一种高强度键合金带及其制备方法技术

本发明专利技术公开了属于电子封装领域的一种高强度键合金带及其制备方法。以质量百分数计，金含量≥99.99％，Be:0～0.01％、Ni:0～0.01％、Sm：0～0.01％,本发明专利技术提供的键合金带具有强度高、延伸率高的优点，能广泛用于电子封装行业。封装行业。

【技术实现步骤摘要】
一种高强度键合金带及其制备方法


[0001]本专利技术属于电子封装
，特别涉及一种高强度键合金带及其制备方法。

技术介绍

[0002]半导体封装用键合金丝,是封装行业的五大基础材料之一,主要用作半导体分立器件和集成电路封装的内引线。要求具有电导率高、强度高、易于加工成几乎无缺陷的扁带、良好的键合性能等性能。键合金带与键合金丝相比，使用效果不同。由于电流趋肤效应，同样截面积的金线和金带所承受电流的大小不同，金带承受电流高于金线，电特性更优。键合金带目前民用较少，较多地应用于军工电子领域，键合金带较键合金丝的加工难度更大，目前对键合金带的研究较少。
[0003]键合效果的好坏将直接影响集成电路的性能，因此键合金带需满足键合要求，其尺寸精度要高且均匀、不弯曲，表面光洁，没有沾污，没有划痕，同时应具备适当的拉伸强度和延伸率。而只使用纯金加工成的金带非常柔软，强度较低，可焊性差，无法满足键合要求。因此，需提供一种能满足键合要求的金带，金属铍的添加可细化晶粒，除了有利于加工外,还可提高再结晶温度,但加入量多了也会使金丝变硬变脆。稀土元素具有很高的电负性和较大的原子半径，在金中添加适量的稀土元素可使晶粒细化，改善锭坯组织，提高金带的加工性能、机械性能。添加镍，可提供金带的强度，易于加工。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种高强度键合金带及其制备方法，具体技术方案如下：
[0005]一种高强度键合金带，以质量百分数计，包括Be:0～0.01％，Ni:0～0.01％，Sm:0～0.01％，余量为Au。
[0006]所述高强度键合金带的制备方法，其特征在于，包括熔炼、浇铸成型、轧制、热处理、拉丝、精密轧制的步骤，制备得到高强度键合金带。
[0007]本专利技术所述高强度键合金带制备方法中的熔炼为：先使用纯度为99.999％的金进行真空熔炼，再将Be、Ni、Sm加入熔体，进行精炼除气。
[0008]更进一步地，将熔炼室抽真空，按照成分为0～0.01％Be、0～0.01％Ag、0～0.01％Sm和余量Au，在真空感应中频炉中先熔炼Au，待金属全部熔化，降低电流通过加料斗将Be、Ni、Sm添加到熔体中，减少微量元素挥发，且均匀分布的熔体中；最后在熔融状态进行精炼除气以提高铸锭的致密度。
[0009]本专利技术所述本专利技术所述高强度键合金带制备方法中的浇铸成型，使用石墨坩埚及石墨模具。
[0010]本专利技术所述本专利技术所述高强度键合金带制备方法中的轧制为冷轧，道次变形量为2％～5％；所述轧制热处理为：在轧制加工率达到70
‑
90％时进行，温度200
‑
300℃，时间10
‑
30min的退火处理。
[0011]本专利技术所述高强度键合金带制备方法中的拉丝的道次变形量为5％～10％；所述
拉制热处理为：在拉制加工率达到50％
‑
70％时进行，温度200
‑
300℃，时间10
‑
30min的退火处理。
[0012]本专利技术所述高强度键合金带制备方法中的精密轧制，采用工作辊直径为15mm，辊长为40mm的精密轧机对键合金丝进行轧制。
[0013]7、根据专利技术所述的高强度键合金带方法制备的键合金带的断裂负荷≥15cN，延伸率≥8％。
[0014]本专利技术的有益效果为：
[0015](1)本专利技术通过添加微量元素Be、Ni、Sm，增强键合金带强度，同时保持较高的延伸率；
[0016](2)本专利技术提供的键合金带的制备方法，Be、Ni、Sm含量均匀，通过精密轧制丝材生产带材的方法，带材尺寸易于控制，加工精度高，能满足电子封装行业对键合金带的要求，键合金带电性能优于键合金丝，可靠性更高。
具体实施方式
[0017]本专利技术提供了一种高强度键合金带及其制备方法，下面结合实施例对本专利技术做进一步的说明。
[0018]实施例1
[0019]按照下述步骤制备高强度键合金带：
[0020](1)熔炼
[0021]将熔炼室抽真空，按照成分为Be:0.002％、Ni:0.005％、Sm:0.003％、余量为Au，在真空感应中频炉中先熔炼Au，待全部熔化，降低电流通过加料斗将Be、Ni、Sm添加到熔体中，最后在熔融状态进行精炼除气以提高铸锭的致密度。
[0022](2)浇铸成型制备合金铸锭；
[0023](3)轧制、轧制热处理
[0024]采用冷轧轧制步骤(2)所得合金铸锭，轧制过程中在加工率达到70％时进行退火处理，温度200℃，时间25min。
[0025](4)拉丝及热处理
[0026]拉丝过程中在加工率达到50％时进行退火处理，温度200℃，时间10min，丝材拉至直径为5mm后，温度200℃，时间10min，直接拉至成品0.0282mm。
[0027](5)精密轧制
[0028]使用精密轧机对步骤4制得的丝材进行轧制，轧制成品厚度为0.005mm，成品宽度为0.125mm。
[0029]对实施例1所得键合金带进行拉伸测试，测试结果为断裂负荷15.5cN，延伸率为8％。
[0030]实施例2
[0031]按照下述步骤制备高强度键合金带：
[0032](4)熔炼
[0033]将熔炼室抽真空，按照成分为Be:0.0018％、Ni:0.0045％、Sm:0.0037％、余量为Au，在真空感应中频炉中先熔炼Au，待全部熔化，降低电流通过加料斗将Be、Ni、Sm添加到熔
体中，最后在熔融状态进行精炼除气以提高铸锭的致密度。
[0034](5)浇铸成型制备合金铸锭；
[0035](6)轧制、轧制热处理
[0036]采用冷轧轧制步骤(2)所得合金铸锭，轧制过程中在加工率达到70％时进行退火处理，温度280℃，时间20min。
[0037](4)拉丝及热处理
[0038]拉丝过程中在加工率达到50％时进行退火处理，温度200℃，时间12min，丝材拉至直径为5mm后，温度200℃，时间10min，直接拉至成品直径0.05529mm。
[0039](5)精密轧制
[0040]使用精密轧机对步骤4制得的丝材进行轧制，轧制成品厚度为0.008mm，成品宽度为0.3mm。
[0041]对实施例1所得键合金带进行拉伸测试，测试结果为断裂负荷15.8cN，延伸率为8.2％。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强度键合金带，其特征在于，以质量百分数计，Au≥99.99％，包括Be:0～0.01％、Ni:0～0.01％、Sm：0～0.01％，键合金带厚度0.002～0.008mm，宽度0.02～0.8mm，断裂负荷≥15cN，延伸率≥8％。2.权利要求1所述高强度键合金带的制备方法，其特征在于，包括熔炼、浇铸成型、轧制、热处理、拉丝、精密轧制的步骤，制备得到高强度键合金带。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述熔炼为：先使用纯度为99.999％的金进行真空熔炼，再将Be、Ni、Sm加入熔体，进行精炼除气。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述轧制为冷轧，道次变形量为2～5％，总变形量达到70
‑
90％进行热处理，所述热处理为：加热温度2...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗瑶，吕保国，何金江，宋瑶，王鹏，刘晓，关俊卿，侯智超，
申请(专利权)人：有研亿金新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：