TW202323542A - 接合線及半導體裝置 - Google Patents

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滝川圭美
棚橋央
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Abstract

本發明提供一種長期可靠性優異，且能夠使FAB與電極接觸而被壓扁時之形狀成為良好之圓形的接合線。 本發明之接合線中，In之含量為0.005質量%以上2.0質量%以下，選自Au及Pd之1種或2種元素之合計含量為0.005質量%以上2.0質量%以下，選自Bi及Cu之1種或2種以上之元素之合計含量為5質量ppm以上500質量ppm以下，選自由Ca、Mg、Ge、Y、Nd、Sm、Gd、La及Ce所組成之群中之1種或2種以上之元素之合計含量為0質量ppm以上500質量ppm以下，其餘部分包含Ag。

Description

接合線及半導體裝置
本發明係關於一種以Ag(銀)作為主成分之接合線及半導體裝置。
半導體元件上之電極與基板之電極之接線等所使用之接合線一般非常細，因此由導電性良好且加工性優異之金屬材料來製造。尤其是就化學穩定性或大氣中之操作容易性而言，自先前以來一直廣泛使用以Au(金)作為主成分之接合線。但是，以Au作為主成分之接合線由於質量之99%以上為Au，故價格非常高。
因此，亦提出了以Ag(銀)作為主成分之接合線。與Au相比，Ag雖然價格低廉，但以Ag作為主成分之接合線之長期可靠性或對周圍溫度變化之耐受性(熱循環性)較差。為了解決該問題，如下述專利文獻1所記載，提出了將In(銦)、Ga(鎵)、Cd(鎘)等元素添加至主成分Ag中而使長期可靠性提昇之接合線。
且說，於球焊中，在將藉由放電加熱等而形成於接合線之前端之無空氣焊球(以下簡稱為FAB)壓抵於電極而壓扁後，施加熱能及振動能量進行第一(1st)接合。於第一接合後，將接合線之外周面壓抵於另一電極，進行第二(2nd)接合。近年來，隨著半導體元件之高密度化，電極之微間距化不斷發展，要求將FAB壓抵於電極而被壓扁時所形成之第一接合部之形狀控制為圓形而防止鄰接之電極間之短路。但是，下述專利文獻1之接合線存在難以控制第一接合部之形狀，難以應對微間距化之問題。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第6207793號
[發明所欲解決之問題]
本發明係鑒於上述情況而完成者，目的在於提供一種接合線，其以Ag作為主成分，長期可靠性良好，並且能夠使FAB與電極接觸而被壓扁時之形狀成為良好之圓形。 [解決問題之技術手段]
為了解決上述課題，本發明之接合線中，In之含量為0.005質量%以上2.0質量%以下，選自Au及Pd之1種或2種元素之合計含量為0.005質量%以上2.0質量%以下，選自Bi及Cu之1種或2種以上之元素之合計含量為5質量ppm以上500質量ppm以下，選自由Ca、Mg、Ge、Y、Nd、Sm、Gd、La及Ce所組成之群中之1種或2種以上之元素之合計含量為0質量ppm以上500質量ppm以下，其餘部分包含Ag。
本發明之接合線中，選自由Ca、Mg、Ge、Y、Nd、Sm、Gd、La及Ce所組成之群中之1種或2種以上之元素之合計含量可設為10質量ppm以上500質量ppm以下。
本發明之接合線中，In之含量相對於Au及Pd之合計含量之比率可設為5以下。
本發明之接合線中，可含有Bi及Cu之兩種元素。 本發明之接合線中，針對線直徑為25 μm之線，於氮氣氛圍下製作線直徑之2.0倍大小之FAB時所產生之HAZ(Heat Affected Zone，熱影響區)長度可設為100 μm以下。
本發明之接合線中，自線表面起於半徑方向上至線直徑之30%為止之區域內之平均結晶粒徑相對於以線中心為中心於半徑方向上至線直徑之30%為止之區域內之平均結晶粒徑的比率可設為0.5以上5.0以下。
本發明之接合線中，當將存在於線之中心部且線半徑方向之長度相對於線長度方向之長度之比為1/10以下之結晶設為細長之晶粒時，細長之晶粒之面積於包含線中心之線長度方向之剖面所占之比率可設為40%以下。
本發明之半導體裝置係使用了上述本發明中任一項之接合線之半導體裝置。 [發明之效果]
關於本發明之以Ag作為主成分之接合線，長期可靠性良好，並且能夠使FAB與電極接觸而被壓扁時所形成之第一接合部之形狀成為良好之圓形。
以下，參照圖式，對本發明之一實施方式之接合線W及半導體裝置進行說明。
圖1所例示之半導體裝置M例如為功率IC(Integrated Circuit，積體電路)、LSI(Large Scale Integration，大型積體電路)、電晶體、BGA(Ball Grid Array package，球柵陣列封裝體)、QFN(Quad Flat Non lead package，方形扁平無引腳封裝體)、LED(發光二極體)等半導體元件1上之電極(例如Al合金電極、鎳/鈀/金被覆電極、Au被覆電極等)10與電路配線基板(引線框架、陶瓷基板、印刷基板等)2之導體配線(電極)11藉由使用接合線W之球焊法連接而成者。
半導體裝置M所使用之接合線W含有0.005質量%以上2.0質量%以下之In、0.005質量%以上2.0質量%以下之選自由Au及Pd(鈀)所組成之群中之1種或2種元素、及5質量ppm以上500質量ppm以下之選自由Bi(鉍)及Cu(銅)所組成之群中之1種或2種元素，其餘部分包含Ag。
接合線W之線徑可根據用途設為各種大小。例如，接合線W之線徑可設為5 μm以上150 μm以下。
具體而言，構成接合線W之Ag亦可含有精製上不可避免地存在之鐵(Fe)等雜質，較佳為使用純度99.9質量%以上之Ag製作構成接合線W之Ag合金。
由於接合線W含有In，故藉由於電極10上壓接熔融之FAB而形成於電極10上之第一接合部12之耐蝕性提昇，能夠改善長期可靠性。多數情況下，於半導體封裝體之電極被覆有Al(鋁)或Al合金。若將Ag與Al接合，則於接合界面處生成Ag 2Al或Ag 3Al等Ag與Al之金屬間化合物層。於接合界面處所生成之金屬間化合物層容易因水或氯自外部進入而引起第一接合部12之劣化。若接合線含有一定量之In，則能夠抑制自接合界面進入之水或氯所致之Ag與Al之金屬間化合物層之劣化，能夠提昇第一接合部12之耐蝕性。
若In之含量為0.005質量%以上，則第一接合部12之耐蝕性提昇，能夠改善長期可靠性。若In之含量為2.0質量%以下，則可將線之固有電阻維持為適當範圍。又，若In之含量為2.0質量%以下，則將電極10、11之間接線時所形成之線弧形狀不易產生不均。
藉由使接合線W含有Au及Pd之至少一種元素，第一接合部12之耐蝕性提昇，能夠改善長期可靠性。尤其是藉由除In以外還含有Au及Pd之至少一種元素，能夠將接合線W之固有電阻抑制得較小，並且第一接合部12之耐蝕性顯著提昇，能夠大幅改善長期可靠性。又，藉由含有Au及Pd之至少一種元素，能夠減小將電極10、11接線時所形成之線弧高度H(參照圖1)。
選擇了Au及Pd之1種或2種元素之合計含量較佳為0.005質量%以上2.0質量%以下。若為0.005質量%以上，則能夠改善長期可靠性，能夠減小線弧高度H。若Au及Pd之合計含量為2.0質量%以下，則貴金屬之含量較低，能夠抑制接合線之製造成本。
尤其是就能夠抑制接合線W之固有電阻並且提昇長期可靠性之方面而言，較佳為以In之含量相對於Au及Pd之合計含量之比率成為1以上5以下之方式含有Au、Pd及In，上述比率更佳為1以上3以下。
藉由使接合線W含有Bi及Cu之至少一者，能夠將第一接合部12之形狀控制為接近圓形之形狀。Bi及Cu之合計含量較佳為5質量ppm以上500質量ppm以下，更佳為5質量ppm以上100質量ppm以下，進而較佳為5質量ppm以上50質量ppm。
雖然分別單獨添加Bi及Cu亦能獲得將第一接合部12之形狀控制為接近圓形之形狀之效果，但藉由複合含有Bi與Cu，即便添加量為少量，平均結晶粒亦更為一致而成為更接近圓形之形狀。若Bi之添加量多於Cu，則能夠抑制FAB之表面產生凹凸或產生縮孔，因此更佳為含有之Bi多於Cu。
再者，本發明中，除上述Au、Pd、In、Bi及Cu以外，亦可進而追加含有選自由Ca、Mg、Ge、Y、Nd、Sm、Gd、La及Ce所組成之群(以下，有時亦稱為「選擇元素群」)中之1種或2種以上之元素。即，選擇元素群為任意成分。若該選擇元素群之合計含量為500質量ppm以下，則不會損及添加Au、Pd、In、Bi及Cu所產生之上述作用效果。又，若選擇元素群之合計含量為10質量ppm以上，則線之耐熱性提昇，並且於FAB形成時不易產生被稱為HAZ(Heat Affected Zone：受熱影響區)之晶粒較大之區域，能夠減小接線時之線弧高度H。因此，於添加選擇元素群之情形時，選擇元素群之合計含量較佳為10質量ppm以上500質量ppm以下，更佳為10質量ppm以上100質量ppm以下。
又，於添加選擇元素群之情形時，較佳為所含有之選擇元素群之合計含量多於Bi及Cu之合計含量。藉由使所含有之選自選擇元素群之元素多於Bi及Cu，能夠減小線弧高度H而不使FAB形狀之真球性變差。
繼而，對棒狀錠進行拉線加工而縮徑至達到特定直徑，製成接合線。再者，亦可視需要於拉線加工中途進行軟化熱處理。
繼而，於進行拉線加工至特定直徑後，視需要使其於熱處理爐中移行而進行調質熱處理，獲得接合線。
本實施方式之接合線中，In之含量為0.005質量%以上2.0質量%以下，選自Au及Pd之1種或2種元素之合計含量為0.005質量%以上2.0質量%以下，選自Bi及Cu之1種或2種以上之元素之合計含量為5質量ppm以上500質量ppm以下，其餘部分包含Ag，因此能夠使長期可靠性或熱循環性良好，並且減小接線時所形成之線弧高度，或提昇線弧形狀之穩定性，或提昇與電極之接合部分之形狀之穩定性。
於本實施方式之接合線W中，亦可追加含有選自由Ca、Mg、Ge、Y、Nd、Sm、Gd、La及Ce所組成之群中之1種或2種以上之元素，該等元素之合計含量較佳為10質量ppm以上500質量ppm以下。藉由除Au、Pd、In、Bi及Cu以外，進而追加含有選自由Ca、Mg、Ge、Y、Nd、Sm、Gd、La及Ce所組成之群中之1種或2種以上之元素，能夠提昇線之強度或耐熱性，提昇熱循環性。
又，於本實施方式之接合線中，在氮氣氛圍下製作具有線直徑之2.0倍直徑之FAB時所產生之HAZ長度可設為100 μm以下。藉由設為此種長度，能夠將接線時所形成之線弧高度設定得較小，能夠實現半導體裝置之薄型化。
再者，HAZ長度可藉由使用通用型電子顯微鏡對接合線進行外觀觀察來測定。
又，關於本實施方式之接合線，於如圖2所示之接合線之包含線中心C之長度方向之剖面之SEM圖像中，將以線中心C為中心於半徑方向上至線直徑之30%為止之區域(隔著線中心C於半徑方向兩側至線直徑之15%為止之區域)R1內之平均結晶粒徑設為D1，將自線表面起於半徑方向上至線直徑之30%為止之區域R2內之平均結晶粒徑設為D2，D2相對於D1之比率P(＝D2/D1)可設為0.5以上5.0以下。於此種情形時，能夠將FAB壓抵於電極而被壓扁時所形成之第一接合部12之形狀控制為接近圓形之形狀。
再者，本說明書中之平均結晶粒徑可藉由下述式(1)來求出。 [數1] 平均結晶粒徑＝
Figure 02_image001
式(1)
式(1)中，N係自如圖2所示之接合線之剖面SEM圖像任意選擇於線之長度方向上為線直徑之3～4倍長度之區域，於所選擇之區域內存在之晶粒之個數。S係如上所述所選擇之區域之面積。
本發明之接合線中，當將存在於線之中心部且線半徑方向之長度相對於線長度方向之長度之比為1/10以下之結晶設為細長之晶粒時，於如圖3所示之包含線中心C之線長度方向之剖面中，細長之晶粒之合計面積(於圖3之情形時，相當於存在於線之中心部之包含細長之晶粒的區域R3之面積)所占之比率Q可設為40%以下。於此種情形時，能夠提昇線弧形狀之穩定性。
再者，本實施方式之接合線W除用於如上所述之半導體裝置以外，亦可用作各種態樣之接合線。
以上，對本發明之實施方式進行了說明，但該等實施方式係作為示例提出者，並不意圖限定發明之範圍。該等實施方式可藉由其他各種方式來實施，可於不脫離發明主旨之範圍內進行各種省略、替換、變更。該等實施方式或其變化包含於發明之範圍或主旨內，同樣地，包含於申請專利範圍所記載之發明及與其均等之範圍內。 [實施例]
以下，藉由實施例更具體地說明本發明，但本發明並不限定於該等實施例。
使用純度99.9質量%以上之Ag原料，將如下述表1所示之組成之Ag合金熔解，藉由連續鑄造法製作棒狀錠。對所製作之棒狀錠實施拉線加工，縮徑至達到直徑25 μm，其後實施調質熱處理，獲得實施例1～11及比較例1～7之接合線。再者，實施例1～11及比較例1～7之接合線之線徑(直徑)均為25 μm。
[表1]
   No. 線組成
(%)    (ppm)
Pd Au 小計 In In/(Au＋Pd) Ca Mg Ge Y Nd Sm Gd La Ce 小計 Bi Cu 小計
實 施 例 1 0.2 0.1 0.3 0.4 1.3 155                         155 30 20 50
2 1 0.5 1.5 0.28 0.2 50    5    5             60    15 15
4    0.25 0.25 0.5 2.0                10 50 50    110    450 450
5 0.1 0.3 0.4 0.86 2.2 70       380 20             470 10    10
6 0.007    0.007 0.02 2.9    150 30                250 430    50 50
7 0.5 0.65 1.15 1.1 1.0 10       10          10    30 200    200
8 0.7 0.1 0.8 0.5 0.6          10 50    263       323 130 200 330
9 1.2 0.8 2 0.005 0.0    65 65                65 195 30 30 60
10 0.03 0.05 0.08 0.45 5.6 55       55    55 55       220 75    75
11 0.2 0.7 0.9 1 1.1    5                      5    100 100
比 較 例 1 0.1    0.1 0.25 2.5 50 100                      150    600 600
2 0.01 0.003 0.013 2.5 192.3          50          80    130 20 180 200
3 0.001 0.002 0.003 0.005 1.7       100          20 29    149 40 40 80
4 0.4 0.2 0.6 1.7 2.8 200    200    150             550 100    100
5 0.8 2 2.8 1.4 0.5                100       62 162 100 50 150
6    0.5 0.5 0.002 0.0          200                200 87    87
7 0.1 0.5 0.6 0.6 1.0             30          100 130 3    3
針對所獲得之實施例1～11及比較例1～7之接合線，進行如下(1)～(11)之評價。具體評價方法如下所述。
(1)固有電阻 關於實施例1～11及比較例1～7之各接合線，各製作3個評價用試樣，使用四端子法測定室溫下之電阻。若3個評價用試樣之固有電阻之平均值未達4.0 μΩ・cm，則具有充分之導電性，因此記為「A」，若為4.0 μΩ・cm以上，則記為「D」。
(2)線弧高度 藉由打線接合機(Kaijo股份有限公司製造，Wire bonder FB-780)，如圖4所示，以形成於電極10上之第一接合部12與在第一接合後將接合線W之外周面壓抵於電極11而形成之接合部(第二接合部)之高度相同之方式，於氮氣氛圍下進行平焊。使用光學顯微鏡，測定第二接合部之接地點至最高地點之線之高度h。若為線直徑之3～5倍之高度h，則記為「A」，若為線直徑之5～10倍之高度H，則記為「B」，若為線直徑之10倍以上之高度H，則記為「D」。
(3)FAB真球性(形成性) 藉由上述(2)中所使用之打線接合機，於氮氣氛圍下製作線直徑之1.9倍～2.1倍大小之FAB。作為FAB真球性(形成性)之評價，針對實施例及比較例之每一接合線各製作100個FAB後，藉由通用型電子顯微鏡(日本電子股份有限公司製造，JSM-6510LA)進行外觀觀察，分別測定所製作之FAB之線平行方向與垂直方向之長度。若FAB之線平行方向之長度X與垂直方向之長度Y之比(X/Y)之平均值為85%以上115%以下，則判斷為「具有真球性」，記為「A」，於上述比(X/Y)之平均值未達85%或大於115%之情形時，或者目視下不為圓形時，記為「D」。
(4)HAZ長度 藉由上述通用型電子顯微鏡對上述(3)中製作FAB之線進行外觀觀察，測定於緊靠FAB之線部分所產生之HAZ之長度，算出其平均值。若HAZ長度為100 μm以下，則記為「A」，若為100 μm以上，則記為「B」。
(5)接合線之表面區域之平均結晶粒徑相對於接合線之內部區域之平均結晶粒徑之比率P 藉由剖面試樣製作裝置(日本電子股份有限公司製造，IB-09020CP)使線之長度方向之剖面露出後，使用通用型電子顯微鏡(日本電子股份有限公司製造，JSM-6510LA)獲取線剖面之金屬組織之SEM圖像，自所獲取之SEM圖像，任意選擇於線之長度方向上為線直徑之3倍長度之區域。針對所選擇之區域，算出以線中心C為中心於半徑方向上至線直徑之30%為止之區域R1內之平均結晶粒徑D1、及自線表面起於半徑方向上至線直徑之30%為止之區域R2內之平均結晶粒徑D2，算出區域R2內之平均結晶粒徑D2相對於區域R1內之平均結晶粒徑D1之比率P。
再者，平均結晶粒徑D1係自SEM圖像測量於線之長度方向上為線直徑之3倍長度之區域R1內所存在之晶粒之個數N及區域R1之面積S，藉由上述式(1)求出。平均結晶粒徑D2係自SEM圖像測量於線之長度方向上為線直徑之3倍長度之區域R2內所存在之晶粒之個數N及區域R2之面積S，藉由上述式(1)求出。
於區域R2內之平均結晶粒徑D2相對於區域R1內之平均結晶粒徑D1之比率P為0.5以上5.0以下之情形時，記為「A」，於其以外之情形時，記為「B」。
(6)細長之晶粒之面積相對於線整體之面積之比率Q 自藉由與上述(5)相同之方法獲取之金屬組織之SEM圖像，任意選擇於線之長度方向上為線直徑之3倍長度之區域，針對所選擇之區域內存在之晶粒，分別測量線長度方向及線半徑方向之長度，算出線半徑方向之長度相對於線長度方向之長度之比。將所算出之比為1/10以下之結晶設為細長之晶粒，測量所選擇之區域內存在之細長之晶粒之合計面積(總面積)。然後，算出細長之晶粒之總面積相對於所選擇之區域之面積之比率Q。於所算出之比率Q為40%以下之情形時，記為「A」，於其以外之情形時，記為「B」。
(7)第一接合部之尺寸穩定性 藉由上述(2)中使用之打線接合機，將於氮氣氛圍下製作之100個FAB壓抵於電極，以第一接合部之直徑成為FAB之直徑之1.4倍大小之方式進行接合。使用通用型電子顯微鏡(日本電子股份有限公司製造，JSM-6510LA)測定第一接合部之正交之2個方向之直徑。關於所有的100個FAB，若第一接合部之2個方向之直徑差為2.5 μm以下，則記為「A」；上述直徑差超過2.5 μm且為5 μm以下之第一接合部即使僅為1個，亦記為「B」；上述直徑差超過5 μm之第一接合部即使僅為1個，亦認為真圓性較低，不適於微間距用途，記為「D」。
(8)熱循環試驗 使用市售之熱循環試驗裝置對藉由上述(2)中使用之打線接合機於氮氣氛圍下進行接合後進行了環氧樹脂密封之半導體試樣進行評價。溫度歷程係於-40℃下保持60分鐘後，升溫至125℃，於該溫度下保持60分鐘。將其設為1個循環，進行1000個循環之試驗。於試驗後進行電性測定，進行導通評價。評價之線數為500根，於不良率為1%以下之情形時，記為「A」，於超過1%且為3%以下之情形時，記為「B」，於超過3%之情形時，耐受性較低，因此記為「D」。
(9)高溫放置試驗(長期可靠性) 製作藉由上述(2)中使用之打線接合機於氮氣氛圍下進行接合後進行了環氧樹脂密封之半導體試樣。將使用市售之恆溫槽製作之半導體試樣於175℃下保持1000小時後，進行電性測定，進行導通評價。評價之線數為500根，於不良率為1%以下之情形時，記為「A」，於超過1%且為3%以下之情形時，記為「B」，於超過3%之情形時，耐受性較低，因此記為「D」。
(10)線弧形成性 藉由上述(2)中使用之打線接合機，於氮氣氛圍下使第一接合部與第二接合部處於相同高度，以使線弧長度(連接第一接合部與第二接合部之線之長度)為2 mm、線弧高度為200 μm之方式進行接合。自正上方觀察線弧，測量將第一接合部之中心與第二接合部之中心連結之直線與線中心C之偏移量之最大值(線中心C自上述直線朝線徑方向離得最遠之部位之線中心C與上述直線之距離)。評價之線數為500根，於線中心C自上述直線偏移20 μm以上之不良線為所評價之全部線之5%以下之情形時，記為「A」，於超過5%且為10%以下之情形時，記為「B」，於超過10%之情形時，無法穩定地形成線弧，因此記為「D」。
(11)綜合評價 將各評價中全部為「A」者記為「A」，將存在1～3個「B」者記為「B」，將存在4個以上「B」者記為「C」，只要存在1個「D」，則記為「D」。再者，於該評價中，評價為「A」者自不必說，關於評價為「B」或「C」者，基於根據半導體元件之種類而接合條件無限制之情形等使用條件，使用其能夠發揮本發明之作用效果。
[表2]
   No. (1) 固有電阻(×10 -8Ω•m) (2) 線弧高度 (3) FAB真球性 (形成性) (4) HAZ 長度 (5) 平均結晶粒徑之比率P (6) 細長之晶粒之面積比率Q (7) 第一接合部之尺寸穩定性 (8) 熱循環試驗 (9) 高溫放置試驗(HTST) (10) 線弧形成性 (11) 綜合評價
實 施 例 1 A A A A A A A A A A A
2 A A A B B A B A A A B
4 A A A A A A B A A A B
5 A A A A B B B A A A B
6 A A A A B B B A B A C
7 A A A B A A B A A A B
8 A A A A A A A A A A A
9 A A A A A A A A B A B
10 A A A A B B B A A B C
11 A B A B A A B B A A C
比 較 例 1 A A D A A B B A A A D
2 D A A B A B A A A D D
3 A A A A A A A D D A D
4 D A D A A B B A A A D
5 D A A A A A A A A A D
6 A A A A B A B A D A D
7 A A A B B A D A A A D
結果如表2所示，於實施例1～11中，上述(1)～(11)之所有評價中均獲得了良好之結果。
另一方面，於Bi及Cu之合計含量超過500質量ppm之比較例1中，未能形成真球度較高之FAB。於In之含量超過2.0質量%之比較例2中，固有電阻及線弧形成性之評價為「D」。於Au及Pd之合計含量未達0.005質量%之比較例3中，熱循環試驗及高溫放置試驗之評價為「D」。於Ca、Mg、Ge、Y、Nd、Sm、Gd、La及Ce之合計含量超過500質量ppm之比較例6中，固有電阻及FAB形成性之評價為「D」。於Au及Pd之合計含量超過2.0質量%之比較例5中，固有電阻之評價為「D」。於In之含量未達0.005質量%之比較例6中，高溫放置試驗之評價為「D」。於Bi及Cu之合計含量未達5質量ppm之比較例7中，第一接合部之形狀之評價為「D」。
1:半導體元件 2:電路配線基板 10:電極 11:導體配線(電極) 12:第一接合部 C:線中心 h:第二接合部之接地點至最高地點之線之高度 H:線弧高度 M:半導體裝置 R1:以線中心為中心於半徑方向上至線直徑之30%為止之區域 R2:自線表面起於半徑方向上至線直徑之30%為止之區域 R3:存在於線之中心部之包含細長之晶粒的區域 W:接合線
圖1係放大表示半導體裝置中將電極間接線之線W之圖。 圖2係本實施方式之接合線之包含線中心之長度方向之剖面之SEM像，且係用以說明算出平均結晶粒徑之比率之方法之圖。 圖3係本實施方式之接合線之包含線中心之長度方向之剖面之SEM像，且係用以說明細長之晶粒之面積於包含線中心之線長度方向之剖面中所占之比率之算出方法的圖。 圖4係進行了平焊之接合線之放大圖。
1:半導體元件
2:電路配線基板
10:電極
11:導體配線(電極)
12:第一接合部
H:線弧高度
M:半導體裝置
W:接合線

Claims (8)

  1. 一種接合線，其中In之含量為0.005質量%以上2.0質量%以下， 選自Au及Pd之1種或2種元素之合計含量為0.005質量%以上2.0質量%以下， 選自Bi及Cu之1種或2種以上之元素之合計含量為5質量ppm以上500質量ppm以下， 選自由Ca、Mg、Ge、Y、Nd、Sm、Gd、La及Ce所組成之群中之1種或2種以上之元素之合計含量為0質量ppm以上500質量ppm以下， 其餘部分包含Ag。
  2. 如請求項1之接合線，其中選自由Ca、Mg、Ge、Y、Nd、Sm、Gd、La及Ce所組成之群中之1種或2種以上之元素之合計含量為10質量ppm以上500質量ppm以下。
  3. 如請求項1或2之接合線，其中In之含量相對於Au及Pd之合計含量之比率為5以下。
  4. 如請求項1至3中任一項之接合線，其必須含有Bi及Cu。
  5. 如請求項1至4中任一項之接合線，其中針對線直徑為25 μm之線，於氮氣氛圍下製作線直徑之2.0倍大小之FAB時所產生之HAZ長度為100 μm以下。
  6. 如請求項1至5中任一項之接合線，其中自線表面起於半徑方向上至線直徑之30%為止之區域內之平均結晶粒徑相對於以線中心為中心於半徑方向上至線直徑之30%為止之區域內之平均結晶粒徑的比率為0.5以上5.0以下。
  7. 如請求項1至5中任一項之接合線，其中當將存在於線之中心部且線半徑方向之長度相對於線長度方向之長度之比為1/10以下之結晶設為細長之晶粒時，上述細長之晶粒之面積於包含線中心之線長度方向之剖面中所占之比率為40%以下。
  8. 一種半導體裝置，其使用如請求項1至7中任一項之接合線。
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