[发明专利]一种晶粒分布稳固的键合银丝材料及其制备方法

权利要求书

1.一种晶粒分布稳固的键合银丝材料，其特征在于，该材料的组成成分包括银98%±0.2%、铬0.5%±0.04%、金0.5%±0.03%、钪0.45%±0.04%、钯0.45%±0.02%、钙0.01%±0.001%、镧0.01%±0.004%以及铜0.01%±0.001%。

2.由权利要求1所述的键合银丝材料，其特征在于，该材料的组成成分还包括其它微量元素0.001%±0.0001%，微量元素包括铟、铈、钇、硒中的一种或以上。

3.由权利要求1或2所述的键合银丝材料，其特征在于，该材料的内部形成分布均匀且紧密的金属晶粒形貌，晶粒尺寸为2~10 μm。

4.由权利要求1或2所述的键合银丝材料，其特征在于，各组成成分的纯度大于99%。

5.一种晶粒分布稳固的键合银丝材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）预处理：分别将银、铬、金、钪、钯、钙、镧以及铜物质采用氩气清洗之后，磨成粉过筛，之后预热至50~60℃进行真空干燥，同时采用还原碳材料给金属物质进行除氧处理，

2）制备银金铬熔融物：取金属银、金和铬混合放入坩埚中，采用真空熔炼，一开始的熔炼温度升至860~920℃并维持10~30分钟，再升温至975~1030℃并维持10~50分钟，再升温至1750~1830℃并维持20~60分钟，整个过程的升温速度为110~350℃/h，熔解完成即得到银金铬熔融物；

3）制备银钪钯熔融物：取金属银、钪和钯混合放入坩埚中，采用真空熔炼，一开始的熔炼温度升至860~920℃并维持10~30分钟，再升温至1480~1520℃并维持20~60分钟，整个过程的升温速度为200~350℃/h，熔解完成即得到银钪钯熔融物；

4）连铸键合棒材料：取金属钙、镧、铜、剩余的银以及银金铬熔融物和银钪钯熔融物混合放入坩埚中，采用真空熔炼，一开始的熔炼温度升至800~1000℃并维持15~30分钟，再升温至1460~1500℃并维持20~50分钟，整个过程的升温速度为175~225℃/h，熔融之后进行连铸的速度25~50 mm/min，形成键合棒材料；

5）拉丝：将键合棒材料进行拉拔制得细丝，每道次平均变形量为10~15%，形成预定线径的合金线材料；

6）退火：细丝在570~620℃温度条件下退火3~6小时，退火之后的合金丝表面涂覆混合醇进行防氧化处理，之后进行真空干燥即得键合银丝。

6.由权利要求5所述的键合银丝材料的制备方法，其特征在于，步骤1）所述的还原碳材料包括一氧化碳以及活性炭。

7.由权利要求5所述的键合银丝材料的制备方法，其特征在于，步骤2）至步骤4）所述坩埚为氮化硅坩埚或者碳化硅坩埚。

8.由权利要求5或7所述的键合银丝材料的制备方法，其特征在于，所述真空熔炼的真空压力条件为10^-2~10^-4 Pa。

9.由权利要求5所述的键合银丝材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2）至步骤6）的操作均置于氢氮气环境中进行，所述氢氮气为氢气和氮气的混合气体，氢气的含量大于3.5%且小于5%。

10.由权利要求5或9所述的键合银丝材料的制备方法，其特征在于，步骤5）所述拉丝包括粗拉、中拉、细拉和微细拉，粗拉的目标直径为1~2 mm，中拉的目标直径为0.5~0.8 mm，细拉的目标直径为0.06~0.07 mm，微细拉的目标直径为0.01~0.05 mm。