一种低弧度led封装用微细银合金键合线的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种低弧度LED封装用微细银合金键合线的制造方法，包括如下步骤：1银合金键合线坯料的冶炼与连铸、2银合金杆的拉制、3银合金线的中间热处理、4将经过中间热处理的银合金线经拉丝机拉制成直径1.0?1.2mm的银合金线，本发明通过优化合金成分消除了键合银线及其它键合银合金线强度低、拉丝断线率高等缺陷。通过采用真空熔炼超声搅拌合金连铸技术，改善了合金性能，提高了合金一致性，获得了高品质合金线坯料，粗拉过程中采用单向拉制，确保了合金线冷变形过程中晶粒的均匀，并通过适当中间热处理控制加工过程中合金的组织结构，降低拉丝中的局部应力集中，并进一步优化拉丝模具压缩率，减少拉丝过程中的断线。
【专利说明】
一种低弧度LED封装用微细银合金键合线的制造方法
技术领域
[0001] 本发明属于半导体材料技术领域，主要涉及一一种低弧度LED封装用微细银合金键合 线的制造方法。
【背景技术】
[0002] 随着半导体/LED器件小型化、多功能化和高集成化，半导体/LED器件对键合引线的线 (丝)径及其强度等提出了更高的要求，细间距键合需要强度和刚度更高的连线，通过对无 空气焊球(Free Air Ball)及热影响区（Heat Affect Zone)长度的控制以满足细间距键合 的需要。此外，在大规模集成电路及LED封装中，由于封装密度增加和封装厚度降低，对键 合线的技术指标提出了更高的要求，键合引线能够满足超低弧度封装的使用条件，即要求 键合引线在超低弧度条件下具有高的强度，避免器件使用过程中出现键合引线颈部断裂， 这就要求键合引线具有短的热影响区长度。键合烧球过程中金属球内部的热量主要以热传 导的方式散发出去，靠近金属球的部分金属丝因受传导热的作用而发生再结晶，该热影响 区域的晶粒发生长大，拉伸强度有所下降。热影响区长度及其拉伸强度取决于材料的再结 晶温度及它所经历的热流量和热流作用时间。拉弧工艺环节中，金属引线的弧高取决于热 影响区的长度，热影响区越短，拉弧时所能达到的弯曲直径越小，得到的弧高也越小。热影 响区拉伸强度(尤其是低弧度焊接)则会影响到丝球结合处的连接强度以及丝弧的稳定性， 若热影响区拉伸强度过低，丝球结合处容易出现损伤，丝弧稳定性下降。键合银线及键合银 合金线由于其优秀的电学性能(可降低器件高频噪声、降低大功率LED发热量等）、良好的 稳定性及适当的成本因素，开始应用于微电子封装中，尤其在LED封装中。但对于纯银线来 说，主要存在以下几个方面的问题：l)Ag导热系数为，具有优秀的导热性能，键合烧球过程 中由于导热系数好，导致热影响区长度过长，从而降低了第一焊点颈部连接强度(尤其在低 弧度焊接中更为明显）;2)Ag线键合过程中参数窗口范围较小，由于导热率高、氧化速率高 等原因，易导致Free Air Ball凝固不均匀容易形成高尔夫球、球部变尖、波浪球等缺陷， 影响第一焊点强度和形状，降低了器件合格率和可靠性;3)Ag线高温强度低，高温条件下 失效几率较高，无法满足大功率LED等器件的使用;4)苛刻条件下焊接Ag/Al界面易于产 生Ag离子电迀移，导致焊点强度下降进而影响器件寿命。对于键合银合金线，目前多是通 过添加 Pd、Au等元素的合金，该类银合金具有良好的性能，可以满足部分LED封装的需求，但 该类银合金存在如下几个方面问题：1)由于Au和Pd与Ag可以无限互溶，在Ag中添加 Au和Pd 元素后合金强度增加有限，而对于低弧度LED，其焊盘尺寸较小，通常为40*40um，需要超细 (线径为〇 . 012-0.016mm)键合引线连接，这就要求键合银合金线具有足够的连接强度，由 此，添加 Au和Pd的银合金线不能满足低弧度LED封装的要求;2)纯银中添加 Au和Pd后，由于 其原子排列方式及原子半径相似，合金元素对银的抗氧化性能提高有限，使得键合过程中 参数范围较小，导致其生产效率降低;3)Au和Pd都是贵金属，大大增加了键合银合金线的成 本。钌(Ru)元素属于铂族元素，Ru元素可增加银合金中的晶格畸变，阻碍晶界的迀移速率， 同时，银合金拉丝过程中（塑性变形中）位错周围弹性应力场的交互作用使Ru原子在位错周 围形成气团，对再结晶过程中的位错运动与重排起阻碍作用，抑制再结晶过程的形核，抑制 了再结晶，提高了再结晶温度，减小了银合金线的热影响区长度。
[0003] 此外，由于低弧度LED封装用键合银合金线线径较细(线径为0.012-0.016mm)，而 该合金属于高强度银合金，对于该合金微细线材加工而言，原材料的致密性和一致性是影 响微细拉丝的关键，拉丝过程的中间热处理是影响微细线材加工的重要因素。因此，优化银 合金键合线的组份，提高银合金键合线的强度及抗腐蚀性能，通过真空熔炼超生振动连铸 技术确保银合金组织及性能一致，采用适当中间热处理并优化拉丝模具入口角度、完善微 细银合金线制造方法，对于加快银合金线在低弧度LED封装中的应用具有重要意义。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种低弧度LED封装用微细银合金键合线的制造方法，其能解 决现有键合银合金线的缺点，满足低弧度LED封装的使用要求。
[0005] 为此，本发明提供如下技术方案:一一种低弧度LED封装用微细银合金键合线的制 造方法，包括如下步骤：（1)银合金键合线坯料的冶炼与连铸:a.制造 Ag/Ru中间合金:将质 量分数95%的Ag和质量分数5%的Ru分层放入真空炉氮化硼坩埚中，并在坩埚上放置中间开 孔氮化硼坩埚盖，对真空炉的炉膛抽真空，真空度高于2.5 Xl(T2Pa后，开始升温至1560-1750°C，低于900°C时升温速率为25-40°C/min，温度高于900°C时升温速率为35-50°C/min， 熔化过程真空度高于5.0 X l(T2Pa，然后静置5-10分钟，待Ag/Ru合金完全溶解且金属液变清 澈后，停止抽真空，并向真空室中通入Ar 2至0.1-0.5Mpa，摇动坩埚搅拌5-10分钟，然后静置 5-10分钟，停止加热冷却。冷却后，将合金翻转放置，然后按照上述方法重新熔炼一次，得到 Ag/Ru中间合金；b.制造 Ag/Pd中间合金:将质量分数80%的Ag和质量分数20%的Pd放入真空 中频熔炼炉石墨坩埚中，对真空中频熔炼炉的炉膛抽真空，真空度高于6.0 X l(T2Pa后，开始 升温，待温度升至400-600 °C后，停止抽真空并向真空冶炼炉中充入六〇至0.1-0.5MPa;然后 继续升温至1200-1500°C，待合金完全溶解后，摇动坩埚搅拌5-10分钟，将合金熔体冷却，得 至IjAg/Pd中间合金还料；c.在真空冶炼炉中将Ag/Pd中间合金、Ag/Ru中间合金、Ag按下述比 例称量计算后，其中钯(Pd)为2.0-6.Owt%，钌(Ru)为0.03-0. lwt%，银为余量，混合加入到真 空中频熔炼炉中，抽真空至5.0 X 10_中&以上，开始升温，待温度升至400-600°C后，停止抽真 空并向真空熔炼炉中充入六〇至0.1-0.5MPa;然后继续升温至1250-1450 °C，待合金完全溶 解后，晃动熔炼坩埚搅拌5-10分钟，将合金熔体冷却，得到银合金坯料;d.将银合金坯料加 入到真空熔炼超声搅拌合金连铸机坩埚中，坩埚为石墨坩埚，对真空炉的炉膛抽真空，真空 度高于6.0 X l(T2Pa后，充入Ar2至0.1-0.5Mpa，然后重新抽真空至真空度高于6.0 X l(T2Pa 后，开始升温，待温度升至400-600°C后，停止抽真空并向合金连铸机中充入Ar2至0. ΙΟ. 5MPa; 然后继续升温至 1250-1450 °C ， 待合金完全溶解且合金溶液变清澈后 ，向银合金液 中插入搅拌棒上下搅拌5-10分钟，然后精炼静置10-15分钟后，充入六^至1.05-1. IMPa，开 始采用间歇方式拉铸6-10mm银合金杆；（2)银合金杆的拉制：将上述直径6-10mm的银合金 杆经过拉丝机拉制成直径为2.5-3.5mm的银合金线，拉丝过程采用单向拉制，拉丝速度为 5-10m/秒；（3)银合金线的中间热处理:将直径2.5-3.5mm的银合金线放置在真空罐式炉中， 然后对罐式炉进行抽真空，真空度高于1.0 XH^Pa后，停止抽真空，并将罐式炉炉盖压紧螺 栓拧紧，然后向罐式炉中充入Ar2气体至1.5-2. OMpa，然后对罐式炉升温至650-850°C，升温 速率为20-30°C/min，保温时间为60-90分钟，然后随炉冷却；（4)将经过中间热处理的银合 金线经拉丝机拉制成直径1.0-1.2mm的银合金线，拉伸压缩率为12-18%;然后将直径为 1.0-1.2mm的银合金线经过拉丝机连续拉拔成直径为0.08-0.10mm的银合金键合线，拉伸 压缩率为7-12%;然后将0.08-0.10mm的银合金线经过拉丝机连续拉拔成直径为0.012- 0.018mm微细银合金键合线，拉伸压缩率为5-8%。
[0006] 进一步地，所述连铸机的结晶器上安装有超声搅拌机构;银金合金杆牵引采用间 歇式牵引，牵引速度为50-300_/分钟，牵引时间0.5-3秒，停歇时间与牵引时间相同。
[0007] 更进一步地，所述银合金杆直径大于4.5-5.5mm时，拉丝模具压缩率为8-12%，直径 为2.5-3.5mm~4.5-5.5mm时，拉丝模具压缩率为16-20%。
[0008] 再进一步地，所述银合金杆直径小于2.5-3.5mm时，拉丝模具芯采用天然钻石或聚 晶钻石。
[0009] 此外，本发明还提供一种低弧度LED封装用微细银合金键合线的制造方法制造的 低弧度LED封装用微细键合银合金线，该银合金键合线材料的各成分重量百分含量是：钯 (Pd)为 2-6wt%，钌(Ru)为0.03-O.lwt%，银为余量。
[0010] 本发明所述的低弧度LED封装用微细键合银合金线的制造方法制造的低弧度LED 封装用微细键合银合金线，通过优化合金成分消除了键合银线及其它键合银合金线强度 低、拉丝断线率高等缺陷，并有效降低了成本。通过采用真空熔炼超声搅拌合金连铸技术， 改善了合金性能，提高了合金一致性，获得了高品质合金线坯料，粗拉过程中采用单向拉 制，确保了合金线冷变形过程中晶粒的均匀，并通过适当中间热处理控制加工过程中合金 的组织结构，降低拉丝中的局部应力集中，并进一步优化拉丝模具压缩率，减少拉丝过程中 的断线，确保微细键合银合金线了成品率。
【具体实施方式】
[0011] 实施例一： 低弧度LED封装用微细键合银合金线制造方法如下： (1)银合金键合线坯料的冶炼与连铸:a.制造 Ag/Ru中间合金:将质量分数95%的Ag和质 量分数5%的Ru分层放入真空炉氮化硼坩埚中，并在坩埚上放置中间开孔氮化硼坩埚盖，对 真空炉的炉膛抽真空，真空度高于2.5 X l(T2Pa后，开始升温至1560°C，低于900°C时升温速 率为25°C/min，温度高于900°C时升温速率为35°C/min，熔化过程真空度高于5.0X10- 2Pa， 然后静置5分钟，待Ag/Ru合金完全溶解且金属液变清澈后，停止抽真空，并向真空室中通入 Ar2至0 . IMpa，摇动坩埚搅拌5分钟，然后静置5分钟，停止加热冷却。冷却后，将合金翻转放 置，然后按照上述方法重新熔炼一次，得到Ag/Ru中间合金；b.制造 Ag/Pd中间合金:将质量 分数80%的Ag和质量分数20%的Pd放入真空中频熔炼炉石墨坩埚中，对真空中频熔炼炉的炉 膛抽真空，真空度高于6.0 X l(T2Pa后，开始升温，待温度升至400°C后，停止抽真空并向真空 冶炼炉中充入Ar2至0.1 MPa;然后继续升温至1200°C，待合金完全溶解后，摇动坩埚搅拌5分 钟，将合金熔体冷却，得到Ag/Pd中间合金坯料；c .在真空冶炼炉中将Ag/Pd中间合金、Ag/ Ru中间合金、Ag按钯(Pd)为2.(^丨％，|了 (Ru)为0.03wt%，银为余量的比例称量计算后，混合加 入到真空中频熔炼炉中，抽真空至5.0 X K^Pa以上，开始升温，待温度升至400°C后，停止抽 真空并向真空熔炼炉中充入六〇至0.110^;然后继续升温至1250°C，待合金完全溶解后，晃 动熔炼坩埚搅拌5分钟，将合金熔体冷却，得到银合金坯料;d.将银合金坯料加入到真空熔 炼超声搅拌合金连铸机坩埚中，坩埚为石墨坩埚，对真空炉的炉膛抽真空，真空度高于6.0 X 10-2Pa后，充入Ar2S〇. IMpa，然后重新抽真空至真空度高于6.0 X 10-2Pa后，开始升温，待 温度升至400°C后，停止抽真空并向合金连铸机中充入Ar2至O.IMPa;然后继续升温至1250 °C，待合金完全溶解且合金溶液变清澈后，向银合金液中插入搅拌棒上下搅拌5分钟，然后 精炼静置10分钟后，充入Ar 2至1.05MPa，开始采用间歇方式拉铸6mm银合金杆，牵引速度 50mm/min，牵引时间0· 5s，停歇时间0 ·5s; (2)银合金杆的拉制:将上述直径6mm的银合金杆 经过拉丝机拉制成直径为2.5mm的银合金线，拉丝过程采用单向拉制，拉丝速度为5m/秒， 直径大于4.5_时，模具压缩率为8%，直径2.5-4.5mm时，模具压缩率为16%;(3)银合金线的 中间热处理:将直径2.5mm的银合金线放置在真空罐式炉中，然后对罐式炉进行抽真空，真 空度高于1. 〇 X H^Pa后，停止抽真空，并将罐式炉炉盖压紧螺栓拧紧，然后向罐式炉中充入 Ar2气体至1.5Mpa，然后对罐式炉升温至650°C，升温速率为20°C/min，保温时间为60分钟， 然后随炉冷却；（4)将经过中间热处理的银合金线经拉丝机拉制成直径1. Omm的银合金线， 拉伸压缩率为12%;然后将直径为1.0mm的银合金线经过拉丝机连续拉拔成直径为0.08mm 的银合金键合线，拉伸压缩率为7%;然后将0.08mm的银合金线经过拉丝机连续拉拔成直径 为0.018mm微细银合金键合线，拉伸压缩率为5%。
[0012] 实施例二： 低弧度LED封装用微细银合金键合线制造方法如下： (1)银合金键合线坯料的冶炼与连铸:a.制造 Ag/Ru中间合金:将质量分数95%的Pd和质 量分数5%的Ru分层放入真空炉氮化硼坩埚中，并在坩埚上放置中间开孔氮化硼坩埚盖，对 真空炉的炉膛抽真空，真空度高于2.5 X l(T2Pa后，开始升温至1650°C，低于900°C时升温速 率为30°C/min，温度高于900°C时升温速率为45°C/min，熔化过程真空度高于5.0X10- 2Pa， 然后静置8分钟，待Ag/Ru合金完全溶解且金属液变清澈后，停止抽真空，并向真空室中通入 Ar2至0.3Mpa，摇动坩埚搅拌8分钟，然后静置8分钟，停止加热冷却。冷却后，将合金翻转放 置，然后按照上述方法重新熔炼一次，得到Ag/Ru中间合金;b.制造 Ag/Pd中间合金:将质量 分数80%的Ag和质量分数20%的Pd放入真空中频熔炼炉石墨坩埚中，对真空中频熔炼炉的炉 膛抽真空，真空度高于6.0Xl(T 2Pa后，开始升温，待温度升至500°C后，停止抽真空并向真空 冶炼炉中充入Ar2至0.3MPa;然后继续升温至1400°C，待合金完全溶解后，摇动坩埚搅拌8分 钟，将合金熔体冷却，得到Ag/Pd中间合金坯料;c.在真空冶炼炉中将Ag/Pd中间合金、Ag/Ru 中间合金、Ag按钯(Pd)为了 (Ru)为0.07wt%，银为余量的比例称量计算后，混合加入 到真空中频熔炼炉中，抽真空至5.0 X K^Pa以上，开始升温，待温度升至500°C后，停止抽真 空并向真空熔炼炉中充入六〇至0.210^;然后继续升温至1350°C，待合金完全溶解后，晃动 熔炼坩埚搅拌8分钟，将合金熔体冷却，得到银合金坯料;d.将银合金坯料加入到真空熔炼 超声搅拌合金连铸机坩埚中，坩埚为石墨坩埚，对真空炉的炉膛抽真空，真空度高于6.0X l(T 2Pa后，充入八〇至0.3Mpa，然后重新抽真空至真空度高于6.0 X l(T2Pa后，开始升温，待温 度升至500°C后，停止抽真空并向合金连铸机中充入六〇至0.3MPa;然后继续升温至1350°C， 待合金完全溶解且合金溶液变清澈后，向银合金液中插入搅拌棒上下搅拌8分钟，然后精炼 静置12分钟后，充入Ar2至1.08MPa，开始采用间歇方式拉铸8mm银合金杆，牵引速度200mm/ min，牵引时间1.5s，停歇时间1.5s;(2)银合金杆的拉制：将上述直径8mm的银合金杆经过 拉丝机拉制成直径为3.0mm的银合金线，拉丝过程采用单向拉制，拉丝速度为8m/秒，直径 大于5.0_时，模具压缩率为10%，直径3.0-5.0_时，模具压缩率为18%;(3 )银合金线的中间 热处理:将直径3.0mm的银合金线放置在真空罐式炉中，然后对罐式炉进行抽真空，真空度 高于1.0 X H^Pa后，停止抽真空，并将罐式炉炉盖压紧螺栓拧紧，然后向罐式炉中充入Ar2 气体至l.SMpa，然后对罐式炉升温至750°C，升温速率为25°C/min，保温时间为70分钟，然后 随炉冷却；（4)将经过中间热处理的银合金线经拉丝机拉制成直径1. 1mm的银合金线，拉伸 压缩率为15%;然后将直径为1.1mm的银合金线经过拉丝机连续拉拔成直径为0.09mm的银 合金键合线，拉伸压缩率为10%;然后将0.09mm的银合金线经过拉丝机连续拉拔成直径为 0.015mm微细银合金键合线，拉伸压缩率为7%。
[0013] 实施例三： 低弧度LED封装用微细银合金键合线制造方法如下： (1)银合金键合线坯料的冶炼与连铸:a.制造 Ag/Ru中间合金:将质量分数95%的Ag和质 量分数5%的Ru分层放入真空炉氮化硼坩埚中，并在坩埚上放置中间开孔氮化硼坩埚盖，对 真空炉的炉膛抽真空，真空度高于2.5 X l(T2Pa后，开始升温至1750°C，低于900°C时升温速 率为40°C/min，温度高于900°C时升温速率为50°C/min，熔化过程真空度高于5.0X10- 2Pa， 然后静置10分钟，待Pd/Ru合金完全溶解且金属液变清澈后，停止抽真空，并向真空室中通 入Ar 2S〇 . 5Mpa，摇动坩埚搅拌10分钟，然后静置10分钟，停止加热冷却。冷却后，将合金翻 转放置，然后按照上述方法重新熔炼一次，得到Pd/Ru中间合金;b.制造 Ag/Pd中间合金:将 质量分数80%的Ag和质量分数20%的Pd放入真空中频熔炼炉石墨坩埚中，对真空中频熔炼炉 的炉膛抽真空，真空度高于6.0 X l(T2Pa后，开始升温，待温度升至600°C后，停止抽真空并向 真空冶炼炉中充入八^至0.5MPa;然后继续升温至1500°C，待合金完全溶解后，摇动坩埚搅 拌10分钟，将合金熔体冷却，得到Ag/Pd中间合金坯料;c .在真空冶炼炉中将Ag/Pd中间合 金、Ag/Ru中间合金、Ag按钯(Pd)为6.0wt%，f了(Ru)为0. lwt%，银为余量的比例称量计算后， 混合加入到真空中频熔炼炉中，抽真空至5.0 XH^Pa以上，开始升温，待温度升至600°C后， 停止抽真空并向真空熔炼炉中充入六〇至0.5MPa;然后继续升温至1450°C，待合金完全溶解 后，晃动熔炼坩埚搅拌10分钟，将合金熔体冷却，得到银合金坯料;d.将银合金坯料加入到 真空熔炼超声搅拌合金连铸机坩埚中，坩埚为石墨坩埚，对真空炉的炉膛抽真空，真空度高 于6.0 X 10-2Pa后，充入Ar2至0.5Mpa，然后重新抽真空至真空度高于6.0 X 10-2Pa后，开始升 温，待温度升至600°C后，停止抽真空并向合金连铸机中充入Ar2至0.5MPa;然后继续升温至 1450 °C，待合金完全溶解且合金溶液变清澈后，向银合金液中插入搅拌棒上下搅拌10分钟， 然后精炼静置15分钟后，充入Ar2至l.IMPa，开始采用间歇方式拉铸10mm银合金杆，牵引速 度300mm/min，牵引时间3. Os，停歇时间3. Os; (2)银合金杆的拉制:将上述直径10mm的银合 金杆经过拉丝机拉制成直径为3.5mm的银合金线，拉丝过程采用单向拉制，拉丝速度为 l〇m/秒，直径大于5 · 5mm时，模具压缩率为12%，直径3 · 5-5 · 5mm时，模具压缩率为20%;(3 )银 合金线的中间热处理:将直径3.5_的银合金线放置在真空罐式炉中，然后对罐式炉进行抽 真空，真空度高于1.ox n^Pa后，停止抽真空，并将罐式炉炉盖压紧螺栓拧紧，然后向罐式 炉中充入Ar2气体至2. OMpa，然后对罐式炉升温至850°C，升温速率为30°C/min，保温时间为 90分钟，然后随炉冷却；（4)将经过中间热处理的银合金线经拉丝机拉制成直径1.2mm的银 合金线，拉伸压缩率为18%;然后将直径为1.2mm的银合金线经过拉丝机连续拉拔成直径为 0.10mm的银合金键合线，拉伸压缩率为12%;然后将0.10mm的银合金线经过拉丝机连续拉 拔成直径为0.018mm微细银合金键合线，拉伸压缩率为8%。
[0014]通过试验发现，本发明的低弧度LED封装用微细银合金键合线与现有银合金线相 比，能满足超低弧度LED封装要求，且拉丝过程中拉线长度显著增加，下表是通过实验得到 的本发明的银合金键合线与现有技术的银合金线的性能数据：
从上表可以看出，本发明的低弧度LED封装用微细键合银合金线及其制造方法的银合 金线可以在超低弧度LED封装中使用，能够满足低弧度LED封装的要求，且该银合金线及其 制造方法可以拉制大长度的微细银合金线材，能够满足工业化生产需求。
【主权项】
1. 一种低弧度LED封装用微细银合金键合线的制造方法，其特征在于:包括如下步骤： (1) 银合金键合线坯料的冶炼与连铸： a. 制造 Ag/Ru中间合金:将质量分数95%的Ag和质量分数5%的Ru分层放入真空炉的氮化 硼坩埚中，并在坩埚上放置中间开孔的氮化硼坩埚盖，对真空炉的炉膛抽真空，真空度高于 2.5X10- 2Pa后，开始升温至1560-1750°C，其中，低于900°C时升温速率为25-40°C/min，温度 高于900°C时升温速率为35-50°C/min，熔化过程中真空度高于5.0X10_ 2Pa，然后静置5-10 分钟，待Ag/Ru合金完全溶解且金属液变清澈后，停止抽真空，并向真空炉的炉膛中通入Ar 2 至0.1-0.5Mpa，摇动氮化硼坩埚搅拌5-10分钟，然后静置5-10分钟，停止加热并冷却，冷却 后，将合金翻转放置，然后按照上述方法重新熔炼一次，得到Ag/Ru中间合金； b. 制造 Ag/Pd中间合金:将质量分数80%的Ag和质量分数20%的Pd放入真空中频熔炼炉 石墨坩埚中，对真空中频熔炼炉的炉膛抽真空，真空度高于6.0 X HT2Pa后，开始升温，待温 度升至400-600 °C后，停止抽真空并向真空冶炼炉中充入六〇至0.1-0.5MPa;然后继续升温 至1200-1500°C，待银完全溶解且银液变清澈透亮后，移动加料盒将Pd加入到石墨坩埚中， 并摇动坩埚搅拌5-10分钟，将合金熔体冷却，得到Ag/Pd中间合金坯料； c .在真空冶炼炉中将Ag/Pd中间合金、Ag/Ru中间合金、Ag按下述比例称量计算后，其中 钯(Pd)为2-6wt%，钌(Ru)为0.03-0.1wt%，银为余量，混合加入到真空中频熔炼炉的熔炼坩 埚中，抽真空至5.0 X HT1Pa以上，开始升温，待温度升至400-600°C后，停止抽真空并向真空 熔炼炉中充入八〇至0.1-0.5MPa;然后继续升温至1250-1450°C，待合金完全溶解后，晃动熔 炼坩埚搅拌5-10分钟，将合金熔体冷却，得到银合金坯料； d.将银合金坯料加入到真空熔炼超声搅拌合金连铸机的坩埚中，所述坩埚为石墨坩 埚，对真空熔炼超声搅拌合金连铸机的炉膛抽真空，真空度高于6.0 X HT2Pa后，充入六^至 0.1-0.5Mpa，然后重新抽真空至真空度高于6.0 X HT2Pa后，开始升温，待温度升至400-600 °C后，停止抽真空并向真空熔炼超声搅拌合金连铸机中充入六〇至0.1-0.5MPa;然后继续升 温至1250-1450°C，待合金完全溶解且合金溶液变清澈后，向银合金液中插入搅拌棒上下搅 拌5-10分钟，然后精炼静置10-15分钟后，充入Ar 2至1.05-1. IMPa，开始采用间歇方式拉铸， 形成直径为6-1 Omm的银合金杆； (2) 银合金杆的拉制： 将上述直径为6-10mm的银合金杆经过拉丝机拉制成直径为2.5-3.5mm的银合金线， 拉丝过程采用单向拉制，拉丝速度为5-10m/秒； (3) 银合金线的中间热处理： 将直径为2.5-3.5_的银合金线放置在真空罐式炉中，然后对真空罐式炉进行抽真空， 真空度高于1.0 X ICT1Pa后，停止抽真空，并将真空罐式炉的炉盖压紧螺栓拧紧，然后真空向 罐式炉中充入Ar2气体至1.5-2. OMpa，然后对真空罐式炉升温至650-850°C，升温速率为SOSO °C /min ， 保温时间为 60-90 分钟 ，然后随炉冷却； (4) 将经过中间热处理的银合金线经拉丝机拉制成直径1.0-1.2mm的银合金线，拉伸 压缩率为12-18%;然后将直径为1.0-1.2mm的银合金线经过拉丝机连续拉拔成直径为0. Οβ-Ο. IOmm 的银合金键合线， 拉伸压缩率为 7-12%; 然后将 0.08-0.1 Omm 的银合金线经过拉丝机 连续拉拔成直径为0.012-0.018mm微细银合金键合线，拉伸压缩率为5-8%。2. 根据权利要求1所述的低弧度LED封装用微细银合金键合线的制造方法，其特征在 于:所述真空熔炼超声搅拌合金连铸机的结晶器上安装有超声搅拌机构;银金合金杆间歇 式拉铸的牵引采用间歇式牵引，牵引速度为50-300mm/分钟，牵引时间0.5-3秒，停歇时间与 牵引时间相同。3. 根据权利要求1所述的低弧度LED封装用微细银合金键合线的制造方法，其特征在 于:所述银合金杆直径大于4.5-5.5mm时，拉丝模具压缩率为8-12%，直径为2.5-3.5mm~4.5-5.5mm时，拉丝模具压缩率为16-20%。4. 根据权利要求1所述的低弧度LED封装用微细银合金键合线的制造方法，其特征在 于:所述银合金杆直径小于2.5-3.5mm时，拉丝模具芯采用天然钻石或聚晶钻石。5. 采用权利要求1-3中任一项所述的低弧度LED封装用微细银合金键合线的制造方法 制造的低弧度LED封装用微细银合金键合线，其特征在于:所述银合金键合线材料的各成分 重量百分含量是:钯(Pd)为2-6wt%，钌(Ru)为0.03-0. lwt%，银为余量。
【文档编号】B21C1/02GK105950899SQ201610293512
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月6日
【发明人】李科, 曹军, 范志功, 吕长春, 吕长江
【申请人】河南优克电子材料有限公司