[发明专利]一种高金合金键合丝的制备方法

说明书

本发明公开了一种高金合金键合丝的制备方法，所述方法包括制备成高金合金铸棒，再制成铸态高金合金母线，将母线拉制成1mm左右的高金合金丝，经热处理后，再经精密拉拔、热处理、清洗后制成不同规格的高金合金键合丝。本发明制备出来的高金合金键合丝具有良好抗氧化性和成球性、优异的耐腐蚀性、高导电和导热性、高强度和良好的塑性。能够适应电子封装高性能、多功能、微型化的需求。

技术领域

本发明涉及键合丝技术领域，具体涉及一种高金合金键合丝的制备方法。

背景技术

键合丝(bonding wire，又称键合线)是连接芯片与外部封装基板(substrate)和/或多层线路板(PCB)的主要连接方式。键合丝的发展趋势，从产品方向上，主要是线径细微化、高车间寿命(floor life)以及高线轴长度；从化学成分上，主要有铜线(包括裸铜线、镀钯铜线、闪金镀钯铜线)在半导体领域大幅度取代金线，而银线和银合金线在LED以及部分IC封装应用上取代金线。

然而，目前报道的键合丝，大多数关注于改善铜合金键合丝的抗氧化性能和强度，没有一种能够改善铜合金键合丝的所有主要缺点，包括抗氧化性、耐腐蚀性和高硬度。有的改善其抗氧化性，且强度也较高；但塑性较差，不能连续拉成细丝，同时耐腐蚀性也较差，因此其键合可靠性较差。可能主要是现有技术的铜合金键合丝只考虑添加合金元素来改善抗氧化性和提高强度，没有考虑添加元素来提高耐腐蚀性和键合可靠性，也没有从微观结构和合金成分综合考虑。

发明内容

本发明所要解决的问题是：提供一种高金合金键合丝的制备方法，制备出来的高金合金键合丝具有良好抗氧化性和成球性、优异的耐腐蚀性、高导电和导热性、高强度和良好的塑性。能够适应电子封装高性能、多功能、微型化的需求。

本发明为解决上述问题所提供的技术方案为：一种高金合金键合丝的制备方法，所述方法包括以下步骤，

1)将80％5N高纯金和20％4N纯银在真空合金熔炼炉中，抽低真空至1.1-0Mpa后打开扩散泵加温半小时，抽高真空至4.7-3Mpa后，充入5N高纯氩气；在进行抽低真空至1.1-0Mpa后打开扩散泵加温半小时，抽高真空至4.7-3Mpa后，进行两次高纯氩气洗炉过冲，使得真空腔内纯净后，充入高纯氩至-0.05Mpa后，关闭真空泵，开始加温；

2)用5-8安培输出电流升温，3-6分钟后将输出电流调整到8-10.5安培，当电流达到9-12安培后，石墨坩埚内溶液熔化，搅拌3-8分钟，使金和银原料充分固溶形成合金材料，静置10分钟后，停止加热；待金银合金冷却后取出金银合金备用；

3)将制作好的金银合金放入真空连铸炉石墨坩埚内，将钴、铜、铁、铂、钯、锡、锌一并加入；盖上炉盖，进行抽真空；抽低真空至1.1-0Mpa后打开扩散泵加温半小时，抽高真空至4.7-3Mpa后，充入高纯氩至0.03-0.05Mpa后，开始加温；预设温度为1050-1260度；经过搅拌，静置再搅拌等精炼工艺后，用30mm-100mm/min速度进行连续拉铸成8mm棒材；

4)将拉铸好的8mm高金合金棒通过拉机拉制成多种所需要的成品直径；

5)将通过所述步骤4)制得的成品按照需求进行退火工艺改变线材的机械性能；

6)将退火工序合格后的成品进行绕线，按照要求可以绕制为多种长度的产品；

7)将绕制好的高金合金键合丝包装盒内，放入干燥剂，用塑料袋进行抽真空包装。

优选的，所述所述步骤4)中的拉机包括拉制成品直径为8mm-1.0mm的粗拉机、拉制成品直径为1.0mm-0.261mm的中拉机，拉制成品直径为0.261mm-0.048mm的细拉机和拉制成品直径为0.048mm-0.030的超细拉机。

优选的，所述步骤5)中的退火工艺的退火温度控制在400℃-600℃，张力控制在10g-30g，速度为150-220rpm。