一种高强度耐冷热冲击键合合金丝的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高强度耐冷热冲击键合合金丝的制备方法，包括以下步骤：S1制备银片：利用银块制成银片；S2制备中间合金：所述中间合金为银‑钙中间合金、银‑铜中间合金中的一种；S3熔炼：将步骤S2中得到的中间合金加入到99.995%的银中，并在惰性气体氖气的保护下进行熔炼，拉铸，形成合金棒；S4拉丝：将熔铸的合金棒在拉丝机上逐步拉细；S5退火：退火温度为300‑600℃，退火速度为62mm/min；S6：重复步骤S4进行第二次拉丝和重复步骤S5进行第二次退火；S7表面处理：在键合合金丝表面附上一层高分子化合物，高分子化合物由10%表面活性剂、10%无水乙醇及80%双蒸水组成，能在键合合金丝表面形成一层很薄很致密的保护层；S8绕线。

Preparation of a High Strength Cold and Heat Shock Resistant Bonded Alloy Wire

The invention discloses a preparation method of high strength cold and heat shock resistant bonding alloy wire, which includes the following steps: preparing silver sheet by S1: making silver sheet by using silver block; preparing intermediate alloy by S2: the intermediate alloy is one of silver-calcium master alloy and silver-copper master alloy; and smelting by S3: adding intermediate alloy obtained in E 2 to 99.995% silver, and in inert gas Ne gas. Smelting, casting and forming alloy rods under protection; S4 drawing: gradually drawing the alloy rods on the wire drawing machine; S5 annealing: annealing temperature is 300 600 C, annealing speed is 62 mm/min; S6: repeating factor 4 for second drawing and repeating factor 5 for second annealing; S7 surface treatment: attaching a layer of macromolecule compound, macromolecule on the surface of bonded alloy wires Compounds consist of 10% surfactant, 10% absolute ethanol and 80% double evaporated water, which can form a thin and dense protective layer on the surface of bonded alloy wires; S8 winding.

【技术实现步骤摘要】
一种高强度耐冷热冲击键合合金丝的制备方法
本专利技术涉及合金丝制备
，具体是一种高强度耐冷热冲击键合合金丝的制备方法。
技术介绍
键合金丝是集成电路中用作连接线的合金丝。其金含量≥99.99％，可靠性高，但是黄金价格较高；键合铜丝也是一种可靠性较高的键合丝，但是缺点是极易氧化，通过对银等材料的研究，决定用银来代替黄金，银具有和黄金差不多的惰性，又不存在象铜一样的易氧化的特性，同时，添加一些微量元素，使银具有了键合性，成球更圆，易键合的特点。但是，在生产过程中，这时键合合金丝之间容易产生自扩散的粘结效应，因其强度较低，进而产生大量的断线，且易受到冷热冲击而疲软。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高强度耐冷热冲击键合合金丝的制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高强度耐冷热冲击键合合金丝的制备方法，包括以下步骤：S1制备银片：利用电解将银块纯度提纯至99.995%，并将之制成银片；S2制备中间合金：所述中间合金为银-钙中间合金、银-铜中间合金中的一种；所述制作中间合金，包括以下步骤：a.按重量百分比称取99.995%银片99.43%-99.50%，称取钙0.50-0.57%；称取银片95%，称取铜片5%；b.保护气体熔炼；c.在保护气体下，自然冷却；d.酸洗；S3熔炼：将步骤S2中得到的中间合金加入到99.995%的银中，并在惰性气体氖气的保护下进行熔炼，拉铸，形成合金棒；S4拉丝：将熔铸的合金棒在拉丝机上逐步拉细，直至直径70-100μm；S5退火：将拉丝后所得的合金线装在压力为0.2-0.4MPa，水温为40-80℃的高压水清洗系统中进行清洗；再退火，退火温度温度为300-600℃，退火速度为62mm/min；S6：重复步骤S4进行第二次拉丝和重复步骤S5进行第二次退火；S7表面处理：在键合合金丝表面附上一层高分子化合物，高分子化合物由10%表面活性剂、10%无水乙醇及80%双蒸水组成，能在键合合金丝表面形成一层很薄很致密的保护层；S8绕线：将键合合金丝缠绕于成品线轴，并真空包装。作为本专利技术进一步的方案：所述电解提纯的电解液为高纯水稀释的硝酸银溶液，电流为1.8～4.2A，电压为5～12V，温度至高为65℃。作为本专利技术再进一步的方案：所述步骤S7中退火后的表面处理指在键合合金丝表面附上一层高分子化合物，高分子化合物由10%表面活性剂、10%无水乙醇及80%双蒸水组成。作为本专利技术再进一步的方案：所述步骤S5中退火前经过超声波清洗机清洗残留润滑剂。作为本专利技术再进一步的方案：所述步骤S3中保护气体熔炼的熔炼功率为10kW，待完全熔化后保持温度精炼10min。作为本专利技术再进一步的方案：所述步骤S2中酸洗过程指将生成的中间合金先用纯水冷却，然后放到烧杯中并加入浓盐酸，将烧杯放到电炉上加热15min，煮完后再用纯水洗，最后用压缩空气吹干。作为本专利技术再进一步的方案：所述绕线是将表面清洁处理后的键合合金丝绕制在卷轴上，绕线张力为2～15g，绕线速度为50～80m/min，线间距为4.5～5.5mm，分卷长度为300～1000m/轴。作为本专利技术再进一步的方案：所述步骤S4中，其拉丝过程中的模具延伸率为5%-18%，拉丝速度为3-15m/s。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：以往的金丝价格太高，本专利技术的合金丝成本低，而微量元素钙和铜可以提高材料的断裂负荷，并降低键合合金丝的弧度，而提高键合合金丝的强度和冷热冲击度，制备过程中熔炼利用氖气保护下进行熔炼而避免高温氧化；提高产品的纯度，进而提高产品质量，且制备过程中通过两次退火消除键合合金丝内的应力，提高强度。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。实施例1一种高强度耐冷热冲击键合合金丝的制备方法，包括以下步骤：S1制备银片：利用电解将银块纯度提纯至99.995%，并将之制成银片；S2制备中间合金：所述中间合金为银-钙中间合金、银-铜中间合金中的一种；所述制作中间合金，包括以下步骤：a.按重量百分比称取99.995%银片99.50%，称取钙0.50%；称取银片95%，称取铜片5%；b.保护气体熔炼；c.在保护气体下，自然冷却；d.酸洗；S3熔炼：将步骤S2中得到的中间合金加入到99.995%的银中，并在惰性气体氖气的保护下进行熔炼，拉铸，形成合金棒；S4拉丝：将熔铸的合金棒在拉丝机上逐步拉细，直至直径70μm；S5退火：将拉丝后所得的合金线装在压力为0.2MPa，水温为40℃的高压水清洗系统中进行清洗；再退火，退火温度温度为300℃，退火速度为62mm/min；S6：重复步骤S4进行第二次拉丝和重复步骤S5进行第二次退火；S7表面处理：在键合合金丝表面附上一层高分子化合物，高分子化合物由10%表面活性剂、10%无水乙醇及80%双蒸水组成，能在键合合金丝表面形成一层很薄很致密的保护层；S8绕线：将键合合金丝缠绕于成品线轴，并真空包装。作为本专利技术进一步的方案：所述电解提纯的电解液为高纯水稀释的硝酸银溶液，电流为1.8A，电压为5V，温度至高为65℃。所述步骤S7中退火后的表面处理指在键合合金丝表面附上一层高分子化合物，高分子化合物由10%表面活性剂、10%无水乙醇及80%双蒸水组成。所述步骤S5中退火前经过超声波清洗机清洗残留润滑剂。所述步骤S3中保护气体熔炼的熔炼功率为10kW，待完全熔化后保持温度精炼10min。所述步骤S2中酸洗过程指将生成的中间合金先用纯水冷却，然后放到烧杯中并加入浓盐酸，将烧杯放到电炉上加热15min，煮完后再用纯水洗，最后用压缩空气吹干。所述绕线是将表面清洁处理后的键合合金丝绕制在卷轴上，绕线张力为2g，绕线速度为50m/min，线间距为4.5mm，分卷长度为300m/轴。所述步骤S4中，其拉丝过程中的模具延伸率为5%，拉丝速度为3m/s。实施例二：一种高强度耐冷热冲击键合合金丝的制备方法，包括以下步骤：S1制备银片：利用电解将银块纯度提纯至99.995%，并将之制成银片；S2制备中间合金：所述中间合金为银-钙中间合金、银-铜中间合金中的一种；所述制作中间合金，包括以下步骤：a.按重量百分比称取99.995%银片99.47%，称取钙0.53%；称取银片95%，称取铜片5%；b.保护气体熔炼；c.在保护气体下，自然冷却；d.酸洗；S3熔炼：将步骤S2中得到的中间合金加入到99.995%的银中，并在惰性气体氖气的保护下进行熔炼，拉铸，形成合金棒；S4拉丝：将熔铸的合金棒在拉丝机上逐步拉细，直至直径85μm；S5退火：将拉丝后所得的合金线装在压力为0.3MPa，水温为60℃的高压水清洗系统中进行清洗；再退火，退火温度温度为450℃，退火速度为62mm/min；S6：重复步骤S4进行第二次拉丝和重复步骤S5进行第二次退火；S7表面处理：在键合合金丝表面附上一层高分子化合物，高分子化合物由10%表面活性剂、10%无水乙醇及80%双蒸水组成，能在键合合金丝表面形成一层很薄很致密的保护层；S8绕线：将键合合金丝缠绕于成品线轴，并真空包装。作为本专利技术进一步的方案：所述电解提纯的电解液为高纯水稀释的硝酸银溶液，电流为3A，电压为8V，温度至高为65℃。所述步骤S7中退火后的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强度耐冷热冲击键合合金丝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1制备银片：利用电解将银块纯度提纯至99.995%，并将之制成银片；S2制备中间合金：所述中间合金为银‑钙中间合金、银‑铜中间合金中的一种；所述制作中间合金，包括以下步骤：a.按重量百分比称取99.995%银片99.43%‑99.50%，称取钙0.50‑0.57%；称取银片95%，称取铜片5%；b.保护气体熔炼；c.在保护气体下，自然冷却；d.酸洗；S3熔炼：将步骤S2中得到的中间合金加入到99.995%的银中，并在惰性气体氖气的保护下进行熔炼，拉铸，形成合金棒；S4拉丝：将熔铸的合金棒在拉丝机上逐步拉细，直至直径70‑100μm；S5退火：将拉丝后所得的合金线装在压力为0.2‑0.4MPa，水温为40‑80℃的高压水清洗系统中进行清洗；再退火，退火温度温度为300‑600℃，退火速度为62mm/min；S6：重复步骤S4进行第二次拉丝和重复步骤S5进行第二次退火；S7表面处理：在键合合金丝表面附上一层高分子化合物，高分子化合物由10%表面活性剂、10%无水乙醇及80%双蒸水组成，能在键合合金丝表面形成一层很薄很致密的保护层；S8绕线：将键合合金丝缠绕于成品线轴，并真空包装。...

【技术特征摘要】
1.一种高强度耐冷热冲击键合合金丝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1制备银片：利用电解将银块纯度提纯至99.995%，并将之制成银片；S2制备中间合金：所述中间合金为银-钙中间合金、银-铜中间合金中的一种；所述制作中间合金，包括以下步骤：a.按重量百分比称取99.995%银片99.43%-99.50%，称取钙0.50-0.57%；称取银片95%，称取铜片5%；b.保护气体熔炼；c.在保护气体下，自然冷却；d.酸洗；S3熔炼：将步骤S2中得到的中间合金加入到99.995%的银中，并在惰性气体氖气的保护下进行熔炼，拉铸，形成合金棒；S4拉丝：将熔铸的合金棒在拉丝机上逐步拉细，直至直径70-100μm；S5退火：将拉丝后所得的合金线装在压力为0.2-0.4MPa，水温为40-80℃的高压水清洗系统中进行清洗；再退火，退火温度温度为300-600℃，退火速度为62mm/min；S6：重复步骤S4进行第二次拉丝和重复步骤S5进行第二次退火；S7表面处理：在键合合金丝表面附上一层高分子化合物，高分子化合物由10%表面活性剂、10%无水乙醇及80%双蒸水组成，能在键合合金丝表面形成一层很薄很致密的保护层；S8绕线：将键合合金丝缠绕于成品线轴，并真空包装。2.根据权利要求1所述的高强度耐冷热冲击键合合金丝的制备方法，其特征在于，所述电解提纯的电解液为高纯水稀释的硝酸银溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：张军伟，张贺源，冯忠卿，
申请(专利权)人：深圳粤通应用材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44