一种表面有镀金层的金银合金键合丝及其制备方法技术

一种表面有镀金层的金银合金键合丝及其制备方法属于微电子封装用金属键合丝技术领域，尤其涉及一种表面有镀金层的金银合金键合丝及其制备方法。本发明专利技术提供一种推拉力、抗氧化性能、键合性能好且成本低的表面有镀金层的金银合金键合丝及其制备方法。本发明专利技术表面有镀金层的金银合金键合丝包括金银合金丝，其结构要点金银合金丝表面镀有金保护层。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】属于微电子封装用金属键合丝
，尤其涉及。本专利技术提供一种推拉力、抗氧化性能、键合性能好且成本低的表面有镀金层的金银合金键合丝及其制备方法。本专利技术表面有镀金层的金银合金键合丝包括金银合金丝，其结构要点金银合金丝表面镀有金保护层。【专利说明】
本专利技术属于微电子封装用金属键合丝
，尤其涉及。
技术介绍
微电子引线键合，是一种使用微细金属线，可利用热、压力、超声波能量使其与基板焊盘紧密焊合，实现芯片与基板间的电气互连和芯片间的信息互通。在理想控制条件下，引线和基板间会发生电子共享或原子的相互扩散，从而使两种金属间实现原子量级上的键口 ο目前在LDE、COB及多引脚集成电路封装，键合线多采用金线及纯银合金镀金线。由于键合金丝价格偏高，导致封装成本增加。银合金镀金键合丝价格相对较低，但在LED、COB及多引脚集成电路封装技术中，需要有惰性气体保护，但还是会出现氧化、材料偏硬、一焊点滑球、二焊点线尾过长等问题。因此，银合金镀金键合丝不适合LED、C0B及多引脚集成电路的封装。
技术实现思路
本专利技术就是针对上述问题，提供一种推拉力、抗氧化性能、键合性能好且成本低的表面有镀金层的金银合金键合丝及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案，本专利技术表面有镀金层的金银合金键合丝包括金银合金丝，其结构要点金银合金丝表面镀有金保护层。作为一种优选方案，本专利技术所述金银合金丝含有铍、碲、钴；所述金银合金丝金和银的纯度均99.99%，金保护层金的纯度99.99%。作为另一种优选方案，本专利技术所述表面有镀金层的金银合金键合丝各组分的重量份数为:金银合金丝金含量7.0~10.0,银含量82~90 ;金保护层金含量3.0~8.0 ;铍含量 0.0001 ~0.0007 ;碲含量 0.0001 ~0.0008，钴含量 0.0001 ~0.0007。其次，本专利技术所述金银合金丝直径为0.015mm~0.05mm,金保护层厚度为0.2um~0.6um。另外，本专利技术所述金银合金丝金含量8.5，银含量88.5 ;金保护层金含量3 ;铍含量0.0004 ;碲含量0.0004.5，钴含量0.0004 ;金银合金丝直径为0.0325mm,金保护层厚度为 0.4um。一种表面有镀金层的金银合金键合丝制备方法，包括以下步骤。I)选取银锭及金锭，清洗、烘干备用。2)制备金银合金铸锭:银锭及金锭置于真空熔铸炉中，得到金银合金铸锭。3)制备银铍合金棒:将银及铍置于真空下拉连铸炉，得到银铍合金棒。4)制备银碲合金棒:将银及碲置于真空下拉连铸炉，得到银碲合金棒。5)制备银钴合金棒:将银及钴置于真空下拉连铸炉，得到银钴合金棒。6)制备金银合金棒:将金银合金铸锭、银铍合金棒、银締合金棒、银钴合金棒放入真空下拉连铸炉中，抽真空加热，采用定向凝固方法，下拉连铸得到单晶金银合金棒。7)金银合金棒均匀化退火:将金银合金棒置于热处理炉中，进行合金均匀化退火处理。8)粗拉伸:将金银合金棒粗拉伸得到合金线材。9)晶粒细化退火:将合金线材置于热处理炉中，进行合金晶粒细化热处理。10)中拉伸:将经晶粒细化退火处理的合金线材中拉伸得到中丝。11)细拉伸:将中丝拉伸得到细丝。12)表面清洗:将细丝先用酸液清洗，再用去离子水冲清洗，烘干。13)表面镀金:采用在线电镀设备，对清洗后的细丝表面在线镀金。14)微细拉伸:将镀金后的细丝进行微细拉伸得到微细丝。15)热处理:将微细丝置于连续退火系统中，进行连续退火处理。16)复绕分装:将微细丝单卷定尺。作为另一种优选方案，本专利技术所述步骤I)先用氢氧化纳清洗，再用去离子水冲洗，放入烘箱烘干。步骤2)将银锭及金锭放入高纯石墨坩锅中，置于真空熔铸炉中，进行中频感应加热，在加热过程中，抽真空处理；待材料完全熔化，充入高纯氮气保温，将液态金银合金倒入高纯石墨槽中，得到金银合金铸锭。步骤3)将银及铍置于高纯石墨坩锅，并置于真空下拉连铸炉，抽真空加热，待完全熔化后，充高纯氮气保护、保温，进行下拉定向连铸，得到银铍合金棒。步骤4)将银及碲置于高纯石墨坩锅，并置于真空下拉连铸炉，抽真空加热，待完全熔化后，充高纯氮气保护、保温，进行下拉定向连铸，得到银碲合金棒。步骤5)将银及钴置于高纯石墨坩锅，并置于真空下拉连铸炉，抽真空加热，待完全熔化后，充高纯氮气保护、保温，进行下拉定向连铸，得到银钴合金棒。步骤6)将金银合金铸锭放入高纯石墨坩锅，置于真空下拉连铸炉中，将银铍合金棒、银碲合金棒、银钴合金棒放入真空下拉连铸炉中的合金漏斗中；抽真空加热金银合金铸锭，待完全熔化后保温；打开合金漏斗，将银铍、银碲、银钴合金倒入金银合金熔液中，充高纯氮气继续加热，待温度稳定后精炼；采用定向凝固方法，下拉连铸得到单晶金银合金棒。步骤12)酸液采用硝酸及乙酸溶液。步骤15)退火期间，采用高纯氮气保护气保护。其次，本专利技术所述步骤I)氢氧化纳的摩尔浓度为10%?25%。步骤2)中频感应加热至1100°C?1300°C，保温30min?90min，得到宽度5cm?10cm、厚度I cm的金银合金铸锭。步骤3)抽真空加热至1000°C?1400°C，保温30min?90min,得到直径6_或8mm的银铍合金棒。步骤4)抽真空加热至1000°C?1300°C，保温30min?90min，得到直径6_或8mm的银締合金棒。步骤5)抽真空加热至1500°C?1650°C ,保温30min?90min,得到直径6_或8mm的银钴合金棒。步骤6)抽真空加热金银合金铸锭，加热至100(TC?120(TC，待完全熔化后，保温15min?60min ;充高纯氮气继续加热至1100°C?1350°C,精炼30min?90min,得到直径为6mm或8mm的单晶金银合金棒。 步骤7 )热处理温度800 V?900 V，保温时间8h?20h。步骤8)合金线材直径为1mm。步骤9 )热处理温度500 V?650 V，保温时间Ih?8h。步骤10)中丝直径为0.5_。步骤11)细丝直径为0.08mm?0.10mm。步骤12)硝酸及乙酸溶液摩尔浓度为5%?15%。步骤13)在线镀金收线速度为5m/min?8m/min,电流密度为6A/dm2?10A/dm2,镀金层厚度控制在Ium?2.0um。步骤14)微细丝直径为0.015mm?0.05_。步骤15)连续退火温度300°C?45CTC,速度40m/min?80m/min。步骤16)单卷定尺控制张力0.8g?8.0g ,单卷500m定尺。另外，本专利技术所述步骤I)氢氧化纳摩尔浓度为17.5%。步骤2)中频感应加热至1200°C，保温60min，得到宽度7.5cm、厚度Icm的金银合金铸锭。步骤3)抽真空加热至135(TC，保温60min,得到直径6mm或8mm的银铍合金棒。步骤4)抽真空加热至1150°C，保温60min,得到直径6mm或8mm的银締合金棒。步骤5)抽真空加热至155(TC，保温60min,得到直径6mm或8mm的银钴合金棒。步骤6)抽真空加热金银合铸锭，加热至1100°C，待完全熔化后，保温37.5min ;充高纯氮气继续加热至1225°C,精炼60min,得到直径为6_或8_的单晶金银合金棒。步骤7)热处理温度850本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种表面有镀金层的金银合金键合丝，包括金银合金丝，其特征在于金银合金丝表面镀有金保护层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴国防，王东明，吴瑞雪，乌素华，时阳，张雷，
申请(专利权)人：辽宁凯立尔电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：