[发明专利]一种银合金键合丝及其制造方法

说明书

一种银合金键合丝，其特征在于按重量计含有Au 3.5‑10%，Pd 1‑5%，微量添加元素2‑500 ppm，余量为Ag；所述微量添加元素是Ca、Cu、Be、In、Si和Ge中的一种或其中两种以上的组合。本发明还提供上述银合金键合丝的一种制造方法。本发明的银合金键合丝具有以下有益效果：（1）抗硫化性能优异；（2）抗老化性能优异，改善封装产品在热冲击试验中的可靠性，在同等老化条件下（‑40℃~100℃），本发明的银合金键合丝能够经受200‑250回合的热冲击，而传统银合金键合丝只能经受100回合的热冲击；（3）打线作业窗口大具有良好的作业性；（4）FAB烧球良好，无滑球，焊点的接合强度大，可靠性高。

技术领域

本发明涉及IC、LED封装用的键合丝，具体涉及一种银合金键合丝及其制造方法。

背景技术

键合丝（bonding wire，又称键合线）是连接芯片与外部封装基板（substrate）和/或多层线路板（PCB）的主要连接方式。键合丝的发展趋势，从产品方向上，主要是线径细微化、高车间寿命（floor life）以及高线轴长度；从化学成分上，主要有铜线（包括裸铜线、镀钯铜线、闪金镀钯铜线）在半导体领域大幅度取代金线，而银线和银合金线在LED以及部分IC封装应用上取代金线。由于电子产品小型化和细薄化的发展要求，半导体行业通过芯片厚度减薄(Wafer thinning)、封装采用芯片堆栈(Die stacking)、倒装芯片(flip chip)、晶圆级封装（wafer level packaging）、2.5D和3D封装等方法来应对，然而传统的键合封装（wire bonding）仍然是主流封装形式。

现有的银合金键合丝含有银（Ag）、金（Au）和钯（Pd），Pd（钯）能改善线材的抗老化性能，改善封装产品在热冲击试验中的可靠性；金（Au）可以抗硫，从而使银合金键合丝具备正常的作业性，FAB 烧球良好，也具有一定的抗硫化能力和抗老化能力。但是这种银合金键合丝的抗硫化性能和抗老化性能仍不够理想，影响封装后产品的使用寿命。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种银合金键合丝以及这种银合金键合丝的制造方法，这种银合金键合丝具有优异的抗硫化性能和抗老化性能，且具有良好作业性与可靠性。采用的技术方案如下：

一种银合金键合丝，其特征在于按重量计含有Au 3.5-10%，Pd 1-5%，微量添加元素2-500 ppm，余量为Ag；所述微量添加元素是Ca、Cu、Be、In、Si和Ge中的一种或其中两种以上的组合。

优选上述银合金键合丝中Ag的重量百分比含量为86-90%。

一种优选方案中，上述微量添加元素的组成为Ca 200-300ppm、Si 100-200ppm。

另一种优选方案中，上述微量添加元素的组成为Ca 50-100ppm、Be 1-50ppm、Cu40-100ppm、In 40-60ppm。

另一种优选方案中，上述微量添加元素的组成为Ca 100-200ppm、Si 40-60 ppm、In 20-40ppm。

另一种优选方案中，上述微量添加元素的组成为Ca 150-250ppm、Si 80-120 ppm、Be 20-40ppm、Cu 40-60ppm。

另一种优选方案中，上述微量添加元素的组成为Ca 50-100ppm、Cu 130-150ppm。

优选上述银合金键合丝的直径为15-40um。