[發(fā)明專利]一種表面有鍍金層的金銀合金鍵合絲及其制備方法

有效

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• 申請日: 2013-09-26
• 公開（公告）號: CN103474408A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設計）人: 吳國防;王東明;吳瑞雪;烏素華;時陽;張雷
• 申請（專利權）人: 遼寧凱立爾電子科技有限公司
• 主分類號: H01L23/49
• 分類號: H01L23/49;H01L21/48;C22C5/06;C22F1/14
• 代理公司: 沈陽亞泰專利商標代理有限公司 21107
• 代理人: 史旭泰

技術領域

本發(fā)明屬于微電子封裝用金屬鍵合絲技術領域，尤其涉及一種表面有鍍金層的金銀合金鍵合絲及其制備方法。

背景技術

微電子引線鍵合，是一種使用微細金屬線，可利用熱、壓力、超聲波能量使其與基板焊盤緊密焊合，實現(xiàn)芯片與基板間的電氣互連和芯片間的信息互通。在理想控制條件下，引線和基板間會發(fā)生電子共享或原子的相互擴散，從而使兩種金屬間實現(xiàn)原子量級上的鍵合。

目前在LDE、COB及多引腳集成電路封裝，鍵合線多采用金線及純銀合金鍍金線。由于鍵合金絲價格偏高，導致封裝成本增加。銀合金鍍金鍵合絲價格相對較低，但在LED、COB及多引腳集成電路封裝技術中，需要有惰性氣體保護，但還是會出現(xiàn)氧化、材料偏硬、一焊點滑球、二焊點線尾過長等問題。因此，銀合金鍍金鍵合絲不適合LED、COB及多引腳集成電路的封裝。

發(fā)明內容

本發(fā)明就是針對上述問題，提供一種推拉力、抗氧化性能、鍵合性能好且成本低的表面有鍍金層的金銀合金鍵合絲及其制備方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案，本發(fā)明表面有鍍金層的金銀合金鍵合絲包括金銀合金絲，其結構要點金銀合金絲表面鍍有金保護層。

作為一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述金銀合金絲含有鈹、碲、鈷；所述金銀合金絲金和銀的純度均≥99.99%，金保護層金的純度≥99.99%。

作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述表面有鍍金層的金銀合金鍵合絲各組分的重量份數(shù)為：金銀合金絲金含量7.0～10.0,?銀含量82～90；金保護層金含量3.0～8.0；鈹含量0.0001～0.0007；碲含量0.0001～0.0008,鈷含量?0.0001～0.0007。

其次，本發(fā)明所述金銀合金絲直徑為0.015mm～0.05mm，金保護層厚度為0.2um～0.6um。

另外，本發(fā)明所述金銀合金絲金含量8.5,?銀含量88.5；金保護層金含量3；鈹含量0.0004；碲含量0.0004.5,鈷含量?0.0004；金銀合金絲直徑為0.0325mm，金保護層厚度為0.4um。

一種表面有鍍金層的金銀合金鍵合絲制備方法，包括以下步驟。

1）選取銀錠及金錠，清洗、烘干備用。

2）制備金銀合金鑄錠：銀錠及金錠置于真空熔鑄爐中，得到金銀合金鑄錠。

3）制備銀鈹合金棒：將銀及鈹置于真空下拉連鑄爐，得到銀鈹合金棒。

4）制備銀碲合金棒：將銀及碲置于真空下拉連鑄爐，得到銀碲合金棒。

5）制備銀鈷合金棒：將銀及鈷置于真空下拉連鑄爐，得到銀鈷合金棒。

6）制備金銀合金棒：將金銀合金鑄錠、銀鈹合金棒、銀碲合金棒、銀鈷合金棒放入真空下拉連鑄爐中，抽真空加熱，采用定向凝固方法，下拉連鑄得到單晶金銀合金棒。

7）金銀合金棒均勻化退火：將金銀合金棒置于熱處理爐中，進行合金均勻化退火處理。

8）粗拉伸：將金銀合金棒粗拉伸得到合金線材。

9）晶粒細化退火：將合金線材置于熱處理爐中，進行合金晶粒細化熱處理。

10）中拉伸：將經(jīng)晶粒細化退火處理的合金線材中拉伸得到中絲。

11）細拉伸：將中絲拉伸得到細絲。

12）表面清洗：將細絲先用酸液清洗，再用去離子水沖清洗，烘干。

13）表面鍍金：采用在線電鍍設備，對清洗后的細絲表面在線鍍金。

14）微細拉伸：將鍍金后的細絲進行微細拉伸得到微細絲。

15）熱處理：將微細絲置于連續(xù)退火系統(tǒng)中，進行連續(xù)退火處理。

16）復繞分裝：將微細絲單卷定尺。

作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述步驟1）先用氫氧化納清洗，再用去離子水沖洗,放入烘箱烘干。

步驟2）將銀錠及金錠放入高純石墨坩鍋中，置于真空熔鑄爐中，進行中頻感應加熱，在加熱過程中，抽真空處理；待材料完全熔化，充入高純氮氣保溫，將液態(tài)金銀合金倒入高純石墨槽中，得到金銀合金鑄錠。