一种用于半导体焊接的铜键合线及其制备方法技术

一种用于半导体焊接的铜键合线，所述铜键合线由铜合金材料制成，所述铜合金材料由以下重量百分比的原料制成：铜99.99%～99.9999%；银0.005～0.01%；铅0～0.0005%；磷0.0005～0.002%；所述铜合金还包括磁性材料：铁0.002～0.01%；钴0.002～0.01%；镍0.0001%～0.0005%。本发明专利技术生成的铜键合丝性能良好稳定，具有防氧化和抗电磁干扰的优点。采用这种合金成分的铜线，既可以提升铜线的延伸率，从而改善焊接效果，又具有比金线成本更低的优点；铁钴镍三种磁性元素的加入可以防止铜键合线之间相互的电磁干扰，有利于半导体封装的电信号传输。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体新材料
，特别是涉及一种用于半导体焊接的铜键合线及其制备方法。
技术介绍
在半导体IC封装中，芯片和引线框架（基板）的连接要靠引线来实现，这种引线大多采用纯金线。然而金是贵金属，随着金价不断上涨，使半导体器件的制造成本不断增加，为此需要寻找其他更适合的金属来替代金线材料。由于铜线具有导电性能好、低成本、最大允许电流高、高温下稳定性高等优点，人们采用铜线替代金线以降低材料成本。但铜线发延伸性及抗氧化性没有金线好，而且铜线的质量对焊接效率及效果影响较大，造成铜线与半导体器件金层或银层结合不好，难结合，拉力不够等问题。现有技术中，为了改善铜线的性能而采用金和铜的合金材料，但金的含量大于15%，其虽然提高了铜线的延伸性，但可焊性能差，而且成本高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种焊接效果好、成本低的用于半导体焊接的铜线。本专利技术的目的通过以下技术方案实现：提供一种用于半导体焊接的铜键合线，所述铜键合线由铜合金材料制成，所述铜合金材料由以下重量百分比的原料制成：铜 99.99%～99.9999%；银 0.005～0.01%；铅 0～0.0005%；磷 0.0005～0.002%；其特征在于，所述铜合金还包括磁性材料：铁 0.002～0.01%；钴 0.002～0.01%；镍 0.0001%～0.0005%。本专利技术还提供了一种制备所述的用于半导体焊接的铜键合线的方法，其包括以下步骤：1)、制作预合金和母合金：选定要加入的合金元素，99.99％以上的高纯铜制作预合金和母合金；2)、熔铸：将99.99％的高纯铜，加入各种合金，熔铸成锭；3)、拉丝：将锭先粗拉成直径为10mm的铜线，在经过中间慢拉和后期的细拉，最终拉伸支撑直径为20-50微米的铜线；4)、退火：在惰性气体环境中进行热退火，退火温度为500-800℃；5)、机械性能检测：检查产品是否符合要求的强度和延展性；6)、绕线，分卷，入库。本专利技术的有益效果：本专利技术的一种用于半导体焊接的铜键合线，由含量大99.99%的铜和其他微量元素，经过熔炼、拉伸加工、退火热处理等工序制成直径为20-50μm的铜线。由于铜线的成分中铜含量大于99.99%，并控制其他微量元素的含量，采用这种合金成分的铜线，既可以提升铜线的延伸率，从而改善焊接效果，又具有比金线成本更低的优点；铁钴镍三种磁性元素的加入可以防止铜键合线之间相互的电磁干扰，有利于半导体封装的电信号传输。具体实施方式结合以下实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1提供一种用于半导体焊接的铜键合线，所述铜键合线由铜合金材料制成，所述铜合金材料由以下重量百分比的原料制成：铜 99.99%～99.9999%；银 0.005%；铅 0%；磷 0.0005%；铁 0.002%；钴 0.002%；镍 0.0001%%。实施例2提供一种用于半导体焊接的铜键合线，所述铜键合线由铜合金材料制成，所述铜合金材料由以下重量百分比的原料制成：铜 99.99%～99.9999%；银 0.01%；铅 0.0005%；磷 0.002%；铁0.01%；钴 0.01%；镍 0.0005%。实施例3提供一种用于半导体焊接的铜键合线，所述铜键合线由铜合金材料制成，所述铜合金材料由以下重量百分比的原料制成：铜 99.99%～99.9999%；银 0.01%；铅 0.0001%；磷 0.001%；铁 0.005%；钴 0.005%；镍 0.0002%。此外，本专利技术还提供了一种制备所述的用于半导体焊接的铜键合线的方法，其包括以下步骤：1)、制作预合金和母合金：选定要加入的合金元素，99.99％以上的高纯铜制作预合金和母合金；2)、熔铸：将99.99％的高纯铜，加入各种合金，熔铸成锭；3)、拉丝：将锭先粗拉成直径为10mm的铜线，在经过中间慢拉和后期的细拉，最终拉伸支撑直径为20-50微米的铜线；4)、退火：在惰性气体环境中进行热退火，退火温度为500-800℃；5)、机械性能检测：检查产品是否符合要求的强度和延展性；6)、绕线，分卷，入库。最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本专利技术的技术方案而非对本专利技术保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本专利技术作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本专利技术的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的实质和范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于半导体焊接的铜键合线，所述铜键合线由铜合金材料制成，所述铜合金材料由以下重量百分比的原料制成：铜 99.99%～99.9999%；银 0.005～0.01%；铅 0～0.0005%；磷 0.0005～0.002%；其特征在于，所述铜合金还包括磁性材料：铁 0.002～0.01%；钴 0.002～0.01%；镍 0.0001%～0.0005%。

【技术特征摘要】
1.一种用于半导体焊接的铜键合线，所述铜键合线由铜合金材料制成，所述铜合金材料由以下重量百分比的原料制成：铜 99.99%～99.9999%；银 0.005～0.01%；铅 0～0.0005%；磷 0.0005～0.002%；其特征在于，所述铜合金还包括磁性材料：铁 0.002～0.01%；钴 0.002～0.01%；镍 0.0001%～0.0005%。2.一种制备权利要求1所述的用于半导体焊接的铜键合线的方法，其包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：王汉清，
申请(专利权)人：王汉清，
类型：发明
国别省市：江苏;32