一种利用银铂镀层的银铂键合丝及其制备工艺制造技术

本发明专利技术属于合金丝材料的技术领域，具体涉及一种利用银铂镀层的银铂键合丝及其制备工艺。所述银铂键合丝的组成成分包括银、铂、锡、锰以及铟；以金属银为为基体结合含量较高的金属铂形成的银铂键合丝，能够满足对推力、拉力、机械强度等方面的要求，具有比传统纯合金线更好的导电导热性及可靠性，优化弧高、降低破断率、以满足客户更高的使用需求；本发明专利技术的高品质的银铂键合丝的制备工艺，简单易操作，所采用的原料以及设备成本相较现有技术低，所采用的的熔铸、表面活化处理以及镀铂银合金金属层，有助于形成抗拉强度高、延展性高、弧形稳定的键合丝料，适合于微电子行业封装，直插式、贴片、大功率等LED封装及三极管、IC封装。

【技术实现步骤摘要】
一种利用银铂镀层的银铂键合丝及其制备工艺
本专利技术属于合金丝材料的
，具体涉及一种利用银铂镀层的银铂键合丝及其制备工艺。
技术介绍
键合丝作为重要的半导体封装材料之一，随着电子产品技术的更新换代，半导体封装业得到了快速的发展且规模在不断地壮大，对键合丝料的性能等方面的要求也越来越严苛，逐步趋向于高性能、低成本的形式发展。键合丝料需具备优异的化学性能和物理性能，其化学性能包括抗氧化性能、稳定性、导电导热性能以及导电性能等等，其物理性能包括抗拉强度、断裂负荷，推力以及拉力等等，还包括使用寿命。传统技术大多数采用金属金合成的键合合金材料，但由于其较为昂贵的价格、且其性能跟不上键合丝料的应用的发展，逐渐开发出新的金属物质取代纯金材质，现有技术中，涌现着采用金属银和金属铜作为键合丝料的原料，还会掺杂许多其它微量金属元素，以此满足对键合丝料的不同要求。现有技术中，多数采用铜基合金作为基体材料，掺杂的元素包括锆、钪、钛等元素，可以达到增强合金线的抗腐蚀性能、提高机械性能的效果，但是其价格比较高昂，以化学性能较为稳定，则相应的制备工艺会比较复杂，不利于普及应用。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种利用银铂镀层的银铂键合丝及其制备工艺，以金属银为基添加金属铂的键合材料，满足对机械性能、耐腐蚀、高导电导热等性能的高要求。本专利技术的
技术实现思路
如下：本专利技术提供一种利用银铂镀层的银铂键合丝，所述银铂键合丝的组成成分包括银86～89％、铂5～8％、锡1～2％、锰1～2％以及铟1～2％；还包括其它微量元素铜0.01～1％、钙0.01～1％、硼0.01～1％、镧0.001～1％的一种或以上；所述银的纯度≥99.99％，铂的纯度≥99.99％。本专利技术还公开了一种利用银铂镀层的银铂键合丝的制备工艺，所述制备工艺包括如下步骤：1)原料预处理：将金属原料清洗，烘干备用；2)熔铸：在氢气氛围下，取金属银和金属铂进行真空熔炼，温度为850～900℃，之后降温至740～800℃，掺杂进金属锡、金属锰、金属铟以及其他微量元素，真空熔炼得到银铂合金材料；3)粗拉丝：将银铂合金材料进行粗拉丝得到1～5mm的银铂键合丝；4)表面活化处理：采用还原碳材料对银铂键合丝的表面进行除氧处理，之后将银铂键合丝浸入乙酸和硝酸的混合溶液中进行活化处理；5)镀层：取金属银和金属铂在1170～1200℃的温度下熔融形成电镀液，在银铂键合丝表面镀上银铂合金镀层；6)拉丝：将已镀层的银铂键合丝进行拉丝处理；7)将得到的银铂键合丝进行退火处理，绕线，包装；步骤2)所述真空熔炼的真空压力条件为10-2～10-4Pa，采用真空能够降低金属材料的熔点，减少成本，也是进一步达到合成过程中的材料的防氧化；步骤4)所述还原碳材料包括一氧化碳或者活性炭，以实现熔融合金的除氧处理；所述的乙酸和硝酸的混合比例为(4～7)：(2～5)，所述乙酸的浓度为15～20mol/L，所述硝酸的浓度为5～8mol/L；所述银铂键合丝的浸入温度为80～110℃，浸泡时间为5～10s，对银铂键合丝进行表面活化处理，促进金属材料的键合能力，促进下一步镀层工艺的键合；步骤5)所述镀层的厚度为0.5～0.8mm，所述电镀的电流密度为2.5～6.0A/dm2，电镀速度为15～30m/min；步骤6)所述拉丝处理包括中拉丝、细拉丝和微细拉丝，所述中拉丝的目标线径为0.5～1mm，细拉丝的目标线径为0.08～0.3mm，微细拉丝的目标线径为0.01～0.05mm，所述拉丝的拉拔速度控制在100～300m/min；步骤7)所述退火处理的操作包括，采用氢氮混合气作为退火气氛，将银铂键合丝置于热处理炉中，温度为300～350℃，退火速度为45～70m/min，进行连续均匀退火；所述绕线采用专用绕线机，将键合丝定长绕制在两英寸直径的绕轴上，绕线速度控制在70～80m/min。上述所设置的银铂的熔融温度为1170～1200℃，掺杂其它元素的熔融温度设置为740～800℃，在此温度区间，银铂合金的内部晶粒能够形成有序的结构，使得掺杂进去的其它元素能够在合金内部形成较为均匀致密的结构，形成良好的晶粒组织形貌。相比现有技术，本专利技术的有益效果如下：本专利技术的高品质的银铂键合丝，以金属银为为基体结合含量较高的金属铂形成的银铂键合丝，掺杂金属锡能够降低银合金材料的熔点，提高工艺的可行性，掺杂金属锡能够提高键合材料的塑性，降低熔点，减少制备工艺的成本，掺杂金属铟能够改进键合材料的延展性能，且有助于提高键合工艺的稳定性，掺杂的其他微量元素有助于键合材料的内部组织的稳定；本专利技术的银铂键合丝能够满足对推力、拉力、机械强度等方面的要求，具有比传统纯合金线更好的导电导热性及可靠性，优化弧高、降低破断率、以满足客户更高的使用需求；本专利技术的银铂键合丝的制备工艺，简单易操作，所采用的原料以及设备成本相较现有技术低，所采用的的熔铸、表面活化处理以及镀铂银合金金属层，有助于形成抗拉强度高、延展性高、弧形稳定的键合丝料，一定程度上降低制造成本，所得键合材料适合于微电子行业封装，直插式、贴片、大功率等LED封装及三极管、IC封装。具体实施方式以下通过具体的实施案例对本专利技术作进一步详细的描述，应理解这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的保护范围，在阅读了本专利技术之后，本领域技术人员对本专利技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定。若无特殊说明，本专利技术的所有原料和试剂均为常规市场的原料、试剂。实施例1一种利用银铂镀层的银铂键合丝的制备工艺：1)原料预处理：将金属原料清洗，烘干备用；2)熔铸：在氢气氛围下，取78％金属银Ag和6％金属铂Pt进行真空熔炼，温度为850℃，之后降温至740℃，掺杂进1％金属锡Sn、1.58％金属锰Mn、1.72％金属铟In以及其他微量元素1％金属铜Cu、0.5％金属钙Ca、0.2％金属硼B，恒温下真空熔炼得到银铂合金材料；3)粗拉丝：将银铂合金材料进行粗拉丝得到1mm的银铂键合丝；4)表面活化处理：采用还原碳材料对银铂键合丝的表面进行除氧处理，之后将银铂键合丝浸入15mol/L乙酸和5mol/L硝酸的混合溶液中进行活化处理，混合比例为4:2，银铂键合丝的浸入温度为80～110℃，浸泡时间为5～10s；5)镀层：取8％金属银Ag和2％金属铂Pt在1170℃的温度下熔融形成电镀液，在银铂键合丝表面镀上银铂合金镀层，电镀的电流密度为2.5A/dm2，电镀速度为15m/min，镀层厚度为0.5mm；6)拉丝：将已镀层的银铂键合丝进行拉丝处理；7)将得到的银铂键合丝进行退火处理，绕线，包装。实施例2一种利用银铂镀层的银铂键合丝的制备工艺：1)原料预处理：将金属原料清洗，烘干备用；2)熔铸：在氢本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用银铂镀层的银铂键合丝，其特征在于，所述银铂键合丝的组成成分包括银86~89%、铂5~8%、锡1~2%、锰1~2%以及铟1~2%。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用银铂镀层的银铂键合丝，其特征在于，所述银铂键合丝的组成成分包括银86~89%、铂5~8%、锡1~2%、锰1~2%以及铟1~2%。


2.由权利要求1所述的利用银铂镀层的银铂键合丝，其特征在于，所述银铂键合丝还包括其它微量元素铜0.01~1%、钙0.01~1%、硼0.01~1%、镧0.001~1%的一种或以上。


3.由权利要求1所述的利用银铂镀层的银铂键合丝，其特征在于，所述银的纯度≥99.99%，铂的纯度≥99.99%。


4.一种利用银铂镀层的银铂键合丝的制备工艺，其特征在于，所述制备工艺包括如下步骤：
1）原料预处理：将金属原料清洗，烘干备用；
2）熔铸：在氢气氛围下，取金属银和金属铂进行真空熔炼，温度为850~900℃，之后降温至740~800℃，掺杂进金属锡、金属锰、金属铟以及其他微量元素，真空熔炼得到银铂合金材料；
3）粗拉丝：将银铂合金材料进行粗拉丝得到1~5mm的银铂键合丝；
4）表面活化处理：采用还原碳材料对银铂键合丝的表面进行除氧处理，之后将银铂键合丝浸入乙酸和硝酸的混合溶液中进行活化处理；
5）镀层：取金属银和金属铂在1170~1200℃的温度下熔融形成电镀液，在银铂键合丝表面镀上银铂合金镀层；
6）拉丝：将已镀层的银铂键合丝进行拉丝处理；
7）将得到的银铂...

【专利技术属性】
技术研发人员：周钢，
申请(专利权)人：广东佳博电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44