[發(fā)明專利]一種適用于銅絲的耐腐蝕改性方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710863513.9
• 申請日: 2017-09-22
• 公開（公告）號: CN107653385B
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發(fā)明（設計）人: 邵光偉
• 申請（專利權）人: 江蘇攬鑫新能源科技有限公司
• 主分類號: C22C1/02
• 分類號: C22C1/02;C22C9/06;C22F1/08;C25D3/50;C25D7/06;H01L21/48;H01L23/49
• 代理公司: 蘇州誠逸知識產(chǎn)權代理事務所(特殊普通合伙) 32313
• 代理人: 高娟

本發(fā)明公開了一種適用于銅絲的耐腐蝕改性方法，該改性方法先從原料銅中提取高純銅，清洗、烘干后與鎳、鎵、磷鎢酸鉀、納米氮化鉭共同置于熔煉裝置中熔化，經(jīng)在線除氣、脫氧、攪拌，用牽引機組離合式真空上引無氧合金銅桿，隨后采用連續(xù)擠壓機組生產(chǎn)合金銅帶坯料，隨后經(jīng)粗拔、鍍鈀、精拔得到鍍鈀合金銅絲。利用該方法制備而成的鍍鈀合金銅絲具有良好的耐腐蝕性能，并且成本較低，能夠滿足行業(yè)的要求，具有良好的應用前景。同時，本發(fā)明還公開了該方法所制得的銅絲在集成電路中的應用。

技術領域

本發(fā)明涉及金屬材料加工技術領域，特別涉及一種抗氧化鍵合銅絲的制備方法及應用。

背景技術

銅具有優(yōu)良的導電性、導熱性以及化學穩(wěn)定性而廣泛應用于工業(yè)和日常生活中。鍵合銅線以其優(yōu)良的力學性能、電學性能和低成本因素，在微電子封裝上被逐步采用，現(xiàn)有的鍵合銅絲以高純單晶銅為原材料，由于高純單晶銅的氧化具有明顯的取向性，非密排的晶面上界面能高、晶面原子堆垛相對疏松和原子尺度上粗糙，且氧化膜生長連續(xù)，氧化速率高于密排的晶面，單晶銅非密排的晶面氧化膜的致密性和附著性都較差，氧化速率大，耐腐蝕性差，不能滿足高端微電子封裝的要求。

鎳是銀白色金屬，具有磁性和良好的可塑性。有好的耐腐蝕性，鎳近似銀白色、硬而有延展性并具有鐵磁性的金屬元素，它能夠高度磨光和抗腐蝕。溶于硝酸后，呈綠色。主要用于合金(如鎳鋼和鎳銀)及用作催化劑(如蘭尼鎳，尤指用作氫化的催化劑)。因為鎳的抗腐蝕性佳，常被用在電鍍上，主要用來制造不銹鋼和其他抗腐蝕合金，如鎳鋼、鎳鉻鋼及各種有色金屬合金，含鎳成分較高的銅鎳合金，就不易腐蝕。也作加氫催化劑和用于陶瓷制品、特種化學器皿、電子線路、玻璃著綠色以及鎳化合物制備等。

鎵是灰藍色或銀白色的金屬。熔點很低，沸點很高。純液態(tài)鎵有顯著的過冷的趨勢，在空氣中很穩(wěn)定。常被用作制造半導體氮化鎵、砷化鎵、磷化鎵、鍺半導體摻雜元；純鎵及低熔合金可作核反應的熱交換介質(zhì)；高溫溫度計的填充料；有機反應中作二酯化的催化劑。

磷鎢酸為無色、灰白色粉狀固體或淡黃色的細小晶體。具有酸性，而且具有氧化還原性，是一種多功能的新型催化劑，具有很高的催化活性，穩(wěn)定性好，可作均相及非均相反應，甚至可作相轉(zhuǎn)移催化劑，對環(huán)境無污染，是綠色催化劑。略有風化性。能溶于醇、醚和水，溶于約0.5份水。

氮化鉭，化工材料，用來制造精確片狀電阻的材料,氮化鉭電阻則可抵抗水汽的侵蝕。用作超硬質(zhì)材料添加劑，可制備純的五氯化鉭：用于噴涂，增加變壓器、集成線路、二極管的電穩(wěn)定性。

基于目前常規(guī)鍵合銅絲存在容易被氧化(腐蝕)的缺陷，開發(fā)出一種新型銅絲以提高其耐腐蝕性能，從而促進復合銅絲在對材料要求較高的集成電路中的應用就顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種適用于銅絲的耐腐蝕改性方法，該改性方法先從原料銅中提取高純銅，清洗、烘干后與鎳、鎵、磷鎢酸鉀、納米氮化鉭共同置于熔煉裝置中熔化，經(jīng)在線除氣、脫氧、攪拌，用牽引機組離合式真空上引無氧合金銅桿，隨后采用連續(xù)擠壓機組生產(chǎn)合金銅帶坯料，隨后經(jīng)粗拔、鍍鈀、精拔得到鍍鈀合金銅絲。利用該方法制備而成的鍍鈀合金銅絲具有良好的耐腐蝕性能，并且成本較低，能夠滿足行業(yè)的要求，具有良好的應用前景。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案實現(xiàn)：

一種適用于銅絲的耐腐蝕改性方法，包括以下步驟：

(1)從原料銅中提取純度大于99.999％的高純銅，清洗、烘干后備用；

(2)將高純銅以及占高純銅質(zhì)量5.5wt％的鎳、3.8wt％的鎵、1.2wt％的磷鎢酸鉀、0.5wt％的納米氮化鉭置于熔煉裝置中熔化，采用木炭及石墨鱗片覆蓋銅液表面保證熔化時的真空狀態(tài)，并經(jīng)在線除氣、脫氧、攪拌，用牽引機組離合式真空上引無氧合金銅桿，隨后采用連續(xù)擠壓機組生產(chǎn)合金銅帶坯料；

(3)將合金銅帶坯料進行粗拔以制得直徑為2mm的合金銅絲并退火；