[发明专利]一种绝缘覆膜抗腐蚀合金键合丝及其制备方法

说明书

本发明公开了一种绝缘覆膜抗腐蚀合金键合丝及其制备方法，其由内层的合金键合丝和外层的绝缘抗腐蚀高分子覆膜层组成；合金键合丝的金属基材包括金、银、铜和铝，用于合金的其它金属包括金、银、铜、铝、铂、钯、钌、铑、锇、铱以及全部稀土元素；绝缘覆膜抗腐蚀材料为热塑性聚酰亚胺树脂。利用覆膜材料隔绝金属与外界环境的接触，提高了键合的可靠性；同时利用合金掺杂的方式，降低了键合丝与基底焊接后二者间原子的扩散速度，改善了二者金属间化合物（IMC）引起的脆性失效问题，进一步提高了键合丝可靠性。

技术领域

本发明涉及一种主要用在微电子封装工序中的合金键合丝，具体涉及一种绝缘覆膜抗腐蚀合金键合丝。本发明还涉及所述绝缘覆膜抗腐蚀合金键合丝的制备方法。

背景技术

随着现代工业技术的飞速发展，电子产品越来越向便携式、小型化、网络化和多媒体化方向发展。封装工序对于键合丝产品的要求也越来越高，正朝着多引脚、小间距及多列多层叠的方向发展，引线键合面临越来越大的挑战。为了在较小的封装体积内实现更高的封装密度，实现多功能聚集化，需要缩小引线间距、增加引线数量、降低线弧高度。同时，在一些精密器件中或工作环境恶劣的条件下，为了保证器件的可靠性，避免键合丝在使用过程中发生腐蚀，由于无法使用价格便宜的银丝、铜丝等替代昂贵的金丝材料，导致器件成本居高不下。

目前，用来增加引脚键合密度的方法主要有降低键合丝直径和引线间距，但线径、间距缩小的同时，容易造成键合丝的歪斜、搭接或塌丝，从而导致器件短路。用于解决铜等活泼金属抗腐蚀的方法主要是在铜丝表面镀钯，使铜丝材料与空气隔绝，但这也造成铜丝成本大幅度上升，无法使其得到广泛应用。因此，发明一种绝缘覆膜抗腐蚀合金键合丝及其制备方法是十分必要的。

另外，目前尚没有一种适合工业化使用的键合丝覆膜及固化专用装置，采用普通浸渍及固化设备在键合丝表面涂覆高分子膜存在生产效率低，挂膜不均匀等难于克服的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种绝缘覆膜抗腐蚀合金键合丝及其制备方法，利用覆膜材料隔绝金属与外界环境的接触，提高键合的可靠性；同时利用合金掺杂的方式，降低键合丝与基底焊接后二者间原子的扩散速度，改善二者金属间化合物（IMC）引起的脆性失效问题，进一步提高键合丝可靠性；本发明所要解决的另一个技术问题是，提供一种投资少，生产效率高、挂膜均匀的键合丝覆膜及固化专用装置。

解决现本发明的技术问题所采用的技术方案如下：

一种绝缘覆膜抗腐蚀合金键合丝，其特征在于：其由内层的合金键合丝和外层的绝缘抗腐蚀高分子覆膜层组成；其中合金键合丝的金属基材包括金、银、铜和铝，用于合金的其它金属包括金、银、铜、铝、铂、钯、钌、铑、锇、铱以及稀土元素；其中绝缘覆膜抗腐蚀材料为热塑性聚酰亚胺树脂。

所述金属基材的含量占合金键合丝的85~99.9wt%；余量为所述用于合金的其它金属，余量中稀土元素含量≤15ppm；绝缘抗腐蚀高分子覆膜层厚度为 0.2~0.8μm。

余量中稀土元素含量优选为3～15ppm。

作为用于合金的其它金属的金含量为9%，作为用于合金的其它金属的钯含量为3%，作为用于合金的其它金属的铈含量为5ppm，余量为作为合金基材的银。

作为用于合金的其它金属的银含量为0.5%，余量为作为合金基材的铜。

所述的绝缘覆层抗腐蚀合金键合丝的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1）、合金基材的选择或提纯：选择99.999%以上的高纯基材金属；或利用提纯工艺，使基材金属的纯度达到99.999%以上；

2）、熔铸：将高纯基材金属与所需合金混合，经过预合金、母合金和连续拉铸工艺，熔铸成合金金属棒；

3）、拉丝：将合金金属棒通过拉丝机拉成要求线径的丝线；