專利名稱：：楔焊用金合金絲材及其在楔焊中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及楔焊用的一種金合金絲材以及該金合金絲材在楔焊中的一種應(yīng)用。絲材焊接方法就是通過絲材將集成電路塊的電極與外部終端連接起來。絲材焊接方法包括超聲波熱壓焊接和超聲波焊接，以上是由絲材與集成電路塊電極的焊接方法來進(jìn)行分類的。一種典型的超聲波熱壓焊接是釘頭式焊接法。圖1A到圖1D說明了釘頭式焊接法。參照圖1A，安排絲材2通過毛細(xì)管1，焊槍3面對絲材2的尖端，焊槍3與絲材2間放電，以加熱并熔化絲材2的尖端，因而形成球4。參照圖1B，放低毛細(xì)管1，將球4壓至集成電路塊6的鋁電極上。此時，通過毛細(xì)管1將超聲波加到球4上，用加熱裝置加熱集成電路塊6，以使球4熱壓并焊接到電極5上，成為一個焊接的球4′。參照圖1C，通過一特定的路線(絲材2′)，朝著外部接頭8之上移動毛細(xì)管1，然后放低到外部接頭8上。那時，通過毛細(xì)管1將超聲波加到絲材2上，用加熱裝置加熱外部接頭，以熱壓絲材邊部并使其焊接到接頭8上。參照圖1D，夾持器7夾住絲材2提升，以切斷絲材2，因此，完成了絲材的焊接。另一方面，一種典型的超聲波焊接方法是利用楔焊工具的楔焊方法。參照圖2A，安排絲材12通過楔焊工具11的下端，移動集成電路塊16的鋁電極15到楔焊工具11的下面。參照圖2B，放低楔焊工具11，室溫下，即未加熱狀態(tài)，施加超聲波到楔焊工具11、壓制的絲材12上，以將絲材12焊接到集成電路塊16的鋁電極15上。參照圖2C，夾持器17松開絲材12，通過特定的路線(絲材12′)，朝著外部接頭18之上移動楔焊工具11，然后放低到外部接頭18上。那時，再次在室溫下通過楔焊工具11施加超聲波到絲材12上，以將絲材12焊接到外部接頭18上。參照圖2D，夾持器17夾住絲材12提升，以切斷絲材12，因而，完成絲材的焊接。上述釘頭式焊接法因其效率極好，所以優(yōu)先選用，但是，它用于與金合金絲材的連接，因?yàn)榘瑹?，不適合加熱時很容易氧化的鋁合金絲材。此外，正如圖3A所示，球4′直徑L1比絲材2′的直徑D大3到4倍，這不利于靈敏的電路。鋁合金絲材利用楔焊，因?yàn)槟茉谑覝叵逻M(jìn)行，盡管其效率不高。然而，楔焊有一優(yōu)點(diǎn)，正如圖3B所示，經(jīng)變形的絲材14′的寬度L2僅是絲材12′的直徑的1.5到2.5倍。但是，作為電路材料，金合金絲材是最可取的材料，因?yàn)樗诎雽?dǎo)體裝置腐蝕環(huán)境中安全，相比其它電路材料，金合金絲材的抗腐蝕性更優(yōu)異。另一方面，最新的半導(dǎo)體裝置需要密集的電路。為此，要求降低金合金絲材與集成電路塊電極的焊接部分的寬度(此處的寬度是指垂直于絲材長度方向的長度)。在這點(diǎn)上，釘頭式焊接法已嘗試著利用金合金絲材來降低焊接球的寬度或直徑，但有一定的限度。考慮到以上問題和要求，本發(fā)明人試著將已被利用或建議用于釘頭式焊接法的金合金絲材楔焊到集成電路電極上。結(jié)果顯示出，與釘頭式焊接相比，盡管可以減小絲材焊接部分的寬度，但是，絲材焊接部分高溫下的結(jié)合強(qiáng)度(在下文稱為“高溫結(jié)合強(qiáng)度”)低了，實(shí)際的半導(dǎo)體裝置在其運(yùn)行過程中，高溫結(jié)合強(qiáng)度是必要的，因而半導(dǎo)體裝置的可靠性降低了。因此，本發(fā)明的目的是提供一種金合金絲材，能用該合金絲材楔焊到集成電路塊電極上，以減小電路中焊接部分的寬度，因而適合于高密度的電路，高溫結(jié)合強(qiáng)度得以改善，因而，提高了半導(dǎo)體裝置的可靠性。在深入調(diào)查研究之后，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過將預(yù)定量的Ca加入到高純度金并保持預(yù)定的金純度，或者另外加入預(yù)定量的Pd、Ag和Pt中的至少一種，以及相比傳統(tǒng)釘頭式焊接法的金合金絲材，降低延伸率和提高抗拉強(qiáng)度，通過上述成分和絲材力學(xué)性能的綜合作用，作為結(jié)果而產(chǎn)生的金合金絲材能達(dá)到上述目的。更精確地說，本發(fā)明廣泛提供了楔焊用的一種金合金絲材，每百萬份重量中含1～100份的鈣(Ca)，其余的是金(Au)，該金合金絲材的抗拉強(qiáng)度不低于33.0Kg/mm2，延伸率為1～3％。在優(yōu)選實(shí)施方案中，提供以下兩種實(shí)施方案。(1)第一種實(shí)施方案是楔焊用的一種金合金絲材，每百萬份重量中含1～100份的鈣(Ca)，其余的是金(Au)，該金合金絲材的金純度至少是99.9wt.％(重量百分比)，該金合金絲材的抗拉強(qiáng)度不低于33.0Kg/mm2，延伸率為1～3％。該金合金絲材可另外包含從由鎂(Mg)、釔(Y)、鑭(La)、銪(Eu)、鍺(Ge)、銀(Ag)和鉑(Pt)組成的組中選擇的至少一種元素，其重量為每百萬份中占1～100份和/或每百萬份重量中占1～20份的Be。(2)第二種實(shí)施方案是一種楔焊用金合金絲材，其含有每百萬份重量中占1～100份的鈣(Ca)和0.2～5.0wt.％的從由鈀(Pd)、銀(Ag)和鉑(Pt)組成的組中選擇的至少一種元素，其余的是金(Au)和不可避免的雜質(zhì)，該金合金絲材的抗拉強(qiáng)度不低于33.0Kg/mm2，延伸率為1～3％。該金合金絲材可另外包含從由鎂(Mg)、釔(Y)、鑭(La)、銪(Eu)、鍺(Ge)和鈹(Be)組成的組中選擇的至少一種元素，其重量為每百萬重量份中占1～100份。本發(fā)明的金合金絲材用于楔焊，因此，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，也提供了上述金合金絲材在楔焊中的應(yīng)用。楔焊可包括以下步驟用楔焊工具將上述金合金絲材的末端壓焊到半導(dǎo)體集成電路塊的一個電極上，用楔焊工具將金合金絲材的另一末端壓焊到接頭或另一電極上；更精確地說，包括以下步驟將金合金絲材的一部分放在楔焊工具下，用該楔焊工具將上述金合金絲材的上述部分壓到半導(dǎo)體集成電路塊的電極上，以將上述金合金絲材的上述部分焊接到上述電極上，經(jīng)過上述半導(dǎo)體集成電路塊的上述電極之上，朝著接頭或另一電極之上的位置相對移動上述楔焊工具和上述金合金絲材，從上述電極到上述接頭或另一電極，形成一定形狀的金合金絲材，所述金合金絲材的另一部分存在于上述楔焊工具之下，并且用上述楔焊工具將上述金合金絲材的上述另一部分壓到上述接頭或另一電極上，以將上述金合金絲材的另一部分焊接到上述接頭或另一電極上。因此，也提供了一種半導(dǎo)體裝置，在該裝置中，半導(dǎo)體集成電路塊的電極和外部接頭或其它電極通過金絲材連接起來，絲材是用楔焊焊接到電極和外部接頭或其它電極上的。圖1A到圖1D說明了一個典型的釘頭式焊接過程。圖2A到圖2D說明了一個典型的楔焊過程；并且圖3A到圖3B顯示了絲材焊接部分的寬度與焊接方法間的關(guān)系。根據(jù)本發(fā)明，將預(yù)定量的Ca加入到高純度金中，并且延伸率降低了，抗拉強(qiáng)度提高了。而且，絲材的金純度保持不低于99.9％(第一種實(shí)施方案)，或者另外加入預(yù)定量的Pd、Ag和Pt中的至少一種(第二種實(shí)施方案)。在本發(fā)明中，通過上述預(yù)定量的Ca成分和一定的金純度或預(yù)定量的Pd、Ag和Pt中的至少一種，以及上述力學(xué)性能的綜合作用，提高了高溫結(jié)合強(qiáng)度。本發(fā)明中開始使用的高純金更可取地是提純到至少99.99wt.％的純度，更好地是至少99.995wt.％，最好地是至少99.999wt.％。如果Ca含量低于1ppm(重量百分比)，相比不低于1ppm(重量百分比)的Ca的情況，高溫結(jié)合強(qiáng)度降低了。如果Ca含量大于100ppm(重量百分比)，集成電路塊就會有裂紋，為了防止這些裂紋，可進(jìn)行不充分的焊接，以使高溫結(jié)合強(qiáng)度再次降低。因此，在預(yù)定的延伸率和抗拉強(qiáng)度，以及預(yù)定的金純度或預(yù)定量的Pd、Ag和Pt中的至少一種的情況下，Ca含量應(yīng)在1～100ppm(重量百分比)范圍內(nèi)，最好1～50ppm(重量百分比)在本發(fā)明的第一種實(shí)施方案中，預(yù)定量的Ca和金純度保持在一預(yù)定水平，延伸率降低且抗拉強(qiáng)度提高。在這個實(shí)施方案中，通過將延伸率和抗拉強(qiáng)度設(shè)置于預(yù)定的范圍內(nèi)，以及加入預(yù)定量的Ca和保持絲材預(yù)定的金純度，提高了高溫結(jié)合強(qiáng)度。當(dāng)然，第一種實(shí)施方案中，金合金絲材的成分可能包含預(yù)定量的Ca，其余的僅是金和不可避免的雜質(zhì)。在這里，例如將1～2wt.％的Cu加入到絲材中，而加入預(yù)定量的Ca并產(chǎn)生了預(yù)定的延伸率和抗拉強(qiáng)度，高溫結(jié)合強(qiáng)度就降低了，并且，如果試圖獲得高的結(jié)合強(qiáng)度，與絲材焊接處的集成電路塊就會出現(xiàn)裂紋。為了避免這類問題，絲材的金純度應(yīng)不低于99.9％。當(dāng)然，更可取地是不低于99.97％，更好地是不低于99.979％。這一點(diǎn)可以通過使用高純度的金原料和添加料來達(dá)到。使用的添加料純度不低于99.99wt.％，更好地是不低于99.999wt.％。因此，絲材的雜質(zhì)總含量可減少到低于0.1％，更可取地是低于0.03％，更好地是低于0.021％，最好低于0.005％。然而，當(dāng)加入預(yù)定量的Ca，且絲材具有預(yù)定的延伸率和抗拉強(qiáng)度時，只要絲材的金純度保持不低于99.9％，即使除Ca之外另外加入任何添加料，本發(fā)明的上述效果，更準(zhǔn)確地說第一實(shí)施方案的上述效果也能獲得。特別地是，除了1～100ppm(重量百分比)的Ca以外，加入1～100ppm(重量百分比)的Mg、Y、La、Eu、Ge、Ag和Pt中的至少一種，和/或1～20ppm(重量百分比)的Be時，能進(jìn)一步提高高溫結(jié)合強(qiáng)度。如果加入預(yù)定量的Mg、Y、La、Eu、Ge、Ag和Pt中的至少一種，但未加入預(yù)定量的Ca，即使保持預(yù)定的金純度以及預(yù)定的延伸率和抗拉強(qiáng)度，高溫結(jié)合強(qiáng)度也會降低。在本發(fā)明的第二種實(shí)施方案中，預(yù)定量的Ca和預(yù)定量的Pd、Ag和Pt中的至少一種加入到高純金中，延伸率降低，抗拉強(qiáng)度提高。在這個實(shí)施方案中，通過將延伸率和抗拉強(qiáng)度設(shè)置于預(yù)定的范圍內(nèi)，以及加入預(yù)定量的Ca和預(yù)定量的Pd、Ag和Pt中的至少一種的綜合作用，提高了高溫結(jié)合強(qiáng)度。如果Pd、Ag和Pt中的至少一種的含量低于0.2wt.％，相比加入Pd、Ag和Pt中的至少一種的含量不低于0.2wt.％的情況，高溫結(jié)合強(qiáng)度降低了。如果Pd、Ag和Pt中的至少一種的含量高于5.0wt.％，集成電路就會有裂紋，為了避免這些裂紋，應(yīng)采用不充分的焊接，以使高溫結(jié)合強(qiáng)度再次降低。因此，在預(yù)定的延伸率和抗拉強(qiáng)度的條件下，Pd、Ag和Pt中的至少一種的含量應(yīng)在0.2～5.0wt.％范圍內(nèi)，最好是1.0～3.0wt.％。如果加入預(yù)定量的Pd、Ag和Pt中的至少一種，但未加入預(yù)定量的Ca，即使產(chǎn)生預(yù)定的延伸率和抗拉強(qiáng)度，高溫結(jié)合強(qiáng)度也會降低。當(dāng)然，在第二種實(shí)施方案中，金合金絲材的成分可能包含預(yù)定量的Ca和預(yù)定量的Pd、Ag和Pt中的至少一種，其余的僅是金和不可避免的雜質(zhì)。然而，當(dāng)另外加入1～100ppm(重量百分比)的Mg、Y、La、Eu、Ge和Be中的至少一種，只要加入預(yù)定量的Ca和預(yù)定量的Pd、Ag和Pt中的至少一種，且絲材具有預(yù)定的延伸率和抗拉強(qiáng)度，也能達(dá)到上述作用，甚至進(jìn)一步提高。在這里，第二種實(shí)施方案中，如同第一種實(shí)施方案一樣，將絲材雜質(zhì)總量控制在同樣方式內(nèi)是可取的，除了0.2～5.0wt.％的金用Pd、Ag和Pt中的至少一種代替。通過控制原料的雜質(zhì)(不低于99.99％，更好地是不低于99.999％)，絲材的雜質(zhì)總量更可取地是低于100ppm，更好地是低于20ppm。在包含第一和第二種實(shí)施方案的本發(fā)明中，通過將延伸率和抗拉強(qiáng)度設(shè)置于預(yù)定的范圍內(nèi)，以及加入預(yù)定量的Ca和保持預(yù)定的金純度或另外加入預(yù)定量的Pd、Ag和Pt中的至少一種的綜合作用，提高了高溫結(jié)合強(qiáng)度。如果延伸率大于3％，即使加入預(yù)定量的Ca，保持預(yù)定的金純度，或者也加入預(yù)定量的Pd、Ag和Pt中的至少一種，并且抗拉強(qiáng)度設(shè)置在預(yù)定的范圍內(nèi)，高溫結(jié)合強(qiáng)度也會降低。如果延伸率小于1％，就得不到希望的高溫結(jié)合強(qiáng)度的改善。因此，將延伸率設(shè)置在1～3％范圍內(nèi)，更可取地是2～3％范圍內(nèi)。在這里，用一拉伸測試裝置在室溫下測量延伸率(％)，該裝置中，用100mm的間隔夾住金合金絲材，以10mm/min.的速率拉伸。確定了斷裂時的伸長(長度)值，用以下公式計(jì)算延伸率(％)伸長量最好用作為上述測量得到的施加載荷與伸長量的函數(shù)曲線圖來確定。如果抗拉強(qiáng)度低于33.0Kg/mm2，相比不低于33.0Kg/mm2的情況，即使加入預(yù)定量的Ca，保持預(yù)定的金純度，或者加入預(yù)定量的Pd、Ag和Pt中的至少一種，并且將延伸率設(shè)置在預(yù)定的范圍內(nèi)，高溫結(jié)合強(qiáng)度也會降低。因此，應(yīng)將抗拉強(qiáng)度設(shè)置在不低于33.0Kg/mm2的范圍內(nèi)，更可取地是33.0～70.0Kg/mm2，更好地是33.0～63.0Kg/mm2，最好是39.1～63.0Kg/mm2。下面描述了本發(fā)明的金合金絲材的制備方法。加入高純金連同預(yù)定量的一種元素(或多種)，在真空爐內(nèi)熔化，澆注成鑄錠。鑄錠經(jīng)冷加工，用有空心槽的軋輥和拉絲機(jī)，中間退火，以得到原始的絲材；然后經(jīng)最后的冷加工，得到直徑10～100μm的細(xì)絲材；然后最終退火。就本發(fā)明的合金成分來說，有一個溫度區(qū)間，在這個區(qū)間內(nèi)，提高最終退火溫度，當(dāng)延伸率在1～3％范圍內(nèi)保持不變時，抗拉強(qiáng)度逐漸降低。而且，絲材的抗拉強(qiáng)度會依賴于最終冷加工的程度而變化。因此，可通過控制最終冷加工的程度和最終退火的溫度來調(diào)整延伸率和抗拉強(qiáng)度。因此，在一個溫度范圍內(nèi)進(jìn)行最終退火，在此范圍內(nèi)，延伸率保持在1～3％，抗拉強(qiáng)度不低于33.0Kg/mm2，最好33.0～70.0Kg/mm2。如果進(jìn)一步提高退火溫度，延伸率會大于3％，且抗拉強(qiáng)度降低。用于釘頭式焊接法的金合金絲材其延伸率為4％或更大。相反，在本發(fā)明中，為了得到預(yù)定的抗拉強(qiáng)度，且延伸率為1～3％，考慮合金成分時，需調(diào)整最終冷加工的程度，同時降低最終退火溫度。當(dāng)本發(fā)明中的金合金絲材楔焊到集成電路塊的電極上時，高溫結(jié)合強(qiáng)度極好，不清楚其原因。然而，認(rèn)為Ca的添加，調(diào)整的雜質(zhì)含量，或Pd、Ag和Pt中的至少一種的加入，用超聲波楔焊過程中，由于小的延伸率和高的抗拉強(qiáng)度，材料不必要變形的避免，使得形成的Au-Al金屬間化合物熱穩(wěn)定。本發(fā)明中的金合金絲材適合于楔焊。楔焊意味著在集成電路塊的Al電極和外部接頭或另一電極間焊接電路，在這過程中，借助于楔焊工具，壓-焊絲材的邊部到外部接頭或另一電極，而進(jìn)行絲材與電極和接頭或另一電極間的焊接，在第一步和第二步焊接時，不形成球。通過楔焊工具，隨意地將超聲波施加到絲材的焊接部分。實(shí)施例(實(shí)施例1)將預(yù)定量的Ca加入到99.999wt.％的高純度金中，混合物在真空爐內(nèi)熔化，澆注成金鑄錠，其成分如表1所示，即，純度99.988wt.％或更高的金和1ppm(重量百分比)的Ca。用帶空心槽的軋輥和拉絲機(jī)冷加工金鑄錠，然后中間退火，以得到晶粒直徑25μm的絲材。絲材經(jīng)最終退火，以使金合金絲材的抗拉強(qiáng)度為40.8Kg/mm2，延伸率為2～3％。利用楔焊設(shè)備(ShikawaSWB-FA-US30)，用圖2A到圖2D所示的方法，施加超聲波，將金合金絲材焊接到集成電路塊的A1電極上和外部接頭上。集成電路塊邊部的焊接條件為，焊接載荷45g，焊接時間30ms，焊接功率0.64W。以上獲得的10個試樣，在200℃爐內(nèi)保溫100小時。從爐子移出試樣，在外部接頭的邊部切斷絲材，以測定集成電路塊邊部的高溫結(jié)合強(qiáng)度。即，用一夾具固定集成電路塊，提升絲材，確定斷裂時的載荷。表1中所示的高溫結(jié)合強(qiáng)度值是測量的10個試樣的平均值。(實(shí)施例2到實(shí)施例71和對比例1到對比例11)重復(fù)了實(shí)施例1，但是，如表1到表4所示，改變了金和金合金絲材的成分、延伸率和抗拉強(qiáng)度。從得到的絲材上測定的高溫結(jié)合強(qiáng)度示于表1到表5。表2</tables>表3表4<表5<p>(考慮實(shí)施例1到實(shí)施例71和對比例1到對比例11的結(jié)果)(1)在僅將1～100ppm(重量百分比)的Ca加入到高純度金的實(shí)施例1到實(shí)施例4中，作為結(jié)果而得到的金合金絲材的金純度高于99.9wt.％，延伸率2～3％，抗拉強(qiáng)度39.3～41.4Kg/mm2，絲材的高溫結(jié)合強(qiáng)度極好，為3.0～3.3g。其中，更可取地是Ca添加1～50ppm(重量百分比)，因?yàn)榻z材的高溫結(jié)合強(qiáng)度為3.2～3.3g。(2)在將1～100ppm(重量百分比)的Ca以及1～100ppm(重量百分比)的Mg、Y、La、Eu、Ge、Ag、Pt和Be中的至少一種加入到高純度金的實(shí)施例5到實(shí)施例55中，作為結(jié)果而得到的金合金絲材的金純度高于99.9wt.％，延伸率1～3％，抗拉強(qiáng)度39.3～41.6Kg/mm2，絲材的高溫結(jié)合強(qiáng)度為4.2～5.1g，這比只加入Ca時更優(yōu)異。(3)在成分和延伸率與實(shí)施例2、11、22、26、36、42、43和45中的一樣的實(shí)施例56到實(shí)施例71中，抗拉強(qiáng)度為33.0～60.0Kg/mm2，絲材的高溫結(jié)合強(qiáng)度極好，為3.2～5.1g。(4)實(shí)施例中絲材最好的高溫結(jié)合強(qiáng)度為4.2～5.1g，這是在除了Ca以外，加入Mg、Y、La、Eu、Ge、Ag、Pt和Be中的至少一種時得到的結(jié)果，絲材的延伸率為1～3％，抗拉強(qiáng)度39.1～63.0Kg/mm2。(5)在Ca以及Mg、Y、La、Eu、Ge、Ag、Pt和Be中的至少一種均未加入的對比例1中，絲材的高溫結(jié)合強(qiáng)度低，為0.6g。(6)在不包含Ca而包含50ppm(重量百分比)的Mg或Y的對比例2到對比例3中，絲材的高溫結(jié)合強(qiáng)度低，為2.5～2.7g。(7)在加入10ppm(重量百分比)的Ca，而產(chǎn)生預(yù)定的延伸率和抗拉強(qiáng)度，但是包含2wt.％的Cu的對比例4中，絲材的高溫結(jié)合強(qiáng)度低，為0.5g。(8)在包含200ppm(重量百分比)的Ca的對比例5中，絲材的高溫結(jié)合強(qiáng)度低，為1.2g。(9)在包含預(yù)定量的Ca，或者預(yù)定量的Ca以及預(yù)定量的Mg、Ge或Ag的對比例6到對比例8中，且絲材具有預(yù)定的金純度和預(yù)定的延伸率，但是，其抗拉強(qiáng)度低于33.4Kg/mm2，絲材的高溫結(jié)合強(qiáng)度低，為2.5～2.8g。(10)在包含預(yù)定量的Ca，或者預(yù)定量的Ca以及預(yù)定量的Mg、Ge或Ag的對比例9到對比例11中，且絲材具有預(yù)定的金純度，但是其延伸率在3％以上，絲材的高溫結(jié)合強(qiáng)度低，為2.2～2.4g。(實(shí)施例101)重復(fù)了實(shí)施例1，除了不僅將1ppm(重量百分比)的Ca而且將1.0wt.％的Pd加入到純度99.999％的原始高純金中，最終退火后得到的絲材的抗拉強(qiáng)度為39.8Kg/mm2，延伸率2～3％。得到的金合金絲材的成分和力學(xué)性能示于表6。以與實(shí)施例1中的同樣方式測定絲材的高溫結(jié)合強(qiáng)度，并示于表6中。(實(shí)施例102到實(shí)施例150和對比例101到對比例126)重復(fù)了實(shí)施例101，但是，如表5到表9所示，改變了金和金合金絲材的成分，延伸率和抗拉強(qiáng)度。從得到的絲材上測定的高溫結(jié)合強(qiáng)度示于表6到表10。表6</tables>表7表10考慮實(shí)施例101到實(shí)施例150和對比例101到對比例126的結(jié)果)(1)在將1～100ppm(重量百分比)的Ca和0.2～5.0wt.％的Pd、Ag和Pt中的至少一種加入到高純度金的實(shí)施例101到實(shí)施例123中，作為結(jié)果而得到的金合金絲材的延伸率為2～3％，抗拉強(qiáng)度39.1～41.5Kg/mm2，絲材的高溫結(jié)合強(qiáng)度極好，為3.5～5.1g。其中，更可取地是Ca添加1～50ppm(重量百分比)，因?yàn)榻z材的高溫結(jié)合強(qiáng)度為4.1～5.1g。(2)除了預(yù)定量的Ca和Pd、Ag和Pt中的至少一種外，另外將1～100ppm(重量百分比)的Mg、Y、La、Eu、Ge和Be中的至少一種加入到高純金的實(shí)施例124到實(shí)施例142中，作為結(jié)果而得到的金合金絲材的延伸率為2～3％，抗拉強(qiáng)度39.2～41.5Kg/mm2，絲材的高溫結(jié)合強(qiáng)度為4.3～5.1g，這結(jié)果同樣極好。(3)在成分和延伸率與實(shí)施例103、109、115和125中的一樣的實(shí)施例143到實(shí)施例150中，抗拉強(qiáng)度為33.0～60.0Kg/mm2，絲材的高溫結(jié)合強(qiáng)度極好，為3.8～4.4g。(4)在與Ca以及Pa、Ag和Pt中的至少一種均未加入的對比例1相同的對比例101中，絲材的高溫結(jié)合強(qiáng)度低，為0.6g。(5)在不包含Ca而包含預(yù)定量的Pd、Ag和Pt中的至少一種的對比例102到對比例105中，絲材的高溫結(jié)合強(qiáng)度低，為2.5～2.8g。(6)在加入50ppm(重量百分比)的Ca，但是包含2wt.％的Cu代替Pd、Ag和Pt中的至少一種的對比例106中，絲材的高溫結(jié)合強(qiáng)度低，為0.5g。(7)在包含預(yù)定量的Pd、Ag和Pt中的至少一種，但是包含200ppm(重量百分比)的Ca的對比例107到對比例110中，絲材的高溫結(jié)合強(qiáng)度低，為1.0～1.4g。(8)在包含預(yù)定量的Ca，但是包含0.11wt.％的Pd、Ag和Pt中的至少一種的對比例111到對比例114中，絲材的高溫結(jié)合強(qiáng)度低，為3.2～3.3g。(9)在包含預(yù)定量的Ca，但是包含6.0wt.％的Pd、Ag和Pt中的至少一種的對比例115到對比例118中，絲材的高溫結(jié)合強(qiáng)度低，為1.2～1.6g。(10)在包含預(yù)定量的Ca和預(yù)定量的Pd、Ag和Pt中的至少一種的對比例119到對比例122中，且絲材具有預(yù)定的延伸率，但是其抗拉強(qiáng)度低于33.0Kg/mm2，絲材的高溫結(jié)合強(qiáng)度低，為2.6～2.9g。(11)在包含預(yù)定量的Ca和預(yù)定量的Pd、Ag和Pt中的至少一種的對比例123到對比例126中，且絲材具有預(yù)定的抗拉強(qiáng)度，但是其延伸率在3％以上，絲材的高溫結(jié)合強(qiáng)度低，為2.0～2.4g。權(quán)利要求1.一種楔焊用的金合金絲材，包含每百萬份重量中占1～100份的Ca，其余的是金，該金合金絲材的抗拉強(qiáng)度不小于33.0Kg/mm2，延伸率1～3％。2.根據(jù)權(quán)利要求1的楔焊用金合金絲材，其中所述金合金絲材的金純度至少為99.9wt.％。3.根據(jù)權(quán)利要求2的楔焊用金合金絲材，另外包含從由Mg、Y、La、Eu、Ge、Ag和Pt組成的組中選出的至少一種，基于該金合金絲材，其重量為每百萬重量份中占1～100份。4.根據(jù)權(quán)利要求2的楔焊用金合金絲材，另外包括Be，基于該金合金絲材，其重量為每百萬份中占1～20份。5.根據(jù)權(quán)利要求3的楔焊用金合金絲材，另外包括Be，基于該金合金絲材，其重量為每百萬份中占1～20份。6.根據(jù)權(quán)利要求1的楔焊用金合金絲材，包括每百萬份重量中占1～100份的Ca和0.2～5.0wt.％的從由Pd、Ag和Pt組成的組中選出的至少一種元素，其余的是金和不可避免的雜質(zhì)。7.根據(jù)權(quán)利要求6的楔焊用金合金絲材，另外包括從由Mg、Y、La、Eu、Ge和Be組成的組中選出的至少一種元素，基于該金合金絲材，其重量為每百萬重量份中占1～100份。8.根據(jù)權(quán)利要求1的楔焊用金合金絲材，其延伸率在2～3％范圍內(nèi)。9.根據(jù)權(quán)利要求1的楔焊用金合金絲材，包括每百萬份重量中占1～50份的Ca。10.根據(jù)權(quán)利要求1的楔焊用金合金絲材，其抗拉強(qiáng)度為33.0～70.0Kg/mm2。11.根據(jù)權(quán)利要求2的楔焊用金合金絲材，其中所述金合金絲材的金純度不低于99.979wt.％。12.金合金絲材在楔焊中的用途，其中金合金絲材包含每百萬份重量中占1～100份的Ca，其余的是金，其抗拉強(qiáng)度不低于33.0Kg/mm2，延伸率為1～3％。13.根據(jù)權(quán)利要求12的用途，其中所述的楔焊包括以下步驟用楔焊工具將該金合金絲材的一個末端壓焊到半導(dǎo)體集成電路塊的一個電極上，并且用楔焊工具將金合金絲材的另一末端壓焊到接頭或另一個電極上。14.根據(jù)權(quán)利要求12的用途，其中所述楔焊包括以下步驟將金合金絲材的一部分放在楔焊工具下；用上述楔焊工具將該金合金絲材的上述部分壓到半導(dǎo)體集成電路塊的一個電極上，以將上述金合金絲材的上述部分焊接到上述電極上；經(jīng)過上述半導(dǎo)體集成電路塊的上述電極之上，朝著接頭或另一電極上之上的位置相對移動上述楔焊工具和上述金合金絲材，從上述電極到上述接頭或另一電極形成一定形狀的金合金絲材，金合金絲材的另一部分存在于上述楔焊工具之下，并且用上述楔焊工具將上述金合金絲材的上述另一部分壓到上述接頭或另一電極上，以將上述金合金絲材的另一部分焊接到上述接頭或另一電極上。15.根據(jù)權(quán)利要求12的用途，其中上述電極是鋁電極。16.根據(jù)權(quán)利要求14的用途，其中在上述壓制步驟中，施加了超聲波。17.根據(jù)權(quán)利要求12的用途，其中上述金合金絲材包含每百萬份重量中占1～100份的Ca，其余的是金，該金合金絲材的金純度至少是99.99wt.％，該金合金絲材的抗拉強(qiáng)度不低于33.0Kg/mm2，延伸率1～3％。18.根據(jù)權(quán)利要求17的用途，其中上述金合金絲材另外包括從由Mg、Y、La、Eu、Ge、Ag和Pt組成的組中選出的至少一種元素，其重量為每百萬份中占1～100份。19.根據(jù)權(quán)利要求17的用途，其中上述金合金絲材另外包含重量為每百萬份中占1～20份的Be。20.根據(jù)權(quán)利要求18的用途，其中上述金合金絲材另外包含重量為每百萬中占1～20份的Be。21.根據(jù)權(quán)利要求12的用途，其中上述金合金絲材包括每百萬份重量中占1～100份的Ca和0.2～5.0wt.％從由Pd、Ag和Pt組成的組中選出的至少一種元素，其余的是金和不可避免的雜質(zhì)，該金合金絲材的抗拉強(qiáng)度不低于33.0Kg/mm2，延伸率1～3％。22.根據(jù)權(quán)利要求21的用途，其中上述金合金絲材另外包括從由Mg、Y、La、Eu、Ge和Be組成的組中選出的至少一種元素，其重量為每百萬份中占1～100份。全文摘要楔焊用的一種金合金絲材,包含每百萬份重量中占1～100份的Ca,其余的是金和不可避免的雜質(zhì),該金合金絲材的抗拉強(qiáng)度不低于33.0kg/mm文檔編號H01L23/49GK1172349SQ9711537公開日1998年2月4日申請日期1997年7月31日優(yōu)先權(quán)日1996年7月31日發(fā)明者菊池照夫,石井光吉申請人:田中電子工業(yè)株式會社