[发明专利]一种表面有镀金层的金银合金键合丝及其制备方法

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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合。

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、COB及多引脚集成电路的封装。

发明内容

本发明就是针对上述问题，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，本发明采用如下技术方案，本发明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，本发明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，本发明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，本发明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，本发明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。

1）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、银碲合金棒、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，本发明所述步骤1）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。