用于处理裸铜线的方法和试剂及表面处理过的铜线技术

本发明专利技术公开了一种用于处理裸铜线的方法和试剂及表面处理过的铜线。所述方法包括如下步骤：将磷酸类螯合剂的溶液施加到裸铜线的表面；以及将表面附着有磷酸类螯合剂的溶液的裸铜线干燥。表面处理过的铜线包括铜线基体和包覆在铜线基体的表面上的铜‑有机化合物膜，铜‑有机化合物膜可具有固定的结构单元。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属的表面处理，特别涉及一种用于处理裸铜线的方法和试剂及表面处理过的铜线。
技术介绍
在半导体封装工艺中，引线键合(wirebonding)是对裸片进行模塑之前执行的重要步骤。通常，采用金线来执行引线键合。但随着金价飙升，半导体器件的制造成本居高不下，从而降低了产品竞争力。因此，价格相对便宜、导电性能优异的铜线作为金线的替代品引起了广泛的关注和研究。铜线的制造工艺可包括熔解铸造、铸锭、延展、伸线、热处理和绕线。在铜线的制造工艺中，铜线表面会不可避免地氧化，使得后续的引线键合工艺的工程作业性和信赖性劣化。因此，防止铜线表面的氧化和腐蚀是非常有必要的。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种用于处理裸铜线的方法和试剂及表面处理过的铜线。本专利技术的另一目的在于提供一种能够解决上述技术问题中的至少一个技术问题的用于处理裸铜线的方法和试剂及表面处理过的铜线。本专利技术的又一目的在于提供一种能够防止铜线表面的氧化和腐蚀的用于处理裸铜线的方法和试剂及表面处理过的铜线。根据本专利技术的用于处理裸铜线的方法包括：将磷酸类螯合剂的溶液施加到裸铜线的表面；以及将表面附着有磷酸类螯合剂的溶液的裸铜线干燥。将磷酸类螯合剂的溶液施加到裸铜线的表面的步骤可包括：将磷酸类螯合剂的溶液喷淋到裸铜线，或者将裸铜线浸在磷酸类螯合剂的溶液中。将表面附着有磷酸类螯合剂的溶液的裸铜线干燥的步骤可包括：向表面附着有磷酸类螯合剂的溶液的裸铜线吹热风，或者在烘箱中干燥表面附着有磷酸类螯合剂的溶液的裸铜线，或者在环境温度下将表面附着有磷酸类螯合剂的溶液的裸铜线自然晾干。磷酸类螯合剂的溶液可包括0.5wt％至2wt％的磷酸类螯合剂、0.1wt％至1.5wt％的表面活性剂和96.7wt％至99.2wt％的水。磷酸类螯合剂可包括以下化合物中的至少一种：表面活性剂可以是非离子表面活性剂。根据本专利技术的用于处理裸铜线的试剂包括0.5wt％至2wt％的磷酸类螯合剂、0.1wt％至1.5wt％的表面活性剂和96.7wt％至99.2wt％的水。根据本专利技术的表面处理过的铜线包括铜线基体和包覆在铜线基体的表面上的铜-有机化合物膜。铜-有机化合物膜的厚度可在1nm至10nm的范围内。铜-有机化合物膜可具有固定的结构单元。附图说明通过下面结合附图对示例性实施例进行的描述，本专利技术的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：图1是示出根据示例性实施例的用于处理裸铜线的方法的流程图；图2是示出根据示例性实施例的表面处理过的铜线的示意性透视图；图3是示出根据示例性实施例的表面处理过的铜线的示意性剖视图；图4是示出根据示例性实施例的表面处理过的铜线经过酸处理之后的表面的显微照片；以及图5是示出裸铜线经过酸处理之后的表面的显微照片。具体实施方式现在，将详细地参考本专利技术的实施例和方法，这些实施例和方法构成了专利技术人目前已知的实践本专利技术的最佳方式。附图不一定按照比例绘出，其中，同样的附图标记始终指同样的元件。然而，需要理解的是，所公开的实施例仅是可以以各种替换形式实施的该专利技术的举例说明。因此，这里公开的具体细节不应被理解为限制，仅是针对该专利技术的任何方面的代表性基础和/或用于教导本领域技术人员以各种形式应用本专利技术的代表性基础。下面，将参照附图详细地描述根据示例性实施例的用于处理裸铜线的方法。图1是示出根据示例性实施例的用于处理裸铜线的方法的流程图。参照图1，根据示例性实施例的用于处理裸铜线的方法10包括：将磷酸类螯合剂的溶液施加到裸铜线的表面(步骤S11)；以及将表面附着有磷酸类螯合剂的溶液的裸铜线干燥(步骤S12)。裸铜线可以是不具有被氧化的表面的铜线。在示例性实施例中，裸铜线是在铜线的制造工艺刚刚经过热处理且还未绕线的裸铜线。裸铜线可具有小于0.5mm、小于0.2mm、小于0.1mm、小于0.08mm、小于0.06mm、小于0.04mm、小于0.02mm或小于0.01mm的直径。磷酸类螯合剂的溶液包括作为溶质的磷酸类螯合剂和表面活性剂与作为溶剂的水。磷酸类螯合剂可以包括以下化合物中的至少一种：表面活性剂可以是非离子表面活性剂。非离子表面活性剂可包括聚乙二醇型非离子表面活性剂、多元醇型非离子表面活性剂和非离子氟碳表面活性剂中的至少一种。聚乙二醇型非离子表面活性剂可包括聚乙二醇、烷基酚聚氧乙烯醚、高碳脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、聚氧乙烯胺、聚氧乙烯酰胺、聚丙二醇的环氧乙烷加成物中的至少一种。多元醇型非离子表面活性剂可包括失水山梨醇酯、蔗糖酯和烷基醇酰胺型非离子表面活性剂中的至少一种。优选地，在磷酸类螯合剂的溶液中使用的表面活性剂是非离子表面活性剂。优选地，所述非离子表面活性剂是聚乙二醇型非离子表面活性剂。优选地，聚乙二醇型非离子表面活性剂是聚乙二醇。在示例性实施例中，可通过喷淋来执行步骤S11。例如，将磷酸类螯合剂的溶液装入与喷头连接的罐中，然后通过喷头将磷酸类螯合剂的溶液喷淋到裸铜线的表面，使裸铜线的表面与磷酸类螯合剂溶液接触。在喷淋的过程中，裸铜线可沿圆周方向匀速转动，使得磷酸类螯合剂的溶液可以均匀地接触裸铜面的表面。可以执行喷淋大约60s至大约90s。在示例性实施例中，还可以通过将裸铜线浸在磷酸类螯合剂的溶液来执行步骤S11。可以执行浸渍大约60s至大约90s。在示例性实施例中，可以通过向表面附着有磷酸类螯合剂的溶液的裸铜线吹热风来执行步骤S12。热风可具有大约40℃至大约80℃的温度，可以吹热风大约1min至大约5min。在示例性实施例中，可以通过在烘箱中干燥表面附着有磷酸类螯合剂的溶液的裸铜线来执行步骤S12。烘箱的内部空间可具有大约40℃至大约70℃的温度，可以通过烘箱执行干燥大约5min至大约20min。在示例性实施例中，可以通过在例如室温的环境温度下将表面附着有磷酸类螯合剂的溶液的裸铜线自然晾干来执行步骤S12。该自然晾干可以执行大约10min至120min。在使裸铜线的表面与磷酸类螯合剂的溶液接触时，裸铜线与磷酸类螯合剂反应而生成化学惰性的铜-有机化合物膜。相对于裸铜线的表面，铜-有机化合物膜具有提高的抗氧化性和耐腐蚀性。因此，如此表面处理过的铜线与裸铜线相比具有提高的抗氧化性和耐腐蚀性，从而具有改善的工程作业性和信赖性。在步骤S12完成后，可以在裸铜线的表面形成厚度在例如1nm-10nm(更具体地，2nm-8nm或3nm-7nm)的范围内的铜-有机化合物膜。如果铜-有机化合物膜太薄，则可能不能提供充分的抗氧化性和耐腐蚀性。如果铜-有机化合物膜的厚度超过10nm，则可能会导致引线键合中的缺陷。基于磷酸类螯合剂的溶液的总重量，磷酸类螯合剂的溶液可包括0.5wt％至2wt％的磷酸类螯合剂、0.1wt％至1.5wt％的表面活性剂和96.7wt％至99.2wt％的水。在示例性实施例中，磷酸类螯合剂的溶液可包括0.7wt％至1.5wt％的磷酸类螯合剂、0.4wt％至1.2wt％的表面活性剂和97.5wt％至98.6wt％的水。在另一示例性实施例中，磷酸类螯合剂的溶液可包括0.8wt％至1.2wt％的磷酸类螯合剂、0.5wt％至0.9wt％的表面活性剂和98.0wt％至98.5wt％的水。在又一示例性实施例中，磷酸类螯合剂的溶液可包括1wt％的磷酸类螯合剂、0.5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于处理裸铜线的方法，所述方法包括：将磷酸类螯合剂的溶液施加到裸铜线的表面；以及将表面附着有磷酸类螯合剂的溶液的裸铜线干燥。

【技术特征摘要】
1.一种用于处理裸铜线的方法，所述方法包括：将磷酸类螯合剂的溶液施加到裸铜线的表面；以及将表面附着有磷酸类螯合剂的溶液的裸铜线干燥。2.根据权利要求1所述的用于处理裸铜线的方法，其中，将磷酸类螯合剂的溶液施加到裸铜线的表面的步骤包括：将磷酸类螯合剂的溶液喷淋到裸铜线，或者将裸铜线浸在磷酸类螯合剂的溶液中。3.根据权利要求1所述的用于处理裸铜线的方法，其中，将表面附着有磷酸类螯合剂的溶液的裸铜线干燥的步骤包括：向表面附着有磷酸类螯合剂的溶液的裸铜线吹热风，或者在烘箱中干燥表面附着有磷酸类螯合剂的溶液的裸铜线，或者在环境温度下将表面附着有磷酸类螯合剂的溶液的裸铜线自然晾干。4.根据权利要求1所述的用于处理裸铜线的方法，其中，磷酸类螯合剂的溶液包括0.5wt％至2wt％的磷酸类螯合剂、0.1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏，
申请(专利权)人：三星半导体中国研究开发有限公司，三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：江苏;32