表面有镀层的铜键合丝及其制造方法技术

一种表面有镀层的铜键合丝，包括芯线、包覆在芯线外面的镀层；所述芯线按重量计含有微量添加元素460‑1000ppm，余量为铜；所述微量添加元素是Ca、Be、In和Ge中的一种或其中两种以上的组合；所述镀层是金镀层、钯镀层或复合镀层。本发明专利技术还提供上述铜键合丝的制造方法。本发明专利技术的表面有镀层的铜键合丝具有以下有益效果：（1）打线后产品在高温、高湿、高气压条件下对湿度的抵抗能力强，焊点与焊盘接着力好；（2）抗氧化性佳；（3）抗老化性能较好；（4）具有优异的作业性和可靠性；（5）有较适合的线材硬度，极大地降低了打线的弧高；（6）IC打线时，对一焊电极没有造成破裂和损伤；（7）能提供良好的接合性。

【技术实现步骤摘要】
表面有镀层的铜键合丝及其制造方法
本专利技术涉及IC、LED封装用的键合丝，具体涉及一种表面有镀层的铜键合丝及其制造方法。
技术介绍
键合丝（bondingwire，又称键合线）是连接芯片与外部封装基板（substrate）和/或多层线路板（PCB）的主要连接方式。键合丝的发展趋势，从产品方向上，主要是线径细微化、高车间寿命（floorlife）以及高线轴长度；从化学成分上，主要有铜线（包括裸铜线、镀钯铜线）在半导体领域大幅度取代金线，而银线和银合金线在LED以及部分IC封装应用上取代金线。由于电子产品小型化和细薄化的发展要求，半导体行业通过芯片厚度减薄(Waferthinning)、封装采用芯片堆栈(Diestacking)、倒装芯片(flipchip)、晶圆级封装（waferlevelpackaging）、2.5D和3D封装等方法来应对，然而传统的键合封装（wirebonding）仍然是主流封装形式。纯铜线（裸铜线）具有良好的作业性和较低的成本，但抗氧化性能和耐高温高湿的能力较差，可靠性较低。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种表面有镀层的铜键合丝以及这种表面有镀层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种表面有镀层的铜键合丝，其特征在于包括芯线、包覆在芯线外面的镀层；所述芯线按重量计含有微量添加元素460‑1000ppm，余量为铜；所述微量添加元素是Ca、Be、In和Ge中的一种或其中两种以上的组合；所述镀层是金镀层、钯镀层或复合镀层；所述复合镀层由包覆在芯线外面的钯镀层以及包覆在钯镀层外面的金镀层组成。

【技术特征摘要】
1.一种表面有镀层的铜键合丝，其特征在于包括芯线、包覆在芯线外面的镀层；所述芯线按重量计含有微量添加元素460-1000ppm，余量为铜；所述微量添加元素是Ca、Be、In和Ge中的一种或其中两种以上的组合；所述镀层是金镀层、钯镀层或复合镀层；所述复合镀层由包覆在芯线外面的钯镀层以及包覆在钯镀层外面的金镀层组成。2.根据权利要求1所述的表面有镀层的铜键合丝，其特征是：所述镀层是金镀层，该金镀层的厚度为15-250nm。3.根据权利要求1所述的表面有镀层的铜键合丝，其特征是：所述镀层是钯镀层，该钯镀层的厚度为30-300nm。4.根据权利要求1所述的表面有镀层的铜键合丝，其特征是：所述镀层是复合镀层，复合镀层中钯镀层的厚度为10-200nm、金镀层的厚度为5-150nm。5.权利要求1或2所述的表面有镀层的铜键合丝的制造方法，其特征在于包括下述步骤：（1）熔铸：按比例将微量添加元素加入到铜原料中，经过真空熔炼和定向连续引铸工艺，获得直径为6-8毫米的芯线线材；（2）拉丝：对步骤（1）得到的线材进行拉丝，获得直径为50-280um的芯线；（3）中间退火：步骤（2）拉丝完成后，对芯线进行中间退火，在退火过程中采用N2或者氮氢混合气来做为退火气氛，退火炉有效长度为600-1000mm，退火温度为300-600℃，退火速率为60-120m/min；（4）对经步骤（3）中间退火处理的芯线继续进行拉丝，获得直径为15-40um的芯线；（5）采用电镀工艺在步骤（4）获得的芯线表面上包覆金镀层，得到镀金线；（6）最后退火：对步骤（5）得到的镀金线进行最后退火，在退火过程中采用N2或者氮氢混合气来做为退火气氛，退火炉有效长度为600-1000mm，退火温度为300-700℃，退火速率为60-120m/min；（7）冷却：最后退火结束后，将镀金线冷却至20-30℃，得到所需的表面有镀层的铜键合丝。6.根据权利要求5所述的表面有镀层的铜键合丝的制造方法，其特征在于所述步骤（5）中的电镀工艺包括下述步骤：（5-1）脱除有机物处理：将步骤（4）获得的芯线浸入温度为70-150℃的丙酮乙醇混合液中，浸入时间为1.4-8秒，脱除芯线表面的有机物；所述丙酮乙醇混合液中丙酮与乙醇的重量比例为1:5-10；（5-2）脱除氧化物处理：将经过脱除有机物处理的芯线浸入温度为70-150℃、重量百分比浓度为30-50%的硝酸中，浸入时间为1.4-8秒，脱除芯线表面的氧化物；（5-3）表面活化处理：将经过脱除氧化物处理的芯线浸入温度为70-150℃、重量百分比浓度为10-30%的硫酸中，浸入时间为1.4-8秒，对芯线进行表面活化处理；（5-4）镀金：将经过表面活化处理的芯线浸入浓度为2-4g/L的镀金液中，在电镀电流为0.2-0.8A的条件下镀金，在芯线的表面上形成金镀层，该金镀层将芯线包覆；（5-5）清洗：以纯水作为清洗液，对包覆有金镀层的芯线进行超音波清洗；（5-6）吹干：利用风刀吹去附着在金镀层表面上的水；进行电镀时，以5-30m/min的速度连续释放步骤（4）获得的芯线，芯线依次经过上述脱除有机物处理、脱除氧化物处理、表面活化处理、镀金、清洗和吹干后，得到镀金线并收线。7.权利要求1或3所述的表面有镀层的铜键合丝的制造方法，其特征在于包括下述步骤：（1）熔铸：按比例将微量添加元素加入到铜原料中，经过真空熔炼和定向连续引铸工艺，获得直径为6-8毫米的芯线线材；（2）拉丝：对步骤（1）得到的线材进行拉丝，获得直径为50-280um的芯线；（3）中间退火：步骤（2）拉丝完成后，对芯线进行中间退火，在退火过程中采用N2或者氮氢混合气来做为退火气氛，退火炉有效长度为600-1000mm，退火温度为300-600℃，退火速率为60-120m/min；（4）对经步骤（3）中间退火处理的芯线继续进行拉丝，获得直径为15-40um的芯线；（5）采用电镀工艺在步骤（4）获得的芯线表面上包覆钯镀层，得到镀钯线；（6）最后退火：对步骤（5）得到的镀钯线进行最后退火，在退火过程中采用N2或者氮氢混合气来做为退火气氛，退火炉有效长度为600-1000mm，退火温度为300-700℃，退火速率为60-120m/min；（7）冷却：最后退火结束后，将镀钯线冷却至20-30℃，得到所需的表面有镀层的...

【专利技术属性】
技术研发人员：周振基，周博轩，王贤铭，麦宏全，于锋波，
申请(专利权)人：汕头市骏码凯撒有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44