专利名称：银基微合金键合丝及其制备方法
技术领域：
本发明涉及微电子后道封装工序用键合丝线产品的制造技术领域，特别涉及一种银基微合金键合丝及其制备方法。
背景技术：
键合丝用于连接集成电路晶圆与载板端子，是集成电路与外部应用的重要桥梁， 广泛应用于发光二极管、三极管、IC等半导体行业的引线封装。目前，最为广泛使用的是黄金丝键合线。但黄金价格昂贵且日益上涨，给出货量最大的低端LED，IC封装带来沉重的成本压力；因此，业界对于成本低廉、性能稳定的新型材料用以取代黄金键合丝具有非常迫切的需求。目前用于替代黄金丝的研究集中于铜基键合丝，但材料内禀性能差异带来的诸多问题尚未得到解决1. Cu拉制过程中的加工硬化，使得难以拉制与黄金键合丝一样细的线径；2. Cu的稳定性远低于Au，在保存及焊接过程中容易氧化，导致邦定芯片的性能恶化甚至失效，需要改变目前的邦定工艺，以及对键合丝进行防氧化处理。这些问题导致新型铜基键合丝还没有得到大规模的替代使用。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供了一种性能稳定，价格低廉，材料力学和电学性能好的银基微合金超细键合丝。本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是一种银基微合金键合丝，组成键合丝的材料各成份重量百分比为其中银含量为99. 982 99. 993%，铟含量为0. 003 0. 008%,铜含量为 0. 002 0. 006%,金含量为 0. 002 0. 004%。一种银基微合金键合丝的制备方法，主要包括以下步骤
A.采用真空将组成所述键合丝的合金材料放入感应炉熔炼于1100°C下熔炼；
B.将合金连铸成高纯度银基微合金棒，其直径在6 IOmm；
C.将上述银基微合金棒经过大拉机拉制成直径为1.5mm的银基微合金棒，再将拉制好的银基微合金棒经微机程控、交流伺服电机驱动的拉丝机拉制成直径为0. 15mm的银基微合金线；
D.在温度为200°C的退火复绕设备上进行热处理，再经微机程控交流伺服电机驱动的拉丝机将直径为0. 15mm的银基微合金棒经过连续拉拔制成直径为0. 013 0. 025mm的银
基键合丝。本发明的有益效果是本发明具有以下优点1、价格低廉，仅为黄金键合丝价格的10-30% ；比铜基键合丝价格高，考虑铜键合丝使用过程中的抗氧化处理，综合价格与Cu 键合丝相当；2、由于材料的改善和拉拔工艺的配合，制备的银基微合金材料可以拉拔至 0. 025mm-0. 013mm超细线径，完全覆盖现有的黄金键合丝的各种尺寸；3、键合丝性能稳定，抗氧化性能好，可直接在现有用于邦定黄金丝的设备上进行焊接邦定，与现有的黄金丝邦定工艺兼容；4、材料的力学、电学性能好，直径0. 023mm的银基微合金键合丝，其断裂强度达72mN，延伸率为8%-12%，电阻率为1. 7χ10_8Ω · m，达到或者超过相同尺寸的黄金键合丝的力学、电学性能，可完全替代用于中低端LED封装，IC封装领域的黄金键合丝。
具体实施例方式为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
具体实施例方式
实施例1 一种银基微合金键合丝，组成键合丝的材料各成份重量百分比为其中银含量为99. 993%，铟含量为0. 003%，铜含量为0. 002%，金含量为0. 002%。一种银基微合金键合丝的制备方法，主要包括以下步骤
A.采用真空将组成所述键合丝的合金材料放入感应炉熔炼于1100°C下熔炼；
B.将合金连铸成高纯度银基微合金棒，其直径在6 IOmm；
C.将上述银基微合金棒经过大拉机拉制成直径为1.5mm的银基微合金棒，再将拉制好的银基微合金棒经微机程控、交流伺服电机驱动的拉丝机拉制成直径为0. 15mm的银基微合金线；
D.在温度为200°C的退火复绕设备上进行热处理，再经微机程控交流伺服电机驱动的拉丝机将直径为0. 15mm的银基微合金棒经过连续拉拔制成直径为0. 013 0. 025mm的银
基键合丝。实施例2 —种银基微合金键合丝，组成键合丝的材料各成份重量百分比为其中银含量为99. 982%，铟含量为0. 008%，铜含量为0. 006%，金含量为0. 004%。一种银基微合金键合丝的制备方法，主要包括以下步骤
A.采用真空将组成所述键合丝的合金材料放入感应炉熔炼于1100°C下熔炼；
B.将合金连铸成高纯度银基微合金棒，其直径在6 IOmm；
C.将上述银基微合金棒经过大拉机拉制成直径为1.5mm的银基微合金棒，再将拉制好的银基微合金棒经微机程控、交流伺服电机驱动的拉丝机拉制成直径为0. 15mm的银基微合金线；
D.在温度为200°C的退火复绕设备上进行热处理，再经微机程控交流伺服电机驱动的拉丝机将直径为0. 15mm的银基微合金棒经过连续拉拔制成直径为0. 013 0. 025mm的银
基键合丝。实施例3 —种银基微合金键合丝，组成键合丝的材料各成份重量百分比为其中银含量为99. 99%，铟含量为0. 004%，铜含量为0. 003%，金含量为0. 003%。一种银基微合金键合丝的制备方法，主要包括以下步骤
A.采用真空将组成所述键合丝的合金材料放入感应炉熔炼于1100°C下熔炼；
B.将合金连铸成高纯度银基微合金棒，其直径在6 IOmm；
C.将上述银基微合金棒经过大拉机拉制成直径为1.5mm的银基微合金棒，再将拉制好的银基微合金棒经微机程控、交流伺服电机驱动的拉丝机拉制成直径为0. 15mm的银基微合金线；
D.在温度为200°C的退火复绕设备上进行热处理，再经微机程控交流伺服电机驱动的拉丝机将直径为0. 15mm的银基微合金棒经过连续拉拔制成直径为0. 013 0. 025mm的银
基键合丝。
权利要求
1.一种银基微合金键合丝，其特征在于组成键合丝的材料各成份重量百分比为其中银含量为99. 982 99. 993%,铟含量为0. 003 0. 008%,铜含量为0. 002 0. 006%,金含量为 0. 002 0. 004%ο
2.一种银基微合金键合丝的制备方法，其特征在于主要包括以下步骤A.采用真空将组成所述键合丝的合金材料放入感应炉熔炼于1100°C下熔炼；B.将合金连铸成高纯度银基微合金棒，其直径在6 IOmm;C.将上述银基微合金棒经过大拉机拉制成直径为1.5mm的银基微合金棒，再将拉制好的银基微合金棒经微机程控、交流伺服电机驱动的拉丝机拉制成直径为0. 15mm的银基微合金线；D.在温度为200°C的退火复绕设备上进行热处理，再经微机程控交流伺服电机驱动的拉丝机将直径为0. 15mm的银基微合金棒经过连续拉拔制成直径为0. 013 0. 025mm的银基键合丝。
全文摘要
本发明公开了一种银基微合金键合丝及其制备方法，其组成键合丝的材料各成份重量百分比为其中银含量为99.982～99.993%，铟含量为0.003～0.008%，铜含量为0.002～0.006%，金含量为0.002～0.004%，该键合丝价格低廉，性能稳定，抗氧化性能好，可直接在现有用于邦定黄金丝的设备上进行焊接邦定，材料的力学、电学性能好，可完全替代用于中低端LED封装，IC封装领域的黄金键合丝。
文档编号H01L21/48GK102214630SQ20111012821
公开日2011年10月12日 申请日期2011年5月18日 优先权日2011年5月18日
发明者王一平 申请人:苏州衡业新材料科技有限公司