专利名称：封装导线用的复合金属线及其制造方法
技术领域：
本发明有关一种封装导线用的金属线，尤指一种复合金属线及其制造方法。
背景技术：
在半导体封装技术中如集成电路(IC)、发光二极管(LED)及表面声波 (SAW)，都是利用打线接合作业，使芯片通过金属线与电路基板表面上的电 路形成电连接，以作为芯片与电路基板之间的信号及电流传递。
依半导体封装形态不同，金属线的规格、线径与搭配的焊线机台制作参数 也有所不同，而金属线的主要特性参数如断裂荷重(Breaking Load )、延展性 (Elongation )、弯曲度(loop )及熔点等，与其使用的材料有直接关系。因为 金属线的特性参数的好坏，将影响封装完成后半导体组件的使用寿命及稳定性。 因此在选用金属线的材料时，大都采用延展性及稳定性较佳的材料来制作半导 体封装时所需的金属线。
目前常用的金属线主要包含两种， 一种是纯金的金属线，另一种为铝硅混 合的铝硅金属线。纯金所制造的金属线虽然具有较佳的物理性质如延展性及导 电性，但是，由于纯金制成的金属线成本较高，易造成整体半导体组件成本增 加。因此，如何调配及制造一种与纯金的金属线功效相仿，且又能大幅降低成 本，是本发明所要解决的课题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种以两种或两种以上金属元素调配制 成，与纯金制成的金属线功效相仿，且可大幅降低成本的封装导线用的复合金 属线及其制造方法。为达上述目的，本发明提供一种封装导线用的复合金属线的制造方法首先备有包含有银及金成分的原料，然后，将该原料置入于真空熔炉进行熔炼，并在真空熔炉中加入两种或两种以上微量金属元素，以制成复合金属铸块，接
着，将复合金属铸块抽拉形成复合金属线材；最后，将该复合金属线材拉伸为预定线径的复合金属线。
以上述本发明的制造方法所得的复合金属线，其组成成分包含重量百分比为90.00 99.99。/。的银(Ag);以及重量百分比为0.00001~9.99997%的金(Au )。
本发明借由两种或两种以上金属元素调配制成的复合金属线，与纯金制成的金属线功效相仿，且可大幅降低成本。
图1为本发明复合金属线制造方法的流程图；图2为图1的细化流程图。
附图标记说明
步骤100 108步骤102a 102f步骤104a 104f
具体实施例方式
有关本发明的技术内容及详细说明，配合
如下如图l及图2所示，分别为本发明复合金属线制造方法的流程图及图1的细化流程图。如图1、图2所示，本发明复合金属线的制造方法，首先，在步骤100中，先备有包含有银(Ag)成分及金(Au)成分的原料。
其次，在步骤102中，进行熔炼制造，将该包含有银及金成分的原料置入于真空熔炉(如步骤102a)进行熔炼，并在真空熔炉中加入铜(Cu)、铍(Be)及铝(Al)等两种或两种以上微量金属元素进行混合调配(如步骤102b),以
5借由真空熔炉炼制出复合金属铸块(如步骤102c )。该复合金属铸块的组成成分包含重量百分比为90.00~99.99°/。的银、重量百分比为0.00001~9.99997%的金、重量百分比为0.00001~2.99997%的铜、重量百分比为0.00001 2.99997%的铍，及重量百分比为0.00001 2.99997%的铝。
然后，再将复合金属铸块经由连续铸造以抽拉形成预定线径为4 8mm的复合金属线材(如步骤102d)。再通过卷收机卷取该复合金属线材(如步骤102e),并进行复合金属线材的成分分析(如步骤102f),以判断其成分比例是否符合要求。
步骤104,对铸造完成的复合金属线材进行拉伸，使其原本为4 8mm的线径经过第一粗伸线机的拉伸缩小至3mm或3mm以下(如步骤104a),再经第二粗伸线机拉伸至l.OOmm或l.OOmm以下(如步骤104b)，再经第一细伸线机拉伸至0.50mm或0.50mm以下(如步骤104c)，然后，再将0.50mm或0.50mm以下的复合金属线材依序经过第二细伸线机(步骤104d)、极细伸线机(步骤104e)，以及超极细伸线机(步骤104f)将复合金属线材拉伸为预定线径为0.0508mm ( 2.00mil)或0.0254mm ( l.OOmil)的复合金属线。步骤106,进行表面清洗，对复合金属线的表面进行清洗。步骤108，将经过拉伸完成的复合金属线进行热退火处理，使复合金属线的断裂荷重(Breaking Load)及延展性(Elongation)等物理性质符合预定的所需范围。
上述本发明的复合金属线可应用于IC、 LED及SAW封装作为导线用。以下借数个实施例对本发明进行更详细的说明实施例1
将包含有银及金的原料置入于真空熔炉进行熔炼制造，并在真空熔炉中加入铜、铍以及铝等微量金属元素进行混合调配，然后，由真空熔炉炼制出复合金属铸块。其中，复合金属铸块的组成成分包含重量百分比为98.659%的银(Ag)、重量百分比为0.50%的金(Au)、重量百分比为0.84%的铜、重量百分比为0.0008%的铍，及重量百分比为0.0002%的铝。将该复合金属铸块经由连续铸造以抽拉出线径为6mm的复合金属线材。通 过卷收机卷取复合金属线材，并进行复合金属线材的成分分析。
在复合金属线材铸造完成后，进行线径拉伸，使原本为6mm的线径经过第 一粗伸线机拉伸至3mm,经过第二粗伸线机拉伸至1.00mm,经过第一细伸线 机拉伸至0.50mm,再将0.50mm的复合金属线材依序经过第二细伸线机、极细 伸线机，以及超极细伸线机，将复合金属线材拉伸为预定线径为0.0508mm或 0.0254mm的复合金属线。
最后，对经过拉伸完成的复合金属线表面进行清洗，并对复合金属线进行 热退火处理。 实施例2
将包含有银及金的原料置入于真空熔炉进行熔炼制造，并在真空熔炉中加 入铜、铍以及铝等微量金属元素进行混合调配，然后，由真空熔炉炼制出复合 金属铸块。其中，复合金属铸块的组成成分包含重量百分比为99.99%的银 (Ag)、重量百分比为0.005%的金(Au)、重量百分比为0.003%的铜、重量百 分比为0.001%的铍,及重量百分比为0.001%的铝。
将该复合金属铸块经由连续铸造以抽拉出线径为6mm的复合金属线材。通 过卷收机卷取复合金属线材，并进行复合金属线材的成分分析。
在复合金属线材铸造完成后，进行线径拉伸，使原本为6mm的线径经过第 一粗伸线机拉伸至3mm，经过第二粗伸线机拉伸至0.8mm,经过第一细伸线机 拉伸至0.45mm,再将0.45mm的复合金属线材依序经过第二细伸线机、极细伸 线机，以及超极细伸线机，将复合金属线材拉伸为预定线径为0.0508mm或 0.0254mm的复合金属线。
最后，对经过拉伸完成的复合金属线表面进行清洗，并对复合金属线进行 热退火处理。 实施例3
将包含有银及金的原料置入于真空熔炉进行熔炼制造，并在真空熔炉中加 入铜、铍以及铝等微量金属元素进行混合调配，然后，由真空熔炉炼制出复合金属铸块。其中，复合金属铸块的组成成分包含重量百分比为95%的银(Ag)、 重量百分比为1.25。/。的金(Au)、重量百分比为1.25%的铜、重量百分比为1.25% 的铍，及重量百分比为1.25%的铝。
将该复合金属铸块经由连续铸造以抽拉出线径为6mm的复合金属线材。通 过卷收机卷取复合金属线材，并进行复合金属线材的成分分析。
在复合金属线材铸造完成后，进行线径拉伸，使原本为6mm的线径经过第 一粗伸线机拉伸至3mm,经过第二粗伸线机拉伸至0.9mm,经过第一细伸线机 拉伸至0.45mm，再将0.45mm的复合金属线材依序经过第二细伸线机、极细伸 线机，以及超极细伸线机，将复合金属线材拉伸为预定线径为0.0508mm或 0.0254mm的复合金属线。
最后，对经过拉伸完成的复合金属线表面进行清洗，并对复合金属线进行 热退火处理。 实施例4
将包含有银及金的原料置入于真空熔炉进行熔炼制造，并在真空熔炉中加 入铜、铍以及铝等微量金属元素进行混合调配，然后，由真空熔炉炼制出复合 金属铸块。其中，复合金属铸块的组成成分包含重量百分比为97。/。的银(Ag)、 重量百分比为0.00001%的金(Au)、重量百分比为0.00001%的铜、重量百分比 为2.99997%的铍，及重量百分比为0.00001%的铝。
将该复合金属铸块经由连续铸造以抽拉出线径为4mm的复合金属线材。通 过卷收机卷取复合金属线材，并进行复合金属线材的成分分析。
在复合金属线材铸造完成后，进行线径拉伸，使原本为4mm的线径经过第 一粗伸线机拉伸至2.5mm，经过第二粗伸线机拉伸至0.9mm，经过第一细伸线 机拉伸至0.45mm，再将0.45mm的复合金属线材依序经过第二细伸线机、极细 伸线机，以及超极细伸线机，将复合金属线材拉伸为预定线径为0.0508mm或 0.0254mm的复合金属线。
最后，对经过拉伸完成的复合金属线表面进行清洗，并对复合金属线进行 热退火处理。实施例5
将包含有银及金的原料置入于真空熔炉进行熔炼制造，并在真空熔炉中加 入铜、铍以及铝等微量金属元素进行混合调配，然后，由真空熔炉炼制出复合
金属铸块。其中，复合金属铸块的组成成分包含重量百分比为90%的银(Ag)、 重量百分比为9.99997%的金(Au)、重量百分比为0.00001%的铜、重量百分比 为0.00001%的铍，及重量百分比为0.00001%的铝。
将该复合金属铸块经由连续铸造以抽拉出线径为8mm的复合金属线材。通 过卷收机卷取复合金属线材，并进行复合金属线材的成分分析。
在复合金属线材铸造完成后，进行线径拉伸，使原本为8mm的线径经过第 一粗伸线机拉伸至2mm，经过第二粗伸线机拉伸至0.9mm，经过第一细伸线机 拉伸至0.45mm,再将0.45mm的复合金属线材依序经过第二细伸线机、极细伸 线机，以及超极细伸线机，将复合金属线材拉伸为预定线径为0.0508mm或 0.0254mm的复合金属线。
最后，对经过拉伸完成的复合金属线表面进行清洗，并对复合金属线进行 热退火处理。 实施例6
将包含有银及金的原料置入于真空熔炉进行熔炼制造，并在真空熔炉中加 入铜、铍以及铝等微量金属元素进行混合调配，然后，由真空熔炉炼制出复合 金属铸块。其中，复合金属铸块的组成成分包含重量百分比为97%的银(Ag)、 重量百分比为0.00001%的金(Au)、重量百分比为0.00001%的铜、重量百分比 为0.00001%的铍，及重量百分比为2.99997%的铝。
将该复合金属铸块经由连续铸造以抽拉出线径为6mm的复合金属线材。 通过卷收机卷取复合金属线材，并进行复合金属线材的成分分析。
在复合金属线材铸造完成后，进行线径拉伸，使原本为6mm的线径经过第 一粗伸线机拉伸至3mm,经过第二粗伸线机拉伸至0.9mm,经过第一细伸线机 拉伸至0.45mm,再将0.45mm的复合金属线材依序经过第二细伸线机、极细伸 线机，以及超极细伸线机，将复合金属线材拉伸为预定线径为0.0508mm0.0254mm的复合金属线。
最后，对经过拉伸完成的复合金属线表面进行清洗，并对复合金属线进行 热退火处理。 实施例7
将包含有银及金的原料置入于真空熔炉进行熔炼制造，并在真空熔炉中加 入铜、铍以及铝等微量金属元素进行混合调配，然后，由真空熔炉炼制出复合 金属铸块。其中，复合金属铸块的组成成分包含重量百分比为97。/。的银(Ag)、 重量百分比为0.00001%的金(Au)、重量百分比为2.99997%的铜、重量百分比 为0.00001%的铍，及重量百分比为0.00001%的铝。
将该复合金属铸块经由连续铸造以抽拉出线径为6mm的复合金属线材。 通过卷收机卷取复合金属线材，并进行复合金属线材的成分分析。
在复合金属线材铸造完成后，进行线径拉伸，使原本为6mm的线径经过第 一粗伸线机拉伸至2mm，经过第二粗伸线机拉伸至0.9mm,经过第一细伸线机 拉伸至0.45mm,再将0.45mm的复合金属线材依序经过第二细伸线机、极细伸 线机，以及超极细伸线机，将复合金属线材拉伸为预定线径为0.0508mm或 0.0254mm的复合金属线。
最后，对经过拉伸完成的复合金属线表面进行清洗，并对复合金属线进行 热退火处理。
综上所述，本发明借由两种或两种以上金属元素调配制成的复合金属线， 与纯金制成的金属线功效相仿，且可大幅降低成本，确实达成本发明的功效。
上述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，即 凡依本发明权利要求书所做的均等变化与修饰，都为本发明专利范围所涵盖。
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权利要求
1、一种封装导线用的复合金属线的制造方法，其特征在于，包含a)、备有包含有银及金成分的原料；b)、将该原料置入于真空熔炉进行熔炼，并在真空熔炉中加入两种或两种以上微量金属元素，制成复合金属铸块；c)、将复合金属铸块抽拉形成复合金属线材；及d)、将复合金属线材拉伸为预定线径的复合金属线。
2、 如权利要求1所述的封装导线用的复合金属线的制造方法，其特征在于, 所述步骤a的银所占重量百分比为90.00 99.99%。
3、 如权利要求2所述的封装导线用的复合金属线的制造方法，其特征，所 述步骤a的金所占重量百分比为0.00001 9.99997%。
4、 如权利要求3所述的封装导线用的复合金属线的制造方法，其特征在于， 所述步骤b中的微量金属元素包含有重量百分比为0.00001~2.99997%的铜。
5、 如权利要求4所述的封装导线用的复合金属线的制造方法，其特征在于， 所述步骤b中的微量金属元素包含有重量百分比为0.00001 2.99997%的铍。
6、 如权利要求5所述的封装导线用的复合金属线的制造方法，其特征在于， 所述步骤b中的微量金属元素包含有重量百分比为0.00001~2.99997%的铝。
7、 如权利要求1所述的封装导线用的复合金属线的制造方法，其特征在于， 所述步骤c中的复合金属铸块经由连续铸造以抽拉形成预定线径为4 8mm的复 合金属线材，再通过卷收机卷取复合金属线材，并进行复合金属线材的成分分 析。
8、 如权利要求7所述的封装导线用的复合金属线的制造方法，其特征在于， 所述步骤d中的该复合金属线材的线径原本为4 8mm,将该复合金属线材经过 第一粗伸线机的拉伸缩小至3mm或3mm以下，再经第二粗伸线机拉伸至 1.00mm或1.00mm以下，再经第一细伸线机拉伸至0.50mm或0.50mm以下， 然后，再将0.50mm或0.50mm以下的复合金属线材依序经过第二细伸线机、极细伸线机以及超极细伸线机将复合金属线材拉伸为预定线径为0.0508mm或 0.0254mm的复合金属线。
9、 如权利要求8所述的封装导线用的复合金属线的制造方法，其特征在于， 所述步骤d后进行表面清洗及热退火处理。
10、 一种封装导线用的复合金属线，其特征在于，其组成成分包含 重量百分比为90.00 99.99°/。的银；以及重量百分比为0.00001~9.99997%的金。
11、 如权利要求IO所述的封装导线用的复合金属线，其特征在于，所述组 成成分还包含重量百分比为0.00001 2.99997%的铜。
12、 如权利要求ll所述的封装导线用的复合金属线，其特征在于，所述组 成成分还包含重量百分比为0.00001 ~2.99997%的铍。
13、 如权利要求12所述的封装导线用的复合金属线，其特征在于，所述组 成成分还包含重量百分比为0.00001 ~2.99997%的铝。
全文摘要
本发明提供一种封装导线用的复合金属线及其制造方法首先备有包含有银及金成分的原料，然后，将该原料置入于真空熔炉进行熔炼，并在真空熔炉中加入两种或两种以上微量金属元素，以制成复合金属铸块，接着，将复合金属铸块抽拉形成复合金属线材；最后，将该复合金属线材拉伸为预定线径的复合金属线。借由两种或两种以上金属元素调配制成的复合金属线，不仅与纯金制成的金属线功效相仿，且可大幅降低成本。
文档编号H01B13/00GK101458980SQ200710179560
公开日2009年6月17日 申请日期2007年12月14日 优先权日2007年12月14日
发明者李俊德 申请人:李俊德