本發(fā)明涉及半導(dǎo)體新材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于半導(dǎo)體焊接的銅鍵合線及其制備方法。

背景技術(shù)：

在半導(dǎo)體IC封裝中，芯片和引線框架（基板）的連接要靠引線來實(shí)現(xiàn)，這種引線大多采用純金線。然而金是貴金屬，隨著金價(jià)不斷上漲，使半導(dǎo)體器件的制造成本不斷增加，為此需要尋找其他更適合的金屬來替代金線材料。由于銅線具有導(dǎo)電性能好、低成本、最大允許電流高、高溫下穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)，人們采用銅線替代金線以降低材料成本。但銅線發(fā)延伸性及抗氧化性沒有金線好，而且銅線的質(zhì)量對(duì)焊接效率及效果影響較大，造成銅線與半導(dǎo)體器件金層或銀層結(jié)合不好，難結(jié)合，拉力不夠等問題。

現(xiàn)有技術(shù)中，為了改善銅線的性能而采用金和銅的合金材料，但金的含量大于15%，其雖然提高了銅線的延伸性，但可焊性能差，而且成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種焊接效果好、成本低的用于半導(dǎo)體焊接的銅線。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

提供一種用于半導(dǎo)體焊接的銅鍵合線，所述銅鍵合線由銅合金材料制成，所述銅合金材料由以下重量百分比的原料制成：

銅 99.99%～99.9999%；

銀 0.005～0.01%；

鉛 0～0.0005%；

磷 0.0005～0.002%；

其特征在于，所述銅合金還包括磁性材料：

鐵 0.002～0.01%；

鈷 0.002～0.01%；

鎳 0.0001%～0.0005%。

本發(fā)明還提供了一種制備所述的用于半導(dǎo)體焊接的銅鍵合線的方法，其包括以下步驟：

1)、制作預(yù)合金和母合金：選定要加入的合金元素，99.99％以上的高純銅制作預(yù)合金和母合金；

2)、熔鑄：將99.99％的高純銅，加入各種合金，熔鑄成錠；

3)、拉絲：將錠先粗拉成直徑為10mm的銅線，在經(jīng)過中間慢拉和后期的細(xì)拉，最終拉伸支撐直徑為20-50微米的銅線；

4)、退火：在惰性氣體環(huán)境中進(jìn)行熱退火，退火溫度為500-800℃；

5)、機(jī)械性能檢測：檢查產(chǎn)品是否符合要求的強(qiáng)度和延展性；

6)、繞線，分卷，入庫。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明的一種用于半導(dǎo)體焊接的銅鍵合線，由含量大99.99%的銅和其他微量元素，經(jīng)過熔煉、拉伸加工、退火熱處理等工序制成直徑為20-50μm的銅線。由于銅線的成分中銅含量大于99.99%，并控制其他微量元素的含量，采用這種合金成分的銅線，既可以提升銅線的延伸率，從而改善焊接效果，又具有比金線成本更低的優(yōu)點(diǎn)；鐵鈷鎳三種磁性元素的加入可以防止銅鍵合線之間相互的電磁干擾，有利于半導(dǎo)體封裝的電信號(hào)傳輸。

具體實(shí)施方式

結(jié)合以下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

實(shí)施例1

提供一種用于半導(dǎo)體焊接的銅鍵合線，所述銅鍵合線由銅合金材料制成，所述銅合金材料由以下重量百分比的原料制成：

銅 99.99%～99.9999%；

銀 0.005%；

鉛 0%；

磷 0.0005%；

鐵 0.002%；

鈷 0.002%；

鎳 0.0001%%。

實(shí)施例2

提供一種用于半導(dǎo)體焊接的銅鍵合線，所述銅鍵合線由銅合金材料制成，所述銅合金材料由以下重量百分比的原料制成：

銅 99.99%～99.9999%；

銀 0.01%；

鉛 0.0005%；

磷 0.002%；

鐵0.01%；

鈷 0.01%；

鎳 0.0005%。

實(shí)施例3

提供一種用于半導(dǎo)體焊接的銅鍵合線，所述銅鍵合線由銅合金材料制成，所述銅合金材料由以下重量百分比的原料制成：

銅 99.99%～99.9999%；

銀 0.01%；

鉛 0.0001%；

磷 0.001%；

鐵 0.005%；

鈷 0.005%；

鎳 0.0002%。

此外，本發(fā)明還提供了一種制備所述的用于半導(dǎo)體焊接的銅鍵合線的方法，其包括以下步驟：

1)、制作預(yù)合金和母合金：選定要加入的合金元素，99.99％以上的高純銅制作預(yù)合金和母合金；

2)、熔鑄：將99.99％的高純銅，加入各種合金，熔鑄成錠；

3)、拉絲：將錠先粗拉成直徑為10mm的銅線，在經(jīng)過中間慢拉和后期的細(xì)拉，最終拉伸支撐直徑為20-50微米的銅線；

4)、退火：在惰性氣體環(huán)境中進(jìn)行熱退火，退火溫度為500-800℃；

5)、機(jī)械性能檢測：檢查產(chǎn)品是否符合要求的強(qiáng)度和延展性；

6)、繞線，分卷，入庫。

最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。