[发明专利]一种镀金键合铝线及其制备方法有效
申请号: | 202010090416.2 | 申请日: | 2020-02-13 |
公开(公告)号: | CN111326491B | 公开(公告)日: | 2022-11-25 |
发明(设计)人: | 曹军 | 申请(专利权)人: | 河南理工大学 |
主分类号: | H01L23/49 | 分类号: | H01L23/49;H01L21/48 |
代理公司: | 北京合创致信专利代理有限公司 16127 | 代理人: | 刘素霞 |
地址: | 454000 河南*** | 国省代码: | 河南;41 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 镀金 键合铝线 及其 制备 方法 | ||
1.一种镀金键合铝线的制备方法,其特征在于,所述镀金键合铝线包括铝质基材层,所述铝质基材层的外部依次包覆有铜层、镍层或银层、金层;
所述铜层的材质为铜;
所述镍层或银层的材质为镍或银;
所述金层的材质为金;
所述铝质基材层的材质为铝或铝-硅合金,所述铝-硅合金包括以下质量百分比的组份,硅:0.8%~1.2%,余量为铝;所述铝的纯度高于99.99%;所述硅的纯度高于99.99%;
所述镀金键合铝线包括以下质量百分比的组份,铜:15%~20%,镍:0.3%~5%或银:0.3%~6.5%,金:1.2%~7.5%,余量为铝或铝-硅合金;
所述制备方法包括以下步骤:
S1、称取铝或铝-硅合金原材料,将原材料放置于高真空连铸机中进行熔炼,待铝或铝-硅合金完全溶解后,开启牵引机构进行拉铸,得到铝杆或铝-硅合金杆;
S2、将步骤S1中得到的所述铝杆或铝-硅合金杆在连续包覆机上通过焊接的方式在表面包覆一层铜箔,得到铜包覆的铝杆或铜包覆的铝-硅合金杆;
S3、将步骤S2中得到的所述铜包覆的铝杆或铜包覆的铝-硅合金杆在单模具拉丝机上进行拉制,拉制成铜包覆的铝线或铜包覆的铝-硅合金线;
S4、对步骤S3中拉制成的所述铜包覆的铝线或铜包覆的铝-硅合金线,采用电镀的方式进行镀镍或镀银,当铜包覆的铝线或铜包覆的铝-硅合金线镀镍或镀银完成后,再采用电镀的方式进行镀金,得到镀金铝线或镀金铝-硅合金线;
S5、将步骤S4中得到的所述镀金铝线或镀金铝-硅合金线在拉丝机上进行微细拉制,得到微细镀金铝线或微细镀金铝-硅合金线;
S6、将步骤S5中得到的所述微细镀金铝线或微细镀金铝-硅合金线在拉丝机上进行超微细拉制,然后在退火设备上进行热处理,制备出镀金键合铝线;
步骤S1中所述熔炼具体为,对高真空连铸机进行抽真空,真空度高于2.0Pa后,开始升温,温度升至300℃~450℃后,停止抽真空并向高真空连铸机中充入保护气体至真空度为0.01MPa~0.3MPa;然后继续升温至650℃~750℃,待铝或铝-硅合金完全熔融且金属熔体变清澈后,充入保护气体至1.01MPa~1.1MPa;所述保护气体为氩气或氮气;所述高真空连铸机为高真空竖引式中频连铸机;
步骤S3中所述拉制过程中的减面率为12%~20%,拉制的速度≤50m/min;
步骤S5中所述微细拉制过程中的减面率为5.0%~8.0%,拉制的速度≤200m/min;
所述微细拉制过程中拉丝模具入口区的角度为13°~16°,拉丝模具定径区的长度为进线直径的70%~90%,拉丝模具出口区的角度为80°~90°;
步骤S6中所述超微细拉制过程中的减面率为4.0%~7.0%,拉丝的速度≤300m/min;
所述超微细拉制过程中拉丝模具入口区的角度为12°~14°,拉丝模具定径区的长度为进线直径的80%~90%,拉丝模具出口区的角度为75°~85°;
步骤S6中制备出的所述镀金键合铝线的直径为0.02mm~0.05mm。
2.如权利要求1所述的镀金键合铝线的制备方法,其特征在于,步骤S1中,所述铝杆或铝-硅合金杆的直径为4~6mm。
3.如权利要求1所述的镀金键合铝线的制备方法,其特征在于,步骤S3中所述铜包覆的铝线或铜包覆的铝-硅合金线的直径为0.9mm~1.2mm。
4.如权利要求1所述的镀金键合铝线的制备方法,其特征在于,步骤S5中所述微细镀金铝线或微细镀金铝-硅合金线的直径为0.1mm~0.5mm。
5.如权利要求1所述的镀金键合铝线的制备方法,其特征在于,步骤S6中所述热处理的温度为150℃~350℃,热处理的速度为30~100m/min;
步骤S6中所述退火设备上的退火管的长度为1~2m,所述退火管的出口处设置有冷却液槽用于冷却热处理后的镀金键合铝线。
6.如权利要求5所述的镀金键合铝线的制备方法,其特征在于,所述冷却液槽内的冷却介质为酒精溶液,所述酒精溶液的浓度≥95%。
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