[發(fā)明專利]一種鍵合合金絲及其生產(chǎn)工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110362531.1
• 申請(qǐng)日: 2011-11-16
• 公開（公告）號(hào): CN102437136A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛子夜;周鋼;趙碎孟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江佳博科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L23/49
• 分類號(hào): H01L23/49;H01L21/48;C22C5/06
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是一種可適用于集成電路、也適用于分立器件、LED封裝的鍵合合金絲及其生產(chǎn)工藝，屬于鍵合金絲及其生產(chǎn)工藝的改造技術(shù)。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的黃金鍵合金絲存在的缺點(diǎn)是生產(chǎn)成本高，價(jià)格高昂，直接影響生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，也直接影響其推廣應(yīng)用。黃金價(jià)格隨著國(guó)際形勢(shì)飛速猛漲，由去年同期的250元/克漲到現(xiàn)在的350元/克，價(jià)格增長(zhǎng)了40％，例如一卷500米長(zhǎng)，直徑為25微米的金線，去年同期價(jià)格為1000元左右，現(xiàn)在價(jià)格為：1400元左右，而封裝行業(yè)產(chǎn)品中，金線在整個(gè)產(chǎn)品中的比重為30％左右，就是說，總體產(chǎn)品成本增長(zhǎng)了12％，而現(xiàn)實(shí)市場(chǎng)封裝產(chǎn)品的價(jià)格卻只降不升。封裝行業(yè)企業(yè)生產(chǎn)的利潤(rùn)空間一般為15％-20％，這樣被壓縮了12％，是任何企業(yè)都無(wú)法承受的。所以，新產(chǎn)品的呼聲一浪高過一浪。

鍵合銀絲具有明顯的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，一卷直徑為25微米的鍵合銀絲價(jià)格僅為200元左右，是鍵合金絲價(jià)格的七分之一。大大降低了企業(yè)生產(chǎn)成本。且白銀的導(dǎo)電率大于黃金，同規(guī)格的鍵合銀絲熔斷電流大于金絲，制成產(chǎn)品的發(fā)熱率低，利于提高產(chǎn)品使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于考慮上述問題而提供一種可大幅度降低成本，且導(dǎo)電率高的鍵合絲。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種操作方便的鍵合絲的生產(chǎn)工藝。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：本發(fā)明的鍵合合金絲，包括有基材及鍍?cè)诨谋砻娴腻儗樱渲谢臑榭偧兌取?9.9％的銀材，且銀材中添加有合金元素鈣、鈀、金，鍍層為黃金。

上述基材中還添加有銦、鎳、銅、鈰、釔、鋁或鎂，含量分別為：5-100ppm。

上述基材中添加的每種合金元素鈣、鈀或金，含量含量分別為：5-100ppm。

上述基材表面鍍有的黃金的膜厚為基材直徑的0.4％-0.8％。

上述基材表面鍍有的黃金的膜厚為0.01-0.2微米，基材的直徑大，基材表面鍍有的黃金的膜厚也大，基材的直徑小，基材表面鍍有的黃金的膜厚也小。

本發(fā)明的鍵合合金絲的生產(chǎn)工藝，包括如下過程：

1)將銀及合金元素組成的基材進(jìn)行熔鑄；使用連鑄爐，熔鑄溫度為1200℃，引出速度為60mm/min。直接將塊材制成Φ7mm合金銀棒。

2)將熔鑄后的Φ7mm合金銀棒基材進(jìn)行大拉絲；使用連續(xù)拉絲機(jī)，模具加工率為12％，拉制到Φ0.5mm絲材。

3)在大拉絲后的絲材表面鍍金；要求鍍軟金，采用線式直鍍方法。

4)將表面鍍金后的基材進(jìn)行再拉絲；使用多臺(tái)連續(xù)拉絲機(jī)，模具加工率為9％，按照客戶需求，拉制到Φ0.025mm、Φ0.023mm、Φ0.020mm、Φ0.018mm等規(guī)格絲材。

5)將上述再拉絲的鍍金基材進(jìn)行退火工藝處理即得所需鍵合金絲。使用線式退火爐，退火溫度為300-400℃，將絲材退火至軟態(tài)。退火時(shí)需要高純氮?dú)獗Ｗo(hù)。

退火性能要求。(使用拉力測(cè)試儀，預(yù)置長(zhǎng)度100mmm，拉伸速度12mm/min)

上述退火工藝后還設(shè)置繞線工藝。繞線長(zhǎng)度為500m/卷或1000m/卷。

上述繞線工藝后還設(shè)置真空封裝工藝。

上述步驟4)的再拉絲工藝包括有中拉、細(xì)拉、超微細(xì)拉伸。

上述步驟5)的退火工藝處理包括有成品退火、性能測(cè)試、防氧化氣體保護(hù)處理過程。

本發(fā)明由于采用以高純銀材為基礎(chǔ)，添加合金元素，并在銀材表面鍍有起到防氧化作用的黃金的結(jié)構(gòu)，因此，其可以大幅度降低成本，價(jià)格僅為鍵合金絲的15％-30％，同線徑的導(dǎo)電率高于傳統(tǒng)鍵合金絲。本發(fā)明制成的鍵合合金絲表面為金黃色，外觀與傳統(tǒng)鍵合金絲完全一致。本發(fā)明制造的產(chǎn)品適用于集成電路、大規(guī)模集成電路微型化封裝要求，也適用于分立器件、LED封裝的低成本要求。本發(fā)明鍵合合金絲的生產(chǎn)工藝方便實(shí)用。

已有鍵合銀絲專利產(chǎn)品：200910017009.2鍵合銀絲及其制備方法、201110128217.7銀基微合金鍵合絲及其制備方法。與本產(chǎn)品的根本區(qū)別在于是否有鍍金保護(hù)層。無(wú)保護(hù)層的銀絲，在鍵合后由于余溫的存在，其表面會(huì)生成氧化銀，在制成封裝產(chǎn)品后，氧化銀會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)散，影響產(chǎn)品品質(zhì)及壽命。而鍍金層正好可以防止氧化銀的產(chǎn)生，提高產(chǎn)品品質(zhì)。

在已有專利，一種銀基覆金的鍵合絲線及其制造方法，專利號(hào)200910152916.8，中，要求銀的純度≥99.9995％，金的純度≥99.999％，是沒有任何添加元素的產(chǎn)品。而此專利申請(qǐng)要求銀純度≥99.9％，電鍍軟金純度≥99％。