本發(fā)明提供了一種用于半導(dǎo)體或LED封裝的線(xiàn)材,尤指一種多鍍層銀線(xiàn)及其制法。
背景技術(shù):
:因?yàn)榧兘鹁€(xiàn)材能兼具良好的延展性、導(dǎo)電性及不易被氧化等特性,所以早期半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中多半是使用純金線(xiàn)材將晶片與焊墊相互連接,以提供訊號(hào)傳遞的目的。然而,隨著金價(jià)逐年飆漲、純金線(xiàn)材與鋁墊片的界面易形成脆性介金屬化合物(intermetalliccompound,IMC)導(dǎo)致接點(diǎn)易劣化而影響可靠度等問(wèn)題,現(xiàn)有技術(shù)已發(fā)展了另一種銀合金線(xiàn)材,以滿(mǎn)足目前半導(dǎo)體封裝的市場(chǎng)需求。常見(jiàn)的銀合金線(xiàn)材主要由銀、金及鈀成分所組成,通過(guò)在銀成分中摻入混金與鈀成分能達(dá)到減緩氧化作用與提高FAB(freeairball)球形的真圓度等目的,但通過(guò)摻雜方式仍無(wú)法有效隔絕銀合金線(xiàn)材與外界環(huán)境接觸時(shí)造成的腐蝕,如濕氣、酸氣腐蝕等,致使現(xiàn)有技術(shù)的銀合金線(xiàn)材通常無(wú)法抵擋酸液侵蝕,而容易于開(kāi)蓋后發(fā)生斷線(xiàn)問(wèn)題。此外,現(xiàn)有技術(shù)的銀合金線(xiàn)材與鋁墊的鍵結(jié)仍會(huì)產(chǎn)生孔洞或是裂化的情形,難以完全杜絕失效的情形發(fā)生,致使現(xiàn)有技術(shù)的銀合金線(xiàn)材的可靠度難以獲得具體的改善,甚而影響最終產(chǎn)品的壽命。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:為了解決上述的缺點(diǎn)和不足,本發(fā)明的目的在于提供一種多鍍層銀線(xiàn)。本發(fā)明的目的還在于提供上述多鍍層銀線(xiàn)的制法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了一種多鍍層銀線(xiàn),其由內(nèi)而外包括經(jīng)退火的芯材、擴(kuò)散層及鍍金層,該擴(kuò)散層中含有金與鈀,該擴(kuò)散層的厚度大于或等于30納米且小于或等于65納米,該鍍金層的厚度大于或等于100納米且小于或等于150納米。根據(jù)本發(fā)明所述的多鍍層銀線(xiàn),優(yōu)選地,所述擴(kuò)散層的厚度大于或等于40納米且小于或等于60納米。根據(jù)本發(fā)明所述的多鍍層銀線(xiàn),優(yōu)選地,所述經(jīng)退火的芯材的組成包含大于或等于88重量百分比且小于100重量百分比的銀元素、大于0重量百分比且小于或等于10重量百分比的金元素及大于0重量百分比且小于或等于5重量百分比的鈀元素。根據(jù)本發(fā)明所述的多鍍層銀線(xiàn),優(yōu)選地,所述經(jīng)退火的芯材是由銀所組成。本發(fā)明還提供了一種多鍍層銀線(xiàn)的制法,其包括:對(duì)銀芯材進(jìn)行伸線(xiàn)加工,以得到經(jīng)伸線(xiàn)的芯材;對(duì)該經(jīng)伸線(xiàn)的芯材進(jìn)行第一次退火熱處理,以獲得經(jīng)退火的芯材;于該經(jīng)退火的芯材上依序形成預(yù)鍍金層、鍍鈀層及鍍金層并且進(jìn)行伸線(xiàn)加工,以獲得多鍍層母線(xiàn),該預(yù)鍍金層的厚度為大于或等于5納米且小于或等于15納米之間,該鍍鈀層的厚度為大于或等于20納米且小于或等于50納米之間,該鍍金層的厚度大于或等于100納米且小于或等于150納米之間;以及對(duì)該多鍍層母線(xiàn)進(jìn)行第二次退火熱處理,以制得所述多鍍層銀線(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明所述的制法,優(yōu)選地,所述于該經(jīng)退火的芯材上依序形成所述預(yù)鍍金層、鍍鈀層及鍍金層并且進(jìn)行伸線(xiàn)加工的步驟包括:先于所述經(jīng)退火的芯材上依序形成所述預(yù)鍍金層、鍍鈀層及鍍金層,得到多鍍層芯材;再對(duì)該多鍍層芯材進(jìn)行伸線(xiàn)加工,以獲得所述多鍍層母線(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明所述的制法,優(yōu)選地,所述于該經(jīng)退火的芯材上依序形成所述預(yù)鍍金層、鍍鈀層及鍍金層并且進(jìn)行伸線(xiàn)加工的步驟包括:先對(duì)所述經(jīng)退火的芯材進(jìn)行伸線(xiàn)加工,得到經(jīng)伸線(xiàn)的母線(xiàn);再于該經(jīng)伸線(xiàn)的母線(xiàn)上依序形成所述預(yù)鍍金層、鍍鈀層及鍍金層,以獲得所述多鍍層母線(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明所述的制法,優(yōu)選地,所述鍍鈀層的厚度為大于或等于30納米且小于或等于50納米之間。根據(jù)本發(fā)明所述的制法,優(yōu)選地,所述第一次退火熱處理的溫度大于或等于300℃且小于或等于500℃,所述第二次退火熱處理的溫度大于或等于300℃且小于或等于700℃。根據(jù)本發(fā)明所述的制法,優(yōu)選地,所述經(jīng)伸線(xiàn)的芯材的直徑介于15微米至500微米之間,且所述多鍍層銀線(xiàn)的直徑介于15微米至500微米之間。鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn),本發(fā)明的目的在于改善傳統(tǒng)銀合金線(xiàn)材的抗腐蝕性不足、結(jié)球穩(wěn)定性差等缺點(diǎn),同時(shí)提升銀合金線(xiàn)材與焊墊接合時(shí)的推拉力及金屬覆蓋率,進(jìn)而改善現(xiàn)有技術(shù)的銀合金線(xiàn)材的可靠度。為達(dá)成前述目的,本發(fā)明提供一種多鍍層銀線(xiàn),其由內(nèi)而外包括經(jīng)退火的芯材、擴(kuò)散層及鍍金層,該擴(kuò)散層中含有金與鈀,該擴(kuò)散層的厚度大于或等于30納米且小于或等于65納米,該鍍金層的厚度大于或等于100納米且小于或等于150納米。通過(guò)在經(jīng)退火的芯材的表面依序形成有擴(kuò)散層及鍍金層,能有效隔絕經(jīng)退火的芯材中銀成分與外界環(huán)境的接觸,并賦予該多鍍層銀線(xiàn)具備絕佳的抗腐蝕性;此外,通過(guò)適當(dāng)控制擴(kuò)散層及鍍金層的厚度范圍,更能提升多鍍層銀線(xiàn)的抗腐蝕性及結(jié)球穩(wěn)定性,提高多鍍層銀線(xiàn)與焊墊接合的推拉力及金屬覆蓋率。據(jù)此,本發(fā)明能具體降低多鍍層銀線(xiàn)于封裝工藝中發(fā)生失效的可能性并且提升多鍍層銀線(xiàn)的可靠度。優(yōu)選地,該擴(kuò)散層的厚度大于或等于30納米且小于或等于60納米;更優(yōu)選地,該擴(kuò)散層的厚度大于或等于40納米且小于或等于60納米;進(jìn)一步優(yōu)選地,該擴(kuò)散層的厚度大于或等于40納米且小于或等于50納米,以令多鍍層銀線(xiàn)具有更為優(yōu)異的結(jié)球穩(wěn)定性。所述經(jīng)退火的芯材可為純銀芯材,即該經(jīng)退火的芯材是由銀所組成。優(yōu)選地,該經(jīng)退火的芯材的組成包含大于或等于88重量百分比且小于100重量百分比的銀元素、大于0重量百分比且小于或等于10重量百分比的金元素及大于0重量百分比且小于或等于5重量百分比的鈀元素。此外,本發(fā)明另提供一種多鍍層銀線(xiàn)的制法,其包括:對(duì)銀芯材進(jìn)行伸線(xiàn)加工,以得到經(jīng)伸線(xiàn)的芯材;對(duì)該經(jīng)伸線(xiàn)的芯材進(jìn)行第一次退火熱處理,以獲得經(jīng)退火的芯材;于該經(jīng)退火的芯材上依序形成預(yù)鍍金層、鍍鈀層及鍍金層并且進(jìn)行伸線(xiàn)加工,以獲得多鍍層母線(xiàn),該預(yù)鍍金層的厚度為大于或等于5納米且小于或等于15納米之間,該鍍鈀層的厚度為大于或等于20納米且小于或等于50納米之間,該鍍金層的厚度為大于或等于100納米且小于或等于150納米之間;對(duì)該多鍍層母線(xiàn)進(jìn)行第二次退火熱處理,以制得該多鍍層銀線(xiàn)。通過(guò)在經(jīng)退火的芯材上預(yù)先電鍍形成適當(dāng)厚度的預(yù)鍍金層,能有利于提升經(jīng)退火的芯材與鍍鈀層及鍍金層之間的接合力,并且提高經(jīng)退火的芯材外鍍層的致密性,同 時(shí)避免經(jīng)退火的芯材污染下一道電鍍工藝的電解液。此外,所述鍍鈀層可作為擴(kuò)散阻障層,抑制芯材的銀與鍍金層間的擴(kuò)散,且在預(yù)鍍金層外形成適當(dāng)厚度的鍍鈀層則能提高界面接合強(qiáng)度,并且抑制銀與焊墊之間的介金屬反應(yīng),避免多鍍層銀線(xiàn)與焊墊間的介金屬層產(chǎn)生孔洞或斷裂的效果進(jìn)而可以提升可靠度。再者,適當(dāng)厚度的鍍金層更可提供所需的抗腐蝕性及延展性,確保所制得的多鍍層銀線(xiàn)具備優(yōu)異的可靠度及打線(xiàn)作業(yè)性。于前述在該經(jīng)退火的芯材上依序形成該預(yù)鍍金層、該鍍鈀層及該鍍金層并且進(jìn)行伸線(xiàn)加工的步驟中,該制法可先于該經(jīng)退火的芯材上依序形成該預(yù)鍍金層、該鍍鈀層及該鍍金層,得到多鍍層芯材;再對(duì)該多鍍層芯材進(jìn)行伸線(xiàn)加工,以獲得該多鍍層母線(xiàn);或者,該制法亦可先對(duì)該經(jīng)退火的芯材進(jìn)行伸線(xiàn)加工,得到經(jīng)伸線(xiàn)的母線(xiàn);再于該經(jīng)伸線(xiàn)的母線(xiàn)上依序形成該預(yù)鍍金層、該鍍鈀層及該鍍金層,以獲得該多鍍層母線(xiàn)。優(yōu)選地,該鍍鈀層的厚度為大于或等于30納米且小于或等于50納米之間,以令所制得的多鍍層銀線(xiàn)具有更為優(yōu)異的結(jié)球穩(wěn)定性。優(yōu)選地,該經(jīng)伸線(xiàn)的芯材的直徑介于15微米至500微米之間,且經(jīng)三次電鍍工藝及第二次伸線(xiàn)工藝后,所制得的多鍍層銀線(xiàn)的直徑可介于15微米至500微米之間。優(yōu)選地,所述于該經(jīng)退火的芯材上依序形成預(yù)鍍金層、鍍鈀層及鍍金層的制法包括:先以3m/min至20m/min的線(xiàn)速,對(duì)前述經(jīng)退火的芯材,以0.01A至0.5A的電流、濃度為0.1g/L至10g/L的金電鍍液,于經(jīng)退火的芯材上形成預(yù)鍍金層;再以0.1A至5A的電流、濃度為0.1g/L至10g/L的鈀電鍍液,于預(yù)鍍金層上形成鍍鈀層;再以0.1A至5A的電流、濃度為0.1g/L至10g/L的金電鍍液,于鍍鈀層上再形成鍍金層,以獲得該多鍍層母線(xiàn)。優(yōu)選地,該第一次退火熱處理的溫度大于或等于300℃且小于或等于500℃,該第二次退火熱處理的溫度大于或等于300℃且小于或等于700℃。于上述制法中,所述第一次退火熱處理能避免后續(xù)伸線(xiàn)時(shí)發(fā)生斷線(xiàn)的可能性;且該第二次退火熱處理更能有利于促使預(yù)鍍金層與鍍鈀層之間以及鍍鈀層與鍍金層之間皆發(fā)生相互擴(kuò)散作用而形成擴(kuò)散層,并且提升其打線(xiàn)作業(yè)性。此外,相較于未經(jīng)第二次退火熱處理的多鍍層銀線(xiàn)僅具有1%至2%的伸長(zhǎng)率且無(wú)法順利結(jié)球的問(wèn)題,歷經(jīng)第二次退火熱處理所制得的多鍍層銀線(xiàn)的伸長(zhǎng)率能提高至約8%至12%,表明所述第二次退火熱處理能有助于提升其線(xiàn)材作業(yè)性。于此,上 述伸長(zhǎng)率是經(jīng)由如下所述的拉伸試驗(yàn)所測(cè)得:將待測(cè)樣品固定于拉伸試驗(yàn)機(jī)的上、下夾具,其間距離固定在10公分,再將荷重砝碼歸零后,隨即以固定的應(yīng)力應(yīng)變速率進(jìn)行拉伸測(cè)試,直至線(xiàn)材斷裂后則停止測(cè)試;由拉伸前、后的長(zhǎng)度差值除以拉伸前的長(zhǎng)度再乘以100%,即可獲得該待測(cè)樣品的伸長(zhǎng)率。附圖說(shuō)明圖1A為實(shí)施例1的多鍍層銀線(xiàn)中金成分的EDS線(xiàn)掃描圖(EDSlinescanningimage);圖1B為實(shí)施例1的多鍍層銀線(xiàn)中鈀成分的EDS線(xiàn)掃描圖;圖1C為實(shí)施例1的多鍍層銀線(xiàn)中銀成分的EDS線(xiàn)掃描圖;圖2A為實(shí)施例2的多鍍層銀線(xiàn)中金成分的EDS線(xiàn)掃描圖;圖2B為實(shí)施例2的多鍍層銀線(xiàn)中鈀成分的EDS線(xiàn)掃描圖;圖2C為實(shí)施例2的多鍍層銀線(xiàn)中銀成分的EDS線(xiàn)掃描圖;圖3A為實(shí)施例5的多鍍層銀線(xiàn)中金成分的EDS線(xiàn)掃描圖;圖3B為實(shí)施例5的多鍍層銀線(xiàn)中鈀成分的EDS線(xiàn)掃描圖;圖3C為實(shí)施例5的多鍍層銀線(xiàn)中銀成分的EDS線(xiàn)掃描圖;圖4為實(shí)施例7的多鍍層銀線(xiàn)中氧、碳、銀、金、鈀成分的EDS線(xiàn)掃描圖;圖5A為實(shí)施例8的多鍍層銀線(xiàn)中金成分的EDS線(xiàn)掃描圖;圖5B為實(shí)施例8的多鍍層銀線(xiàn)中鈀成分的EDS線(xiàn)掃描圖;圖5C為實(shí)施例8的多鍍層銀線(xiàn)中銀成分的EDS線(xiàn)掃描圖;圖6A為實(shí)施例11的多鍍層銀線(xiàn)中金成分的EDS線(xiàn)掃描圖;圖6B為實(shí)施例11的多鍍層銀線(xiàn)中鈀成分的EDS線(xiàn)掃描圖;圖6C為實(shí)施例11的多鍍層銀線(xiàn)中銀成分的EDS線(xiàn)掃描圖;圖7A為實(shí)施例12的多鍍層銀線(xiàn)中金成分的EDS線(xiàn)掃描圖;圖7B為實(shí)施例12的多鍍層銀線(xiàn)中鈀成分的EDS線(xiàn)掃描圖;圖7C為實(shí)施例12的多鍍層銀線(xiàn)中銀成分的EDS線(xiàn)掃描圖;圖8為比較例1的無(wú)鍍層銀線(xiàn)經(jīng)開(kāi)蓋測(cè)試后的測(cè)試圖;圖9為比較例2的單鍍層銀線(xiàn)經(jīng)開(kāi)蓋測(cè)試后的測(cè)試圖;圖10為比較例4的單鍍層銀線(xiàn)經(jīng)開(kāi)蓋測(cè)試后的測(cè)試圖;圖11為比較例10的多鍍層銀線(xiàn)經(jīng)開(kāi)蓋測(cè)試后的測(cè)試圖;圖12為實(shí)施例7的多鍍層銀線(xiàn)經(jīng)開(kāi)蓋測(cè)試后的測(cè)試圖;圖13為比較例2的單鍍層銀線(xiàn)在氮?dú)鈿夥罩羞M(jìn)行打線(xiàn)測(cè)試所得的結(jié)球圖;圖14為實(shí)施例7的多鍍層銀線(xiàn)在氮?dú)鈿夥罩羞M(jìn)行打線(xiàn)測(cè)試所得的結(jié)球圖;圖15為實(shí)施例7的多鍍層銀線(xiàn)的掃描式電子顯微鏡影像圖(scanningelectronicmicroscopeimage,SEM);圖16為實(shí)施例7的多鍍層銀線(xiàn)的背向式散射電子影像圖(back-scatteredelectronimage,BSE);圖17為實(shí)施例7的多鍍層銀線(xiàn)中氧成分的元素分析圖;圖18為實(shí)施例7的多鍍層銀線(xiàn)中銀成分的元素分析圖;圖19為實(shí)施例7的多鍍層銀線(xiàn)中鈀成分的元素分析圖;圖20為實(shí)施例7的多鍍層銀線(xiàn)中金成分的元素分析圖。具體實(shí)施方式以下配合說(shuō)明書(shū)附圖及本發(fā)明的較佳實(shí)施例,進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段。以下,將通過(guò)具體實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式,本領(lǐng)域技術(shù)人員可經(jīng)由本說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明所能達(dá)成的優(yōu)點(diǎn)與功效,并且在不悖離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾與變更,以施行或應(yīng)用本發(fā)明的內(nèi)容。實(shí)施例1至14:多鍍層銀線(xiàn)實(shí)施例1至14的多鍍層銀線(xiàn)大致上采用如下述的方法所制得:首先,利用連續(xù)鑄造的方式制作直徑為8mm的銀合金棒狀材料,再通過(guò)一系列的伸線(xiàn)機(jī)進(jìn)行伸線(xiàn),先利用粗拉工藝(線(xiàn)速設(shè)定為10m/min)將銀合金棒狀材料直徑縮小至1.14mm,再以較快速的重拉伸線(xiàn)機(jī)(線(xiàn)速設(shè)定為50m/min),將銀合金棒狀材料的直徑縮小至0.23mm,得到經(jīng)伸線(xiàn)的銀合金芯材。其中,該銀合金芯材包含89.1wt%的銀、7.4wt%的金及3.5wt%的鈀。接著,于400℃的退火溫度及10m/min的線(xiàn)速下,對(duì)前述經(jīng)伸線(xiàn)的銀合金芯材進(jìn)行第一次退火熱處理,以避免銀合金芯材內(nèi)部因伸線(xiàn)加工而殘留大量的應(yīng)力,得到經(jīng)退火的芯材。在進(jìn)行后續(xù)電鍍工藝前,先依序以堿洗(脫脂)及酸洗(化學(xué)研磨)方式清潔經(jīng)退火的芯材表面;接著,以6m/min的線(xiàn)速,對(duì)前述經(jīng)退火的芯材進(jìn)行三階段的電鍍工藝, 詳細(xì)電鍍制作流程包括:先以0.2A的電流、濃度為1g/L的金電鍍液,于經(jīng)退火的芯材上形成預(yù)鍍金層;經(jīng)水洗步驟后再以1.1A的電流、濃度為5g/L的鈀電鍍液,于預(yù)鍍金層上形成鍍鈀層;經(jīng)水洗步驟后再以0.66A的電流、濃度為5g/L的金電鍍液,于鍍鈀層上再形成鍍金層,以制得該多鍍層母線(xiàn)。所述多鍍層母線(xiàn)由內(nèi)而外依序包含前述經(jīng)退火的芯材、預(yù)鍍金層、鍍鈀層及鍍金層,各實(shí)施例于經(jīng)退火的芯材外依序電鍍而成的預(yù)鍍金層、鍍鈀層及鍍金層的厚度如下表1所示。而后,以100m/min的線(xiàn)速,將多鍍層母線(xiàn)的線(xiàn)徑先伸線(xiàn)至0.0337mm,再伸線(xiàn)至0.0175mm,得到經(jīng)伸線(xiàn)的多鍍層母線(xiàn)。最后,于575℃的退火溫度及100m/min的線(xiàn)速下,對(duì)前述經(jīng)伸線(xiàn)的多鍍層母線(xiàn)進(jìn)行第二次退火熱處理,即完成多鍍層銀線(xiàn)的制作。該多鍍層銀線(xiàn)中包含經(jīng)退火的芯材、擴(kuò)散層及鍍金層。于此,本實(shí)驗(yàn)選用實(shí)施例1、2、5、7、8、11及12的多鍍層銀線(xiàn)作為待測(cè)樣品,利用穿透式電子顯微鏡上加裝的X光能譜散布分析儀(energydispersivespectrometer,EDS),判定所述的多鍍層銀線(xiàn)中的鍍層結(jié)構(gòu)分布。以上述實(shí)施例的多鍍層銀線(xiàn)的EDS線(xiàn)掃描圖為例,請(qǐng)參閱圖1A至圖1C、圖2A至圖2C、圖3A至圖3C、圖4、圖5A至圖5C、圖6A至圖6C、圖7A至圖7C所示,由該等EDS線(xiàn)掃描圖中,以未偵測(cè)得到任何金元素存在及金訊號(hào)曲線(xiàn)逐漸增加的斜線(xiàn)的中間值所對(duì)應(yīng)的距離差量測(cè)得到上述多鍍層銀線(xiàn)中擴(kuò)散層的厚度,另以金訊號(hào)曲線(xiàn)逐漸增加及逐漸減少的二斜線(xiàn)的中間值所對(duì)應(yīng)的距離差量測(cè)得到上述多鍍層銀線(xiàn)中鍍金層的厚度,其結(jié)果如下表2所示。經(jīng)由上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí),通過(guò)對(duì)經(jīng)伸線(xiàn)的多鍍層母線(xiàn)進(jìn)行第二次退火熱處理后,包覆于經(jīng)退火的芯材外圍的預(yù)鍍金層和鍍鈀層之間會(huì)發(fā)生交互擴(kuò)散現(xiàn)象而轉(zhuǎn)變成為擴(kuò)散層,形成于經(jīng)退火的芯材與鍍金層之間,以令多鍍層銀線(xiàn)具有較佳的線(xiàn)材作業(yè)性。據(jù)此,經(jīng)第二次退火熱處理后,該等多鍍層銀線(xiàn)由內(nèi)而外依序包含經(jīng)退火的芯材、擴(kuò)散層及鍍金層,該擴(kuò)散層同時(shí)含有金與鈀成分。比較例1:無(wú)鍍層銀線(xiàn)本比較例大致上采用如同上述實(shí)施例1至14的方法得到經(jīng)伸線(xiàn)的銀合金芯材,并于400℃的退火溫度及10m/min的線(xiàn)速下,對(duì)經(jīng)伸線(xiàn)的銀合金芯材進(jìn)行退火熱處理,得到線(xiàn)徑為0.23mm的無(wú)鍍層銀線(xiàn)。所述無(wú)鍍層銀線(xiàn)的組成與上述實(shí)施例1至14的銀合金芯材相同,即比較例1中無(wú)鍍層銀線(xiàn)亦包含89.1wt%的銀、7.4wt%的金及3.5wt%的鈀,但其表面上并未鍍覆有任何金屬層。比較例2至5:?jiǎn)五儗鱼y線(xiàn)比較例2至5大致上采用如同上述實(shí)施例1至14的方法得到線(xiàn)徑為0.23mm的經(jīng)退火的芯材,于經(jīng)堿洗及酸洗清潔芯材表面后,再以6m/min的線(xiàn)速、0.66A的電流、濃度為5g/L的金電鍍液,直接于經(jīng)退火的芯材的外圍形成單一鍍金層,得到單鍍層母線(xiàn)。最后,以100m/min的線(xiàn)速,將單鍍層母線(xiàn)的線(xiàn)徑先伸線(xiàn)至0.0337mm,再伸線(xiàn)至0.0175mm,得到經(jīng)伸線(xiàn)的單鍍層母線(xiàn);再于575℃的退火溫度及100m/min的線(xiàn)速下,對(duì)前述經(jīng)伸線(xiàn)的單鍍層母線(xiàn)進(jìn)行第二次退火熱處理,即完成比較例2至5的單鍍層銀線(xiàn)的制作。所述單鍍層母線(xiàn)包含前述經(jīng)退火的芯材及單一鍍金層,該經(jīng)退火的芯材的組成與上述實(shí)施例1至14的銀合金芯材相同,即比較例2至5中經(jīng)退火的芯材亦包含89.1wt%的銀、7.4wt%的金及3.5wt%的鈀;比較例2至5中單一鍍金層的厚度分別如下表1所示。比較例6:雙鍍層銀線(xiàn)比較例6大致上采用如同上述實(shí)施例1至14的方法得到線(xiàn)徑為0.23mm的經(jīng)退火的芯材,于經(jīng)堿洗及酸洗清潔芯材表面后,先以1.1A的電流、濃度為5g/L的鈀電鍍液,于經(jīng)退火的芯材上的外圍形成鍍鈀層,經(jīng)水洗后再以6m/min的線(xiàn)速、0.66A的電流、濃度為5g/L的金電鍍液,于鍍鈀層上形成鍍金層,得到雙鍍層母線(xiàn)。最后,以100m/min的線(xiàn)速,將雙鍍層母線(xiàn)的線(xiàn)徑先伸線(xiàn)至0.0337mm,再伸線(xiàn)至0.0175mm,得到經(jīng)伸線(xiàn)的雙鍍層母線(xiàn);再于575℃的退火溫度及100m/min的線(xiàn)速下,對(duì)前述經(jīng)伸線(xiàn)的雙鍍層母線(xiàn)進(jìn)行第二次退火熱處理,即完成比較例6的雙鍍層銀線(xiàn)的制作。所述雙鍍層母線(xiàn)由內(nèi)而外依序包含前述經(jīng)退火的芯材、鍍鈀層及鍍金層,該經(jīng)退火的芯材的組成與上述實(shí)施例1至14的銀合金芯材相同,但本比較例的雙鍍層母線(xiàn)中經(jīng)退火的芯材與鍍鈀層之間并未形成有預(yù)鍍金層。即,比較例6中經(jīng)退火的芯材亦包含89.1wt%的銀、7.4wt%的金及3.5wt%的鈀;其鍍鈀層及鍍金層的厚度分別如下 表1所示。比較例7至13:多鍍層銀線(xiàn)比較例7至13大致上采用如同上述實(shí)施例1至14的方法制備多鍍層銀線(xiàn),其不同之處僅在于各比較例中預(yù)鍍金層、鍍鈀層及鍍金層的厚度值有所不同,比較例7至13的厚度值亦列于下表1所示。表1:于制作實(shí)施例1至14的多鍍層銀線(xiàn)、比較例1的無(wú)鍍層銀線(xiàn)、比較例2至5的單鍍層銀線(xiàn)、比較例6的雙鍍層銀線(xiàn)及比較例7至13的多鍍層銀線(xiàn)的工藝中,各樣品電鍍于經(jīng)退火的芯材外的預(yù)鍍金層、鍍鈀層及鍍金層的厚度以及于所制成實(shí)施例1至14的多鍍層銀線(xiàn)、比較例1的無(wú)鍍層銀線(xiàn)、比較例2至5的單鍍層銀線(xiàn)、比較例6的雙鍍層銀線(xiàn)及比較例7至13的多鍍層銀線(xiàn)的特性分析結(jié)果。表1表2:實(shí)施例1、2、5、7、8、11及12的多鍍層銀線(xiàn)中鍍金層及擴(kuò)散層的厚度量測(cè)結(jié)果。鍍金層厚度擴(kuò)散層厚度實(shí)施例194nm36nm實(shí)施例294nm52nm實(shí)施例5116nm36nm實(shí)施例7117nm40nm實(shí)施例8126nm60nm實(shí)施例11134nm58nm實(shí)施例12148nm64nm試驗(yàn)例1:抗腐蝕性本試驗(yàn)例是以前述方法所得的實(shí)施例1至14的多鍍層銀線(xiàn)、比較例1的無(wú)鍍層銀線(xiàn)、比較例2至5的單鍍層銀線(xiàn)、比較例6的雙鍍層銀線(xiàn)及比較例7至13的多鍍層銀線(xiàn)作為待測(cè)樣品,并經(jīng)由如下所述的開(kāi)蓋測(cè)試法評(píng)估其抗腐蝕性:將各待測(cè)樣品(經(jīng)打線(xiàn)后再進(jìn)行封裝的樣品)置于預(yù)熱加熱板上,將發(fā)煙硝酸滴在封裝材進(jìn)行蝕刻,再以丙酮沖洗待測(cè)樣品,重復(fù)相同的處理步驟后,即可將封裝材移除,最后再觀察各待測(cè)樣品經(jīng)開(kāi)蓋測(cè)試后的線(xiàn)表狀況。各待測(cè)樣品經(jīng)開(kāi)蓋測(cè)試后發(fā)生斷線(xiàn)的機(jī)率由下述計(jì)算方式所得:線(xiàn)材斷線(xiàn)率(%)=封裝斷線(xiàn)數(shù)目(條)/總封裝線(xiàn)材數(shù)目(條)×100%于上表1中,以“○”代表經(jīng)上述方法所計(jì)算而得的線(xiàn)材斷線(xiàn)率為0%,代表其抗腐蝕性佳;以“Δ”代表線(xiàn)材斷線(xiàn)率≦10%,代表抗腐蝕性差;以“X”代表線(xiàn)材斷線(xiàn)率>10%,代表抗腐蝕性極差。亦即,線(xiàn)材斷線(xiàn)率越高表示待測(cè)樣品的抗腐蝕性愈低。進(jìn)一步以實(shí)施例7的多鍍層銀線(xiàn)、比較例1的無(wú)鍍層銀線(xiàn)、比較例2及4的單鍍層銀線(xiàn)及比較例10的多鍍層銀線(xiàn)的開(kāi)蓋測(cè)試圖為例;由圖8至圖11中皆可觀察到有嚴(yán)重?cái)嗑€(xiàn)的情形,故由上述計(jì)算式可分別計(jì)算得到比較例1、2、4及10的線(xiàn)材斷線(xiàn)率分別為100%、45%、39%及7%,表明比較例1的無(wú)鍍層銀線(xiàn)、比較例2及4的單鍍層銀線(xiàn)及比較例10的多鍍層銀線(xiàn)皆無(wú)法獲得所需的抗腐蝕性;反觀圖12,則可明顯觀察到完整的細(xì)線(xiàn)存在,顯示實(shí)施例7的多鍍層銀線(xiàn)具有絕佳的抗腐蝕性,故其線(xiàn)材斷線(xiàn)率為0%。如上表1所示,比較例1的無(wú)鍍層銀線(xiàn)的表面因未鍍覆任何金屬層,而比較例2至5的單鍍層銀線(xiàn)因僅具有單一鍍金層包覆于經(jīng)退火的芯材外,故比較例1的無(wú)鍍層銀線(xiàn)及比較例2至5皆無(wú)法提供所需的抗腐蝕性,致使其等經(jīng)開(kāi)蓋測(cè)試后發(fā)生嚴(yán)重?cái)嗑€(xiàn)的問(wèn)題;而比較例6的雙鍍層銀線(xiàn)及比較例7至12的多鍍層銀線(xiàn)雖于經(jīng)退火的芯材及鍍金層之間再設(shè)置了一層鍍鈀層或預(yù)鍍金層及鍍鈀層的二層結(jié)構(gòu),但卻未進(jìn)一步控制預(yù)鍍金層及鍍鈀層的厚度,致使比較例6的雙鍍層銀線(xiàn)及比較例7至12的多鍍層銀線(xiàn)仍無(wú)法具備足夠的抗腐蝕性,亦無(wú)法具體避免經(jīng)開(kāi)蓋測(cè)試后發(fā)生斷線(xiàn)的可能性。反觀本發(fā)明實(shí)施例1至14的多鍍層銀線(xiàn),其則具備相當(dāng)優(yōu)異的抗腐蝕性,故該等多鍍層銀線(xiàn)經(jīng)開(kāi)蓋測(cè)試后并未發(fā)生斷線(xiàn)的情形。經(jīng)由上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí),通過(guò)進(jìn)一步在經(jīng)退火的芯材及鍍金層之間再設(shè)置一層鍍鈀層,所述的鍍鈀層可作為擴(kuò)散阻障層,抑制經(jīng)退火的芯材及/或預(yù)鍍金層中銀成分與鍍金層中金成分之間的擴(kuò)散現(xiàn)象;且通過(guò)進(jìn)一步控制預(yù)鍍金層、鍍鈀層及鍍金層的個(gè)別厚度,更能令多鍍層銀線(xiàn)具備相當(dāng)優(yōu)異的抗腐蝕性,使本發(fā)明的多鍍層銀線(xiàn)能獲得如現(xiàn)有技術(shù)中純金線(xiàn)的抗腐蝕性。試驗(yàn)例2:結(jié)球穩(wěn)定性本試驗(yàn)例也是以上述方法所得的實(shí)施例1至14的多鍍層銀線(xiàn)、比較例1的無(wú)鍍層銀線(xiàn)、比較例2至5的單鍍層銀線(xiàn)、比較例6的雙鍍層銀線(xiàn)及比較例7至13的多鍍層銀線(xiàn)作為待測(cè)樣品,各待測(cè)樣品分別取1200條重復(fù)進(jìn)行以下步驟:將各穿過(guò)焊合磁嘴的待測(cè)樣品裸露的端部,利用熱音波焊接機(jī)(型號(hào):K&SIConn),以電極放電的方式,熔融期間通入純氮?dú)獗Wo(hù),將該待測(cè)樣品的端部加熱熔融成球狀狀態(tài)的金屬球(freeairball,F(xiàn)AB)。其中,自電極放電至成熔球的過(guò)程又稱(chēng)放電結(jié)球(electricflame-off,EFO),各待測(cè)樣品總共重復(fù)打1200顆金屬球。待前述金屬球冷卻后,再自各待測(cè)樣品的延伸方向俯視該等金屬球,當(dāng)其中金屬球于水平面的第一方向的徑寬與垂直該第一方向的第二方向的徑寬間的比值小于0.95或大于1.05時(shí),判定該金屬球的結(jié)球穩(wěn)定性失效。于上表1中,以“◎”表示各待測(cè)樣品所打出的1200顆金屬球中沒(méi)有任何一個(gè)金屬球的結(jié)球穩(wěn)定性失效;以“○”表示示各待測(cè)樣品所打出的1200顆金屬球中有1至5個(gè)金屬球的結(jié)球穩(wěn)定性失效:以“X”表示示各待測(cè)樣品所打出的1200顆金屬球中有6個(gè)或6個(gè)以上金屬球的結(jié)球穩(wěn)定性失效。此外,本試驗(yàn)例更進(jìn)一步選用實(shí)施例7的多鍍層銀線(xiàn)及比較例2的單鍍層銀線(xiàn)作為待測(cè)樣品,另采用如上述的試驗(yàn)方法進(jìn)行打線(xiàn)測(cè)試,再以光學(xué)顯微鏡觀察各待測(cè)樣品的結(jié)球穩(wěn)定性,進(jìn)而評(píng)估其等的打線(xiàn)作業(yè)性。如圖13所示,比較例2的單鍍層銀線(xiàn)所觀察得到的金屬球球形有偏離的情形,顯示其結(jié)球穩(wěn)定性較差;反觀圖14所示,實(shí)施例7的多鍍層銀線(xiàn)所觀察得到的金屬球球形完整,顯示其在氮?dú)鈿夥罩心塬@得良好的結(jié)球穩(wěn)定性。如上表1所示,相較于比較例1的無(wú)鍍層銀線(xiàn)及比較例2至5的單鍍層銀線(xiàn),實(shí)施例1至14的多鍍層銀線(xiàn)經(jīng)打線(xiàn)后所形成的金屬球球形的穩(wěn)定性較佳;進(jìn)一步比較比較例13與實(shí)施例1至14的多鍍層銀線(xiàn)的結(jié)球穩(wěn)定性結(jié)果可知,過(guò)厚的預(yù)鍍金層反而會(huì)降低其結(jié)球穩(wěn)定性,甚而劣化該多鍍層銀線(xiàn)的可靠性。試驗(yàn)例3:推拉力本試驗(yàn)例也是以上述方法所得的實(shí)施例1至14的多鍍層銀線(xiàn)、比較例1的無(wú)鍍層銀線(xiàn)、比較例2至5的單鍍層銀線(xiàn)、比較例6的雙鍍層銀線(xiàn)及比較例7至13的多鍍層銀線(xiàn)作為待測(cè)樣品,將各待測(cè)樣品經(jīng)打線(xiàn)工藝而形成的金屬球分別與鋁墊片接合后,使用推球試驗(yàn)機(jī)(廠牌名稱(chēng):DAGE,型號(hào)dage4000),并設(shè)定推球試驗(yàn)機(jī)的推刀荷重為250g,對(duì)金屬球進(jìn)行推球測(cè)試。當(dāng)所測(cè)得的推力小于15gf時(shí),則判定失效。各待測(cè)樣品重復(fù)進(jìn)行100次實(shí)驗(yàn)后,統(tǒng)計(jì)總失效次數(shù)。于上表1中,以“○”表示該待測(cè)樣品于100組實(shí)驗(yàn)中未發(fā)生任何失效情形,以 “X”表示該待測(cè)樣品于100組實(shí)驗(yàn)中發(fā)生1次以上失效情形。如上表1所示的推拉力分析結(jié)果可知,當(dāng)未形成鍍鈀層或未妥善控制鍍鈀層的厚度時(shí),所制成比較例1的無(wú)鍍層銀線(xiàn)及比較例2至5的單鍍層銀線(xiàn)與比較例7至10的多鍍層銀線(xiàn)易發(fā)生接合強(qiáng)度不足而失效的情形;此外,當(dāng)預(yù)鍍金層的厚度過(guò)厚時(shí),比較例13的多鍍層銀線(xiàn)亦會(huì)發(fā)生如前述失效的問(wèn)題。經(jīng)由上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí),通過(guò)適當(dāng)控制預(yù)鍍金層及鍍鈀層的厚度,能確保實(shí)施例1至14的多鍍層銀線(xiàn)接合于鋁墊片上具備足夠的接合強(qiáng)度,避免多鍍層銀線(xiàn)與鋁墊片的鍵結(jié)發(fā)生失效的情形,從而獲得較佳的可靠度。試驗(yàn)例4:金屬覆蓋率本試驗(yàn)例也是以上述方法所得的實(shí)施例1至14的多鍍層銀線(xiàn)、比較例1的無(wú)鍍層銀線(xiàn)、比較例2至5的單鍍層銀線(xiàn)、比較例6的雙鍍層銀線(xiàn)及比較例7至13的多鍍層銀線(xiàn)作為待測(cè)樣品,將各待測(cè)樣品經(jīng)打線(xiàn)工藝形成100顆金屬球而與鋁墊片接合后,在利用酸蝕的方式針對(duì)鋁墊或多鍍層銀線(xiàn)進(jìn)行蝕刻,以觀測(cè)鋁墊片與金屬球的殘余鍍層銀合金面積比例,金屬線(xiàn)與金屬墊在打線(xiàn)接合過(guò)程中會(huì)在界面處形成一層介金屬化合物(intermetalliccompound,IMC),其會(huì)影響線(xiàn)材與金屬墊之間的接合能力,亦為影響電子材料可靠度的關(guān)鍵因素。當(dāng)金屬覆蓋率越大時(shí),表示金屬球的接合能力越好。于上表1中,以“○”表示金屬覆蓋率大于90%,顯示該待測(cè)樣品的接合能力佳;以“Δ”表示金屬覆蓋率介于80%至90%,顯示該待測(cè)樣品的接合能力差;以“X”表示金屬覆蓋率小于80%,顯示該待測(cè)樣品的接合能力極差。如上表1所示,比較例1的無(wú)鍍層銀線(xiàn)的表面因未鍍覆任何金屬層,而比較例2至5的單鍍層銀線(xiàn)因僅具有單一鍍金層包覆于經(jīng)退火的芯材外,故比較例1的無(wú)鍍層銀線(xiàn)及比較例2至5的單鍍層銀線(xiàn)皆存在接合能力不足的問(wèn)題;而比較例6的雙鍍層銀線(xiàn)及比較例7至12的多鍍層銀線(xiàn)因未進(jìn)一步控制預(yù)鍍金層及鍍鈀層的厚度,致使比較例6的雙鍍層銀線(xiàn)及比較例7至12的多鍍層銀線(xiàn)亦無(wú)法提供足夠的接合能力,無(wú)法完全杜絕失效的可能性發(fā)生。相較之下,實(shí)施例1至14的多鍍層銀線(xiàn)則能與金屬墊之間具備良好的接合能力,進(jìn)而提升多鍍層銀線(xiàn)應(yīng)用于電子產(chǎn)品的可靠度。試驗(yàn)例5:結(jié)球元素分析本試驗(yàn)例選用如上述實(shí)施例7的多鍍層銀線(xiàn)作為待測(cè)樣品,并經(jīng)由如上述試驗(yàn)例 2所述的方法,于氮?dú)鈿夥罩羞M(jìn)行打線(xiàn)測(cè)試,再以?huà)呙枋诫娮语@微鏡觀察實(shí)施例7的多鍍層銀線(xiàn)經(jīng)打線(xiàn)工藝后的橫截面結(jié)構(gòu);另以電子微探分析儀(electronprobeX-raymicroanalyzer,EPMA,型號(hào):JEOLJXA-8900R)分析實(shí)施例7的多鍍層銀線(xiàn)經(jīng)打線(xiàn)后所燒成的金屬球的成分分布情形。請(qǐng)參閱圖15所示,其為實(shí)施例7的多鍍層銀線(xiàn)經(jīng)打線(xiàn)工藝后的表面形貌圖;再者,由圖16中可觀察到實(shí)施例7的多鍍層銀線(xiàn)經(jīng)打線(xiàn)后所燒成的金屬球中存在有成分不同的層狀結(jié)構(gòu)。尤其,如圖17所示,經(jīng)打線(xiàn)工藝后,該金屬球或多鍍層銀線(xiàn)中皆未偵測(cè)到有氧的訊號(hào),顯示該多鍍層銀線(xiàn)能獲得極佳的抗氧化性,進(jìn)而提升其可靠度;再如圖18至圖20所示,該多鍍層銀線(xiàn)經(jīng)打線(xiàn)后仍有擴(kuò)散層(含有金與鈀)及鍍金層包覆其內(nèi)的銀合金芯材,顯示金屬球內(nèi)仍存在部分未被熔融的擴(kuò)散層及鍍金層保護(hù)多鍍層銀線(xiàn)中的銀合金芯材,故能有效避免多鍍層銀線(xiàn)被腐蝕液所侵蝕。由上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可再次驗(yàn)證,通過(guò)上述擴(kuò)散層及鍍金層的結(jié)構(gòu),可有效隔絕多鍍層銀線(xiàn)中的銀成分與外界環(huán)境接觸,從而提升實(shí)施例7的多鍍層銀線(xiàn)的打線(xiàn)作業(yè)性及可靠度,并有效降低多鍍層銀線(xiàn)在封裝工藝中形成缺陷。綜觀上述試驗(yàn)例1至5的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,本發(fā)明利用前述制法所制成的多鍍層銀線(xiàn)不但能具備極佳的結(jié)球穩(wěn)定性、足夠的推拉力及金屬覆蓋率從而提升打線(xiàn)作業(yè)性外,尤其,本發(fā)明的多鍍層銀線(xiàn)更能有效隔絕其芯材中銀成分與外界環(huán)境接觸,使該多鍍層銀線(xiàn)具有絕佳的抗腐蝕性,并且避免于封裝工藝中形成缺陷,從而提高其可靠度,以令本發(fā)明的多鍍層銀線(xiàn)能適用于安全性需求較高的車(chē)用晶片等領(lǐng)域中。以上所述僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并非對(duì)本發(fā)明做任何形式上的限制,雖然本發(fā)明已經(jīng)以較佳實(shí)施例公開(kāi)如上,然而并非用以限定本發(fā)明,任何熟悉本專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi),當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例,但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容,依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何的簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾,均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3