高可靠性键合铜线-MaxsoftHR介绍

在半导体传统封装领域，一直以来都是以按键合金线为主。但随着近些年来黄金价格的不断上涨，为了降低材料成本，更多客户选择使用如下的材料来代替金线。是早期以纯铜线为主，但纯铜线在使用过程中存在一些应用问题，如容易氧化、二焊点工艺窗口小、故障等后来，随着钯金铜线的成功研发，在更多领域里取代了纯铜线的应用。但钯金铜线仍然使用了钯和金等贵金属，这限制了其价格的进一步降低市场呼吁需要满足高可靠性要求，但要付出代价的键合线产品。因此，贺利氏推出了高可靠性的合金铜线MaxsoftHR。

MaxsoftHR的铜含量为99%，剩余部分为其他微量元素的掺杂，这款产品既可以改善纯铜线在应用方面的不足，同时成本方面会比帕帕铜线额外优势。以下会围绕着产品作业性、可靠性等几大方面给大家详细介绍。

在介绍这款产品之前，我们先来了解一下不同材料与铝焊盘结合后的可靠性表现，不难看出如果我们要提升铜线的可靠性，一定要提升材料的抗腐蚀能力。

图表1. 系数表现汇总

1．第一焊点球型对比，传统纯铜线由于其晶粒结构的不均匀，经常会出现一些不规则模型，由于MaxsoftHR经过微量掺杂元素的改进，形成晶粒结构的均一性非常好，从而显得非常圆润，特别适合小型产品的应用。

图表2. FAB晶粒结构及第一焊点模型对比

2.第一焊点对Pad的冲击对比，结果显示MaxsoftHR出现弹坑的比例低于钯铜线，基本与纯铜线保持一致，所以，客户如果在使用钯铜线很容易出现弹坑的情况下可以，考虑使用本文铜线。

图表3 弹坑标准及结果

3.第二焊点工艺窗口对比，MaxsoftHR工艺窗口比较宽泛，远大于传统的纯铜线，其窗口大小与PD铜线相当，只是没有完全重合，所以在更换PD铜线时需要调整二焊点参数；二焊点的拉力值流行纯铜线与钯铜线之间。

图表4. 第二焊点工艺窗口及拉力值对比

4. 腐蚀方面，MaxsoftHR含有特殊的掺杂元素，表面会形成一层薄薄的钝化层，从而提升了抵抗有害物质腐蚀的能力，参见图表6；另外，腐蚀的发生通常会沿着随着晶界展开，如果晶界变得更细小、更致密，同样会提升抗腐蚀的能力，MaxsoftHR的晶界出现此类特征，所以，抗腐蚀的能力会显着提升。

图表6. 晶界腐蚀

以下是0.7mil线径，客户端的可靠性测试结果汇总，可以看出MaxsoftHR这条线是能满足汽车电子的可靠性要求。

 图表7. MaxsoftHR可靠性结果汇总

5.其他物理特性及电特性与金线、银合金及铜线的对比，这里汇总了材料的关键性能指标，其中包括导电阻率与4N铜线相当，FAB硬度低于钯铜线，打开真空包装后的使用寿命是10天等。

图表8.物理及电特性对比表

MaxsoftHR关键特性及优势：

• 可靠性的表现，可以满足车规级产品的需求。
• 改善了纯铜线的焊接性/作业性。
• 打开真空包装后的使用寿命为10天。
• 成本減金屬。

目前这款产品已经在车规级产品上实现量产，欢迎大家咨询、了解，贺利氏电子依托其强大的研发实力及持续不断的研发投入，定会为广大客户提供更加卓越的产品，助力传统封装持续发展！

注：文稿由贺利氏电子提供。