一种银基合金键合线合金材料熔炼设备制造技术

本发明专利技术提供一种银基合金键合线合金材料熔炼设备，包括用于对合金材料进行熔炼的真空熔炼炉炉体、用于对合金材料进行熔炼的合金熔炼机构和对熔融状态合金进行初步浇筑的合金熔铸机构，所述真空熔炼炉炉体的底部固定连接有支撑腿，所述真空熔炼炉炉体的顶部呈敞开状态，涉及键合线领域。该银基合金键合线合金材料熔炼设备根据现有的银合金键合线材料熔炼过程中存在的现实问题，制定可以在分层状态下快速固液分离并随着金属的变化不断的提高熔炼速度的特殊熔炼机构，解决了一般的熔炼炉在使用的时候难以实现实时的固液分离，影响到温度直接传递，且材料在熔炼过程中受到形状和材料的影响容易分布不均匀，影响熔炼的效率的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种银基合金键合线合金材料熔炼设备
本专利技术涉及键合线
，具体为一种银基合金键合线合金材料熔炼设备。
技术介绍
键合引线联结硅片电极与引线框架外部引出端子，并传递芯片电信号、散发芯片内产生的热量，是集成电路封装的关键材料，引线键合是半导体生产的极小特征尺寸和极大产量的集中体现，前者表现为不断缩小的引线间距上，后者则体现在逐步提高的生产效率上，超细间距引线键合需要线径更细、强度和可靠性更高的连线，通过对无空气焊球及热影响区长度的控制以满足超细间距键合需要，由此，在大规模集成电路及LED封装中对键合线的技术指标提出了越来越高的要求，高性能、超细线径、低成本键合线需求迅速增长；同时芯片密度的不断提高，对键合引线材料的可靠性提出了更高的要求，键合金线具有优良的稳定性在封装领域得到了广泛应用，但在电子封装中键合金线存在价格昂贵，键合银线由于其优秀的电学性能，可降低器件高频噪声、降低大功率LED发热量等，及适当的成本因素，且在LED封装中可以有效降低光衰，提高转化率，键合Ag线的诸多优势使其开始应用于微电子封装中，但是键合银线强度较低，在低弧度引线封装中容易出现塌丝、线弧不稳定等缺陷，无法满足低弧度、高密度器件封装要求，因此银合金键合线的制造尤为重要，可以通过合金材料增强键合线的强度和提高键合线的抗腐蚀性等，目前对于银合金键合线的制造使用真空熔炼炉进行熔炼，需要将多种金属材料放在石墨坩埚内进行熔炼，这种方式需要将所有的材料都熔炼后才能进入模型进行铸造冷却，然而熔炼的金属由于比例大小不同，其体积自然也不同，而且各种金属的熔点也不相同，熔融状态不能同步，例如银和铜，在合金中使用银的比例较高，银的块状或者其他形状必然体积较大，而铜的比例较小，其体积小，但是铜的熔点高于银的熔点，就会出现温度升高到铜的熔点时，银也不能完全熔炼，而铜开始熔炼，但是铜熔炼后受到银的阻挡，出现固液共存的状态，固液共存会影响到热量的直接传递，进而影响到熔炼的效率，而且熔炼的材料分量较多时，材料容易在熔炼过程中越来越分布不均，也会影响到熔炼的效率，一般的熔炼炉在使用的时候难以实现实时的固液分离，影响到温度直接传递，且材料在熔炼过程中受到形状和材料的影响容易分布不均匀，影响熔炼的效率，所以需要一种银基合金键合线合金材料熔炼设备。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种银基合金键合线合金材料熔炼设备，解决了一般的熔炼炉在使用的时候难以实现实时的固液分离，影响到温度直接传递，且材料在熔炼过程中受到形状和材料的影响容易分布不均匀，影响熔炼的效率的问题。(二)技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种银基合金键合线合金材料熔炼设备，包括用于对合金材料进行熔炼的真空熔炼炉炉体、用于对合金材料进行熔炼的合金熔炼机构和对熔融状态合金进行初步浇筑的合金熔铸机构，所述真空熔炼炉炉体的底部固定连接有支撑腿，所述真空熔炼炉炉体的顶部呈敞开状态，所述真空熔炼炉炉体的顶部盖接有密封炉盖，所述密封炉盖的顶部固定连接有挂环，所述合金熔炼机构设置在真空熔炼炉炉体的内部，所述合金熔铸机构设置在真空熔炼炉炉体的内部，所述合金熔铸机构设置在合金熔炼机构的下方，所述真空熔炼炉炉体的表面套接有抽气管，所述抽气管的表面固定安装有控制阀，所述真空熔炼炉炉体的表面设置有钢化观察玻璃。优选的，所述合金熔炼机构包括两个支撑轴、第一石墨坩埚、第二石墨坩埚、石墨连接环、熔炼器、中频感应加热器和弧形输气管，所述石墨连接环的上表面固定连接有第一石墨坩埚，所述石墨连接环的下表面固定连接有第二石墨坩埚，两个所述支撑轴的表面与石墨连接环的表面固定连接，所述真空熔炼炉炉体的表面设置有轴承，所述支撑轴的表面与轴承的内圈固定连接，所述熔炼器设置在石墨连接环上，所述第一石墨坩埚的内壁开设有环挡槽，所述环挡槽的内壁弧形状，所述第一石墨坩埚的内壁呈倾斜状。优选的，所述第一石墨坩埚的表面和第二石墨坩埚的表面固定安装有中频感应加热器，所述中频感应加热器的输入端电连接有电缆，所述电缆的一端贯穿并延伸至真空熔炼炉炉体的外部，所述电缆的输入端与外部电源的输出端接通。优选的，所述真空熔炼炉炉体的内壁固定连接有支撑块，所述支撑块的表面固定连接有弧形输气管，所述弧形输气管的表面开设有出气槽，所述弧形输气管的表面套接有第一输气管，所述第一输气管的一端贯穿并延伸至真空熔炼炉炉体的外部，所述弧形输气管位于第一石墨坩埚的上方，所述弧形输气管距离第一石墨坩埚顶部的垂直距离为10cm。优选的，所述熔炼器的结构包括上椎体、下椎体和连接管，所述上椎体、下椎体和连接管的材料均包括石墨，所述上椎体的表面呈向上凸起的锥形状，所述下椎体的表面呈向下凸起的锥形状，所述上椎体的底部边缘与连接管的一端固定连接，所述下椎体的顶部边缘与连接管的另一端固定连接，所述上椎体、下椎体和连接管之间为中空状，所述上椎体的表面开设有若干个第一气孔，所述下椎体的表面开设有若干个第二气孔，所述第一气孔和第二气孔的内壁均呈倾斜状，所述下椎体的表面铰接有弧形石墨挡板。优选的，所述连接管的表面与石墨连接环的内壁固定连接，所述连接管的表面和石墨连接环的内壁之间设置有两个弧形漏液槽，左侧所述支撑轴的内部设置有输气孔，所述连接管的表面开设有进气口，所述输气孔的一端与进气口的一端固定连接，左侧所述支撑轴位于真空熔炼炉炉体外部的一端套接有第二输气管，所述第一输气管和第二输气管输入的气体均为稀有气体氩气，右侧所述支撑轴的一端贯穿并延伸至真空熔炼炉炉体的外部，右侧所述支撑轴位于真空熔炼炉炉体外部的一端固定连接有操作柄。优选的，所述合金熔铸机构包括浇筑器、对接环、空槽、若干个浇筑竖孔和底部封板，所述对接环固定连接在浇筑器的顶部，所述浇筑器的内部设置有空槽，所述浇筑器的内部设置有若干个浇筑竖孔，所述浇筑竖孔的直径均为3mm，所述浇筑器的底端贯穿并延伸至至真空熔炼炉炉体的底部外侧，所述浇筑器的表面扣接有底部封板，所述底部封板、浇筑器和对接环的材料均包括石墨。(三)有益效果(1)本专利技术通过设置合金熔炼机构，可以将不同的材料在熔炼过程中自动分离液态金属，液态金属在软化的金属或者锥形状的结构导流下自动分离下去，实现固液分区，可以避免固液之间热量相互传递的消耗，提升固态金属的熔炼的速度，进而提高了熔炼的效率。(2)本专利技术通过设置熔炼器，一方面熔炼器可以将熔炼过程中的金属固液分离，另一方面又可以在金属逐渐熔炼细化过程中，利用吹出的稀有气体的风力促进分散的金属不断的在石墨坩埚内部活动，既可以避免材料分散不均匀，又可以避免金属的氧化，而且还可以在下方对溶液状态的金属进行气动混合，提高溶液状态合金材料的均匀性，提高熔炼效率。(3)本专利技术通过设置合金熔铸机构，可以旋转合金熔炼结构，进而配合合金熔铸机构，将金属溶液先气泡混动，进一步促进溶液的均匀性，后气压挤压，促进金属溶液快速流动完成浇筑。(4)本专利技术根据现有的银合金键合线材料熔炼过程中存在的现实问题，制定可以在分层状态下快速固液分离并随着金属的变化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种银基合金键合线合金材料熔炼设备，其特征在于：包括用于对合金材料进行熔炼的真空熔炼炉炉体(1)、用于对合金材料进行熔炼的合金熔炼机构(2)和对熔融状态合金进行初步浇筑的合金熔铸机构(3)，所述真空熔炼炉炉体(1)的底部固定连接有支撑腿(4)，所述真空熔炼炉炉体(1)的顶部呈敞开状态，所述真空熔炼炉炉体(1)的顶部盖接有密封炉盖(5)，所述密封炉盖(5)的顶部固定连接有挂环(6)，所述合金熔炼机构(2)设置在真空熔炼炉炉体(1)的内部，所述合金熔铸机构(3)设置在真空熔炼炉炉体(1)的内部，所述合金熔铸机构(3)设置在合金熔炼机构(2)的下方，所述真空熔炼炉炉体(1)的表面套接有抽气管(7)，所述抽气管(7)的表面固定安装有控制阀(8)，所述真空熔炼炉炉体(1)的表面设置有钢化观察玻璃。/n

【技术特征摘要】
1.一种银基合金键合线合金材料熔炼设备，其特征在于：包括用于对合金材料进行熔炼的真空熔炼炉炉体(1)、用于对合金材料进行熔炼的合金熔炼机构(2)和对熔融状态合金进行初步浇筑的合金熔铸机构(3)，所述真空熔炼炉炉体(1)的底部固定连接有支撑腿(4)，所述真空熔炼炉炉体(1)的顶部呈敞开状态，所述真空熔炼炉炉体(1)的顶部盖接有密封炉盖(5)，所述密封炉盖(5)的顶部固定连接有挂环(6)，所述合金熔炼机构(2)设置在真空熔炼炉炉体(1)的内部，所述合金熔铸机构(3)设置在真空熔炼炉炉体(1)的内部，所述合金熔铸机构(3)设置在合金熔炼机构(2)的下方，所述真空熔炼炉炉体(1)的表面套接有抽气管(7)，所述抽气管(7)的表面固定安装有控制阀(8)，所述真空熔炼炉炉体(1)的表面设置有钢化观察玻璃。


2.根据权利要求1所述的一种银基合金键合线合金材料熔炼设备，其特征在于：所述合金熔炼机构(2)包括两个支撑轴(21)、第一石墨坩埚(22)、第二石墨坩埚(23)、石墨连接环(24)、熔炼器(25)、中频感应加热器(26)和弧形输气管(27)，所述石墨连接环(24)的上表面固定连接有第一石墨坩埚(22)，所述石墨连接环(24)的下表面固定连接有第二石墨坩埚(23)，两个所述支撑轴(21)的表面与石墨连接环(24)的表面固定连接，所述真空熔炼炉炉体(1)的表面设置有轴承，所述支撑轴(21)的表面与轴承的内圈固定连接，所述熔炼器(25)设置在石墨连接环(24)上，所述第一石墨坩埚(22)的内壁开设有环挡槽(216)，所述环挡槽(216)的内壁弧形状，所述第一石墨坩埚(22)的内壁呈倾斜状。


3.根据权利要求2所述的一种银基合金键合线合金材料熔炼设备，其特征在于：所述第一石墨坩埚(22)的表面和第二石墨坩埚(23)的表面固定安装有中频感应加热器(26)，所述中频感应加热器(26)的输入端电连接有电缆(28)，所述电缆(28)的一端贯穿并延伸至真空熔炼炉炉体(1)的外部，所述电缆(28)的输入端与外部电源的输出端接通。


4.根据权利要求1所述的一种银基合金键合线合金材料熔炼设备，其特征在于：所述真空熔炼炉炉体(1)的内壁固定连接有支撑块(29)，所述支撑块(29)的表面固定连接有弧形输气管(27)，所述弧形输气管(27)的表面开设有出气槽(210)，所述弧形输气管(27)的表面套接有第一输气管(211)，所述第一输气管(211)的一端贯穿并延伸至真空熔炼炉炉体(1)的外部，所述弧形输气管(27)位...

【专利技术属性】
技术研发人员：何孔田，何孔高，张军，
申请(专利权)人：安徽广宇电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34