专利名称：一种键合合金银丝及制备方法
技术领域：
本发明涉及一种键合合金银丝及制备方法，属于键合丝加工技术领域。
背景技术：
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。目前主要类型有金丝、合金金丝、铜丝、镀钯铜丝等。银的电阻率为1.586*10_8μ Ω m，在所有金属中电阻率最小，导电性能最优，且银的散热性要优于金，但纯银丝成球不稳定，易氧化，其使用还存在很大挑战。为降低封装成本，适应LED键合的需要，键合合金银丝应时而生。键合合金银丝具有优异的物理性能和良好的力学性能，并可大大降低产品成本，已经逐渐成为键合金丝的有效替代品，键合合金银丝具有以下性能特点:
1、键合合金银丝的成本较低
引线键合中使用的各种规格的合金银丝，其成本最高可以降低40%。2、键合合金银丝的力学性能良好
键合合金银丝具有较高的伸长率和断裂负荷，这样在模压和封装过程中可以得到优异的球颈强度和较高的弧线稳定性。3、键合合金银丝的电学性能优良 随着芯片频率不断提高，对封装中导体材料的电性能提出了更高的要求，银电阻率为
1.586*10_8μ Ωπι，在所有金属中电阻率最小，导电性能最优。4、键合合金银丝的热学性能优异
随着芯片密度的提高和体积的缩小，芯片制造过程中的散热是设计和工艺考虑的一个重要内容，金属银的热导率429 W/(mK)，散热性要优于金。5、目前键合合金银丝存在的缺点及技术分歧
I)不论合金银丝还是纯银丝由于合金元素的存在，短时暴露不会出现氧化问题，但长时间放置仍存在氧化问题。2)键合合金银丝生产以及封装过程中均需要气体保护。3)由于键合合金银丝强度较低，可拉性稍次于键合金丝，故在生产过程中需要调整设备拉力或更换小加工率模具，从而避免出现断丝问题。
发明内容
本发明的目的在于解决已有技术存在的不足，提供一种具有一定抗氧化性、可塑性，具有较高断裂负荷和较好伸长率，且价格低廉的键合合金银丝及其制备方法。为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
一种键合合金银丝，其特别之处在于包含以下重量比的金属材料:银(Ag)<90wt %，金(Au) 3.0wt%-10.0wt%, IE (Pd) 3.0wt%-8.0wt% ；还包含至少两种下列金属材料:I丐(Ca) IO-1OOppm,铍(Be) 4-10ppm,铺(Ce)IO-1OOppmjH(Cu) 50_500ppm。上述键合合金银丝的制备方法，其特别之处在于:
1)、采用以下金属材料:
纯度为 99.999wt% 金 3.0wt%-10.0wt%,纯度为 99.97wt% 的钯 3.0wt%-8.0wt%,钙粒0.40wt%-0.80wt%,被片 0.40wt%-0.80wt%,铺 0.40wt%-0.80wt% 和无氧铜 0.4-1.0 wt%,余量为纯度为99.999wt%银；
2)、采用以下熔炼的母合金· a、Au-Be母合金；
b、Au-Ca母合金；
C、Au-Ce母合金； d、Au-Cu母合金；
3)、采用以下配比:
按重量百分比分别取纯度为99.999wt%金片0.0wt%-9.20wt%,纯度为99.97wt%的钯片3.0wt%-8.0wt%, Au-Be 母合金 0-0.25wt%, Au-Ca 母合金 0_2.5 wt%, Au-Ce 母合金 0_2.5wt%, Au-Cu母合金0-12.5 wt%,其余为纯度为99.999wt%银。进一步，上述键合合金银丝制备方法3)、中采用以下配比:
按重量百分比分别取纯度为99.999wt%金片0.0wt%-9.20wt%,纯度为99.97wt%的钯片
3.0wt%-8.0wt%，Au-Be 母合金 0.05 wt%-0.25wt%，Au-Ca 母合金 0.125 wt%-2.5 wt%, Au-Ce母合金0.125 wt%-2.5 wt%，Au-Cu 母合金0.5 wt%-12.5 wt%，其余为纯度为 99.999wt%银。键合合金银丝的制备方法，2)、中所述Au-Be母合金的熔炼方法为:
按重量称取纯度为 99.999wt% 金 99.20wt%-99.60wt%，铍片 0.40wt%-0.80wt% ；i)、投料:将占金总重量90-95%的金直接放入炉内大坩埚中，其余金做成金箔，将碎铍片包在金箔中放入炉内悬空的小坩埚中；
)、真空熔炼:盖好炉盖抽真空，当炉内真空度达到0.1X KT3Pa时开始加热，当炉内温度达到1050-1250°C时，金属完全熔化，维持此温度，精炼10-20分钟；打开小坩埚，将碎铍片和金箔加入炉内的大坩埚中，搅拌20-30次，静置10-20分钟；
iii)、随炉冷却:停止加热，熔化的合金随炉冷却到室温，再重复ii)步骤，2-3次，彻底冷却后取出该母合金。键合合金银丝的制备方法，2)、中所述Au-Ca母合金的熔炼方法为:
按重量称取纯度为 99.999wt% 金 99.20wt%-99.60wt%，钙粒 0.40wt%-0.80wt% ；
i)、投料:将占金总重量90-95%的金直接放入炉内大坩埚中，其余金做成金箔，将钙粒包在金箔中放入炉内悬空的小坩埚中；
)、真空熔炼:盖好炉盖抽真空，当炉内真空度达到0.1X KT3Pa时开始加热，当炉内温度达到1050-1250°C时，金属完全熔化，维持此温度，精炼10-20分钟；打开小坩埚，将钙粒和金箔加入炉内的大坩埚中，搅拌20-30次，静置10-20分钟；
iii)、随炉冷却:停止加热，熔化的合金随炉冷却到室温，再重复ii)步骤，2-3次，彻底冷却后取出该母合金。键合合金银丝的制备方法，2)、中所述Au-Ce母合金的熔炼方法为:按重量称取纯度为 99.999wt% 金 99.20wt%-99.60wt%，铈 0.40wt%-0.80wt% ；
i)、投料:将占金总重量90-95%的金直接放入炉内大坩埚中，其余金做成金箔，将碎铈块包在金箔中放入炉内悬空的小坩埚中；
)、真空熔炼:盖好炉盖抽真空，当炉内真空度达到0.1X KT3Pa时开始加热，当炉内温度达到1050-1250°C时，金属完全熔化，维持此温度，精炼10-20分钟；打开小坩埚，将碎铈块和金箔加入炉内的大坩埚中，搅拌20-30次，静置10-20分钟；
iii)、随炉冷却:停止加热，熔化的合金随炉冷却到室温，再重复ii)步骤，2-3次，彻底冷却后取出该母合金。键合合金银丝的制备方法，2)、中所述Au-Cu母合金的熔炼方法为:
按重量称取纯度为99.999wt%金99.00 wt%-99.60 wt%,纯度为99.99wt%的无氧铜
0.40wt%-l.00wt% ；
i)、投料:将占金总重量90-95%的金直接放入炉内大坩埚中，其余金做成金箔，将碎铜片包在金箔中放入炉内悬空的小坩埚中；
)、真空熔炼:盖好炉盖抽真空，当炉内真空度达到0.1X KT3Pa时开始加热，当炉内温度达到1050-1250°C时，金属完全熔化，维持此温度，精炼10-20分钟；打开小坩埚，将碎铜片和金箔加入炉内的大坩埚中，搅拌20-30次，静置10-20分钟；
iii)、随炉冷却:停止加热，熔化的合金随炉冷却到室温，再重复ii)步骤，2-3次，彻底冷却后取出该母合金。上述键合合金银丝的制备方法具体包括以下步骤:
I)、备料:按所需重量称取各种金属材料；
纯度为 99.999wt% 金 3.0wt%-10.0wt%,纯度为 99.97wt% 的钯 3.0wt%-8.0wt%,钙粒
0.40wt%-0.80wt%,铍片 0.40wt%-0.80wt%,铈 0.40wt%-0.80wt% 和无氧铜(99.99%)0.4-1.0wt%，余量为纯度为99.999wt%银。2)、母合金的熔炼
依据Au-Be、Au-Ca、Au-Ce、Au-Cu合金相图，确定各母合金熔炼温度。采用高频炉熔炼，真空保护，真空度为0.1 X 10_3Pa，熔炼温度1050-1250°C，多次搅拌，获得成分均匀的母合金。a、Au-Be母合金的熔炼；
b、Au-Ca母合金的熔炼；
C、Au-Ce母合金的熔炼； d、Au-Cu母合金的熔炼；
3)、拉铸合金棒:
采用竖式连铸炉，在纯度为99.999wt%银的基础上添加合金元素拉制成直径为5-10mm的合金棒。a、按重量百分比分别取纯度为99.999wt%金片0.0wt%_9.20wt%,纯度为99.97wt%的钯片3.0wt%-8.0wt%,步骤2)中制备的Au-Be母合金0-0.25wt%, Au-Ca母合金0-2.5wt%, Au-Ce 母合金 0-2.5 wt%, Au-Cu 母合金 0-12.5 wt%，其余为纯度为 99.999wt% 银。b、投料:将金片、 钯片及所需添加的母合金放入炉内悬空的小坩埚中，纯度为99.999wt%银的放入炉内的大坩埚中；C、真空熔炼:盖好炉盖抽真空，当炉内真空度达到0.1XKT3Pa时开始加热，当炉内温度达到1050-1250°C时，金属银完全熔化，维持此温度，精炼10-20分钟。打开炉内悬空的小坩埚，将小坩埚内的金片、钯片及母合金加入炉内的大坩埚中，搅拌20-30次，维持此温度，精炼10-20分钟；
d、拉铸合金棒:停止抽真空，充氩气，压力0.01-0.05Pa,采用连续拉铸方法，速度20-60mm/min,获得表面光滑的合金棒。4)、粗拉、中拉、细拉:将采用连续拉铸方法连铸好的合金棒，经过粗拉、中拉、细拉，拉制成微米级半成品细丝尺寸。5)、中间退火:将细拉获得的合金银丝在350_450°C退火，绕线张力3_15g，收线速度 150_250rpm。6)、超细拉:将经过中间退火的合金银丝，拉制成客户所需成品尺寸。模具延伸率4-9%，拉丝速度 180-480 m/min。7)、终退火:
将成品尺寸的合金银丝在450-600°C退火，绕线张力3-15g，收线速度100_200rpm。8)、绕线:
绕线张力为3-30g，绕线速度为500-750rpm。9)、包装:
将绕线后的合金银丝放入带孔的包装盒内，放入干燥剂，并采用真空机进行密封处理。所述步骤2)中采用高频炉熔炼，真空度为0.1X 10_3Pa。所述步骤4)中粗拉、中拉、细拉的工艺参数分别为:
a、粗拉:模具延伸率7-18%，拉丝速度6-22m/min；
b、中拉:模具延伸率9-18%,拉丝速度60-180m/min ；
C、细拉:模具延伸率4-15%，拉丝速度180-480 m/min ；
本发明所提供的键合合金银丝制备方法，工艺设计合理、规范，操作简便，所生产的键合合金银丝导电能力强，具有一定的抗氧化性、良好的可塑性，具有较高的断裂负荷和较好的伸长率，且价格低廉，完全可以满足半导体封装行业、LED照明技术对键合合金银丝性能的要求。该产品可以作为键合金丝的替代品，可为半导体企业降低40%的成本，并且键合丝生产企业生产该型产品，无需改造投资新的设备，为企业节约成本，提高效益。
图1:为本发明键合合金银丝制备方法流程图。
具体实施例方式以下给出本发明的具体实施方式
，用来对本发明的构成进行进一步说明。实施例1
本实施例键合合金银丝，是 由以下重量比的金属材料组成:纯度为99.999wt%的金(Au) 8wt%，纯度为99.97wt%的钯(Pd)3 wt%，市售的纯度为99.99%的无氧铜(Cu)200ppm，隹丐(Ca) 80ppm,铺(Ce) 60ppm,铍(Be) 8ppm,其余含量为纯度 99.999wt% 的银(Ag)。产品型号为KT1，其力学性能见表3。
其制备方法包括以下步骤:
I)熔炼母合金
a、熔炼Au-Be母合金的方法为:
按重量称取纯度为 99.999wt% 金 99.20 wt%-99.60 wt%，铍片 0.40wt%-0.80wt%。i)、投料:将占金总重量90-95%的金直接放入炉内大坩埚中，其余金做成金箔，将碎铍片包在金箔中放入炉内悬空的小坩埚中；
)、真空熔炼:盖好炉盖抽真空，当炉内真空度达到0.1X KT3Pa时开始加热，当炉内温度达到1050-1250°C时，金属完全熔化，维持此温度，精炼10-20分钟；打开小坩埚，加入包有碎铍片的金箔，搅拌20 -30次，静置10-20分钟。iii)、随炉冷却:停止加热,熔化的合金随炉冷却到室温,再重复ii)步骤，2-3次，彻底冷却后取出该母合金。b、熔炼Au-Ca母合金的方法为:
按重量称取纯度为 99.999wt% 金 99.20 wt%-99.60 wt%，钙粒 0.40wt%-0.80wt%。i)、投料:将占金总重量90-95%的金直接放入炉内大坩埚中，其余金做成金箔，将钙粒包在金箔中放入炉内悬空的小坩埚中；
ii)、真空熔炼和随炉冷却步骤同a中ii)和iii)。C、熔炼Au-Ce母合金的方法为:
按重量称取纯度为 99.999wt% 金 99.20 wt%-99.60 wt%，铈 0.40wt%-0.80wt%。i)、投料:将占金总重量90-95%的金直接放入炉内大坩埚中，其余金做成金箔，将碎铈块包在金箔中放入炉内悬空的小坩埚中；
ii)、真空熔炼和随炉冷却步骤同a中ii)和iii)。d、熔炼Au-Cu母合金的方法为:
按重量称取纯度为99.999wt%金99.00 wt%-99.60 wt%,纯度为99.99wt%的无氧铜
0.40wt%-l.00wt%oi)、投料:将占金总重量90-95%的金直接放入炉内大坩埚中，其余金做成金箔，将碎铜片包在金箔中放入炉内悬空的小坩埚中；
ii)、真空熔炼和随炉冷却步骤同a中ii)和iii)。2)、备料:总共5kg。称取纯度为99.999wt%金395.67-398.09g,纯度为99.97wt%钯片150g,金-铜母合金1.00-2.50g,金-钙母合金0.50-1.0Og,金-铈母合金
0.375-0.75g，金-铍母合金0.05-0.1Og,余量为纯度为99.999 wt%的银。3)、连铸合金棒:
所用设备:竖式连铸熔炼炉
金和银放在炉内的大坩埚中，将金-铜、金-钙、金-铍、金-铈母合金放入炉内悬空的小坩埚中。盖好炉盖抽真空，当炉内真空度达到0.1X KT3Pa时开始加热，当炉内温度达到1050-1250°C时，金属金和银完全熔化，维持此温度，精炼10-20分钟。打开炉内悬空的小坩埚，加入金-铜、金-钙、金-铍、金-铈母合金，并搅拌20-30次，维持此温度，精炼10-20分钟。停止抽真空，充氩气，压力0.01-0.05Pa，采用连续拉铸方法，速度20-60mm/min，获得直径为8±lmm表面光滑的银合金棒。4)、粗拉、中拉、细拉:将直径为8±1_的合金棒，经过粗拉、中拉和细拉工艺，将产品拉制成中间退火所需微米级半成品。a、粗拉:Φ 8mm — Φ 1.5mm,模具延伸率 7-18%,拉丝速度 6_22m/min ；
b、中拉:Φ 1.5mm— Φ 0.3mm,模具延伸率 9-18%,拉丝速度 60-180 m/min ；
C、细拉:Φ 0.3mm— Φ 0.08mm,模具延伸率 4-15%,拉丝速度 180-480 m/min ；
5)、中间退火:
退火温度350-450°C，绕线张力3-15g，收线速度150_250rpm。6)、超细拉:Φ 0.08mm — Φ 0.015mm,模具延伸率4-9%,拉丝速度 180-480 m/min。7)、终退火:
退火温度为450-600°C，绕线张力3-15g，收线速度100_200rpm。8)、绕线:
绕线张力为3-30g，绕线速度为500-750rpm。9)、包装:
将绕线后的键合合金银丝放入带孔的包装盒内，放入干燥剂，并采用真空机进行密封处理。实施例2
本实施例与实施例1不同之处在于:
本实施例键合合金银丝，是由以下重量比的金属材料组成:纯度为99.999wt%的金(Au) 8wt%,纯度为 99.97wt% 的IE (Pd) 3 wt%, I丐(Ca) 80ppm,铺(Ce) 60ppm,被(Be) 8ppm,其余含量为纯度99.999wt%的银(Ag)。操作工艺同实施例1，该产品型号名称为KT3，其力学性能见表3。实施例3
本实施例与实施例1不同之处在于:
本实施例键合合金银丝，是由以下重量比的金属材料组成:纯度为99.999wt%的金(Au) 8wt%，纯度为 99.97wt% 的钯(Pd)3 wt%，钙(Ca)80ppm，铍(Be)8ppm，其余含量为纯度99.999wt% 的银(Ag)。后续工艺同实施例1，该产品型号名称为KT5，其力学性能见表3。实施例4
本实施例与实施例1不同之处在于:
本实施例键合合金银丝，是由以下重量比的金属材料组成:纯度为99.999wt%的金(Au) 3.5wt%，纯度为 99.97wt% 的钯(Pd)6 wt%，市售的无氧铜(Cu)(99.99%)60ppm，钙(Ca)20ppm,铺(Ce) 90ppm,铍(Be) 5ppm,其余含量为纯度 99.999wt% 的银(Ag)。工艺操作步骤同实施例1。实施例5
本实施例与实施例1不同之处在于:
本实施例键合合金银丝，是由以下重量比的金属材料组成:纯度为99.999wt%的金(Au) 9.5wt%,纯度为 99.97wt% 的钯(Pd) 8 wt%,市售的无氧铜(Cu) (99.99%) 480ppm,钙(Ca) 50ppm，铈(Ce) 20ppm，铍(Be) lOppm，其余含量为纯度 99.999wt% 的银(Ag)。工艺操作步骤同实施例1。
按照本发明配方和工艺步骤生产的键合合金银丝，其金(Au)和钯(Pd)的存在可以显著改善合金银丝的键合性能，易于焊接。铈(Ce)，钙(Ca)和铍(Be)的共同作用能以固溶强化的方式改善合金的强度，此外，铈(Ce)可改善材料的抗疲劳性j^(Ca)可提高材料的塑性和可焊接性；铍化6)能提高弧度，可以满足LED焊线的特殊要求。按照本发明配方及工艺步骤制备的键合合金银丝产品，测得其物理性能如表I所示，其力学性能如表2所示:
权利要求
1.一种键合合金银丝，其特征在于包含以下重量比的金属材料:Ag < 90wt %, Au3.0wt%-10.0wt%, Pd 3.0wt%-8.0wt% ； 还包含至少两种下列金属材料:Ca 10-100ppm、Be 4-10ppm、Ce IO-1OOppm、Cu50_500ppm。
2.权利要求1所述键合合金银丝的制备方法，其特征在于 1)、采用以下金属材料: 纯度为 99.999wt% 金 3.0wt%-10.0wt%,纯度为 99.97wt% 的钯 3.0wt%-8.0wt%,钙粒0.40wt%-0.80wt%,被片 0.40wt%-0.80wt%,铺 0.40wt%-0.80wt% 和无氧铜 0.4-1.0 wt%,余量为纯度为99.999wt%银； 2)、采用以下熔炼的母合金 a、Au-Be母合金； b、Au-Ca母合金； C、Au-Ce母合金； d、Au-Cu母合金； 3)、采用以下配比: 按重量百分比分别取纯度为99.999wt%金片0.0wt%-9.20wt%,纯度为99.97wt%的钯片3.0wt%-8.0wt%, Au-Be 母合金 0-0.25wt%, Au-Ca 母合金 0_2.5 wt%, Au-Ce 母合金 0_2.5wt%, Au-Cu母合金0-12.5 wt%,其余为纯度为99.999wt%银。
3.按照权利要求2所述键合合金银丝的制备方法，其特征在于所述 3)、中采用以下配比: 按重量百分比分别取纯度为99.999wt%金片0.0wt%-9.20wt%,纯度为99.97wt%的钯片3.0wt%-8.0wt%，Au-Be 母合金 0.05 wt%-0.25wt%，Au_Ca 母合金 0.125 wt%-2.5 wt%, Au-Ce母合金0.125 wt%-2.5 wt%，Au-Cu 母合金0.5 wt%-12.5 wt%，其余为纯度为 99.999wt%银。
4.按照权利要求2或3所述键合合金银丝的制备方法，其特征在于所述Au-Be母合金的熔炼方法为:按重量称取纯度为 99.999wt% 金 99.20wt%-99.60wt%，铍片 0.40wt%-0.80wt% ；i)、投料:将占金总重量90-95%的金直接放入炉内大坩埚中，其余金做成金箔，将碎铍片包在金箔中放入炉内悬空的小坩埚中； )、真空熔炼:盖好炉盖抽真空，当炉内真空度达到0.1X KT3Pa时开始加热，当炉内温度达到1050-1250°C时，金属完全熔化，维持此温度，精炼10-20分钟；打开小坩埚，将碎铍片和金箔加入炉内的大坩埚中，搅拌20-30次，静置10-20分钟； iii)、随炉冷却:停止加热，熔化的合金随炉冷却到室温，再重复ii)步骤，2-3次，彻底冷却后取出该母合金。
5.按照权利要求2或3所述键合合金银丝的制备方法，其特征在于所述Au-Ca母合金的熔炼方法为:按重量称取纯度为 99.999wt% 金 99.20wt%-99.60wt%，钙粒 0.40wt%-0.80wt% ； i)、投料:将占金总重量90-95%的金直接放入炉内大坩埚中，其余金做成金箔，将钙粒包在金箔中放入炉内悬空的小坩埚中； )、真空熔炼:盖好炉盖抽真空，当炉内真空度达到0.1X KT3Pa时开始加热，当炉内温度达到1050-1250°C时，金属完全熔化，维持此温度，精炼10-20分钟；打开小坩埚，将钙粒和金箔加入炉内的大坩埚中，搅拌20-30次，静置10-20分钟； iii)、随炉冷却:停止加热，熔化的合金随炉冷却到室温，再重复ii)步骤，2-3次，彻底冷却后取出该母合金。
6.按照权利要求2或3所述键合合金银丝的制备方法，其特征在于所述步骤2)中Au-Ce母合金的熔炼方法为:按重量称取纯度为 99.999wt% 金 99.20wt%-99.60wt%，铈 0.40wt%-0.80wt% ；i)、投料:将占金总重量90-95%的金直接放入炉内大坩埚中，其余金做成金箔，将碎铈块包在金箔中放入炉内悬空的小坩埚中； )、真空熔炼:盖好炉盖抽真空，当炉内真空度达到0.1X KT3Pa时开始加热，当炉内温度达到1050-1250°C时，金属完全熔化，维持此温度，精炼10-20分钟；打开小坩埚，将碎铈块和金箔加入炉内的大坩埚中，搅拌20-30次，静置10-20分钟； iii)、随炉冷却:停止加热，熔化的合金随炉冷却到室温，再重复ii)步骤，2-3次，彻底冷却后取出该母合金。
7.按照权利要求2或3所述键合合金银丝的制备方法，其特征在于所述Au-Cu母合金的熔炼方法为: 按重量称取纯度为99.999wt%金99.00 wt%-99.60 wt%,纯度为99.99wt%的无氧铜.0.40wt%-l.00wt% ； i)、投料:将占金总重量90-95%的金直接放入炉内大坩埚中，其余金做成金箔，将碎铜片包在金箔中放入炉内悬空的小坩埚中； )、真空熔炼:盖好炉盖抽真空，当炉内真空度达到0.1X KT3Pa时开始加热，当炉内温度达到1050-1250°C时，金属完全熔化，维持此温度，精炼10-20分钟；打开小坩埚，将碎铜片和金箔加入炉内的大坩埚中，搅拌20-30次，静置10-20分钟； iii)、随炉冷却:停止加热，熔化的合金随炉冷却到室温，再重复ii)步骤，2-3次，彻底冷却后取出该母合金。
8.按照权利要求2所述键合合金银丝的制备方法，其特征在于包括以下步骤: 1)、备料:按所需重量称取各种金属材料； 纯度为 99.999wt% 金 3.0wt%-10.0wt%,纯度为 99.97wt% 的钯 3.0wt%-8.0wt%,钙粒.0.40wt%-0.80wt%,铍片 0.40wt%-0.80wt%,铈 0.40wt%-0.80wt% 和无氧铜(99.99%)0.4-1.0wt%，余量为纯度为99.999wt%银； 2)、母合金的熔炼 依据Au-Be、Au-Ca、Au-Ce、Au-Cu合金相图，确定各母合金熔炼温度；采用高频炉熔炼，真空保护，真空度为0.1 X 10_3Pa，熔炼温度1050-1250°C，多次搅拌，获得成分均匀的母合金； a、Au-Be母合金的熔炼； b、Au-Ca母合金的熔炼； C、Au-Ce母合金的熔炼； d、Au-Cu母合金的熔炼； 3)、拉铸合金棒:采用竖式连铸炉，在纯度为99.999wt%银的基础上添加合金元素拉制成直径为5-10mm的合金棒； a、按重量百分比分别取纯度为99.999wt%金片0.0wt%-9.20wt%,纯度为99.97wt%的钯片 3.0wt%-8.0wt%,步骤 2)中制备的 Au-Be 母合金 0-0.25wt%, Au-Ca 母合金 0-2.5 wt%,Au-Ce母合金0-2.5 wt%, Au-Cu母合金0-12.5 wt%，其余为纯度为99.999wt%银； b、投料:将金片、钯片及所需添加的母合金放入炉内悬空的小坩埚中，纯度为.99.999wt%银的放入炉内的大坩埚中； C、真空熔炼:盖好炉盖抽真空，当炉内真空度达到0.1XKT3Pa时开始加热，当炉内温度达到1050-1250°C时，金属银完全熔化，维持此温度，精炼10-20分钟； 打开炉内悬空的小坩埚，将小坩埚内的金片、钯片及母合金加入炉内的大坩埚中，搅拌20-30次，维持此温度，精炼10-20分钟； d、拉铸合金棒:停止抽真空，充氩气，压力0.01-0.05Pa,采用连续拉铸方法，速度20-60mm/min,获得表面光滑的合金棒； 4)、粗拉、中拉、细拉: 将采用连续拉铸方法连铸好的合金棒，经过粗拉、中拉、细拉，拉制成微米级半成品细丝； 5)、中间退火:将细拉获得的合金银丝在350-450°C退火，绕线张力3-15g，收线速度150-250rpm ； 6)、超细拉:将经过中间退火的合金银丝，拉制成客户所需成品尺寸，模具延伸率4-9%,拉丝速度 180-480 m/min ； 7)、终退火: 将成品尺寸的合金银丝在450-600°C退火，绕线张力3-15g，收线速度100_200rpm ； 8)、绕线: 绕线张力为3-30g，绕线速度为500-750rpm ； 9)、包装: 将绕线后的合金银丝放入带孔的包装盒内，放入干燥剂，并采用真空机进行密封处理。
9.按照权利要求8所述键合合金银丝的制备方法，其特征在于所述步骤4)中粗拉、中拉、细拉的工艺参数分别为: a、粗拉:模具延伸率7-18%，拉丝速度6-22m/min； b、中拉:模具延伸率9-18%,拉丝速度60-180m/min ； C、细拉:模具延伸率4-15%，拉丝速度180-480 m/min。
全文摘要
本发明涉及一种键合合金银丝及制备方法，属于键合丝加工技术领域。一种键合合金银丝，包含以下重量比的金属材料:银＜90wt%，金3.0wt%-10.0wt%，钯3.0wt%-8.0wt%；还包含至少两种下列金属钙10-100ppm，铍4-10ppm，铈10-100ppm，铜50-500ppm。其制备方法1)备料。2)母合金熔炼。3)连铸合金棒。4)粗拉、中拉、细拉。5)中间退火。6)超细拉。7)终退火。8)绕线。9)包装。本发明工艺设计合理、规范，操作简便，所得产品导电能力强，具有一定的抗氧化性、良好的可塑性、较高的断裂负荷和较好的伸长率，且价格低廉，可满足半导体封装业、LED照明技术对键合合金银丝性能要求，可做为键合金丝的替代品。
文档编号C22C1/03GK103194637SQ20131015182
公开日2013年7月10日 申请日期2013年4月27日 优先权日2013年4月27日
发明者范红, 程泰, 马晓霞, 李玉芹 申请人:烟台招金励福贵金属股份有限公司