一种铜基钯涂层键合引线及其制作方法技术

本发明专利技术涉及金属键合丝技术领域，具体是一种铜基钯涂层键合引线及其制作方法，包括步骤一：主材预处理工序；步骤二：合金坯块制作；步骤三：精炼加工处理；步骤四：拉拔处理；步骤五：退火处理；步骤六：拉丝制作；步骤七：镀件预处理作业，步骤七：表面镀钯作业；步骤八：二次退火处理；步骤九：微调拉丝处理；善铜合金键合引线的机械强度，进而缩小铜合金键合引线的线径，进一步保证作业精度。

【技术实现步骤摘要】
一种铜基钯涂层键合引线及其制作方法
本专利技术涉及金属键合丝
，具体是一种铜基钯涂层键合引线及其制作方法。
技术介绍
铜合金细线单丝直径一般小于1mm，尤其极细线单丝直径可小于0.05mm，广泛应用于电线电缆、电力电子等行业。在芯片封装、特种线缆等领域，极细单丝有助于减小芯片封装体积，或者绞合后有助于提升线缆的耐疲劳性。纯铜细线在高温情况下很容易软化，采用铜合金材料可以有效地提高线材耐高温性及强度。在工业生产中，有大量的移动电气设备例如机器人腕臂，其中的电缆必须具备良好的耐疲劳特性及强度，否则电缆断裂极易造成生产事故。因此改进铜合金线材特性在生产实践中具有重要意义。中国专利（授权公告号：CN105895186B）公布了一种铜合金细线单丝、铜合金细线及其制作方法和装置，使得提供的铜合金细线单丝具有纳米纤维晶结构，由此得到的铜合金细线具有良好的强度和耐疲劳特性，但是这种技术方法整体的工艺制作较高，线体成型作业成本偏高，不符合现在的金属制作行业的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种铜基钯涂层键合引线及其制作方法，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：一种铜基钯涂层键合引线，包括铜制合金基件和钯渡层，其特征在于，所述铜合金键合引线以铜制合金为基体，基体表面镀有钯层，所述铜制合金由质量百分含量的以下各组分组成：银1.5%～3%，锂0.003%～0.03%，钙0.0002%～0.002%，铝0.0002%～0.001%，钇0.0005%～0.005%，不可避免的其它杂质元素总量0.0001%～0.001%，余量为铜；所述钯层采用纯度大于99.9999%的钯金属作为材料。所述钯层的厚度为0.3～0.6μm。本申请还公布一种铜基钯涂层键合引线的制作方法，包括以下步骤：步骤一：主材预处理工序；选需要的铜锭和银颗粒，用质量浓度为5%～8%的氢氧化钠水溶液清洗，再用去离子水清洗，烘干，即完成铜锭和银锭和预处理，得到预处理坯料A；步骤二：合金坯块制作；将上述预处理坯料A中的铜锭投放于真空熔铸炉中，再按照银1.5%～3%，锂0.003%～0.03%，钙0.0002%～0.002%，铝0.0002%～0.001%，钇0.0005%～0.005%质量百分含量投入上配料，其中银为上述预处理坯料A中的银颗粒，锂、钙、铝、钇均为金属粉末，以50℃/min的速度升温至500～600℃，保温30min，再以50℃/min的速度升温至1100～1200℃，保温30min；后续关闭电源，再将合金熔体冷却，得合金坯块B；步骤三：精炼加工处理；将上述合金坯块B投入至真空下拉连铸炉中，以50℃/min的速度升温至1100～1200℃，持续加热至完全熔化，精炼30min，采用定向凝固的技术方法，下拉得到合金坯块杆C；步骤四：拉拔处理；将合金坯块杆C，进行拉拔处理，其工作段的圆周角为190°。两凸轮曲线是一样的。两凸轮在主轴上的安装位置其相位角相差180°，当主轴转动一圈时，前后拉拔小车就完成一次前进和返回动作，使材料变形量为70%～90%，达到金属拉丝坯件D；步骤五：退火处理；用于拉拔后的金属拉丝坯件D进行退火处理，材料整体曝露于退火箱，持续约5～6h；然后再慢慢冷却，退火温度范围为300～600℃，得到二级金属拉丝坯件E；步骤六：拉丝制作；以30～40℃/min的速度升温至400～450℃，保温5～6h，拉制成直径为2～3mm的铜合金线，再次进行升温处理，升温结束再进行保温作业，再次进行拉丝作业，每次升温处理的温控数值不变，升温速每次递增5～10℃/min，保温时间每次递减20～30min；最终制作成0.05～0.07mm的铜合金拉线F；步骤七：镀件预处理作业，通过打磨作业对铜合金拉线F的表面进行光滑度处理，再对上述得到道铜合金拉线F进行三次清洗作业，去除铜合金拉线F表面的杂质，得到待镀件拉线G；步骤七：表面镀钯作业，采用在线电镀设备对上述待镀件拉线G进行表面镀钯，钯层的厚度为0.3～0.6μm，钯层中钯的纯度大于99.9999%，在线镀钯的收线速度为6～10m/min，电流密度为8～10A/dm2，得到预成品H；步骤八：二次退火处理；用于对拉丝处理后的无氧铜合金杆进行二次退火处理。具体的，用于对拉丝处理后的无氧铜合金杆进行二次退火处理，退火温度范围为300℃～600℃，待处理冷却后得到二级预成品I；步骤九：微调拉丝处理；对二级预成品I再次进行拉丝处理，从而对铜基钯涂层合金拉线的尺寸进行校准微调，继而得到铜基钯涂层键合引线成品。作为本专利技术进一步的方案：所述步骤三与步骤四均要求于真空环境下作业，待真空度高于5×10-2Pa后，充入高纯氩气。作为本专利技术进一步的方案：所述步骤五和步骤八中加工后的冷却速度不高于80℃/min。作为本专利技术进一步的方案：步骤七中的待镀件拉线G进行三次清洗作业，第一次采用复合酸洗溶液进行清洗，第二次采用乙醇溶液进行清洗，第三次采用去离子水进行清洗，每次清洗时间不低于2min。作为本专利技术进一步的方案：复合酸洗溶液的质量百分含量的以下各组分组成：乙酸25～30%、富马酸8～10%、柠檬酸0.6～1.5%、盐酸0.05～0.1%、异丙醇0.05～0.1%、去离子水余量。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：一．就选材而言，本申请以铜制合金为基础材料，以铜作为基本金属合金主体，以银作为辅助材料，从而可以提高其机械性能,使晶粒细化，再加入少量锂、钙、铝、钇配置，能够提高铜合金键合引线的抗拉和抗氧化性能，改善铜合金键合引线的机械强度，进而缩小铜合金键合引线的线径，有效解决传统键合引线的价格昂贵、表面易氧化、键合性能差、易出现拉拔断线的问题。二．就制作工艺而言，本申请设计先进拉拔处理后，再通过退火处理，提高其延展性，在进行拉丝制作时，本申请通过往复式的升温处理-拉丝延展的方式，以层层递进的方法提高其作业的效果，从而提高其拉丝效果。三．本申请在镀钯作业前，设计先对待镀件拉线进行表面光滑作业和清洗作业，减少镀钯表面不平整的作业风险，在成品完成前，再次进行拉线的尺寸进行校准微调，从而进一步保证作业精度。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，以示出符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。同时，这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。图1为本专利技术的作业流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或同种要素。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铜基钯涂层键合引线，包括铜制合金基件和钯渡层，其特征在于，铜合金键合引线以铜制合金为基体，基体表面镀有钯层，所述铜制合金由质量百分含量的以下各组分组成：银1.5%～3%，锂0.003%～0.03%，钙0.0002%～0.002%，铝0.0002%～0.001%，钇0.0005%～0.005%，不可避免的其它杂质元素总量0.0001%～0.001%，余量为铜；所述钯层采用纯度大于99.9999%的钯金属作为材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种铜基钯涂层键合引线，包括铜制合金基件和钯渡层，其特征在于，铜合金键合引线以铜制合金为基体，基体表面镀有钯层，所述铜制合金由质量百分含量的以下各组分组成：银1.5%～3%，锂0.003%～0.03%，钙0.0002%～0.002%，铝0.0002%～0.001%，钇0.0005%～0.005%，不可避免的其它杂质元素总量0.0001%～0.001%，余量为铜；所述钯层采用纯度大于99.9999%的钯金属作为材料。


2.根据权利要求1所述的铜基钯涂层键合引线，其特征在于，所述钯层的厚度为0.3～0.6μm。


3.一种铜基钯涂层键合引线的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：主材预处理工序；选需要的铜锭和银颗粒，用质量浓度为5%～8%的氢氧化钠水溶液清洗，再用去离子水清洗，烘干，即完成铜锭和银锭和预处理，得到预处理坯料A；
步骤二：合金坯块制作；将上述预处理坯料A中的铜锭投放于真空熔铸炉中，再按照银1.5%～3%，锂0.003%～0.03%，钙0.0002%～0.002%，铝0.0002%～0.001%，钇0.0005%～0.005%质量百分含量投入上配料，其中银为上述预处理坯料A中的银颗粒，锂、钙、铝、钇均为金属粉末，以50℃/min的速度升温至500～600℃，保温30min，再以50℃/min的速度升温至1100～1200℃，保温30min；后续关闭电源，再将合金熔体冷却，得合金坯块B；
步骤三：精炼加工处理；将上述合金坯块B投入至真空下拉连铸炉中，以50℃/min的速度升温至1100～1200℃，持续加热至完全熔化，精炼30min，采用定向凝固的技术方法，下拉得到合金坯块杆C；
步骤四：拉拔处理；将合金坯块杆C，进行拉拔处理，其工作段的圆周角为190°；两凸轮曲线是一样的；两凸轮在主轴上的安装位置其相位角相差180°，当主轴转动一圈时，前后拉拔小车就完成一次前进和返回动作，使材料变形量为70%～90%，达到金属拉丝坯件D；
步骤五：退火处理；用于拉拔后的金属拉丝坯件D进行退火处理，材料整体曝露于退火箱，持续约5～6h；然后再慢慢冷却，退火温度范围为300～600℃，得到二级金属拉丝...

【专利技术属性】
技术研发人员：张军伟，
申请(专利权)人：深圳金斯达应用材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44