一种铜钯银合金键合引线及其制备方法_2

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合【具体实施方式】对本发明做进一步说明。本发明保护范围不仅局限于以下 内容的表述。
[0053] 实施例1。
[0054] 1)选取纯度彡99. 9999%的铜锭,纯度彡99. 9999%的钯锭及纯度彡99. 9999%的银 锭,先用浓度10%氢氧化纳清洗,再用去离子水冲洗,放入烘箱烘干备用。
[0055] 2)制备铜钯银合金铸锭:按比例将纯度多99. 9999%的铜锭,纯度多99. 9999%的 钯锭及纯度彡99. 9999%的银锭,以及钙和稀土放入高纯石墨坩锅中,置于真空熔铸炉中, 进行中频感应加热,加热至1100 °C,在加热过程中,抽真空处理。待材料完全熔化,充入高纯 氮气保温30min。将液态铜钮银合金倒入高纯石墨槽中,得到宽度5cm,厚度lcm,含钮量8% 的铜钮银合金铸锭。
[0056] 3)制备铜钯银合金棒:将一定数量宽度5cm,厚度1cm的铜钯银合金铸锭放入高纯 石墨坩锅,置于真空下拉连铸炉中,抽真空加热铜钯银合金铸锭,加热至1l〇〇°C,待完全熔 化后,保温15min。充高纯氮气继续加热至1250°C,待温度稳定后,精炼30min。采用定向凝 固方法,下拉连铸得到直径为6mm或8mm的铜钮银合金棒。
[0057] 4)铜钯银合金棒均匀化退火:将制备后6_或8_的铜钯银合金棒置于热处理炉 中,温度750°C,保温时间8h,获取内部合金组织稳定性。
[0058] 5)粗拉伸:将6mm或8mm的铜钮银合金棒粗拉伸至直径1mm的合金线材。
[0059] 6)晶粒细化退火:将直径1mm铜钯银合金丝置于热处理炉中,温度600°C,保温时 间lh,进行合金晶粒细化热处理。
[0060] 7)中拉伸:将热处理后的直径1mm铜钯银合金线材中拉伸至直径0? 5mm的丝。
[0061] 8)细拉伸:将直径0? 5mm的铜钮银合金丝细拉伸至直径0? 08mm的丝。
[0062] 9)表面清洗:将直径0. 08mm的铜钯银合金丝先用浓度为5%硝酸及乙酸溶液清洗, 再用去离子水冲洗,烘干。
[0063] 10)表面镀钯:采用在线电镀设备,对清洗后的铜钯银合金丝表面在线镀钯;电镀 用钯的纯度彡99. 9999%,收线速度为5m/min,电流密度为6A/dm2,镀钯层厚度控制在lum。
[0064] 11)微细拉伸:将镀钯后的直径0. 08mm的铜钯银合金丝进行微细拉伸,拉伸至直 径0? 015mm的键合丝。
[0065] 12)热处理:将表面镀钯的铜钯银合金键合丝置于连续退火系统中,温度300°C, 速度40m/min进行连续退火处理,退火期间,采用高纯氮气保护气保护。
[0066] 13)复绕分装:将微细键合丝单卷定尺,控制张力0? 8g,单卷500m定尺。
[0067] 在上述实施例中,按照金属压延加工中体积不变定律,即在任意一个截面,镀钯 层面与芯材面积之比始终是相同的。经细拉伸及微细拉伸后,成品线径越小,镀层越薄,但 镀层与基体芯线的体积与重量比不变。直径为〇. 〇8mm~0. 10mm的铜钯银合金丝芯线,表面 镀韦巴层厚度控制在lum~2.Oum,经多个道次的微细拉伸后,拉伸直径0. 015mm~0. 05mm, 表面镀钯层厚度为〇? 2um~0? 6um〇
[0068] 按上述实施例1方式制造的带镀钮层的铜钮银合金键合丝,以18um、20um、23um、 25um为例,测试仪器为YG001强力仪,其测试结果与纯银镀金键合丝的性能对比如下。
【主权项】
1. 一种铜钯银合金键合引线,其特征在于所述铜钯银合金键合引线的表面设置有镀钯 层,所述铜钮银合金键合引线直径为〇· 015mm~0· 05mm,镀钮层厚度为0· 2um~0· 6um〇
2. 根据权利要求1所述一种铜钯银合金键合引线,其特征在于所述铜钯银合金键合引 线中还含有钙、稀土,所述铜钯银合金键合引线中的铜、钯和银的纯度均多99. 9999%,镀钯 层中的钯的纯度彡99. 9999%。
3. 根据权利要求2所述铜钯银合金键合引线,其特征在于表面设置有镀钯层的铜钯银 合金键合引线的各组分的重量份数为: 铜含量78-83份,银含量10-15份,钯含量1-10份, 稀土含量 0· 0001-0. 0008 份,钙含量 0· 0001-0. 0005 份。
4. 根据权利要求3所述铜钯银合金键合引线,其特征在于所述铜钯银合金键合引线的 各组分的重量份数之和为100份,其中: 银含量12份,钯含量8份,钙含量0. 0004份,稀土含量0. 0006份,其余为铜,铜钯银合 金键合引线直径为Φ 〇. 0325mm,钯保护层厚度为0. 4um。
5. 权利要求1所述一种铜钯银合金键合引线的制备方法,其特征在于包括以下步骤: 1) 选取铜锭、钯锭及银锭,清洗,烘干备用: 先用氢氧化纳清洗,再用去离子水冲洗,放入烘箱烘干,其中氢氧化纳的摩尔浓度为 10% ~25% ; 2) 制备铜钯银合金铸锭: 将铜锭、钯锭、银锭、钙及稀土放入高纯石墨坩锅中,置于真空熔铸炉中,进行中频感应 加热,在加热过程中,抽真空处理,待材料完全熔化,充入高纯氮气保温,将液态铜钯银合 金倒入高纯石墨槽中,得到铜钯银合金铸锭,其中中频感应加热至l〇〇〇°C~1200°C,保温 30min~90min,得到宽度5cm~10cm、厚度I cm的铜钮银合金铸锭; 3) 制备铜钯银合金棒: 将铜钯银合金铸锭放入高纯石墨坩锅,置于真空下拉连铸炉中,抽真空加热铜钯银合 金铸锭,待完全熔化后保温,充高纯氮气继续加热,待温度稳定后精炼,采用定向凝固方法, 下拉连铸得到铜钯银合金棒,其中抽真空加热铜钯银合金铸锭,加热至1000 °C~1200 °C, 待完全熔化后保温15min~60min,充高纯氮气继续加热至IKKTC~1350°C,精炼30min~ 90min,得到直径为6mm或8mm的铜钮银合金棒; 4) 铜钯银合金棒均匀化退火: 将铜钯银合金棒置于热处理炉中,进行合金均匀化退火处理,其中热处理温度800°C~ 900°C,保温时间8h~20h ; 5) 粗拉伸: 将铜钮银合金棒粗拉伸得到合金线材,合金线材直径为1mm ; 6) 晶粒细化退火: 将合金线材置于热处理炉中,进行合金晶粒细化热处理,其中热处理温度500°C~ 650°C,保温时间Ih~8h ; 7) 中拉伸: 将晶粒细化退火处理的合金线材中拉伸得到中丝,中丝直径为0. 5mm ; 8) 细拉伸: 将中丝拉伸得到细丝,细丝直径为0. 08mm~0.1 Omm ; 9) 表面清洗: 将细丝先用酸液清洗,再用去离子水冲清洗,烘干,酸液采用硝酸及乙酸溶液,硝酸及 乙酸溶液摩尔浓度为5%~15% ; 10) 表面镀钯: 采用在线电镀设备,对清洗后的细丝表面在线镀钯,在线镀钯收线速度为5m/min~ 8m/min,电流密度为 6A/dm2~10A/dm2; 11) 细微拉伸: 将镀钯后的细丝进行微细拉伸得到微细丝,微细丝直径为0. 015mm~0. 05mm ; 12) 热处理: 将微细丝置于连续退火系统中,进行连续退火处理,退火期间采用高纯氮气保护气保 护,连续退火温度300 °C~450 °C,速度40m/min~80m/min ; 13) 复绕分装: 将微细丝单卷定尺,单卷定尺控制张力〇. 8g~8. Og,单卷500m定尺。
【专利摘要】本发明公开一种铜钯银合金键合引线及其制备方法,其特点是该铜钯银合金键合引线的表面设置有镀钯保护层,铜钯银合金键合引线直径为0.015mm~0.05mm,镀钯层厚度为0.2um~0.6um;其制备方法为:选取铜锭钯锭及银锭清洗烘干备用,制备铜钯银合金铸锭,制备铜钯银合金棒,铜钯银合金棒均匀化退火,粗拉伸,晶粒细化退火,中拉伸,细拉伸,表面清洗,表面镀钯,细微拉伸,热处理,复绕分装。本发明采用铜钯银合金键合引线取代纯银镀金键合引线,克服了纯银镀金键合引线的不足,其材料推拉力、抗氧化性能、键合性能均能达到纯银镀金键合引线的性能要求。
【IPC分类】C22C1-02, C22C9-00, C22F1-08, H01L21-48, H01L23-49
【公开号】CN104835797
【申请号】CN201510127432
【发明人】王东明, 李伟文, 张志富, 肖冲, 刘晓丹, 姜桂萍, 张莉
【申请人】辽宁凯立尔电子科技有限公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年3月23日
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