专利名称：一种键合合金丝及其生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明是一种可适用于集成电路、也适用于分立器件、LED封装的键合合金丝及其生产工艺，属于键合金丝及其生产工艺的改造技术。
背景技术：
现有的黄金键合金丝存在的缺点是生产成本高，价格高昂，直接影响生产企业的经济效益，也直接影响其推广应用。黄金价格随着国际形势飞速猛涨，由去年同期的250元 /克涨到现在的350元/克，价格增长了 40%，例如一卷500米长，直径为25微米的金线， 去年同期价格为1000元左右，现在价格为1400元左右，而封装行业产品中，金线在整个产品中的比重为30%左右，就是说，总体产品成本增长了 12%，而现实市场封装产品的价格却只降不升。封装行业企业生产的利润空间一般为15% _20%，这样被压缩了 12%，是任何企业都无法承受的。所以，新产品的呼声一浪高过一浪。键合银丝具有明显的价格优势，一卷直径为25微米的键合银丝价格仅为200元左右，是键合金丝价格的七分之一。大大降低了企业生产成本。且白银的导电率大于黄金，同规格的键合银丝熔断电流大于金丝，制成产品的发热率低，利于提高产品使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种可大幅度降低成本，且导电率高的键合丝。本发明的另一目的在于提供一种操作方便的键合丝的生产工艺。本发明的技术方案是本发明的键合合金丝，包括有基材及镀在基材表面的镀层， 其中基材为总纯度>99. 9%的银材，且银材中添加有合金元素钙、钯、金，镀层为黄金。上述基材中还添加有铟、镍、铜、铈、钇、铝或镁，含量分别为5-100ppm。上述基材中添加的每种合金元素钙、钯或金，含量含量分别为5-100ppm。上述基材表面镀有的黄金的膜厚为基材直径的0. 4% -0. 8%。上述基材表面镀有的黄金的膜厚为0. 01-0. 2微米，基材的直径大，基材表面镀有的黄金的膜厚也大，基材的直径小，基材表面镀有的黄金的膜厚也小。本发明的键合合金丝的生产工艺，包括如下过程1)将银及合金元素组成的基材进行熔铸；使用连铸炉，熔铸温度为1200°C，引出速度为60mm/min。直接将块材制成Φ 7mm合金银棒。2)将熔铸后的Φ7mm合金银棒基材进行大拉丝；使用连续拉丝机，模具加工率为 12%，拉制到Φ0. 5mm丝材。3)在大拉丝后的丝材表面镀金；要求镀软金，采用线式直镀方法。4)将表面镀金后的基材进行再拉丝；使用多台连续拉丝机，模具加工率为9%，按照客户需求，拉制到Φ0. 025mm、Φ0. 023mm、Φ0. 020mm、Φ0. 018mm等规格丝材。幻将上述再拉丝的镀金基材进行退火工艺处理即得所需键合金丝。使用线式退火炉，退火温度为300-400°C，将丝材退火至软态。退火时需要高纯氮气保护。退火性能要求。(使用拉力测试仪，预置长度100_，拉伸速度12mm/min)
权利要求
1.一种键合合金丝，包括有基材及镀在基材表面的镀层，其特征在于基材为总纯度 >99. 9%的银材，且银材中添加有合金元素钙、钯、金，镀层为黄金。
2.根据权利要求1所述的键合合金丝，其特征在于上述基材中还添加有铟、镍、铜、铈、 乙、、 美 ο
3.根据权利要求1所述的键合合金丝，其特征在于上述基材中添加的每种合金元素钙、钯、金的含量为5-100ppm。
4.根据权利要求1所述的键合合金丝，其特征在于上述基材表面镀有的黄金的膜厚为基材直径的0.4% -0.8%。
5.根据权利要求4所述的键合合金丝，其特征在于上述基材表面镀有的黄金的膜厚为 0. 01-0. 2微米，基材的直径大，基材表面镀有的黄金的膜厚也大，基材的直径小，基材表面镀有的黄金的膜厚也小。
6.一种根据权利要求1所述的键合合金丝的生产工艺，其特征在于包括如下过程1)将银及合金元素组成的基材进行熔铸；2)将熔铸后的基材进行大拉丝；3)在大拉丝后的基材表面镀金；4)将表面镀金后的基材进行再拉丝；5)将上述再拉丝的镀金基材进行退火工艺处理即得所需键合金丝。
7.根据权利要求1所述的键合合金丝的生产工艺，其特征在于上述退火工艺后还设置绕线工艺。
8.根据权利要求5所述的键合合金丝的生产工艺，其特征在于上述绕线工艺后还设置真空封装工艺。
9.根据权利要求5所述的键合合金丝的生产工艺，其特征在于上述步骤4)的再拉丝工艺包括有中拉、细拉、超微细拉伸。
10.根据权利要求5所述的键合合金丝的生产工艺，其特征在于上述步骤幻的退火工艺处理包括有成品退火、性能测试、防氧化气体保护处理过程。
全文摘要
本发明是一种键合合金丝及其生产工艺。键合合金丝包括基材及镀在基材表面的镀层，其中基材为总纯度≥99.9％的银材，且银材中添加有合金元素Ca、Pd、Au，镀层为黄金。本发明键合合金丝的生产工艺包括如下过程1)将银及合金元素组成的基材进行熔铸；2)将熔铸后的基材进行大拉丝；3)在大拉丝后的基材表面镀金；4)将表面镀金后的基材进行再拉丝；5)将上述再拉丝的镀金基材进行退火工艺处理即得所需键合金丝。本发明以高纯银材为基础，添加合金元素，并在银材表面镀有黄金，其可以大幅度降低成本，同线径的导电率高于传统键合金丝。本发明的键合合金丝适用于集成电路、大规模集成电路微型化封装，也适用于分立器件、LED封装。本发明键合合金丝的生产工艺方便实用。
文档编号H01L21/48GK102437136SQ20111036253
公开日2012年5月2日 申请日期2011年11月16日 优先权日2011年11月16日
发明者周钢, 薛子夜, 赵碎孟 申请人:浙江佳博科技股份有限公司