[發明專利]一種利用銀鉑鍍層的銀鉑鍵合絲及其制備工藝

有效

• 申請號: 202010260486.8
• 申請日: 2020-04-03
• 公開（公告）號: CN111599783B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 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;C22C5/06;C22F1/02;C22F1/14;C25D3/66
• 代理公司: 廣州專理知識產權代理事務所(普通合伙) 44493
• 代理人: 王允輝

本發明屬于合金絲材料的技術領域，具體涉及一種利用銀鉑鍍層的銀鉑鍵合絲及其制備工藝。所述銀鉑鍵合絲的組成成分包括銀、鉑、錫、錳以及銦；以金屬銀為為基體結合含量較高的金屬鉑形成的銀鉑鍵合絲，能夠滿足對推力、拉力、機械強度等方面的要求，具有比傳統純合金線更好的導電導熱性及可靠性，優化弧高、降低破斷率、以滿足客戶更高的使用需求；本發明的高品質的銀鉑鍵合絲的制備工藝，簡單易操作，所采用的原料以及設備成本相較現有技術低，所采用的的熔鑄、表面活化處理以及鍍鉑銀合金金屬層，有助于形成抗拉強度高、延展性高、弧形穩定的鍵合絲料，適合于微電子行業封裝，直插式、貼片、大功率等LED封裝及三極管、IC封裝。

技術領域

本發明屬于合金絲材料的技術領域，具體涉及一種利用銀鉑鍍層的銀鉑鍵合絲及其制備工藝。

背景技術

鍵合絲作為重要的半導體封裝材料之一，隨著電子產品技術的更新換代，半導體封裝業得到了快速的發展且規模在不斷地壯大，對鍵合絲料的性能等方面的要求也越來越嚴苛，逐步趨向于高性能、低成本的形式發展。

鍵合絲料需具備優異的化學性能和物理性能，其化學性能包括抗氧化性能、穩定性、導電導熱性能以及導電性能等等，其物理性能包括抗拉強度、斷裂負荷，推力以及拉力等等，還包括使用壽命。

傳統技術大多數采用金屬金合成的鍵合合金材料，但由于其較為昂貴的價格、且其性能跟不上鍵合絲料的應用的發展，逐漸開發出新的金屬物質取代純金材質，現有技術中，涌現著采用金屬銀和金屬銅作為鍵合絲料的原料，還會摻雜許多其它微量金屬元素，以此滿足對鍵合絲料的不同要求。

現有技術中，多數采用銅基合金作為基體材料，摻雜的元素包括鋯、鈧、鈦等元素，可以達到增強合金線的抗腐蝕性能、提高機械性能的效果，但是其價格比較高昂，以化學性能較為穩定，則相應的制備工藝會比較復雜，不利于普及應用。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于提供一種利用銀鉑鍍層的銀鉑鍵合絲及其制備工藝，以金屬銀為基添加金屬鉑的鍵合材料，滿足對機械性能、耐腐蝕、高導電導熱等性能的高要求。

本發明的技術內容如下：

本發明提供一種利用銀鉑鍍層的銀鉑鍵合絲，所述銀鉑鍵合絲的組成成分包括銀86～89％、鉑5～8％、錫1～2％、錳1～2％以及銦1～2％；

還包括其它微量元素銅0.01～1％、鈣0.01～1％、硼0.01～1％、鑭0.001～1％的一種或以上；

所述銀的純度≥99.99％，鉑的純度≥99.99％。

本發明還公開了一種利用銀鉑鍍層的銀鉑鍵合絲的制備工藝，所述制備工藝包括如下步驟：

1)原料預處理：將金屬原料清洗，烘干備用；

2)熔鑄：在氫氣氛圍下，取金屬銀和金屬鉑進行真空熔煉，溫度為850～900℃，之后降溫至740～800℃，摻雜進金屬錫、金屬錳、金屬銦以及其他微量元素，真空熔煉得到銀鉑合金材料；

3)粗拉絲：將銀鉑合金材料進行粗拉絲得到1～5mm的銀鉑鍵合絲；

4)表面活化處理：采用還原碳材料對銀鉑鍵合絲的表面進行除氧處理，之后將銀鉑鍵合絲浸入乙酸和硝酸的混合溶液中進行活化處理；

5)鍍層：取金屬銀和金屬鉑在1170～1200℃的溫度下熔融形成電鍍液，在銀鉑鍵合絲表面鍍上銀鉑合金鍍層；

6)拉絲：將已鍍層的銀鉑鍵合絲進行拉絲處理；

7)將得到的銀鉑鍵合絲進行退火處理，繞線，包裝；

步驟2)所述真空熔煉的真空壓力條件為10^-2～10^-4Pa，采用真空能夠降低金屬材料的熔點，減少成本，也是進一步達到合成過程中的材料的防氧化；