一种蒸发工艺的混合高金丝制造技术

本发明专利技术公开了一种蒸发工艺的混合高金丝及其制备方法，该混合高金丝的原材料配方重量百分比为：Ag 30％

【技术实现步骤摘要】
一种蒸发工艺的混合高金丝


[0001]本专利技术涉及混合高金丝，具体的说是涉及一种蒸发工艺的混合高金丝及其制备方法。

技术介绍

[0002]传统的混合高金丝的电镀工艺，在封装中容易出现滑球、漏电、电迁移及氧化现象，导致封装产品性能不稳定。
[0003]键合引线是半导体封装的关键材料之一，作为芯片与外部电路的主要连接材料进行信号传输，起着芯片与外部电路之间的电流传导作用。引线键合是其封装过程中的一个关键环节。
[0004]键合引线中的金线的耐腐蚀性强、可靠性高，被广泛用于电子封装行业的中高端产品。但是金线造价昂贵，为降低封装成本，市场上相继推出了各种金丝的替代品。其中键合铜线作为金线的替代材料已经得以应用，但由于其硬度较大，键合时容易导致芯片损伤，且在非气密性封装中易发生腐蚀，直接影响了键合后器件的可靠性，只能应用于一些低端产品。
[0005]目前越来越多的银线开始替代金线，银线价格较金丝线，与铜比较，银的硬度比铜低，具有较好的导电和导热性能，较好的抗腐蚀和抗氧化性能。但在应用中发现银易发生电子迁移，金属间化合物生长难以控制，而且银线较易被腐蚀硫化，导致银线键合的可靠性低，使银线在一些高端使用领域无法替代金线。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中的不足，本专利技术要解决的技术问题在于提供了一种蒸发工艺的混合高金丝及其制备方法，研发该混合高金丝及其制备方法的目的是提高生产效率、降低生产成本。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术通过以下方案来实现：本专利技术的一种蒸发工艺的混合高金丝，所述混合高金丝的原材料配方重量百分比为：Ag 30％
‑
40％，Pd 3％
‑
5％，Cu 1％
‑
3％，微量元素50
‑
500ppm，余量为金。
[0008]进一步的，所述微量元素包括三组不同组份的微量元素，该三组不同组份的微量元素分别是：
[0009]选自Al、Ti、Y、Zn中的一种或多种的第一微量元素；
[0010]选自La、Ge、Sc、Sn中的一种或多种的第二微量元素；
[0011]选自Ba、Eu、Mn、Zr中的一种或多种的第三微量元素。
[0012]更进一步的，基于所述原材料的总质量，所述第一微量元素的含量为30～100ppm，所述第二微量元素的含量为20～110ppm，所述第三微量元素的含量为10～100ppm。
[0013]4.根据权利要求3所述的一种蒸发工艺的混合高金丝，其特征在于，所述微量元素包括以下组合的一种：
的铸棒拉伸成直径为d2的铸棒并矫直，再经过直径为d3的扒皮装置，除去有缺陷和脏污的铸棒表面，得到光洁无损的直径为d3的棒材，其中，d1﹥d2﹥d3；
[0038]S7：拉拔：
[0039]将S6制得的直径为d3的铸棒经过n次拉拔，加工至直径为d4且通过蒸发工艺制得的混合高金丝，其中，d3﹥d4；
[0040]S8，退火：
[0041]将直径为d4的混合高金丝经过在线退火炉，在5000℃～6000℃、50～120m/min的条件下进行连续在线退火得到软态的混合高金丝连接线；
[0042]S9，复绕：
[0043]将S8退火后的混合高金丝连接线通过绕线设备，以300～600转/min的速度，0.5～2g的张力定尺M米绕制到成品轴上；
[0044]S10，包装：
[0045]将S9中绕制到成品轴上的混合高金丝成品，抽真空密封包装。
[0046]进一步的，在于S
‑
3中，惰性气体为氩气。
[0047]进一步的，在于S1中，所述中间合金的制备过程中还满足以下A
‑
C中的至少一项：
[0048]A、熔炼过程中，在真空状态下加热至合金熔化，搅拌；
[0049]B、在S1
‑
6中，漏浇激冷步骤包括：在惰性气体的保护下，将搅拌完成后的合金液体通过小孔漏浇至冷却液中，小孔直径为0.1
‑
0.3mm，冷却液的温度为20
‑
30℃；
[0050]C、中间合金中微量元素的含量为0.5～2Wt％。
[0051]进一步的，所述熔铸包括真空熔炼和连续拉铸工艺，所述熔铸步骤还满足以下A1
‑
D1中的至少一种：
[0052]A1、熔铸的次数为1
‑
3次，经熔铸得到的铸棒的直径为6
‑
8mm；
[0053]B1、真空熔炼的温度为1000
‑
1200℃，时间为0.5
‑
2h；
[0054]C1、连续拉铸工艺的拉铸温度为1100～1200℃，拉铸速度为50～100mm/min；
[0055]D1、连续拉铸工艺中采用的冷却水的温度为15～30℃，水流量为2～6L/min。
[0056]相对于现有技术，本专利技术的有益效果是：
[0057]1.本专利技术提供的一种蒸发工艺的混合高金丝制备方法，将微量元素与部分金混合，经熔炼和漏浇激冷制得中间合金，将银、铜、钯、中间合金及剩余金混合均匀后，经熔铸、强化处理、退火，制得。中间合金能解决添加单质易烧损、高熔点不易熔入、密度大易偏析等问题；中间合金与拟加入的单质相比，一般具有更低的熔点、更快的溶解速度、更稳定的实收率、更强的改善合金性能的能力；中间合金可用于合金生产过程中元素的准确添加及成分调整。
[0058]2.采用漏浇激冷的中间合金制备工艺，合金化效率高，冷却速度快，能够保证中间合金成分均匀。通过小孔漏浇凝固后形成的小粒状中间合金，尺寸细小一致，无需后续加工。此外，小粒的分散性好，能够保证在高真空精密连铸过程中，易于添加并且组分烧损可控，从而保证了铸棒中合金元素分布的均匀性，铸锭组织的一致性。
[0059]3.本专利技术提供的一种蒸发工艺的混合高金丝制备方法，熔铸的次数为1
‑
3次，经熔铸得到的铸棒直径为由于金、银、钯、铜几种金属密度相差较大，优选采用多次(即 2
‑
3次)熔铸，能够大幅减少有害杂质，降低气体含量，进行多遍的合金化，最终能够得到夹
50ppm＝0.005％，500ppm＝0.05％。
[0068]本实施例的一种优选技术方案：所述微量元素包括三组不同组份的微量元素，该三组不同组份的微量元素分别是：
[0069]选自Al、Ti、Y、Zn中的一种或多种的第一微量元素；
[0070]选自La、Ge、Sc、Sn中的一种或多种的第二微量元素；
[0071]选自Ba、Eu、Mn、Zr中的一种或多种的第三微量元素。
[0072]本实施例的一种优选技术方案：基于所述原材料的总质量，所述第一微量元素的含量为 30～100ppm，所述第二微量元素的含量为20～110ppm，所述第三微量元素的含量为10～100ppm。
[0073]本实施例的一种优选技术方案本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蒸发工艺的混合高金丝，其特征在于，所述混合高金丝的原材料配方重量百分比为：Ag 30％
‑
40％，Pd 3％
‑
5％，Cu 1％
‑
3％，微量元素50
‑
500ppm，余量为金。2.根据权利要求1所述的一种蒸发工艺的混合高金丝，其特征在于，所述微量元素包括三组不同组份的微量元素，该三组不同组份的微量元素分别是：选自Al、Ti、Y、Zn中的一种或多种的第一微量元素；选自La、Ge、Sc、Sn中的一种或多种的第二微量元素；选自Ba、Eu、Mn、Zr中的一种或多种的第三微量元素。3.根据权利要求2所述的一种蒸发工艺的混合高金丝，其特征在于，基于所述原材料的总质量，所述第一微量元素的含量为30～100ppm，所述第二微量元素的含量为20～110ppm，所述第三微量元素的含量为10～100ppm。4.根据权利要求3所述的一种蒸发工艺的混合高金丝，其特征在于，所述微量元素包括以下组合的一种：第一组合：Eu 15ppm、Ge 35ppm、Ti 50ppm和Sc 20ppm；第二组合：Ti 50ppm、Y 50ppm、Ge 80ppm、Sc 30ppm、Eu 30ppm和Zr 50ppm；第三组合：Ti 30ppm、Y 30ppm、Sc 10ppm和Zr 10ppm；第四组合：Y 20ppm、Ge 60ppm和Eu 40ppm。5.根据权利要求4所述的一种蒸发工艺的混合高金丝，其特征在于，Y、Ge、Eu、金、银、铜的纯度均≥99.99％，Pd的纯度≥99.95％。6.一种蒸发工艺的混合高金丝的制备方法，其特征在于，包括权利要求1
‑
4任意一项所述的混合高金丝，该制备方法包括以下步骤：S1，中间合金的制备：S1
‑
1，取其中一部分高纯度金锭制成金粉，并将金粉分成若干组份，将不同微量元素与若干组份的金粉分别混合均匀形成若干组中间合金原料，在任意一组中间合金原料组份中，微量元素占比为1％；S1
‑
2，将S1
‑
1中的各组中间合金原料分别放入高纯石墨坩埚内；S1
‑
3，将S1
‑
2中的各高纯石墨坩埚置于对应的高频感应合金炉内，封闭各高频感应合金炉的仓门，在真空状态下分别加热至不同的温度，使各高纯石墨坩埚内的中间合金原料熔化；S1
‑
4，对熔化后的中间合金原料搅拌；S1
‑
5，搅拌完成后向各高频感应合金炉内充入高纯氩气；S1
‑
6，打开各高频感应合金炉的漏浇口，让中间合金液体通过高纯石墨坩埚底部的小孔漏浇至冷却液中，中间合金液体快速凝固成型，得到形状相似、尺寸成分均匀的固粒状结构的第一中间合金、第二中间合金
……
第n中间合金；S2，配料：取余量金锭并将余量金锭中的一部分金锭制成金箔纸，再将剩余金锭与Ag 30％
‑
40％、Pd 3％
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5％、Cu 1％
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3％以及S1
‑
6制得的第一中间合金、第二中间合金
……

【专利技术属性】
技术研发人员：闵家倩，程林峰，
申请(专利权)人：丰睿成科技深圳股份有限公司，
类型：发明
国别省市：