[发明专利]一种耐氧化键合铜丝材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种耐氧化键合铜丝材料的制备方法，涉及键合铜丝技术领域，包括以下步骤：原材料准备，首先将铜丝的原材料提纯处理，采用真空炉，将炉中抽成真空状，将原材料铜熔融成纯度大于99.95%的高纯铜，搅拌处理，将熔融的铜溶液加入锌粉和锰粉，将混合溶液搅拌均匀至锌粉和锰粉均与铜溶液融合，冷却加工，将混合溶液静止30‑60分钟至该混合溶液呈合金状态，粗拔丝及退火处理，将合金状态的混合物质放入铜丝制作模具内部进行粗拔丝处理，将铜粗拔丝退火处理，退火温度为480摄氏度。该耐氧化键合铜丝材料的制备方法，通过加入锌粉和锰粉，解决了现有的键合铜丝的防氧化层长期使用容易磨损脱落，使得键合铜丝的防氧化性能变差的问题。

技术领域

本发明涉及键合铜丝技术领域，具体为一种耐氧化键合铜丝材料的制备方法。

背景技术

键合铜丝作为半导体器件芯片与外部电路主要的连接材料，是一种具备优异电气、导热机械性能以及化学稳定性极好的内引线材料，且造价低，机械性能高，适合细小线径和间距，具有良好的力学性能、电学性能和第二焊点稳定性，广泛替代键合金丝应用于微电子工业，键合铜丝具有低的硬度，避免了球焊过程中对基板的损伤，严格的制备工艺保证了键合铜丝具有光洁的表面和稳定，良好的成球性能和均匀的柱状晶组织保证了键合铜丝具有良好的抗氧化性能，精湛的复绕工艺保证了键合铜丝放线的顺畅，避免了使用过程中的断线，提高了生产效率，键合铜丝的键合工艺成熟，代替了传统的铜丝在生产和加工中存在一定的缺陷如：成球性差，球型比较硬，不利于铜丝键合，第二焊点极容易氧化，不易进行连续焊接以及产品寿命短等缺点。

现有的键合铜丝大多数通过将铜丝制作为成品后，通过将其表面涂有一层防氧化涂层的方式达到防氧化的效果，提高铜丝的防氧化性能。

现有的键合铜丝的防氧化层大都喷涂在铜丝表面，且防护层数量少，铜丝原材料的制作工艺工序和方法没有进一步改进，键合铜丝长期使用造成磨损，导致防氧化层脱落，铜丝芯暴露在空气外部，使得键合铜丝的防氧化性能变差，使用时容易被氧化性物体氧化，导致键合铜丝的使用寿命降低。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种耐氧化键合铜丝材料的制备方法，解决了现有的键合铜丝的防氧化层长期使用容易磨损脱落，使得键合铜丝的防氧化性能变差的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种耐氧化键合铜丝材料的制备方法，包括以下步骤：

S1：原材料准备，首先将铜丝的原材料提纯处理，采用真空炉，将炉中抽成真空状，将原材料铜熔融成纯度大于99.95％的高纯铜；

S2：搅拌处理，将熔融的铜溶液加入锌粉和锰粉，将混合溶液搅拌均匀至锌粉和锰粉均与铜溶液融合；

S3：冷却加工，将混合溶液静止30-60分钟至该混合溶液呈合金状态；

S4：粗拔丝及退火处理，将合金状态的混合物质放入铜丝制作模具内部进行粗拔丝处理，将铜粗拔丝退火处理，退火温度为480摄氏度，时间为40-60分钟；

S5：预处理，将粗拔丝状态的铜丝放入氩气气氛中，达到初步还原的目的，再将氢气通入氩气的容器中，排出氩气，通过的氢气对预处理键合铜丝进一步还原处理，将键合铜丝还原成无氧铜；

S6：初步加工，将无氧铜的表面镀锡，锡包裹在铜的表面，静至20分钟；

S7：细拔丝及退火处理，进一步将键合铜丝拔丝处理，拔丝直径为0.1mm-0.5mm，将其退火处理，退火温度为480摄氏度，时间为40-60分钟；

S8：精加工处理，进一步在键合铜的表面喷涂石墨烯液体，干燥处理后涂上防腐油再静至二十分钟。