[發明專利]一種鍵合金絲及其制備方法

有效

• 申請號: 201610688869.9
• 申請日: 2016-08-19
• 公開（公告）號: CN106298721B
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 趙碎孟;周鋼
• 申請（專利權）人: 廣東佳博電子科技有限公司
• 主分類號: H01L23/49
• 分類號: H01L23/49;H01L21/48;C22C1/03;C22C1/06;C22C5/02
• 代理公司: 廣州市深研專利事務所44229
• 代理人: 陳雅平

技術領域

本發明涉及鍵合金絲的加工技術領域，特別涉及一種鍵合金絲及其制備方法。

背景技術

鍵合絲是半導體中的重要配件，常作為微電子封裝用內引線，是集成電路和半導體部件的重要基礎材料，實際生產過程中，鍵合金絲主要分為JC2、JC3、JE1和JE2幾個類型，它們具有不同的化學成分、電氣性能以及力學性能等。近年來，隨著市場的多元化和技術的進步革新，尤其是應用領域對產品質量要求的不斷嚴格，使得以往生產的鍵合金絲在電氣性能和力學性能方面逐漸無法滿足市場需求和技術進步要求；另外，隨著半導體原件的進一步小型化和集成化，鍵合金絲的直徑細化、強度提高成為了新的要求；此外，短熱影響區、低弧度也是技術發展的必然方向。

在工業生產過程中，成分優化和工藝調整是實現鍵合金絲超細化、高強度、短熱影響區、低弧度的主要技術手段。

發明內容

本發明所要解決的技術問題，是克服以上現有技術中存在的不足，以及根據技術發展方向而前瞻性地推動技術進步，提供一種鍵合金絲及其制備方法。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案為：一種鍵合金絲，其特征在于，鍵合金絲的成分為（質量百分比）：金99.99%以上，銀0.0010-0.0020%，鐵0.0001-0.0010%，鉛0.0005-0.0015%，鎂0.0001-0.0010%，銅0.00010-0.0020%，硅0-0.0010%，稀土元素0.0030-0.0080%。

進一步的，上述鍵合金絲的直徑為18-38微米，電阻為0.30-1.09歐姆，線長2.0mm的鍵合金絲的熔斷電流為0.45-0.88安培，線長4.0mm的鍵合金絲的熔斷電流為0.35-0.76安培，線長6.0mm的鍵合金絲的熔斷電流為0.33-0.66安培，熱影響區為16-75微米，低弧能力為80-85微米。

進一步的，上述鍵合金絲，在直徑分別為18微米、20微米、23微米、25微米、30微米以及38微米時，鍵合金絲的重量分別為4.35-5.45 mg/m、5.50-6.70 mg/m、7.35-8.75 mg/m、8.75-10.25 mg/m、12.75-14.75mg/m、20.75-23.10mg/m，延伸率分別為5.0-6.0%、6.5-8.0%、8.4-9.0%、9.5-10.0%、10.8-8.0%、11.0-12.0%，斷裂負荷分別為8-10 cN、9-11 cN、10-13 cN、12-15 cN、17-20 cN、25-30 cN。

本發明還提供一種制備上述權利要求中所述鍵合金絲的方法，其特征在于采用以下工藝步驟：1）一次精煉，將塊狀金原料投入到高頻電磁感應爐中進行一次精煉，得到一次精煉金熔體；2）二次精煉，將一次精煉金熔體和中間合金同時加入連鑄爐，并在1180℃的超高溫下進行二次精煉，得到成分和溫度均勻的二次精煉金熔體，其中，上述中間合金，可根據需要選擇添加不同成分的中間合金，也可以根據需要不加；3）連鑄，采用連鑄設備，對二次精煉金熔體進行連續鑄造，得到直徑為8.0mm的棒坯；4）拉絲，采用拉絲機和鉆石拉伸模對棒坯依次進行粗拉—中拉—細拉—終拉，得到所需直徑的鍵合金絲；5）清洗，采用超聲波清洗技術，以無水乙醇為清洗劑，對鍵合金絲進行清洗；6）退火，對清洗后的鍵合金絲進行退火處理，以釋放鍵合金絲在拉絲過程中產生的應力；7）繞線；8）成品檢測，采用專用顯微鏡，檢測產品的表面質量，確保表面光潔、無損傷、無指印；9）包裝，將鍵合金絲放入包裝盒內，抽真空，充入氮氣保護性氣體，完成包裝并密封處理。

進一步地，上述鍵合金絲的制備方法中，一次精煉過程中采用氬氣保護性氣體，精煉溫度1000-1200℃，精煉時間30-80分鐘。

進一步地，上述鍵合金絲的制備方法中，二次精煉過程中采用氬氣保護性氣體，精煉時間30-90分鐘，充分利用爐體本身的渦流，配合專用機械自動攪拌裝置對熔體進行攪拌，攪拌10-15次，然后靜置25-30分鐘。

進一步地，上述鍵合金絲的制備方法中，所述的連續鑄造的速度為10-15cm/分鐘。

進一步地，上述鍵合金絲的制備方法中，所述的拉絲過程中，其中，粗拉時目標直徑為800-1000微米，粗拉速度為10-15m/分鐘，中拉時目標直徑為300-500微米，中拉速度為100-120m/分鐘，細拉時目標直徑為80-150微米，細拉速度為250-350m/分鐘，終拉時拉至鍵合金絲的最終直徑，誤差在1微米內，終拉速度為400-550m/分鐘。