[发明专利]一种表面有复合镀层的合金型键合丝

说明书

技术领域

本发明涉及键合丝，特别是涉及一种表面有复合镀层的合金型键合丝。

背景技术

常用的键合金丝直径在Φ16～38μm。其制作方法是用高纯黄金添加一定量的微量元素，经熔炼铸造成棒材-多次拉伸-动态在线退火-分卷等工序制作而成。由于国际黄金价格持续提高，导致以黄金为原料的键合金丝价格也不断提高，进而使LED封装成本大幅度提高，有必要研究与开发替代键合金丝的合金型键合丝。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是弥补上述现有技术的缺陷，提供一种表面有复合镀层的合金型键合丝。

本发明的技术问题通过以下技术方案予以解决。

这种表面有复合镀层的合金型键合丝，包括银为主组分的银合金芯材，以及在所述银合金芯材表面的镀层。

这种表面有复合镀层的合金型银丝的特点是：

由银为主组分的银合金芯材添加改善延伸性能的微量金属，经过单晶熔炼拉伸成银合金棒材，再进行粗拉伸、中拉伸和表面清洗成银合金芯线并在所述银合金芯线表面复合电镀后再超细拉伸为表面有复合镀层的合金型键合丝。

本发明的技术问题通过以下进一步的技术方案予以解决。

所述主组分的银合金芯材是纯度至少为99.9980％的高纯银合金材料。

所述改善延伸性能的微量金属及其与主组分的银合金芯材的重量百万分比(parts per million，缩略词为ppm)分别如下：

铍：10～15ppm；

钙：2～5ppm；

铈：5～10ppm。所述单晶熔炼拉伸成的银合金棒材具有纯单晶体结构，添加改善延伸性能的微量金属，可以明显提高单晶银合金棒材的延伸性能。在后续的超细拉伸过程中不必进行中间退火就具有较好的塑性变形能力，在经过带惰性气体保护的动态在线退火后延伸率至少为12％，其中直径为Φ23μm以下的超细合金银丝的延伸率至少为10％，有利于焊接键合时充分变形，提高线弧刚性和高度，提高拉断力及可靠性。

单晶熔炼拉伸而成的单晶银合金棒材，再进行粗拉伸、中拉伸和表面清洗成银合金芯线。

所述在银合金芯线表面复合电镀，是依次为预镀金、镀钯和复镀金。

所述预镀金的镀金层厚度为0.01～0.100μm。

所述镀钯的镀钯层厚度为0.1～1.5μm。

所述复镀金的镀金层厚度为0.1～1.0μm。

本发明的技术问题通过以下再进一步的技术方案予以解决。

优选的是，所述主组分的银合金芯材是6N银(Six Nines Silver＝99.9999％)，即纯度为99.9999％的高纯银合金材料。

所述单晶熔炼后拉伸的单晶银合金棒材的直径为Φ4mm。

所述再进行粗拉伸、中拉伸和表面清洗成的银合金芯线的直径为Φ0.05～0.25mm，属于超细芯材。

所述超细拉伸为表面有复合镀层的合金型键合丝的直径为Φ16～38μm。

本发明与现有技术对比的有益效果是：

本发明的表面有复合镀层的合金型键合丝在后续的超细拉伸过程中不必进行中间退火就具有较好的最终塑性变形能力，在经过带惰性气体保护的动态在线退火后延伸率至少为12％，性能与键合金丝相近，封装键合时只要高纯氮气进行烧球保护即可。替代键合金丝封装后，器件可靠性稳定，与使用键合金丝相比，无明显差异。而且产品成本可以控制在15元/百米左右，性价比高。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行说明。

一种表面有复合镀层的合金型键合丝，包括银为主组分的银合金芯材，以及在银合金芯材表面的镀层。由银为主组分的银合金芯材添加改善延伸性能的微量金属，经过单晶熔炼拉伸成银合金棒材，再进行粗拉伸、中拉伸和表面清洗成银合金芯线并在所述银合金芯线表面复合电镀后再超细拉伸为表面有复合镀层的合金型键合丝。

主组分的银合金芯材是纯度为99.9980％的高纯银合金材料，其组分的重量百万分比分别如下：

银    99998.00×10^-6

锡    0.03×10^-6

铁    0.05×10^-6

硅    0.08×10^-6

硫    0.01×10^-6

镁    0.10×10^-6

砷    0.01×10^-6

铝    0.03×10^-6