[發明專利]磁性鍍層銅鍵合絲的制備方法

在審

• 申請號: 201810985847.8
• 申請日: 2016-07-29
• 公開（公告）號: CN109338156A
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 王漢清
• 申請（專利權）人: 陳文英
• 主分類號: C22C9/10
• 分類號: C22C9/10;C22C9/05;C22C1/02;C25D7/06;C25D5/10;C25D3/56;C25D3/20;C23C18/42;C23C28/02;C22F1/02;C22F1/08;B21C37/04
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一種磁性鍍層銅鍵合絲的制備方法，包括以下步驟：(1)熔鑄和拉絲；(2)電鍍磁性鍍層；(3)化學鍍鈀：將銅鍵合絲成品在退火后單根放入鍍鈀液進行化學鍍鈀，鍍鈀液的鈀離子濃度為5?20克每升，鍍鈀條件為鍍鈀液的pH值控制在9.5?10.3，鍍鈀液的溫度控制在40?60攝氏度；(4)退火：利用無水乙醇還原氧化銅的特性(CuO+CH₃CH₂OH?CH₃CHO+Cu+H₂O)，用氮氣加無水乙醇代替氮氫混合氣進行退火保護；退火溫度為250～500℃；(5)清洗：利用無水乙醇在高溫蒸發時爆炸力打掉絲上的臟物；(6)對清洗后的鍵合絲進行復繞。本發明生成的銅鍵合絲性能良好穩定，具有防氧化和抗電磁干擾的優點。

技術領域

本發明涉及半導體新材料領域，具體涉及鍵合絲領域，尤其涉及一種具有磁性鍍層銅鍵合絲及其制備方法。

背景技術

近幾年隨著金價不斷攀升，封裝領域的成本越來越高，目前鍍鈀銅鍵合絲代替金絲已經日趨成熟。

現有技術中多數研究的熱點在于銅鍵合絲的具體成分組成和鍍鈀防氧化的方法。例如中國專利文獻(CN103560120A)公開了一種含有微量的磷和錳的鍵合絲，并具體采用了化學鍍的方式鍍鈀；中國專利文獻(CN102660695A)公開了一種具有屏蔽銅網的鍵合絲，防止交叉放電的風險。但是鍵合絲間的電磁干擾還是存在，如何減少鍵合絲間的電磁干擾也是半導體封裝所需要克服的問題。

發明內容

本發明的目的就是針對現有技術存在的問題，提供一種具有磁性鍍層銅鍵合絲，所述銅鍵合絲的元素質量百分比為：銅的質量百分比大于99.95％，硅的質量百分比為0.003％-0.05％，銀的質量百分比為0.001％-0.005％，錳的質量百分比為0.005％-0.01％，余量為不可避免的雜質，所述銅鍵合絲的外層依次包裹有磁性鍍層和化學鍍鈀層。

其中，所述磁性鍍層為鐵層和鐵鈷合金層的雙層結構。

其中，所述鐵層的厚度為50-500μm，所述鐵鈷合金層的厚度為200-800μm。

其中，所述鐵鈷合金層，鐵的質量百分比為50％-80％，鈷的質量百分比為20％-50％。

本發明還提供了一種制備上述具有磁性鍍層銅鍵合絲的方法，所述方法包括以下步驟：

(1)熔鑄和拉絲：在熔鑄過程中加入0.003％-0.05％的硅、0.001％-0.005％的銀和0.005％-0.01％的錳，加熱方式采用中頻加熱，連鑄方式采用下引式真空連鑄，并控制熔鑄和拉絲條件為：熔鑄溫度為1100-1300℃，真空度1.0*10^-5Mpa，精煉時間20-40分鐘，連鑄速度150-300mm/分鐘，形成的銅坯直徑為3-8mm，拉絲速度為50-100m/min；

(2)電鍍磁性鍍層：將銅鍵合絲成品在退火后單根放入鐵的電鍍液中進行電鍍鐵層，其中鐵的電鍍液的鐵離子濃度為20-50克每升，鐵層厚度為50-500μm；然后再把鍍有鐵層的銅鍵合絲放入鐵鈷的電鍍液中進行電鍍鐵鈷合金層，其中鐵鈷的電鍍液的鐵離子濃度為20-50克每升，鈷離子的濃度為10-20克每升，鐵鈷合金層厚度為200-800μm；

(3)化學鍍鈀：將銅鍵合絲成品在退火后單根放入鍍鈀液進行化學鍍鈀，鍍鈀液的鈀離子濃度為5-20克每升，鍍鈀條件為鍍鈀液的pH值控制在9.5-10.3，鍍鈀液的溫度控制在40-60攝氏度；

(4)退火：利用無水乙醇還原氧化銅的特性(CuO+CH₃CH₂OH-CH₃CHO+Cu+H₂O)，用氮氣加無水乙醇代替氮氫混合氣進行退火保護；退火溫度為250～500℃；

(5)清洗：利用無水乙醇在高溫蒸發時爆炸力打掉絲上的臟物；