一种提高金丝与铜箔连接质量的处理方法技术

本发明专利技术涉及一种提高金丝与铜箔连接质量的处理方法，将铜箔片待连接表面用质量浓度为5％-30％的酸溶液进行清洗3-5分钟；而后加入质量浓度为10％-30％的稀土盐溶液，搅拌6-9分钟；再加入质量浓度为5％20％的双氧水溶液，静置4-6分钟；取出铜箔片用超纯水冲洗吹干后在50-200℃温度范围内与金丝连接。本发明专利技术处理工艺简单，设备要求低，过程高效可控，铜箔表面稀土膜均匀，覆盖良好，有效防止了铜箔连接过程中表面氧化，提高了连接成品率和连接件质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材料加工
中金属间的连接质量控制，尤其涉及一种提高金丝 与铜箔连接质量的处理方法。
技术介绍
随着电子IT业的迅速发展，在以集成电路为代表微电子焊接技术中，超精细金属 丝连接集成芯片的连接质量会显著影响器件的可靠性。据统计，由于接触不良而造成的失 效占总失效率的33%以上。同时，基板引线密度需求提高，基板向短、轻、薄、高精细度、多引 线、小节距的方向发展，铜箔较目前的基板材料具有高电阻率、高导热率、低成本等优点而 具备广泛的应用潜力，但金丝与铜箔连接存在以下两个问题:第一，由于铜箔在空气中极易 氧化，其表面形态以及杂质不仅影响微电子电路的接触连接，也影响连接后金丝球径大小 与抗剪切强度；第二，金与铜的原予扩散嵌合性能并不理想，导致难以有效连接或连接质量 欠佳。因此，需要采用合适的处理方法以保证其连接质量。目前，有色金属表面氧化层的去 除主要有化学法，机械磨削法和电化学法，其中化学法中采用盐酸、硫酸、硝酸、氢氟酸等溶 液进行酸洗，由于效率高而被广泛使用，但这些酸的腐蚀性很强，极易出现过酸洗和欠酸洗 的现象，而且并不能提高金与铜界面扩散性能。
技术实现思路
为了解决金丝与铜箔的连接质量问题，本专利技术的目的在于提供一种提高金丝与铜 箔连接质量的处理方法，即去除铜箔表面氧化层与改善金铜界面扩散性能的一体化方法， 具有操作简便、效率高、适合于推广应用的特点。本专利技术解决上述问题所采用的技术方案是:一种提高金丝与铜箔连接质量的处 理方法，其特征是:将铜箔片待连接表面用质量浓度为5% -30%的酸溶液进行清洗3-5 分钟；而后加入质量浓度为10% -30%的稀土盐溶液，搅拌6-9分钟；再加入质量浓度为 5% -20%的双氧水溶液，静置4-6分钟；取出铜箔片用超纯水冲洗吹干后在50-200°C温度 范围内与金丝连接。本专利技术中的铜箔材料可以是纯铜或铜合金。本专利技术中的铜箔可以是压延铜箔、电解铜箔或覆铜箔。本专利技术中的酸溶液可以是盐酸、硝酸、硫酸或氢氟酸。本专利技术中的稀土盐溶液可以是铈盐溶液或镧盐溶液。本专利技术中的搅拌方式可以是机械搅拌、磁力搅拌或超声波搅拌方式。本专利技术处理工艺简单，设备要求低，过程高效可控，铜箔表面稀土膜均匀，覆盖良 好，有效防止了铜箔连接过程中表面氧化，提高了连接成品率和连接件质量。特别适合于金 丝与与铜箔的连接，也适合于金与铜的异种部件互连。【具体实施方式】下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。实施例1将铜箔片待连接表面用质量浓度为5%的盐酸溶液进行清洗5分钟；而后加入质 量浓度为30%的氯化铈溶液，搅拌9分钟；再加入质量浓度为20%的双氧水溶液，静置6分 钟；取出铜箔片用超纯水冲洗吹干后在50°C温度范围内与金丝连接。本实施例测试结果为:连接区直径为86 u m,连接件剪切测试强度为54.08MPa。实施例2将铜箔片待连接表面用质量浓度为15%的盐酸溶液进行清洗4分钟；而后加入质 量浓度为20%的氯化铈溶液，搅拌7分钟；再加入质量浓度为15%的双氧水溶液，静置5分 钟；取出铜箔片用超纯水冲洗吹干后在100°C温度范围内与金丝连接。本实施例测试结果为:连接区直径为100 U m，连接件剪切测试强度为38.64MPa。实施例3将铜箔片待连接表面用质量浓度为30%的盐酸溶液进行清洗3分钟；而后加入质 量浓度为10%的氯化铈溶液，搅拌6分钟；再加入质量浓度为10%的双氧水溶液，静置4分 钟；取出铜箔片用超纯水冲洗吹干后在200°C温度范围内与金丝连接。本实施例测试结果为:连接区直径为98 U m,连接件剪切测试强度为43.68MPa。实施例4将铜箔片待连接表面用质量浓度为10%的硫酸溶液进行清洗5分钟；而后加入质 量浓度为30%的硫酸铈溶液，搅拌9分钟；再加入质量浓度为5%的双氧水溶液，静置6分 钟；取出铜箔片用超纯水冲洗吹干后在50°C温度范围内与金丝连接。本实施例测试结果为:连接区直径为96 U m,连接件剪切测试强度为36.2IMPa0实施例5将铜箔片待连接表面用质量浓度为20%的硫酸溶液进行清洗4分钟:而后加入质 量浓度为25%的硫酸铈溶液，搅拌7分钟；再加入质量浓度为20%的双氧水溶液，静置5分 钟；取出铜箔片用超纯水冲洗吹干后在100°C温度范围内与金丝连接。本实施例测试结果为:连接区直径为75 U m，连接件剪切测试强度为67.94MPa。实施例6将铜箔片待连接表面用质量浓度为25%的硫酸溶液进行清洗3分钟；而后加入质 量浓度为15%的硫酸铈溶液，搅拌6分钟；再加入质量浓度为10%的双氧水溶液，静置4分 钟；取出铜箔片用超纯水冲洗吹干后在200°C温度范围内与金丝连接。本实施例测试结果为:连接区直径为80 U m,连接件剪切测试强度为56.59MPa。实施例7将铜箔片待连接表面用质量浓度为15%的硝酸溶液进行清洗5分钟；而后加入质 量浓度为25%的硝酸铈溶液，搅拌9分钟；再加入质量浓度为15%的双氧水溶液，静置6分 钟；取出铜箔片用超纯水冲洗吹干后在50°C温度范围内与金丝连接。本实施例测试结果为:连接区直径为104 U m,连接件剪切测试强度为17.67MPa。实施例8将铜箔片待连接表面用质量浓度为25%的硝酸溶液进行清洗4分钟；而后加入质 量浓度为20%的硝酸铈溶液，搅拌7分钟；再加入质量浓度为5%的双氧水溶液，静置5分钟；取出铜箔片用超纯水冲洗吹干后在100°c温度范围内与命丝连接。本实施例测试结果为:连接区直径为108 u m,连接件剪切测试强度为28.66MPa。实施例9将铜箔片待连接表面用质量浓度为30%的硝酸溶液进行清洗3分钟；而后加入质 量浓度为15%的硝酸铈溶液，搅拌6分钟；再加入质量浓度为10%的双氧水溶液，静置4分 钟；取出铜箔片用超纯水冲洗吹干后在200°C温度范围内与金丝连接。本实施例测试结果为:连接区直径为106 U m,连接件剪切测试强度为32.88MPa。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高金丝与铜箔连接质量的处理方法，其特征在于：将铜箔片待连接表面用质量浓度为5％?30％的酸溶液进行清洗3?5分钟；而后加入质量浓度为10％?30％的稀土盐溶液，搅拌6?9分钟；再加入质量浓度为5％?20％的双氧水溶液，静置4?6分钟；取出铜箔片用超纯水冲洗吹干后在50?200℃温度范围内与金丝连接。

【技术特征摘要】
1.一种提高金丝与铜箔连接质量的处理方法，其特征在于:将铜箔片待连接表面用质 量浓度为5% -30%的酸溶液进行清洗3-5分钟；而后加入质量浓度为10% -30%的稀土盐 溶液，搅拌6-9分钟；再加入质量浓度为5% -20%的双氧水溶液，静置4-6分钟；取出铜箔 片用超纯水冲洗吹干后在50-200°C温度范围内与金丝连接。2.根据权利要求1所述的一种提高金丝与铜箔连接质量的处理方法，其特征在于，所 述铜箔材料为纯铜或铜合金。3.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏，栾冬，陈刚，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学威海，
类型：发明
国别省市：