有机包覆抗硫化腐蚀的银键合丝研究

徐豪杰，叶志镇，潘新花，薛子夜，赵义东，谢海涛

（1.浙江大学材料科学与工程学院，杭州310000；2.浙江佳博科技股份有限公司，浙江乐清325600）

1 引言

键合丝属于半导体封装材料，用于实现半导体芯片与引脚的电气连接，起着导电和信号传输的作用[1]。键合丝按组份分类有金丝、铜丝、银丝和铝丝。与金丝相比，银丝具有相似的力学性能、更优异的电热性能和金属光泽，且成本为金丝的1/4[2-3]；此外，银丝的抗氧化性比铜丝好，比铜丝和铝丝的键合可靠性都好[4]。因此，银丝键合在发光二极管（LED）封装和集成电路（IC）封装中的应用广泛。

银丝易受环境中C、O、S的腐蚀。半导体设备的微型化、模块化和高度集成化的需求使得引线键合选用越来越细的线径。但是，细线的比表面积更大，更易腐蚀。因此，细线径的银丝缩短了储存和使用寿命，增加了生产和储存成本，还会严重影响封装的键合性和导电性[5-6]。目前，提高银丝抗腐蚀性的方法主要是增加金属防护层，如金防护层[7]。该方法可以降低银丝与环境中的C、O、S等接触，提高了抗腐蚀性。但是，该方法增加了电镀金属保护层的工艺，提高了银丝制作成本，还会由于镀层厚度和均匀性而严重影响烧球（FAB）的形成和键合可靠性[8-9]。

在金属防护行业中，分子膜自组装技术具有工艺简单可控、环保低污染、金属光泽外观良好和阻抗变化率小等优点，引起了引线键合行业的关注[10]。其中，银可以与含硫键（十六硫醇、十八硫醇等）或氮键（苯并三氮唑、苯并四氮唑等）的有机物小分子反应，利用生成的Ag-S或Ag-N配位键达到有机物自组装成膜。……