钝化液、提高金属材料键合性能的方法、键合丝、应用技术

本发明专利技术实施例涉及半导体封装技术领域，具体公开了一种钝化液、提高金属材料键合性能的方法、键合丝、应用，所述钝化液通过以导电盐、含铬化合物、强碱、含钯化合物等作为原料而制得。而提供的钝化液的制备方法简单，制备的钝化液可用于制备键合性能优异的键合丝，而且可以在提高键合丝抗硫化性能的同时保证良好键合性能，成本低廉，解决了现有银键合丝产品存在无法在提高抗硫化性能的同时保证良好键合性能的问题，在集成电路等电子元器件封装领域具有广阔的应用前景。具有广阔的应用前景。具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
钝化液、提高金属材料键合性能的方法、键合丝、应用


[0001]本专利技术实施例涉及半导体封装
，具体是一种钝化液、提高金属材料键合性能的方法、键合丝、应用。

技术介绍

[0002]在半导体封装产业中，键合丝作为一种结构材料可以满足不同类型的电子元器件产品的包装。其中，以银为材料的银键合丝相较于其他金属，具有导电性和热传导性优异且价格便宜的优点，因此具有广泛的应用范围。但是，银键合丝虽然性能比较优良，却也因为材料自身抗氧化抗硫化性能弱，导致存在容易硫化的持久性问题。
[0003]目前，针对银键合丝等银材料易硫化易氧化的问题，大多是通过表面处理手段来提高抗硫化性能。例如，通过在表面镀有镀金层制成金银合金键合丝，这种键合丝材可以解决银键合丝易硫化等问题，但是由于熔入了金锭，大大提高了制造成本。还有的技术方案是通过对银键合丝母材表面进行电镀、钝化等处理方式，虽然成本有所降低，但是却反而导致键合性能出现明显下降。
[0004]因此，以上的技术方案在实际应用时存在以下不足：目前市场上大部分银键合丝都是通过对母材进行电镀、钝化等表面处理或者直接使母材与贵金属元素复合制成合金线，以上线材在进行打线键合的时候存在键合性能降低的问题，使得键合焊盘与键合丝直接形成不牢固连接，影响键合效果。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例的目的在于提供一种钝化液，以解决上述
技术介绍
中提出的现有银键合丝产品大多存在无法在提高抗硫化性能的同时保证良好键合性能的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：一种钝化液，其原料至少含有：导电盐、含铬化合物、强碱、含钯化合物以及溶剂；其中，所述强碱是有机强碱和/或无机强碱。
[0007]需要说明的是，现有技术中，为了解决银键合丝等银材料易硫化易氧化的问题，大多是通过表面处理手段来提高抗硫化性能。例如，公开号是CN103474408A的中国专利中指出了一种表面有镀金层的金银合金键合丝，这种键合丝材可以解决银合金键合丝易氧化等问题，但是此专利所用镀金层为0.2μm
‑
0.6μm，厚度很大，而且是在银合金键合丝的基础上熔入了金锭，大大提高了制造成本。本专利技术实施例通过钝化液可以实现钝化效果，提高银键合丝等银材料抗氧化抗硫化性能，而且厚度可以达到3纳米左右，成本低廉，而且键合性能优异。
[0008]进一步需要说明的是，目前市场上大部分银合金键合丝都是对母材进行表面处理或者直接使母材与贵金属元素复合制成合金线。这种线材在进行打线键合的时候由于存在金属与非金属键合，进而会影响键合性能，使得键合焊盘与银键合丝直接形成不牢固连接，影响键合效果。本专利技术实施例通过钝化液可以在提高银键合丝抗硫化性能的同时保证良好
键合性能的问题。
[0009]作为本专利技术实施例进一步的方案：所述含铬化合物可以是含铬有机化合物、含铬无机化合物，优选的是采用铬盐。
[0010]作为本专利技术实施例进一步的方案：所述含钯化合物可以是含钯有机化合物、含钯无机化合物，优选的是采用钯盐。
[0011]作为本专利技术实施例进一步的方案：所述钝化液包括以下按照重量份的原料：导电盐10
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150份、含铬化合物2
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15份、强碱30
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300份、含钯化合物0.05
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0.75份以及适量的溶剂；其中，所述导电盐选自钠盐和/或钾盐。
[0012]作为本专利技术实施例再进一步的方案：所述钝化液包括以下按照重量份的原料：导电盐20
‑
100份、铬盐5
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10份、强碱50
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200份、钯盐0.1
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0.5份以及适量的溶剂；其中，所述导电盐选自钠盐和/或钾盐。优选的，当所述导电盐是钠盐和钾盐时，所述导电盐为10
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50份钠盐、10
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50份钾盐混合配置而成。
[0013]本专利技术实施例的另一目的在于提供一种所述钝化液的制备方法，具体包括以下步骤：按照比例称取导电盐、含铬化合物、强碱、含钯化合物以及适量的溶剂进行混合均匀，制得所述钝化液。
[0014]本专利技术实施例的另一目的在于提供一种采用上述的钝化液的制备方法制备得到的钝化液。
[0015]本专利技术实施例的另一目的在于提供一种提高金属材料键合性能的方法，具体是一种提高银材料键合性能的方法，其采用上述的钝化液进行处理银材料，具体包括以下步骤：将银材料采用所述钝化液进行钝化处理，然后取出进行退火处理，得到同时具有抗硫化性能与优异键合性能的钝化后的银材料。
[0016]本专利技术实施例的另一目的在于提供一种键合丝，采用上述的提高银材料键合性能的方法进行制备，其中，所述银材料是纯度不小于99.99wt%的银锭母材，在进行钝化处理前，将银锭母材一步步经过拉丝机拉制成所需成品线规格的线材作为键合丝母材，通过钝化处理与退火处理后即可得到同时具有抗硫化性能与优异键合性能的键合丝。
[0017]本专利技术实施例的另一目的在于提供一种上述的键合丝在电子元器件封装中的应用。
[0018]与现有技术相比，本专利技术实施例的有益效果是：本专利技术实施例提供的钝化液通过以导电盐、含铬化合物、强碱、含钯化合物以及溶剂等作为原料而制得。而提供的制备方法简单，制备的钝化液可用于制备键合性能优异的键合丝，而且可以在提高键合丝抗硫化性能的同时保证良好键合性能，成本低廉，解决了现有银键合丝产品大多存在无法在提高抗硫化性能的同时保证良好键合性能的问题，在集成电路等电子元器件封装领域具有广阔的应用前景。
附图说明
[0019]图1为本专利技术一实施例提供的钝化液的配置流程示意图。
[0020]图2为本专利技术一实施例提供的钝化液的实物图。
[0021]图3为本专利技术一实施例提供的未处理的银键合丝产品的硫化性能检测效果图。
[0022]图4为本专利技术一实施例提供的处理后的银键合丝产品的硫化性能检测效果图。
[0023]图5为本专利技术一实施例提供的不同样品的剪切力测试结果图。
[0024]图6为本专利技术一实施例提供的不同样品的剪切力测试数据结果汇总图。
[0025]图7为本专利技术一实施例中的抗氧化性能结果图。
具体实施方式
[0026]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细地说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术实施例，但不以任何形式限制本专利技术实施例。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术实施例构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术实施例的保护范围。
[0027]本专利技术实施例提供的一种钝化液，其原料至少含有：导电盐、含铬化合物、强碱、含钯化合物以及适量的溶剂；其中，所述强碱是有机强碱和/或无机强碱。
[0028]作为本专利技术实施例的另一优选实施例，所述强碱是碱金属氢氧化物和/或碱土金属氢氧化物。
[0029]作为本专利技术实施例的另一优选实施例，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钝化液，其特征在于，所述钝化液的原料至少含有：导电盐、含铬化合物、强碱、含钯化合物以及溶剂；其中，所述强碱是有机强碱和/或无机强碱。2.根据权利要求1所述的钝化液，其特征在于，所述含铬化合物是三价铬盐和/或六价铬盐和/或二价铬盐。3.根据权利要求1所述的钝化液，其特征在于，所述钝化液包括以下按照重量份的原料：导电盐10
‑
150份、含铬化合物2
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15份、强碱30
‑
300份、含钯化合物0.05
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0.75份以及适量的溶剂。4.根据权利要求1所述的钝化液，其特征在于，所述钝化液包括以下按照重量份的原料：导电盐20
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100份、含铬化合物5
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10份、强碱50
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200份、含钯化合物0.1
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0.5份以及适量的溶剂。5.根据权利要求1所述的钝化液，其特征在于，所述钝化液的制备方法具体包括以下步骤：按照比例称取导电盐、含铬化...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔成强，周志强，杨斌，
申请(专利权)人：广东禾木科技有限公司，
类型：发明
国别省市：