本發(fā)明涉及一種解決銀及銀合金鍵合絲易氧化問題的方法，屬于半導(dǎo)體、集成電路及發(fā)光二極管封裝用鍵合絲技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

引線鍵合是指采用鍵合絲將半導(dǎo)體、集成電路及發(fā)光二極管中的芯片元件與外部電路實(shí)現(xiàn)電連接的過程。為獲得穩(wěn)定可靠的電連接，理想的鍵合絲應(yīng)具備良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、可焊性、延展性和抗氧化等特點(diǎn)。在過去很長一段時(shí)間，金鍵合絲由于電學(xué)性能出色、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，成為封裝業(yè)應(yīng)用最多的鍵合絲。但金鍵合絲的價(jià)格昂貴，為降低封裝成本，目前已開發(fā)了多種替換金鍵合絲的產(chǎn)品。其中，銀由于其較低的成本、良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱和力學(xué)性能，是鍵合絲金屬材料最佳的選擇之一。

雖然銀鍵合絲具有較低的成本優(yōu)勢和較好的鍵合性能，但是其容易發(fā)生氧化，導(dǎo)致導(dǎo)電性變差，進(jìn)而影響其鍵合可靠性，限制了銀鍵合絲在高端封裝領(lǐng)域的應(yīng)用。在銀鍵合絲表面鍍金、鉑、鈀或其復(fù)合防護(hù)鍍層，可在不降低其鍵合性能的前提下顯著提高銀鍵合絲的抗氧化性。目前，雖然通過化學(xué)鍍或電鍍即可在銀基鍵合絲表面制備金、鉑、鈀或其復(fù)合防護(hù)鍍層，但均存在一些不足?；瘜W(xué)鍍金、鉑、鈀或其復(fù)合鍍層溶液由于使用了對環(huán)境和人體均有害的還原劑，鍍液成分復(fù)雜，而且穩(wěn)定性差，提高了鍍液維護(hù)和更新的成本。公開專利cn104593634a給出了一種鍍金鈀鍵合銀合金絲及其制備方法，采用了化學(xué)鍍方法。電鍍金、鉑、鈀或其復(fù)合鍍層溶液雖然組成簡單，但施鍍過程需要使用電源，工藝成本較高。公開專利cn104377185a給出了一種鍍金銀鈀合金鍵合絲及其制造方法，采用了電鍍方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種解決銀及銀合金鍵合絲易氧化問題的方法。

本發(fā)明所述方法工藝簡單，所制備的防護(hù)性鍍層穩(wěn)定性好，可延長銀及銀合金鍵合絲的儲(chǔ)存壽命，改善其鍵合性能，突破銀鍵合絲替代金絲的應(yīng)用瓶頸，推動(dòng)銀基鍵合絲的市場應(yīng)用。

一種解決銀及銀合金鍵合絲易氧化問題的方法，具體步驟為：

1）對銀鍵合絲或銀合金鍵合絲表面進(jìn)行除油和清洗；

2）將清洗后的銀鍵合絲或銀合金鍵合絲浸入化學(xué)浸鍍液中進(jìn)行施鍍；

3）施鍍完成后，對銀鍵合絲或銀合金鍵合絲表面進(jìn)行沖洗和吹干；

其特征在于所述化學(xué)浸鍍液包括如下重量份數(shù)的組分：金屬鹽0.5-10份，絡(luò)合劑10-60份，ph調(diào)節(jié)劑0.1-10份，光亮劑0-0.2份，水100份；所述金屬鹽選自氯化金、四氯金酸、金氰化鉀、氯鉑酸鉀、二氨二亞硝酸鉑、氯化鈀、氯化四氨鈀中的一種或幾種。

所述施鍍時(shí)控制鍍液溫度為10-50℃，施鍍時(shí)間為0.05-10分鐘。

所述絡(luò)合劑選自乙二胺四乙酸鹽、酒石酸鹽、檸檬酸鹽、焦磷酸鹽、銨鹽中的一種或幾種。

所述ph調(diào)節(jié)劑選自酒石酸、檸檬酸、鹽酸、硫酸、氫氧化鈉、氨水中的一種或幾種。

所述光亮劑選自糖精、煙酸、吡啶中的一種或幾種。

本發(fā)明通過對化學(xué)浸鍍液的組分和配比進(jìn)行優(yōu)選，使化學(xué)浸鍍液更穩(wěn)定、成本更低，而且具有良好的施鍍性能，制備得到的金、鉑、鈀或其復(fù)合防護(hù)鍍層具有良好的結(jié)合力，并可顯著提高銀基鍵合絲的抗氧化性能。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明通過對所述化學(xué)浸鍍液的組分和配比進(jìn)行了選擇，最終得到了能夠?qū)崿F(xiàn)最優(yōu)施鍍效果的配方，不使用傳統(tǒng)還原劑（次亞磷酸鹽、硼氫化物、肼、甲醛等），降低了鍍液的成本，不使用危險(xiǎn)的電源，降低了工藝的成本。另外本發(fā)明所使用的化學(xué)浸鍍液性能穩(wěn)定，制備金、鉑、鈀或其復(fù)合防護(hù)鍍層的過程流程少，耗時(shí)短，操作簡單，易于控制；制備得到的金、鉑、鈀或其復(fù)合防護(hù)鍍層具有良好的結(jié)合力，出色的抗氧化性等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的實(shí)施例1中，銀片浸鍍金前后在3.5%nacl溶液中的開路電位曲線。

圖2為本發(fā)明的實(shí)施例2中，銀片浸鍍鉑前后在3.5%nacl溶液中的開路電位曲線。

圖3為本發(fā)明的實(shí)施例3中，銀片浸鍍鈀前后在3.5%nacl溶液中的開路電位曲線。

具體實(shí)施方式

以下對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實(shí)施例1

1、一種解決銀及銀合金鍵合絲易氧化問題的方法，所用化學(xué)浸鍍金液，包括重量如下的各組分：氯化金1g，氯化銨15g，酒石酸5g，水100g。

2、本實(shí)施例所述浸鍍金液制備金鍍層的方法，其包括以下步驟：

（1）對銀片和銀鍵合絲表面進(jìn)行除油和清洗；

（2）將銀片和銀鍵合絲浸入上述浸鍍金液中，在溫度為35℃的條件下，施鍍2分鐘；

（3）施鍍完成后，對銀片和銀鍵合絲表面進(jìn)行沖洗和吹干。

經(jīng)上述工藝技術(shù)獲得具有良好外觀的金鍍層，金鍍層與銀片及銀鍵合絲的結(jié)合力良好。銀片浸鍍金前后在3.5%nacl溶液中的開路電位曲線見圖1。浸鍍金后，銀的開路電位更加穩(wěn)定，表明通過浸鍍在銀表面制備的金鍍層可顯著提高銀的抗氧化性。

實(shí)施例2

1、一種解決銀及銀合金鍵合絲易氧化問題的方法，所用化學(xué)浸鍍鉑液，包括重量如下的各組分：氯鉑酸鉀2g，硫酸銨25g，37%的鹽酸水溶液0.5g，水100g。

2、本實(shí)施例所述浸鍍鉑液制備鉑鍍層的方法，其包括以下步驟：

（1）對銀片和銀鍵合絲表面進(jìn)行除油和清洗；

（2）將銀片和銀鍵合絲浸入上述浸鍍鉑液中，在溫度為45℃的條件下，施鍍1分鐘；

（3）施鍍完成后，對銀片和銀鍵合絲表面進(jìn)行沖洗和吹干。

經(jīng)上述工藝技術(shù)獲得具有良好外觀的鉑鍍層，鉑鍍層與銀片及銀鍵合絲的結(jié)合力良好。銀片浸鍍鉑前后在3.5%nacl溶液中的開路電位曲線見圖2。浸鍍鉑后，銀的開路電位更加穩(wěn)定，表明通過浸鍍在銀表面制備的鉑鍍層可顯著提高銀的抗氧化性。

實(shí)施例3

1、一種解決銀及銀合金鍵合絲易氧化問題的方法，所用化學(xué)浸鍍鈀液，包括重量如下的各組分：氯化四氨鈀5g/l，檸檬酸銨35g/l，氨水8g，水100g；

2、本實(shí)施例所述浸鍍鈀液制備鈀鍍層的方法，其包括以下步驟：

（1）對銀片和銀鍵合絲表面進(jìn)行除油和清洗；

（2）將銀片和銀鍵合絲浸入上述浸鍍鈀液中，在溫度為35℃的條件下，施鍍0.5分鐘；

（3）施鍍完成后，對銀片和銀鍵合絲表面進(jìn)行沖洗和吹干。

經(jīng)上述工藝技術(shù)獲得具有良好外觀的鈀鍍層，鈀鍍層與銀片及銀鍵合絲的結(jié)合力良好。銀片浸鍍鈀前后在3.5%nacl溶液中的開路電位曲線見圖3。相對于銀基底，浸鍍鈀后，銀的開路電位更加穩(wěn)定，表明通過浸鍍在銀表面制備的鈀鍍層可顯著提高銀的抗氧化性。

實(shí)施例4

1、一種解決銀及銀合金鍵合絲易氧化問題的方法，所用化學(xué)浸鍍金鉑液，包括重量如下的各組分：氯化金1g，氯鉑酸鉀1g，硫酸銨9g，乙二胺四乙酸二鈉16g，酒石酸4g，糖精0.01g，水100g；

2、本實(shí)施例所述浸鍍金鉑液制備金鉑復(fù)合鍍層的方法，其包括以下步驟：

（1）對銀片和銀鍵合絲表面進(jìn)行除油和清洗；

（2）將銀片和銀鍵合絲浸入上述浸鍍金鉑液中，在溫度為45℃的條件下，施鍍2.5分鐘；

（3）施鍍完成后，對銀片和銀鍵合絲表面進(jìn)行沖洗和吹干。

經(jīng)上述工藝技術(shù)獲得具有良好外觀的金鉑復(fù)合鍍層，金鉑復(fù)合鍍層與銀片及銀鍵合絲的結(jié)合力良好。通過浸鍍在銀表面制備的金鉑復(fù)合鍍層可顯著提高銀的抗氧化性，浸鍍后銀鍵合絲在溫度為50℃、相對濕度為75%的條件下開始發(fā)生氧化的時(shí)間較銀鍵合絲延長了9.5倍。

實(shí)施例5

1、一種解決銀及銀合金鍵合絲易氧化問題的方法，所用化學(xué)浸鍍金鈀液，包括重量如下的各組分：氯化金1g，氯化鈀1g，硫酸銨15g，焦磷酸鈉5g，酒石酸3g，糖精0.01g，水100g；

2、本實(shí)施例所述浸鍍金鈀液制備金鈀復(fù)合鍍層的方法，其包括以下步驟：

（1）對銀片和銀鍵合絲表面進(jìn)行除油和清洗；

（2）將銀片和銀鍵合絲浸入上述浸鍍金鈀液中，在溫度為30℃的條件下，施鍍2分鐘；

（3）施鍍完成后，對銀片和銀鍵合絲表面進(jìn)行沖洗和吹干。

經(jīng)上述工藝技術(shù)獲得具有良好外觀的金鈀復(fù)合鍍層，金鈀復(fù)合鍍層與銀片及銀鍵合絲的結(jié)合力良好。通過浸鍍在銀表面制備的金鈀復(fù)合鍍層可顯著提高銀的抗氧化性，浸鍍后銀鍵合絲在溫度為50℃、相對濕度為75%的條件下開始發(fā)生氧化的時(shí)間較銀鍵合絲延長了10.5倍。

實(shí)施例6

1、一種解決銀及銀合金鍵合絲易氧化問題的方法，所用化學(xué)浸鍍鉑鈀液，包括重量如下的各組分：二氨二亞硝酸鉑1g，氯化鈀1g，氯化銨8g，乙二胺四乙酸二鈉10g，檸檬酸5g、煙酸0.01g，水100g；

2、本實(shí)施例所述浸鍍鉑鈀液制備鉑鈀復(fù)合鍍層的方法，其包括以下步驟：

（1）對銀片和銀鍵合絲表面進(jìn)行除油和清洗；

（2）將銀片和銀鍵合絲浸入上述浸鍍鉑鈀液中，在溫度為45℃的條件下，施鍍5分鐘；

（3）施鍍完成后，對銀片和銀鍵合絲表面進(jìn)行沖洗和吹干。

經(jīng)上述工藝技術(shù)獲得具有良好外觀的鉑鈀復(fù)合鍍層，鉑鈀復(fù)合鍍層與銀片及銀鍵合絲的結(jié)合力良好。通過浸鍍在銀表面制備的鉑鈀復(fù)合鍍層可顯著提高銀的抗氧化性，浸鍍后銀鍵合絲在溫度為50℃、相對濕度為75%的條件下開始發(fā)生氧化的時(shí)間較銀鍵合絲延長了12.5倍。

實(shí)施例1-6結(jié)果表明，通過該制備工藝技術(shù)可在銀片和銀鍵合絲表面得到高質(zhì)量的金、鉑、鈀或其復(fù)合防護(hù)鍍層，并可顯著提高銀及銀合金鍵合絲的抗氧化性能。

最后應(yīng)說明的是：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。