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银 合金接合线及其制造方法

阅读：268发布：2020-05-15

专利汇可以提供银合金接合线及其制造方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且含有银 (Ag)作为主要组分并且含有钯(Pd)和金(Au)的银合金接合线，其中钯(Pd)含量是约0.1重量％至约4.0重量％，并且金(Au)与钯(Pd)的重量含量比是约0.25至约1.0。银合金接合线的使用改善了接合球形状和在线尖端上形成的球的球形均匀性，并且提供了优异的可靠性、焊环线性度和接合强度。，下面是银合金接合线及其制造方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种银合金接合线，所述银合金接合线含有银(Ag)作为主要组分并且含有钯(Pd)和金(Au)，其中钯(Pd)含量是约0.1重量％至约4.0重量％，并且金(Au)与钯(Pd)的重量含量比是约0.25至约1.0。
2.根据权利要求1所述的银合金接合线，其中晶粒的孪晶间界是约2％至约10％。
3.根据权利要求1所述的银合金接合线，其中金(Au)与钯(Pd)的重量含量比是约0.4至约0.7。
4.根据权利要求3所述的银合金接合线，其中钯(Pd)含量是约1.5重量％至约3.5重量％。
5.根据权利要求1所述的银合金接合线，所述银合金接合线还包含一种或多种选自由下列各项组成的组的元素的组分作为性能控制组分：铱(Ir)、钛(Ti)、铂(Pt)、铍(Be)、钙(Ca)、镧(La)、钇(Y)、铈(Ce)、铋(Bi)、钴(Co)和镁(Mg)，
其中所述性能控制组分的含量是约3wt ppm至约5000wt ppm。
6.根据权利要求5所述的银合金接合线，其中所述性能控制组分包括铂(Pt)，并且铂(Pt)含量是约500wt ppm至约5000wt ppm。
7.根据权利要求5所述的银合金接合线，其中所述性能控制组分是铱(Ir)或钛(Ti)。
8.一种银合金接合线，所述银合金接合线含有银(Ag)作为主要组分并且含有钯(Pd)和金(Au)，其中钯(Pd)含量是约0.1重量％至4.0重量％，并且晶粒的孪晶间界率是约2％至约
10％。
9.根据权利要求8所述的银合金接合线，所述银合金接合线还包含一种或多种选自由下列各项组成的组的元素的组分作为性能控制组分：铱(Ir)、钛(Ti)、铂(Pt)、铍(Be)、钙(Ca)、镧(La)、钇(Y)、铈(Ce)、铋(Bi)、钴(Co)、镁(Mg)，
其中所述性能控制组分的含量是约3wt ppm至约5000wt ppm。
10.一种用于制造银合金接合线的方法，所述方法包括：
制造含有银(Ag)作为主要组分并且含有钯(Pd)和金(Au)的合金片，其中钯(Pd)含量是约0.1至4.0重量％，并且金(Au)与钯(Pd)的重量含量比是约0.25至约1.0；和对所述合金片进行拉伸和热处理，
其中所述对所述合金片进行拉伸和热处理包括：，对通过拉伸所述合金片得到的细线当细线直径范围为约0.5mm至约5mm时进行第一热处理，并且
其中所述第一热处理在约550℃至约700℃的温度下进行约0.5秒至约5秒。
11.根据权利要求10所述的方法，其中进行所述拉伸和所述热处理以使所述银合金接合线的晶粒的孪晶间界率范围为约2％至约10％。
12.根据权利要求10所述的方法，其中所述第一热处理在约600℃至约650℃的温度下进行约2秒至约4秒。
13.根据权利要求10所述的方法，其中所述进行拉伸和热处理还包括：对通过拉伸所述合金片得到的细线当细线直径范围为约0.05mm至约0.4mm时进行第二热处理，并且所述第二热处理在约550℃至约700℃的温度下进行约0.5秒至约5秒。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述第二热处理在约600℃至约650℃的温度下进行约2秒至约4秒。

说明书全文

银 合金接合线及其制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及银合金接合线及其制造方法，并且更具体地涉及具有改善的在线尖端上形成的球的接合球形状和球形均匀性、优异的可靠性、焊环线性度(loop linearity)和接合强度的银合金接合线，以及其制造方法。

背景技术

[0002] 存在用于安装半导体器件的各种封装件结构，并且接合线已被广泛用于将衬底连接到半导体器件或连接多个半导体器件。金接合线已被广泛用作接合线，然而，它们是昂贵的并且变得更加昂贵。因此，已经存在对可以代替金接合线的接合线的需求。

[0003] 铜线作为金(Au)线的代替材料已经被关注。然而，由于铜固有的高刚性，其中球接合期间芯片损坏的焊盘破裂现象可能经常发生。此外，由于铜的高刚性和高氧化作用，不能解决高度集成的封装件需要的凸点上针脚(stitch-on-bump)接合。

[0004] 作为以上问题的解决方案，已经积极地研究含有银(Ag)作为主要组分的接合线。尽管已经做出努力开发借助将银与其他金属元素合金化而具有优异性能的接合线，仍有大量提高的空间。

[0005] <现有技术文献>

[0006] 韩国专利公布号2007-0031998

[0007] 发明详述

[0008] 技术问题

[0009] 本发明提供了具有改善的在线尖端上形成的球的接合球形状和球形均匀性、优异的可靠性、焊环线性度和接合强度的银合金接合线。

[0010] 本发明提供了用于制造银合金接合线的方法，所述银合金接合线具有改善的在线尖端上形成的球的接合球形状和球形均匀性、优异的可靠性、焊环线性度和接合强度。

[0011] 技术方案

[0012] 根据本发明的一个方面，提供含有银(Ag)作为主要组分并且含有钯(Pd)和金(Au)的银合金接合线，其中钯(Pd)含量可以是约0.1重量％至约4.0重量％并且金(Au)与钯(Pd)的重量含量比可以是约0.25至约1.0。

[0013] 银合金接合线的晶粒的孪晶间界可以是约2％至约10％。

[0014] 金(Au)与钯(Pd)的重量含量比可以是约0.4至约0.7。

[0015] 钯(Pd)含量可以是约1.5重量％至约3.5重量％。

[0016] 银合金接合线还可以包含一种或多种选自由下列各项组成的组的元素的组分：铱(Ir)、钛(Ti)、铂(Pt)、铍(Be)、钙(Ca)、镧(La)、钇(Y)、铈(Ce)、铋(Bi)、钴(Co)和镁(Mg)作为性能控制组分，其中性能控制组分的含量可以是约3wt ppm至约5000wt ppm。

[0017] 性能控制组分可以包括铂(Pt)，并且铂(Pt)含量是约500wt ppm至约5000wt ppm。

[0018] 性能控制组分可以是铱(Ir)或钛(Ti)。

[0019] 根据本发明的一个方面，提供了含有银(Ag)作为主要组分并且含有钯(Pd)和金(Au)的银合金接合线，其中钯(Pd)含量是约0.1重量％至4.0重量％并且晶粒的孪晶间界比率是约2％至约10％。

[0020] 银合金接合线还可以包含一种或多种选自由下列各项组成的组的元素的组分作为性能控制组分：铱(Ir)、钛(Ti)、铂(Pt)、铍(Be)、钙(Ca)、镧(La)、钇(Y)、铈(Ce)、铋(Bi)、钴(Co)和镁(Mg)，其中性能控制组分的含量可以是约3wt ppm至约5000wt ppm。

[0021] 根据本发明的一个方面，提供用于制造银合金接合线的方法，所述方法包括制造含有银(Ag)作为主要组分并且含有钯(Pd)和金(Au)的合金片，其中钯(Pd)含量是约0.1至4.0重量％并且金(Au)与钯(Pd)的重量含量比是约0.25至约1.0，和对合金片进行拉伸和热处理，其中对合金片进行拉伸和热处理包括：对通过拉伸合金片得到的细线当细线直径范围为约0.5mm至约5mm时进行第一热处理，并且第一热处理在约550℃至约700℃的温度下进行约0.5秒至约5秒。

[0022] 可以进行拉伸和热处理以使银合金接合线的晶粒的孪晶间界率范围为约2％至约10％。

[0023] 第一热处理可以在约600℃至约650℃的温度下进行约2秒至约4秒。

[0024] 进行拉伸和热处理还可以包括对通过拉伸合金片得到的细线当细线直径范围为约0.05mm至约0.4mm时进行第二热处理，并且第二热处理可以在约550℃至约700℃的温度下进行约0.5秒至约5秒。

[0025] 第二热处理可以在约600℃至约650℃的温度下进行约2秒至约4秒。

[0026] 有益效果

[0027] 使用本发明的银合金接合线可以改善在线尖端上形成的球的接合球形状和球形均匀性，并提供优异的可靠性、焊环线性度和接合强度。附图说明

[0028] 图1是用于制造根据示例性实施方案的银合金接合线的方法的框图。

[0029] 图2A和2B示出了示例性实施方案1的取向差(misorientation)分析和孪晶间界图像分析的结果。

[0030] 图3A和3B示出了比较例1的取向差分析和孪晶间界图像分析的结果。

[0031] 图4是示出了为了检验制造的银合金接合线的接合性的第一接合侧和第二接合侧的测试方法的示意性侧视图。

[0032] 最佳方式

[0033] 参照附图详细描述了本发明构思的示例性实施方案。然而，本发明构思不限于此，并且应理解的是，可以在其中做出各种形式和细节上的变化而不背离以下权利要求的精神和范围。也就是说，可以给出特定结构或功能的描述仅仅用于解释本发明构思的示例性实施方案。相似的附图标记通篇指代相似的要素。此外，示意性地示出附图中的各种要素和区域。因此，本发明构思不限于附图中所示的相对尺寸或间距。

[0034] 术语如“第一”和“第二”本文中仅用于描述各种构成要素，但是构成要素不被所述术语限定。此类术语仅用于将一个构成要素与另一个构成要素区分开的目的。例如，在不背离本发明构思的权利范围的情况下，第一构成要素可以被称为第二构成要素，并且反之亦然。

[0035] 在本说明书中使用的术语用于解释具体的示例性实施方案，但不用于限制本发明构思。因此，在本说明书中以单数形式使用的表达还包括以其复数形式的表达，除非上下文另外清楚地规定。此外，术语例如“包括”或“包括”可以解释为表示某些特征、数量、步骤、操作、构成要素或它们的组合，但是可以不被解释为排除增加一种或多种其他特征、数量、步骤、操作、构成要素或它们的组合的可能性的存在。

[0036] 除非另外限定，本文所使用的全部术语，包括技术或科学术语，都具有与本发明构思可能所属的技术领域的普通技术人员通常理解的那些相同的含义。术语，如常用的字典中所限定的那些，被解释为具有与在相关技术的上下文中的含义相匹配的含义，并且除非另外清楚地限定，不被解释为理想形式的或过度形式的。

[0037] 本发明构思公开了含有银(Ag)作为主要组分并且含有钯(Pd)和金(Au)的银合金接合线。主要组分表示总组分中元素的浓度超过50％。换句话说，银(Ag)作为主要组分表示银和其他元素的总量中的银的浓度超过50％。浓度表示基于原子摩尔数的浓度。

[0038] 钯(Pd)的含量可以是约0.1重量％至约4重量％。如果钯(Pd)的含量过低，抗酸性变得更差，从而银合金接合线可能容易地被硝酸或硫酸腐蚀或切断。具体地，如果不含钯，银合金接合线的抗氧化作用变弱。相反地，如果钯含量过高，线接合期间在线尖端形成的球的刚性过度增加，从而焊盘和/或其下面的衬底可能被损坏。

[0039] 基于重量，金(Au)与钯(Pd)的含量比(即[金(Au)含量]/[钯(Pd)含量]的比)可以是约0.25至约1.0。金(Au)与钯(Pd)的含量比优选是约0.4至约0.7。

[0040] 如果金(Au)与钯(Pd)的含量比过低，接合线尖端处形成的球的形状偏离于真正的球体，从而接合性可能劣化。此外，接合线表面可能容易地被氧化和褪色。

[0041] 相比之下，如果含量比过高，接合线尖端处形成的球的球度(作为真正的球的性质)劣化。此外，随着接合线尖端处形成的球的刚性过度增加，焊盘和/或其下面的衬底可能被损坏。

[0042] 此外，如果钯(Pd)和金(Au)的总含量过大，电阻增加并且因此导电率劣化。

[0043] 考虑以上，钯(Pd)含量可以是约0.1重量％至约4.0重量％。此外，钯含量可以优选是约1.5重量％至约3.5重量％。在此状态下，可以基于如上所述的金(Au)与钯(Pd)之间的含量比确定金(Au)含量。

[0044] 孪晶间界是通过晶粒形成的一种边界并且具有形成镜像的网格结构。详细地，相对于其在一侧的原子排列和在另一侧的原子排列形成镜像的边界被称为孪晶间界。

[0045] 当孪晶间界与由所有晶粒形成的整个边界的比率是高的时，形成的球的形状可能偏离于真正的球体并且因此高的孪晶间界比率不是优选的。详细地，孪晶间界与由所有晶粒形成的整个边界的比率可以是约10％以下。孪晶间界与由所有晶粒形成的整个边界的比率可以是约2％至约10％。

[0046] 孪晶间界比率可以表示在接合线横截面上满足上述孪晶间界定义的边界与由所有晶粒形成的边界的比率。通过使用例如电子背散射衍射(electron backscatter diffraction,EBSD)设备，可以相对容易地测量孪晶间界比率。

[0047] 本发明的发明人发现，接合线的球形状与孪晶间界率有紧密的关系，并且还发现了这样的问题：当孪晶间界比率超过约10％时，接合线尖端处形成的球的球度劣化，和/或第一接合侧处接合的平视形状偏离于真圆形或具有花的形状。换句话说，通过将在接合线的截面晶体学结构中的孪晶间界比率控制在约10％以下，存在这样的效果：改善在接合线尖端处形成的球的球度并且在第一侧处接合的平视形状具有真圆形。

[0048] 当制造银合金接合线以具有约2％以下的孪晶间界比率时，可能会提高制造成本。

[0049] 银合金接合线还可以含有一种或多种选自由下列各项组成的组的类型的组分作为性能控制组分：铱(Ir)、钛(Ti)、铂(Pt)、铍(Be)、钙(Ca)、镧(La)、钇(Y)、铈(Ce)、铋(Bi)、钴(Co)和镁(Mg)。可以加入性能控制组分以提高性能,如高温可靠性、高湿可靠性、接合性、伸长率标准差等。

[0050] 性能控制组分的含量可以是约3重量(wt)ppm至约5000wt ppm。如果性能控制组分含量过低，可能得不到所需的性能提高。此外，如果性能控制组分含量过高，电阻增加，其是经济上不利的。

[0051] 具体地，根据示例性实施方案，性能控制组分可以是铂(Pt)。铂(Pt)的含量可以是约500wt ppm至约5000wt ppm。

[0052] 备选地，根据另一个示例性实施方案，性能控制组分可以是铱(Ir)和/或钛(Ti)。铱(Ir)和/或钛(Ti)的含量可以是约500wt ppm至约5000wt ppm。

[0053] 备选地，根据另一个示例性实施方案，性能控制组分基本上含有铂(Pt)，并且还可以含有铱(Ir)和/或钛(Ti)。在这种情况下，铂(Pt)含量和铱(Ir)和/或钛(Ti)含量的总和可以是约500wt ppm至约5000wt ppm。

[0054] 在以下描述中，描述了用于制造根据本发明构思的示例性实施方案的银合金接合线的方法。图1是用于制造根据示例性实施方案的银合金接合线的方法的框图。

[0055] 参照图1，将含有银(Ag)、金(Au)和钯(Pd)的金属材料在熔化炉中熔化从而得到所需组合物，由此制造金属材料的合金液体(S1)。在此状态下，可以加入除银(Ag)、金(Au)和钯(Pd)外的性能控制组分。

[0056] 之后，将金属材料的合金液体冷却并凝固，并且因此可以通过锻造和/或辊轧得到合金片(S2)。接下来，可以首先将合金片细化以具有约6mm至约9mm的直径(S3)。

[0057] 被细化以具有约6mm至约9mm的直径的第一细线经历拉伸过程和热处理(S4)。拉伸过程和热处理可以包括将第一细线逐渐细化的过程以及对其进行热处理。为了细化第一细线，第一细线经过多级的模具并且因此减小细线的截面积。

[0058] 具体地，为了将孪晶间界比率控制在约10％以下，当细线直径是约0.5mm至约5mm时，本发明的示例性实施方案可以包括进行第一热处理的过程。第一热处理可以例如在约550℃至约700℃的温度下进行约0.5秒至约5秒。具体地，第一热处理可以在约600℃至约
650℃的温度下进行约2秒至约4秒。

[0059] 任选地，为了将孪晶间界比率控制在约10％之内，当细线直径是约0.05mm至约0.4mm时，本发明的示例性实施方案还可以进一步包括进行第二热处理的过程。第二热处理可以例如在约550℃至约700℃的温度下进行约0.5秒至约5秒。具体地，第二热处理可以在约600℃至约650℃的温度下进行约2秒至约4秒。

[0060] 本领域普通技术人员可以理解，细线直径随着细线依次经过多个模具而减小。换句话说，细线直径随着细线依次经过排列为使得孔尺寸逐渐降低的多个模具而减小。

[0061] 当细线直径在相应范围内时，可以在某些模具之间进行以上热处理。换句话说，当细线直径是约0.5mm至约5mm时，可以在某两个模具之间进行第一热处理。当细线直径是约0.05mm至约0.4mm时，可以在某两个模具之间进行第二热处理。

[0062] 通过连续拉伸细线来降低线的截面积，直到通过拉伸过程制造具有所需直径的接合线。可以将模具前后接合线面积的减小调整至约7％至约15％。换句话说，当拉伸过程中的线经过某个模具时，所述过程可以被配置成使得，与经过模具之前的截面积相比，经过模具之后的截面积降低约7％至约15％。具体地，可以将在拉伸细线以具有约50μm以下直径的过程中接合线的面积的减小率调节至约7％至约15％。

[0063] 如果接合线的面积的减小率过高，接合线中晶粒的尺寸分布可能过大。此外，如果接合线的面积减小率过低，获得所需直径的接合线所需的拉伸过程的数量过度增加，其是经济上不利的。

[0064] 备选地，为了调节伸长率，可以在拉伸过程完成之后额外进行退火(S5)。尽管调节伸长率的退火条件可能根据细线组成、面积减小率、热处理等条件变化，退火可以在约400℃与600℃的温度下进行约1秒至约20分钟，并且本领域普通技术人员可以适当地选择具体的退火条件。

[0065] 如果退火温度过低，接合粘合所需的延性(ductility)和展性(malleability)可能得不到保证。相反地，如果退火温度过高，晶粒的尺寸可能过大并且可能在接合粘合期间产生例如焊环流挂(sagging)的缺陷。

[0066] 此外，如果退火时间过短，加工所需的延性和展性可能得不到保证。相反地，如果退火时间过长，晶粒的尺寸可能过大，并且其可能是经济上不利的。

[0067] 可以例如通过以适当的速度将接合线经过炉来进行退火过程。此外，可以由退火时间和炉的尺寸来确定接合线经过炉的速度。

[0068] 发明概念的方式

[0069] 尽管以下用详细的示例性实施方案和比较例描述了本发明构思的结构和效果，但应当认为实施方案仅是描述性的意义而不是出于限制的目的。在以下示例性实施方案和比较例中，通过以下描述的方法评价物理性能。

[0070] [球形均匀性]

[0071] 通过使用5％H2+N2气体作为保护气体将具有20μm直径的接合线的尖端制成具有2WD(线的直径的两倍的直径)的球并且之后捕获它们的图像来测量与真圆的偏差度。通过以百分数表示球的短轴与长轴的比与1之间的差来量化与真圆的偏差度。

[0072] 当量化值小于2％时，球形均匀性被评价为◎。当量化值等于或大于2％并且小于5％时，球形均匀性被评价为O。当量化值等于或大于5％并且小于8％时，球形均匀性被评价为Δ。当量化值等于或大于8％时，球形均匀性被评价为X。

[0073] [接合球形状]

[0074] 使用5％H2+N2气体作为保护气体将具有20μm直径的接合线的尖端制成具有2WD(线的直径的两倍的直径)的球并接合在焊盘上。之后，观察测得的横向方向和纵向方向长度的比是否接近1，接合线是否位于球的中心，边缘是否是真圆形式的光滑，或者是否存在像花瓣形的弯曲部分。

[0075] 当确定接合球的横向方向和纵向方向长度的比等于或大于0.99，接合线位于球的中心，并且边缘是真圆而不是花瓣形时，该接合球形状被评价为◎。当确定接合球的横向方向和纵向方向长度的比等于或大于0.96且小于0.99，接合线位于球的中心，并且边缘是真圆而不是花瓣形时，该接合球形状被评价为O。当确定接合球的横向方向和纵向方向长度的比等于或大于0.9，边缘处不存在花瓣形并且接合球形状不对应于◎或O时，接合球形状被评价为Δ。否则，接合球形状被评价为X。

[0076] [高温可靠性]

[0077] 通过测量线接合之后在175℃温度下加热用环氧成型树脂包封的封装件直到在接合表面上发生断开的持续时间，评价高温可靠性。如果当断开在接合表面中发生的时间是500小时以上，其被评价为◎。如果当断开在接合表面中发生的时间是384小时以上且小于
500小时，其被评价为O。如果当断开在接合表面中发生的时间是192小时以上且小于384小时，其被评价为Δ。如果当断开在接合表面中发生的时间小于192小时，其被评价为X。

[0078] [高湿可靠性]

[0079] 通过测量线接合之后将用环氧成型树脂包封的封装件保持在121℃的温度和85％的湿度下直到在接合表面上发生断开的持续时间，来评价高湿可靠性。如果当断开在接合表面中发生的时间是192小时以上，其被评价为◎。如果当断开在接合表面中发生的时间是168小时以上且小于192小时，其被评价为O。如果当断开在接合表面中发生的时间是96小时以上且小于168小时，其被评价为△。如果当断开在接合表面中发生的时间小于96小时，其被评价为X。

[0080] [热冲击可靠性]

[0081] 使用可商购的热循环测试(TCT)设备确定热冲击可靠性。在线接合后，接合线通过环氧成型化合物(EMC)包封，在苛刻条件(从-45℃/30分钟至+125℃/30分钟)下反复施加热冲击，然后测量由于收缩/膨胀而损坏的接合线的数量。如果在6000根线中没有线损坏，则将其评价为◎。如果损坏的线的数量为1至4根之间，则将其评价为O。如果损坏的线的数量为5至19根之间，则将其评价为△。如果损坏的线的数量为20根以上，则将其评价为X。

[0082] [焊环线性度]

[0083] 通过在以120μm的间隔排列的两排焊盘的一侧上进行球接合而形成凸点。随后在相对的一侧上进行球接合，并且在形成焊环的同时，对凸点进行针脚式接合。

[0084] 之后，在其中环之间的间隔最小的位置处测量环之间的间隔，并将测得的间隔确定为环之间的间隔的代表值。当如上确定的环之间的间隔是111μm至125μm时，焊环线性度被评价为◎。当如上确定的环之间的间隔等于或大于105μm并且小于111μm时，焊环线性度被评价为O。当如上确定的环之间的间隔小于105μm时，焊环线性度被评价为△。

[0085] [BPT(接合拉拔测试)和SPT(针脚拉拔测试)]

[0086] 如在图4中所示，通过使用制造的银合金接合线将第一接合侧处的焊盘10与第二接合侧处的焊盘20彼此接合。换句话说，在银合金接合线100的尖端形成球，并且对第一接合侧处的焊盘10进行球接合。之后，对第二接合侧处的焊盘20进行针脚式接合。

[0087] 在此状态下，以如由箭头A指出的垂直向上的方向将靠近第一接合侧的一部分拉拔，并且评价当第一接合分离时的负荷(BPT)。此外，以如由箭头B指出的垂直向上的方向将靠近第二接合侧的一部分拉拔，并且评价当第二接合分离时的负荷(SPT)。

[0088] 对于示例性实施方案和比较例中的每一个制备2000个样品。对1000个样品进行BPT并且对另1000个样品进行SPT。如在表1中所示，得到和确定测量负荷的平均值。

[0089] [表1]

[0090]确定 BPT负荷(g) SPT负荷(g)
◎ 等于或大于7.5g 等于或大于6.5g
O 等于或大于7.0g且小于7.5g 等于或大于6.0g且小于6.5g
△ 等于或大于6.0g且小于7.0g 等于或大于5.0g且小于6.0g
X 小于6.0g 小于5.0g

[0091] [BST(球剪切测试)]

[0092] 如图4中所示，通过使用制造的银合金接合线将第一接合侧处的焊盘10与第二接合侧处的焊盘20彼此接合。

[0093] 之后，将剪切力以横向施加至第一接合部分，并且评价当第一接合分离时的负荷。

[0094] 对于示例性实施方案和比较例中的每一个制备1000个样品，并且对该样品进行BST。如在表2中所示，得到和确定测量负荷的平均值。

[0095] [表2]

[0096]确定 BST负荷(g)
◎ 等于或大于26g
O 等于或大于21g且小于26g
△ 等于或大于15g且小于21g
X 小于15g

[0097] <示例性实施方案1-4>

[0098] 在制造具有如在下表3中所示组成的铸块之后，通过对制造的铸块进行第一热处理和第二热处理以及拉伸来制造具有20μm直径的接合线。第一热处理温度和第二热处理温度示于下表3中。当直径是0.5mm至0.08mm时，进行以上热处理每次3秒。

[0099] <比较例1>

[0100] 在制造具有如在下表3中所示组成的铸块之后，通过对制造的铸块进行第一热处理和第二热处理以及拉伸来制造具有20μm直径的接合线。第一热处理温度和第二热处理温度示于下表3中。当直径是8mm至0.08mm时，进行以上热处理每次3秒。

[0101] 对以上制造的示例性实施方案1至示例性实施方案4的样品和比较例1的样品进行孪晶间界分析。通过使用电子背散射衍射(EBSD)设备和装有HKL CHANNEL 5 软件的JEOL JSM-6500设备进行孪晶间界分析。在此状态下，倾斜角是70°，晶粒边界标准是具有15°以上的晶粒取向差的区域，测量步骤设定为相对于表面0.05μm以及相对于纵向截面0.2μm。

[0102] 图2A和2B示出了示例性实施方案1的取向差分析和孪晶间界图像分析的结果。图3A和3b示出了比较例1的取向差分析和孪晶间界图像分析的结果。

[0103] [表3]

[0104]

[0105] 如在以上表中示出的，可以看到，当孪晶间界率超过10％时，球形均匀性和接合球形状稍微劣化。此外，可以看到，高温可靠性相对劣化，其似乎是由于接合球形状的劣化。

[0106] <示例性实施方案5-10和比较例2-4>

[0107] 如在表4中所示，通过改变钯(Pd)和金(Au)的组成制造接合线。以与用于以上示例性实施方案1-4和比较例1的那些相同的方法测量孪晶间界比率和其他物理性能。表5示出了它们的结果。

[0108] [表4]

[0109]

[0110]

[0111] [表5]

[0112]

[0113] 如在表4和5中所示，可以看到，当孪晶间界率等于或小于10％时，球形均匀性和接合球形状是相对优异的。此外，可以看到，当钯(Pd)含量超过4重量％或金(Au)/钯(Pd)的含量比超过1时，尽管孪晶间界率可能等于或小于10％(比较例3和比较例4)，物理性能如球形均匀性和热冲击可靠性是劣化的。

[0114] <示例性实施方案11-18和比较例5-10>

[0115] 如在表6中所示，通过改变钯(Pd)和金(Au)的组成并向其中加入性能控制组分来制造接合线。以与用于以上示例性实施方案1-4和比较例1的那些相同的方法测量孪晶间界比率和其他物理性能。表7示出了它们的结果。

[0116] [表6]

[0117]

[0118] [表7]

[0119]

[0120] 如在表7中所示，可以看到，当孪晶间界比率超过10％时，球形均匀性和接合球形状比其中孪晶间界率等于或小于10％的情况更差。此外，高温可靠性、高湿可靠性和热冲击可靠性通常可能劣化，这是因为球形均匀性和/或接合球形状劣化。

[0121] 此外，不仅焊环线性度而且性能例如BPT、SPT和BST也通常劣化，并且即使当向其中加入性能控制组分时也不能解决这种劣化。此外，在示例性实施方案11、12和14-16中，分析得出，通过加入约500wt ppm至约5000wt ppm的性能控制组分改善了性能如热冲击可靠性、焊环线性度和/或BPT。

[0122] 尽管已经参照优选实施方案使用特定术语具体地示出并描述了本发明构思，但应当认为实施方案和术语仅是描述性的意义而不是出于限制的目的。因此，本领域普通技术人员将会理解，可以在其中做出形式和细节上的各种改变，而不脱离由以下权利要求限定的本发明构思的精神和范围。

[0123] 工业实用性

[0124] 本发明构思可以用于半导体工业。

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