[发明专利]一种半导体焊接用铜线的加工方法有效
申请号: | 201610650018.5 | 申请日: | 2016-08-10 |
公开(公告)号: | CN106282646B | 公开(公告)日: | 2018-10-12 |
发明(设计)人: | 潘加明 | 申请(专利权)人: | 安徽晋源铜业有限公司 |
主分类号: | C22C9/00 | 分类号: | C22C9/00;C22F1/08;C22F1/02;C22C1/02;B21C37/04 |
代理公司: | 合肥市长远专利代理事务所(普通合伙) 34119 | 代理人: | 程笃庆;黄乐瑜 |
地址: | 239200 安徽省滁*** | 国省代码: | 安徽;34 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 铜线 焊接 半导体 加工 铜杆 去除氧化皮 定向凝固 抗氧化性 连续退火 熔炼 高频炉 可焊性 铜母线 无氧铜 延伸性 拉拔 冷轧 热轧 稀土 | ||
本发明公开一种半导体焊接用铜线的加工方法,包括如下步骤:S1按重量百分含量将Ag0.01‑0.03%,Fe0.01‑0.03%,Ni0.005‑0.01%,P0.003‑0.008%,B0.001‑0.003%,Pd0.003‑0.006%,Nb0.001‑0.003%,稀土元0.008‑0.012%,余量为无氧铜混合后,加入高频炉中熔炼,经定向凝固得到铜杆坯;S2将铜杆坯后进行热轧加工,去除氧化皮后进行冷轧加工;S3将铜母线进行多道次拉拔,并进行中间连续退火,得到所述半导体焊接用铜线。本发明提出了一种半导体焊接用铜线的加工方法,其加工得到的铜线具有延伸性高、抗氧化性强,可焊性好的优点。
技术领域
本发明涉及电工用铜技术领域,尤其涉及一种半导体焊接用铜线的加工方法。
背景技术
在半导体IC封装中,芯片和引线框架(基板)的连接要靠引线来实现,这种引线大多采用纯金线。然而金是贵金属,随着金价不断上涨,使半导体器件的制造成本不断增加,为此需要寻找其他更适合的金属来替代金线材料。由于铜线具有导电性能好、低成本、最大允许电流高、高温下稳定性高等优点,人们采用铜线替代金线以降低材料成本。但铜线的延伸性及抗氧化性没有金线好,而且铜线的质量对焊接效率及效果影响较大,造成铜线与半导体器件金层或银层结合不好,难结合,拉力不够等问题。
现有技术中,为了改善铜线的性能而采用金和铜的合金材料,但金的含量大于15%,其虽然提高了铜线的延伸性,但可焊性能差,而且成本高。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种半导体焊接用铜线的加工方法,其加工得到的铜线具有延伸性高、抗氧化性强,可焊性好的优点。
本发明提出的一种半导体焊接用铜线的加工方法,包括如下步骤:
S1、按重量百分含量将Ag 0.01-0.03%,Fe 0.01-0.03%,Ni 0.005-0.01%,P0.003-0.008%,B 0.001-0.003%,Pd 0.003-0.006%,Nb 0.001-0.003%,余量为纯度≥99.99%的无氧铜混合后,在氮气保护下加入高频炉中进行熔炼,升温至1220-1250℃,保温至熔化完全得到熔液,精炼20-40min后,经定向凝固得到直径为10-15mm的铜杆坯;
S2、将S1中得到的铜杆坯加热到950-980℃后进行热轧加工,得到直径为2-4mm的铜母线,终轧温度为730-750℃,将所述铜母线铣面去除氧化皮后进行截面收缩率为35-45%的冷轧加工,在570-600℃的退火温度下退火处理2-6min,再进行截面收缩率为15-25%的冷轧加工,在530-550℃的退火温度下退火处理1-5min,再进行截面收缩率为5-10%的冷轧加工;
S3、将S2中得到的铜母线进行多道次拉拔,得到直径为0.01-0.05mm的铜线,并在不同道次拉拔之间进行中间连续退火,退火温度为480-510℃,退火速度为130-180rpm,得到所述半导体焊接用铜线。
优选地,S1中,([Fe]+[Ni]):[P]=5-6,[Fe]为Fe在熔液的中的重量百分含量,[Ni]为Ni在熔液的中的重量百分含量,[P]为P在熔液的中的重量百分含量。
优选地,S1中,所述稀土元素为镧La、铈Ce、钇Y、钆Gd中的一种或者多种的组合。
优选地,S1中,升温至1220-1250℃过程中,升温过程中符合T=et-5,T为升温温度,T的单位为℃,t为升温时间,t的单位为min。
优选地,S2中,热轧采用Y250-8型三辊连轧机列,轧制过程中,将所述铜杆坯先轧至直径为7-8mm,再轧至直径为5-6mm,最后轧至直径为2-4mm。
优选地,S2中,先在580℃的退火温度下退火处理4min,再在540℃的退火温度下退火处理3min。
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