[发明专利]一种芯片植球用键合丝

说明书

本发明公开了一种芯片植球用键合丝的方法。所采用的技术方案：对金银等金属提纯以保证其纯度为99.9999%。高真空熔炼，充高纯氩气保护下拉式熔炼方式，拉铸成合金棒。熔炼温度1000‑1500℃，拉铸速度10mm/min‑100mm/min。冷却水流速为1‑10L/min。

技术领域

本发明涉及材料技术领域，采用高真空熔炼技术使熔融的金、银溶液均匀融合，采用下拉式熔铸成坯杆，经过拉丝、中间回火、退火、绕线制备出芯片植球用键合丝。

技术背景

目前市场上IC封装线片植球用键合丝是以纯金添加微量元素为主的产品。黄金价格居高不下的情况下，给生产企业和使用企业到来了高昂的成本。利用高真空熔炼技术使熔融的金、银溶液均匀融合，采用下拉式熔铸成坯杆，经过拉丝、中间回火、退火、绕线制备出芯片植球用键合丝。市场还没有推出通过合金化生产芯片植球用键合丝。

发明内容

本发明提供了一种芯片植球用键合丝材料，通过高真空熔炼技术是金、银以及添加的微量元素均匀融合，再经过正火，细化组织，改善材料的性能，获得接近平衡状态的组织，增加材料的塑性。经过拉丝、中间回火、退火、绕线制备出芯片植球用键合丝。实验证明，该准晶键合银丝有效克服了普通金丝的强度偏低，容易出现小尾巴的缺点，具有焊接性能好，可靠性强等优点，并且降低成本60%左右。

本发明所采用的技术方案为：该键合金丝的成分和含量如下（重量百分比）：金45-50%，银55-50%，钯1-5%，稀土5-50ppm。

本发明还提出了一种制备该芯片植球用键合丝的方法，所述方法包括以下步骤：

1、金属材料：采用金、银、钯等纯度大于6N的高纯金属。

2、真空熔炼：采用高真空融炼，充高纯氩气保护的方式进行下拉式熔炼。高真空和高纯氩气保护能够最大限度保护添加微量元素不被氧化，保证添加元素的准确性和均匀性。

3、拉丝：拉铸后的棒材在拉丝机上逐步拉细，直至要求的直径。其拉丝过程中的模具延伸率为4%-20%，拉丝速度为1-20m/s。

4、中间正火：中间正火温度400-600℃，保温4小时以上，随炉冷却道室温，再拉丝到成品

4、退火：退火温度为300-600℃，速度0.5-2m/s。

5、绕线：将丝线分绕成不同长度的小轴，速度为0.2-5m/s。

与现有技术相比，本发明的芯片植球用键合丝具有以下显著的优点和有益效果：

1、本发明的芯片植球用键合丝有效克服了普通金丝的强度偏低，容易出现小尾巴的缺点，具有焊接性能好，可靠性强等优点。

2、成本降低60%左右。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进一步详细说明

本发明芯片植球用键合丝按以下工艺步骤制备：

1、提纯：采用二次电解提纯技术，所有添加金属的纯度要达到6N以上。

2、熔炼：熔铸设备为高真空熔铸机，拉铸方式为连续拉铸，拉铸速度为10-100mm/min，熔铸温度为1000-1500℃。液氮流速为1-10L/min.

3、拉丝：拉丝速度为1-20m/s。

4、中间正火：退火温度400-600℃

5、退火速度为0.5-5m/s，温度为400℃-500℃。

6、绕线速度为1.5m/s。