一种高强度键合金丝及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高强度键合金丝及其制备方法，属于键合用合金丝领域，该金丝由、钯、银、镍、钴、钙、铜、镧、余量为金和不可避免杂质元素组成；本发明专利技术的制备方法可以显著的提升键合金丝的延伸率和抗拉强度等，在降低金含量的同时，键合金丝的机械性能可以得到提升，本发明专利技术通两段式熔铸的方式，以及通过特定温度和特定超声功率，制备得到的金丝延伸率、抗拉强度以及破断力均具有较优的性能。以及破断力均具有较优的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种高强度键合金丝及其制备方法


[0001]本专利技术涉及键合用合金丝领域，具体涉及一种高强度键合金丝及其制备方法。

技术介绍

[0002]键合丝是半导体器件和集成电路组装时，为使芯片内电路的输入/输出键合点与引线框架的内接触点之间实现电气链接的微细金属丝内引线。随着电路和功率半导体器件的广泛应用发展，由于金的昂贵价格，为了降低成本，较少键合金丝中金含量，得到同等或由于原性能的合金丝，本专利技术提出了一种高强度键合金丝及其制备方法，以解决现有技术存在的技术问题。

技术实现思路

[0003]针对上述存在的问题，本专利技术提出了一种高强度键合金丝及其制备方法。
[0004]为了实现上述的目的，本专利技术采用以下的技术方案：
[0005]一种高强度键合金丝，金丝按质量含量包括以下化学组成成分：
[0006]钯：3.0
‑
4.5％；
[0007]银：0.5
‑
2％；
[0008]镍：0.001％
‑
0.0004％；
[0009]钴：0.001％
‑
0.0004％；
[0010]钙：0.003％
‑
0.0007％；
[0011]铜：0.001％
‑
0.0005％；
[0012]镧：0.003％
‑
0.0007％；
[0013]余量为金和不可避免杂质元素。
[0014]优选的，所述金丝按质量含量包括以下化学组成成分：
[0015]钯：3.5
‑
4.1％；
[0016]银：0.9
‑
1.5％；
[0017]镍：0.001％
‑
0.0003％；
[0018]钴：0.001％
‑
0.0003％；
[0019]钙：0.004％
‑
0.0006％；
[0020]铜：0.001％
‑
0.0004％；
[0021]镧：0.004％
‑
0.0006％；
[0022]余量为金和不可避免杂质元素。
[0023]优选的，所述金丝按质量含量包括以下化学组成成分：
[0024]钯：3.8％；
[0025]银：1.2％；
[0026]镍：0.002％；
[0027]钴：0.002％；
[0028]钙：0.005％；
[0029]铜：0.003％；
[0030]镧：0.005％；
[0031]余量为金和不可避免杂质元素。
[0032]一种高强度键合金丝的制备方法，优选的，所述制备方法包括以下步骤：
[0033](1)熔铸：将钯、银、镍、钴、钙、铜、镧按组分配比于高频炉中进行熔炼，熔炼进行两段式熔炼，熔铸成合金棒；
[0034](2)拉丝：将合金棒加热至85
‑
105℃，置于功率为215
‑
245W的超声中进行3
‑
4.5h处理，然后将处理后的金棒放在拉丝机上进行拉丝工艺处理，最后得到键合金丝；
[0035](3)退火：在保护气体下对金线进行退火，退火温度控制在595
‑
630℃，退火速度为1
‑
1.5m/s；
[0036](4)绕线：控制绕线张力为3
‑
8g，收线速度为45～85rpm，将键合金丝缠绕于收线轴，并进行真空包装。
[0037]优选的，所述两段式熔炼为：
[0038]S1：第一段升温至1050
‑
1200℃，升温速率控制为2
‑
2.5℃/s，保温10
‑
30min，然后铸成直径在50
‑
100mm的合金棒；
[0039]S2：将第一段熔炼铸成的合金棒及进行第二段熔炼，升温至1305
‑
1380℃，升温速率控制为0.5
‑
1.0℃/s，保温10
‑
30min，最后铸成直径5
‑
10mm的合金棒。
[0040]优选的，所述保护气体为氦气、氩气、氮，其中氦气、氩气、氮气的体积百分数为：氦气15
‑
20％、氩气5
‑
10％以及氮气余量。
[0041]优选的，所述的拉丝包括粗拉、中拉、细拉、超微细拉伸。
[0042]优选的，所述拉丝步骤中合金棒加热温度为95℃，超声功率为230W。
[0043]由于采用上述的技术方案，本专利技术的有益效果是：本专利技术的制备方法可以显著的提升键合金丝的延伸率和抗拉强度等，在降低金含量的同时，键合金丝的机械性能可以得到提升，本专利技术通两段式熔铸的方式，以及通过特定温度和特定超声功率，制备得到的金丝延伸率、抗拉强度以及破断力均具有较优的性能。
具体实施方式
[0044]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0045]实施例1：
[0046]本实施例1中制备高强度键合金丝，其中下表为制备金丝的化学组成成分：
[0047][0048][0049]制备高强度键合金丝的方法包括以下步骤：
[0050]熔铸：按照质量百分比将上表中钯、银、镍、钴、钙、铜、镧按组分配比于高频炉中进行熔炼，熔炼进行两段式熔炼，
[0051]其中两段式熔炼为：
[0052]S1：第一段升温至1150℃，升温速率控制为2.2℃/s，保温25min，然后铸成直径在70mm的合金棒；
[0053]S2：将第一段熔炼铸成的合金棒及进行第二段熔炼，升温至1360℃，升温速率控制为0.8℃/s，保温20min，最后铸成直径8mm的合金棒；
[0054]拉丝：将合金棒加热至85
‑
105℃，置于功率为215
‑
245W的超声中进行3
‑
4.5h处理，然后将处理后的金棒放在拉丝机上进行拉丝工艺处理，最后得到键合金丝；
[0055]退火：在保护气体下对金线进行退火，退火温度控制在595
‑
630℃，退火速度为1
‑
1.5m/s；其中保护气体为氦气、氩气、氮，氦气、氩气、氮气的体积百分数为：氦气15
‑
20％、氩气5
‑
10％以及氮气余量；
[0056]绕线：控制绕线张力为3
‑
8g，收线速度为45～85rpm，将键合金丝缠绕于收线轴，并进行真空包装。
[0057]实施例2：
[0058]本实施例1中制备高强度键合金丝，其中下表为制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强度键合金丝，其特征在于，金丝按质量含量包括以下化学组成成分：钯：3.0
‑
4.5％；银：0.5
‑
2％；镍：0.001％
‑
0.0004％；钴：0.001％
‑
0.0004％；钙：0.003％
‑
0.0007％；铜：0.001％
‑
0.0005％；镧：0.003％
‑
0.0007％；余量为金和不可避免杂质元素。2.根据权利要求1所述的高强度键合金丝，其特征在于，所述金丝按质量含量包括以下化学组成成分：钯：3.5
‑
4.1％；银：0.9
‑
1.5％；镍：0.001％
‑
0.0003％；钴：0.001％
‑
0.0003％；钙：0.004％
‑
0.0006％；铜：0.001％
‑
0.0004％；镧：0.004％
‑
0.0006％；余量为金和不可避免杂质元素。3.根据权利要求1所述的高强度键合金丝，其特征在于，所述金丝按质量含量包括以下化学组成成分：钯：3.8％；银：1.2％；镍：0.002％；钴：0.002％；钙：0.005％；铜：0.003％；镧：0.005％；余量为金和不可避免杂质元素。4.根据权利要求1
‑
3任一所述的高强度键合金丝的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)熔铸：将钯、银、镍、钴、钙、铜、镧按组分配比于高频炉中进行熔炼，熔炼进行两段式熔炼，熔铸成合金棒；(2)拉丝：将合金棒加热至85
‑
1...

【专利技术属性】
技术研发人员：范传勇，周钢，张知行，郑华贵，
申请(专利权)人：上杭县紫金佳博电子新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：