本發(fā)明涉及集成電路領(lǐng)域，具體涉及一種鍍金鈀銅線(xiàn)及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、封裝是指將芯片在框架或基板上布局、粘貼固定及連接，引出接線(xiàn)端子并通過(guò)塑封固定，構(gòu)成整體立體結(jié)構(gòu)的工藝，既有安放、固定、密封、增強(qiáng)散熱和保護(hù)芯片的作用，又有連接芯片內(nèi)部電路和外部電路的作用，而芯片內(nèi)部焊盤(pán)與外部引線(xiàn)框架之間的連接是通過(guò)鍵合線(xiàn)實(shí)現(xiàn)的，因此對(duì)鍵合線(xiàn)的導(dǎo)電性有很高的要求；為使鍵合線(xiàn)能夠被拉伸到所需直徑，所用金屬須有足夠的延伸率；為避免芯片被破壞，鍵合線(xiàn)需能在足夠低的溫度下進(jìn)行熱壓焊接和超聲焊接，鍵合線(xiàn)的化學(xué)性能、耐鹽霧性能和冶金特性必須與它所焊接的材料相熔合，不會(huì)對(duì)芯片造成影響。

2、在傳統(tǒng)的封裝鍵合工藝中，常用金含量為99.99％以上的純金線(xiàn)，鍵合金線(xiàn)具有電導(dǎo)率大、耐腐蝕、韌性好和易焊接等優(yōu)點(diǎn)。然而金過(guò)于貴重，市面上常采用鍍鈀銅線(xiàn)、鍍金銅線(xiàn)來(lái)代替昂貴的金線(xiàn)產(chǎn)品，而鍍鈀鍵合銅線(xiàn)采用相對(duì)低廉的鈀作為鍍層，控制成本的同時(shí)，也可解決銅線(xiàn)易氧化和耐腐蝕的問(wèn)題。但是通常情況下，鍍鈀或鍍金過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)鈀顆粒或金顆粒團(tuán)聚現(xiàn)象，從而導(dǎo)致鈀層或金層不平整，而且還會(huì)影響到銅線(xiàn)表面的延展性，拉拔處理過(guò)程中容易出現(xiàn)分層或破層的現(xiàn)象，從而影響到銅線(xiàn)的表面強(qiáng)度和耐鹽霧性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種鍍金鈀銅線(xiàn)及其制備方法。

2、本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種鍍金鈀銅線(xiàn)的制備方法，包括以下步驟：

4、步驟1，將純銅管材經(jīng)過(guò)拉拔處理形成銅絲，然后置于高溫爐內(nèi)退火處理，得到第一銅線(xiàn)基材；

5、步驟2，將第一銅線(xiàn)基材在超聲的作用下進(jìn)行表面清潔處理，得到第二銅線(xiàn)基材；

6、步驟3，將第二銅線(xiàn)基材在鍍鈀液內(nèi)進(jìn)行鍍鈀處理，得到第三銅線(xiàn)基材；

7、步驟4，將第三銅線(xiàn)基材在鍍金液內(nèi)進(jìn)行鍍金處理，得到第四銅線(xiàn)基材；

8、步驟5，將第四銅線(xiàn)基材在超聲的作用下再次進(jìn)行表面清潔處理，得到鍍金鈀銅線(xiàn)。

9、優(yōu)選地，所述步驟1中，退火處理的氛圍為氮?dú)夂蜌錃獍凑阵w積比為9.7-9.9:0.1-0.3的混合氣；退火處理的溫度為450-550℃，時(shí)間為1-2h。

10、優(yōu)選地，所述步驟1中，第一銅線(xiàn)基材的直徑為55-75μm。

11、優(yōu)選地，所述步驟2中，超聲洗滌是在無(wú)水乙醇中進(jìn)行，超聲頻率為20-60khz，超聲時(shí)間0.2-0.6h，超聲處理后真空干燥。

12、優(yōu)選地，所述步驟3中，鍍鈀處理的溫度為55-75℃，鍍鈀時(shí)間為10-20min。

13、優(yōu)選地，所述步驟3中，鍍鈀液成分按照重量份數(shù)計(jì)算，包括：

14、10-20份鈀鹽、0.2-0.6份第一穩(wěn)定劑、25-50份第一絡(luò)合劑、1.8-3.6份第一還原劑、0.01-0.1份第一緩沖劑和40-60份去離子水。

15、優(yōu)選地，所述鈀鹽為硫酸四氨鈀、草酸二氨鈀、二氯化二氨鈀中的一種或多種混合。

16、優(yōu)選地，所述第一穩(wěn)定劑為五氯化鉭和五氯化鈮的混合物，其中，五氯化鉭和五氯化鈮的質(zhì)量比為1-3:1-3。

17、優(yōu)選地，所述第一絡(luò)合劑為酒石酸、琥珀酸、檸檬酸、乙二胺四乙酸中的一種或多種混合。

18、優(yōu)選地，所述第一還原劑為次磷酸鈉和二氯化二硒的混合物，其中，次磷酸鈉和二氯化二硒的質(zhì)量比例是1:0.2-0.3。

19、優(yōu)選地，所述第一緩沖劑為磷酸二氫鈉、氯化銨、草酸銨、檸檬酸銨中的一種或多種混合。

20、優(yōu)選地，所述步驟4中，鍍金處理的溫度為60-70℃，鍍金時(shí)間為10-20min。

21、優(yōu)選地，所述步驟4中，鍍金液成分按照重量份數(shù)計(jì)算，包括：

22、12-24份金鹽、0.2-0.6份第二穩(wěn)定劑、28-56份第二絡(luò)合劑、2.1-4.2份第二還原劑、0.01-0.1份第二緩沖劑和40-60份去離子水。

23、優(yōu)選地，所述金鹽為硫代硫酸金鈉、檸檬酸金鈉、亞硫酸金鈉中的一種或多種混合。

24、優(yōu)選地，所述第二穩(wěn)定劑為五氯化鉭和五氯化鈮的混合物，其中，五氯化鉭和五氯化鈮的質(zhì)量比為1-3:1-3。

25、優(yōu)選地，所述第二絡(luò)合劑為亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉、焦亞硫酸鈉、檸檬酸鈉中的一種或多種混合。

26、優(yōu)選地，所述第二還原劑為次磷酸鈉和二氯化二硒的混合物，其中，次磷酸鈉和二氯化二硒的質(zhì)量比例是1:0.2-0.3。

27、優(yōu)選地，所述第二緩沖劑為磷酸二氫鈉、氯化銨、草酸銨、檸檬酸銨中的一種或多種混合。

28、優(yōu)選地，所述步驟5中，表面清潔處理是在去離子水內(nèi)進(jìn)行超聲處理，超聲頻率為20-60khz，超聲時(shí)間0.2-0.6h，超聲處理后真空干燥。

29、第二方面，本發(fā)明提供一種鍍金鈀銅線(xiàn)，采用上述方法制備得到。

30、本發(fā)明的有益效果為：

31、1、本發(fā)明制備了一種鍍金鈀銅線(xiàn)，該銅線(xiàn)與常規(guī)鍍金鈀銅線(xiàn)的最大的不同在于，采用了全新的鍍鈀液和鍍金液，傳統(tǒng)鍍鈀鍍金過(guò)程中常會(huì)出現(xiàn)鈀顆?；蚪痤w粒團(tuán)聚現(xiàn)象，而經(jīng)過(guò)本發(fā)明處理后的鈀層或金層表面分布更均勻、平整性更好，不容易出現(xiàn)分層以及破層的現(xiàn)象，從而維持鍍金鈀銅線(xiàn)的表面均勻性。此外，經(jīng)過(guò)本發(fā)明制備的鍍金鈀銅線(xiàn)的強(qiáng)度和耐鹽霧性也更加優(yōu)異。

32、2、本發(fā)明所使用的鍍鈀液和鍍金液的獨(dú)特之處在于使用了五氯化鉭和五氯化鈮的混合物作為穩(wěn)定劑，同時(shí)在還原劑中加入了部分二氯化二硒，使鍍鈀以及鍍金的過(guò)程中，穩(wěn)定劑中的鉭離子、鈮離子能夠與還原劑中的硒離子結(jié)合，形成硒化鉭以及硒化鈮的溶膠，減緩鈀或金顆粒團(tuán)聚的同時(shí)，后續(xù)還會(huì)存在于鍍層內(nèi)，增強(qiáng)鍍層的強(qiáng)度和耐鹽霧性。

33、3、本發(fā)明中，鍍鈀液和鍍金液的穩(wěn)定劑是以鉭和鈮的混合鹽組成，本發(fā)明經(jīng)過(guò)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，相比較于單獨(dú)的鉭或鈮，兩種金屬適當(dāng)比例的組合具有更加優(yōu)異的效果。

技術(shù)特征：

1.一種鍍金鈀銅線(xiàn)的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鍍金鈀銅線(xiàn)的制備方法，其特征在于，所述步驟1中，退火處理的氛圍為氮?dú)夂蜌錃獍凑阵w積比為9.7-9.9:0.1-0.3的混合氣；退火處理的溫度為450-550℃，時(shí)間為1-2h。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鍍金鈀銅線(xiàn)的制備方法，其特征在于，所述步驟2中，超聲洗滌是在無(wú)水乙醇中進(jìn)行，超聲頻率為20-60khz，超聲時(shí)間0.2-0.6h，超聲處理后真空干燥。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鍍金鈀銅線(xiàn)的制備方法，其特征在于，所述步驟3中，鍍鈀處理的溫度為55-75℃，鍍鈀時(shí)間為10-20min；所述步驟4中，鍍金處理的溫度為60-70℃，鍍金時(shí)間為10-20min。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鍍金鈀銅線(xiàn)的制備方法，其特征在于，所述鈀鹽為硫酸四氨鈀、草酸二氨鈀、二氯化二氨鈀中的一種或多種混合；所述第一絡(luò)合劑為酒石酸、琥珀酸、檸檬酸、乙二胺四乙酸中的一種或多種混合；所述第一緩沖劑為磷酸二氫鈉、氯化銨、草酸銨、檸檬酸銨中的一種或多種混合。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鍍金鈀銅線(xiàn)的制備方法，其特征在于，所述第一穩(wěn)定劑為五氯化鉭和五氯化鈮的混合物，其中，五氯化鉭和五氯化鈮的質(zhì)量比為1-3:1-3；所述第一還原劑為次磷酸鈉和二氯化二硒的混合物，其中，次磷酸鈉和二氯化二硒的質(zhì)量比例是1:0.2-0.3。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鍍金鈀銅線(xiàn)的制備方法，其特征在于，所述金鹽為硫代硫酸金鈉、檸檬酸金鈉、亞硫酸金鈉中的一種或多種混合；所述第二絡(luò)合劑為亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉、焦亞硫酸鈉、檸檬酸鈉中的一種或多種混合；所述第二緩沖劑為磷酸二氫鈉、氯化銨、草酸銨、檸檬酸銨中的一種或多種混合。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鍍金鈀銅線(xiàn)的制備方法，其特征在于，所述第二穩(wěn)定劑為五氯化鉭和五氯化鈮的混合物，其中，五氯化鉭和五氯化鈮的質(zhì)量比為1-3:1-3；所述第二還原劑為次磷酸鈉和二氯化二硒的混合物，其中，次磷酸鈉和二氯化二硒的質(zhì)量比例是1:0.2-0.3。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鍍金鈀銅線(xiàn)的制備方法，其特征在于，所述步驟5中，表面清潔處理是在去離子水內(nèi)進(jìn)行超聲處理，超聲頻率為20-60khz，超聲時(shí)間0.2-0.6h，超聲處理后真空干燥。

10.一種鍍金鈀銅線(xiàn)，其特征在于，采用權(quán)利要求1的方法制備得到。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及集成電路領(lǐng)域，具體涉及一種鍍金鈀銅線(xiàn)及其制備方法，制備方法包括以下步驟：步驟1，退火處理，得到第一銅線(xiàn)基材；步驟2，超聲清潔，得到第二銅線(xiàn)基材；步驟3，鍍鈀處理，得到第三銅線(xiàn)基材；步驟4，鍍金處理，得到第四銅線(xiàn)基材；步驟5，超聲清潔處理，得到鍍金鈀銅線(xiàn)。經(jīng)過(guò)本發(fā)明處理后的鈀層或金層不僅表面分布更均勻、平整性更好，不容易出現(xiàn)分層以及破層的現(xiàn)象，從而維持鍍金鈀銅線(xiàn)的表面均勻性。此外，經(jīng)過(guò)本發(fā)明制備的鍍金鈀銅線(xiàn)的強(qiáng)度和耐鹽霧性也更加優(yōu)異。

技術(shù)研發(fā)人員：林良,王巖,祝海磊,羅曉偉,張樂(lè)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：煙臺(tái)一諾電子材料有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/26