層。非金屬表皮層、第一金屬層以及第二金屬層用以阻絕銅芯材與存放環境的接觸以防止其氧化。
[0006]較佳者，銅芯材的平均線徑為75 μ m以下。
[0007]較佳者，第一金屬層為一鈕金屬層或一金金屬層。
[0008]較佳者，第二金屬層為一金金屬層或一鈕金屬層。
[0009]較佳者，第一金屬層的平均厚度為3μπι以下。
[0010]較佳者，第二金屬層的平均厚度為3μπι以下。
[0011]較佳者,非金屬表皮層為一高分子表皮層。
[0012]較佳者，非金屬表皮層呈現透明狀。
[0013]較佳者，非金屬表皮層的平均厚度為5 μ m以下。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型一實施例的半導體用焊線橫截面示意圖。
[0015]符號說明:
[0016]I銅芯材
[0017]2第一金屬層
[0018]3第二金屬層[0019]4非金屬表皮層【具體實施方式】
[0020]請參考圖1，圖1為本實用新型一實施例的半導體用焊線橫截面示意圖。本實用新型一實施例的半導體用焊線包含一銅芯材1、一第一金屬層2、一第二金屬層3以及一非金屬表皮層4。第一金屬層2包覆銅芯材I。第二金屬層3包覆第一金屬層2。非金屬表皮層4則包覆第二金屬層3。非金屬表皮層4、第一金屬層2以及第二金屬層3用以阻絕銅芯材I與存放環境的接觸以防止其氧化。
[0021 ] 請再參考圖1，根據本發明的一實施例，製造半導體用焊線的第一步驟是先製造銅芯材I。先將銅塊材進行伸線加工至適當線徑後，為了消除銅芯材I的內應力以及得到良好的拉伸性質，需對銅芯材I進行退火處理。可以理解的是，銅芯材I的最終線徑不限於75 μ m,可依客制化訂作,加工至75 μ m以下的其他特定線徑,例如50 μ m或25 μ m等等。銅芯材I可由4N以上純度的銅所組成，且不限於單晶銅或多晶銅。可以理解的是，銅芯材I除了主成分的銅之外，更可包含I~300ppm範圍的銦、鈀、砷、銻、鉍、鐵、鉛、鋅、鎳、硫、磷中至少其中一種的材料。
[0022]承接上述，當銅芯材I加工過程結束，再將一第一金屬層2鍍在銅芯材I的外面。第一金屬層2用以阻絕銅芯材I與存放環境的接觸以防止其氧化。於一實施例中，第一金屬層2的平均厚度為3 μ m以下。又於一實施例中，第一金屬層2為一鈕!金屬層或一金金屬層。另外，第一金屬層2更可包含鉬、釕、銠、金(或鈀)、銀、鎳中至少其中一種材料。
[0023]為了加強防止氧 化的效果，除了第一金屬層2，再將一第二金屬層3鍍在第一金屬層2的外面。第二金屬層3同樣用以阻絕銅芯材I與存放環境的接觸以防止其氧化。於一實施例中，第二金屬層3的平均厚度為3μ m以下。又於一實施例中，第二金屬層3為一金金屬層或一鈀金屬層。另外，第二金屬層3更可包含鉬、釕、銠、鈀(或金)、銀、鎳中至少其中一種材料。
[0024]最後，再於第二金屬層3的外表面塗布一層非金屬表皮層4，用以隔絕銅芯材I與外界環境的空氣接觸以抗氧化。於一實施例中，非金屬表皮層的平均厚度為5μπι以下。非金屬表皮層4可包含有機物、無機物或是其組合。又於一實施例中，非金屬表皮層4為一高分子表皮層。就外觀而言，非金屬表皮層4可以呈現透明狀。
[0025]表1為本實用新型與先前技術焊線的保存時間比較表，此處以銅鈀線為例。如表所示，於一般環境中鍍鈀銅線的保存時間約兩個月；而鍍鈀銅線加上金表皮層(第二金屬層3)以及非金屬表皮層4之後，保存時間可延長至八個月以上。因此，經由金表皮層、非金屬表皮層4覆蓋銅芯材1，阻絕銅芯材I與外在環境的接觸，可確實有效延長其保存期限。
[0026]
【權利要求】
1.一種半導體用焊線，其特徵在於，包含: 一銅芯材； 一第一金屬層，其包覆該銅芯材； 一第二金屬層，其包覆該第一金屬層；以及 一非金屬表皮層，其包覆該第二金屬層，其中該非金屬表皮層、該第一金屬層以及該第二金屬層用以阻絕該銅芯材與存放環境的接觸以防止其氧化。
2.如權利要求1所述的半導體用焊線，其特徵在於，該銅芯材的平均線徑為75pm以下。
3.如權利要求1所述的半導體用焊線，其特徵在幹，該第一金屬層為ー鈀金屬層或ー金金屬層。
4.如權利要求1所述的半導體用焊線，其特徵在幹，該第二金屬層為ー金金屬層或ーIE金屬層。
5.如權利要求1所述的半導體用焊線，其特徵在於，該第一金屬層的平均厚度為3pm以下。
6.如權利要求1所述的半導體用焊線，其特徵在於，該第二金屬層的平均厚度為3以下。
7.如權利要求1所述的半導體用焊線，其特徵在於，該非金屬表皮層為一高分子表皮層。
8.如權利要求1所述的半導體用焊線，其特徵在於，該非金屬表皮層呈現透明狀。
9.如權利要求1所述的半導體用焊線，其特徵在幹，該非金屬表皮層的平均厚度為5 u m以下。
【文檔編號】H01L23/498GK203386744SQ201320467287
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年8月1日 優先權日:2013年8月1日
【發明者】陳福得, 陳燕然, 蔡玉賢 申請人:風青實業股份有限公司