[發(fā)明專利]仿金色鍵合合金絲及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410085528.3
• 申請日: 2014-03-10
• 公開（公告）號: CN103834832A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 薛子夜;趙碎孟;周鋼;趙義東
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江佳博科技股份有限公司
• 主分類號: C22C5/08
• 分類號: C22C5/08;H01L23/49
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 彭秀麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電子封裝鍵合材料領(lǐng)域，特別是一種仿金色的鍵合合金絲。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)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(chǎn)。近年來隨著半導(dǎo)體等行業(yè)的迅速發(fā)展，集成電路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(shù)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(tǒng)鍵合金絲以黃金為原材料，鍵合金絲的價格昂貴，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，如何降低鍵合金絲的成本，同時又不改變質(zhì)量，甚至通過改進提高產(chǎn)品質(zhì)量，已經(jīng)成為重中之重。

專利CN102418001A公開了一種鍵合金絲，其在金絲中加入重量百分含量為10％-25％的銀，還加入元素Ca、Pd、Cu、In、Sn、Ni、La、Sc、Ce中一種或幾種。該鍵合金絲可降低生產(chǎn)和使用成本，使用成本僅為現(xiàn)有的鍵合金絲使用成本的40-50％左右。專利CN102776405A公開了一種鍵合金銀合金絲，由以下重量比的金屬材料組成:銀20-30%，鈀、鈣、鈹和鈰均為5-1000ppm，其余含量為金。該鍵合合金絲價格適中，完全可以滿足半導(dǎo)體封裝行業(yè)、LED照明技術(shù)對鍵合金銀合金絲性能的要求。但是上述專利合金絲中含有較高比例的黃金，其成本仍相對較高。專利CN103194637A公開了一種鍵合合金銀絲，包含以下重量比的金屬材料:銀＜90wt%，金3.0wt%-10.0wt%，鈀3.0wt%-8.0wt%；還包含至少兩種下列金屬：鈣10-100ppm，鈹4-10ppm，鈰10-100ppm，銅50-500ppm。該鍵合合金絲進一步降低了金的含量，其價格進一步降低，同時也滿足半導(dǎo)體封裝業(yè)、LED照明技術(shù)對鍵合合金銀絲性能要求，可做為鍵合金絲的替代品。但是上述專利合金絲中仍含有一定比例的黃金，其成本難以得到進一步降低。

發(fā)明內(nèi)容

為此，本發(fā)明所要解決的是進一步降低合金絲的成本，提供一種黃金含量為零的、成本極為低廉的仿金色鍵合合金絲。同時，該合金絲適用于集成電路、大規(guī)模集成電路微型化封裝、分立器件和LED封裝，能滿足各項鍵合性能要求。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提供一種仿金色鍵合合金絲，包括銀65-80wt%，銅17-32wt%，銦0.5-2wt%，鈀0.5-1wt%。

優(yōu)選的，所述仿金色鍵合合金絲，包括銀65-78wt%，銅20-32wt%，銦0.5-2wt%，鈀0.5-1wt%。

進一步優(yōu)選的，所述仿金色鍵合合金絲，包括銀70-78wt%，銅20-29wt%，銦0.5-1.5wt%，鈀0.5-1wt%。

較佳的，所述仿金色鍵合合金絲的制備方法包括：

步驟1：熔煉母材

將銀，銅，銦，鈀升溫熔煉，升溫至1100-1280℃精煉，后自然冷卻至室溫；

步驟2：制棒材

在真空條件下，采用連續(xù)拉鑄方法引出母材，制得合金棒材；

步驟3：拉絲

將合金棒材從粗至細多級拉絲，制得合金絲；

步驟4：退火

在惰性氣體保護下退火，制得仿金色鍵合合金絲。

優(yōu)選的，步驟3拉絲中，多級拉絲包括有粗拉、中拉、細拉、超微細拉。

該鍵合合金絲以銀為基礎(chǔ)，添加一定比例的銅、鈀、銦，得到仿金色的鍵合合金絲。因原材料中不含黃金，所以原料成本極低，約為傳統(tǒng)金絲的1/20。其機械性能優(yōu)良，可滿足在常規(guī)條件下焊接技術(shù)要求，可大大降低LED及IC封裝的制造成本，可替代傳統(tǒng)的金線產(chǎn)品應(yīng)用于集成電路、大規(guī)模集成電路微型化、分立器件和LED等封裝。同時，該鍵合合金絲可獲得完美的仿金色，外形顏色與22K-18K黃金的色澤一致，在不借助儀器的情況下，肉眼基本無法分辨是否為黃金材質(zhì)，可滿足客戶對鍵合合金絲的顏色有仿金色的需求。

本發(fā)明還提供一種制備仿金色鍵合合金絲的方法，其包括

步驟1：熔煉母材

坩堝內(nèi)添加母材：銀65-80wt%，銅17-32wt%，銦0.5-2wt%，鈀0.5-1wt%；并升溫熔煉，升溫至1100-1280℃精煉，后自然冷卻至室溫；

步驟2：制棒材

在真空條件下，采用連續(xù)拉鑄方法引出母材，制得合金棒材；

步驟3：拉絲

將合金棒材從粗至細多級拉絲，制得合金絲；

步驟4：退火

在惰性氣體保護下退火，制得仿金色鍵合合金絲。