[發明專利]一種鍵合金絲及其制備方法

無效

• 申請號: 201110362532.6
• 申請日: 2011-11-16
• 公開（公告）號: CN102418001A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發明（設計）人: 周鋼;薛子夜;趙碎孟
• 申請（專利權）人: 浙江佳博科技股份有限公司
• 主分類號: C22C5/02
• 分類號: C22C5/02;C22C1/02;C22F1/14;B21C1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于電子封裝鍵合行業所屬子行業：封裝材料范疇技術領域，具體涉及一種鍵合金絲及其制備方法。

背景技術

傳統鍵合金絲是由金和其他微量金屬(鈣、鈀、銅、銀等)制備而成，用于LED及IC封裝生產。近年來隨著半導體等行業的迅速發展，集成電話等的集成化程度越來越高，電極板越來越小，器件上得電極數越來越多，電極間距越來越窄，封裝密度也變得越來越小，因此，對鍵合金絲需要越來越大。傳統鍵合金絲除價格昂貴外，其抗拉強度偏低。例如直徑20微米的金線，在焊接后，其最高抗拉強度不到5克力，延伸率一般不超過6％。鍵合金絲是以黃金為原材料，隨著國際金價的不斷上漲，鍵合金絲的價格也一路攀升，因此，如何解決鍵合金絲的成本問題，同時又不改變質量，甚至通過改進提高產品質量，已經成為重中之重。

中國專利申請號為200610021373.2、201010622360.7、201110027498.7公開鍵合金絲及其制備方法，上述制備的鍵合金絲都是在金絲中加入不同金屬元素，雖然質量上有所提高，但沒有針對鍵合金絲性質的進行深入的研究，即沒有在質量為基礎上對生產成本和使用成本進行研究。

發明內容

基于上述原因，申請人通過多年的研究，意外的發現，在鍵合金絲中提高金屬銀的含量，制備成新的特種鍵合金絲，可降低生產和使用成本，使用成本僅為現有的鍵合金絲使用成本的40-50％左右，同時提高了鍵合絲的強度及延伸率，更好的抵抗封裝沖擊力及封裝材料熱膨脹力。本發明還提供上述所述鍵合金絲的制備方法，該方法工藝簡單、易于生產，可使用傳統鍵合絲材的設備生產，無需改造投資新的設備。

本發明通過下述技術方案實現的。

一種鍵合金絲，其特征在于金絲中加入銀，還加入元素Ca(鈣)、Pd(鈀)、Cu(銅)、In(銦)、Sn(錫)、Ni(鎳)、La(鑭)、Sc(鈧)、Ce(鈰)中一種或幾種。

本發明所述元素的絕對純度均大于等于99.99％(包括金、銀、Ca、Pd、Cu、In、Sn、Ni、La、Sc、Ce)。

上述所述鍵合金絲中優選銀的重量百分含量為10％-25％。

上述所述鍵合金絲中元素Ca(鈣)、Pd(鈀)、Cu(銅)、In(銦)、Sn(錫)、Ni(鎳)、La(鑭)、Sc(鈧)、Ce(鈰)中一種或幾種重量含量為5-900ppm。

上述所述鍵合金絲中銀的重量百分含量為20％，元素中鈣重量百分含量為5-100ppm，鈀重量百分含量為5-100ppm，銅重量百分含量為5-100ppm。

上述所述鍵合金絲的制備方法包括但不限于下述：

取石墨坩堝中放入金及銀，放入元素Ca(鈣)、Pd(鈀)、Cu(銅)、In(銦)、Sn(錫)、Ni(鎳)、La(鑭)、Sc(鈧)、Ce(鈰)中一種或幾種，充入氮氣，熔煉溫度為1100-1200℃，攪拌均勻后引出，制成直徑為6-10mm的合金棒材；取合金棒材，通過拉絲機，將棒材拉制成鍵合金絲；在氮氣保護下退火，退火溫度為300-550℃，退火速度為50-60米/分鐘；鍵合金絲纏繞于收線軸，真空包裝。

一種鍵合金絲的制備方法：

取石墨坩堝中放入金及銀，放入元素Ca(鈣)、Pd(鈀)、Cu(銅)、In(銦)、Sn(錫)、Ni(鎳)、La(鑭)、Sc(鈧)、Ce(鈰)中一種或幾種，充入氮氣，熔煉溫度為1100-1200℃，攪拌均勻后引出，制成直徑為6-10mm的合金棒材；取合金棒材，通過拉絲機，將棒材拉制成鍵合金絲；在氮氣保護下退火，退火溫度為300-550℃，退火速度為50-60米/分鐘；鍵合金絲纏繞于收線軸，真空包裝。

上述制備方法中的金屬元素絕對純度均大于等于99.99％(包括金、銀、Ca、Pd、Cu、In、Sn、Ni、La、Sc、Ce)。

一、鍵合金絲研究試驗

試驗例1：鍵合金絲中：鈣的重量百分含量為20％，其余金屬元素銀重量百分含量為20ppm，鈀重量百分含量為20ppm，銅重量百分含量為20ppm，其余為金。

試驗例2：鍵合金絲中：銅的重量百分含量為20％，其余金屬元素鈣重量百分含量為20ppm，鈀重量百分含量為20ppm，銀重量百分含量為20ppm，其余為金。

試驗例3：鍵合金絲中：銀的重量百分含量為20％，其余金屬元素鈣重量百分含量為20ppm，鈀重量百分含量為20ppm，銅重量百分含量為20ppm，其余為金。