[发明专利]一种键合合金丝的制备方法

说明书

本发明公开了一种键合合金丝的制备方法，包括以下步骤：(1)采购99.995％银，并制成银片；(2)制作中间合金；(3)竖式熔炼；(4)拉丝；(5)中间退火；(6)再拉丝(7)退火；(8)分卷；(9)真空包装。本发明与现有技术相比的优点是：本制备方法中：(1)在拉丝至70‑100μm增加一道中间退火工序消除应力，使拉丝更加顺畅，不易断丝；(2)成品丝退火后进行表面处理，有效防止了键合合金丝之间产生自扩散的粘结效应，提高了产品成材率；有效减少合金线的表面残留情况，提高产品质量。本制备方法通过使用超声波清洗系统有效清洗掉合金线表面的润滑液，从而有效减少合金线的表面残留情况，提高产品质量。

技术领域

本发明涉及一种合金材料，尤其涉及一种键合合金丝的制备方法。

背景技术

键合金丝是集成电路中用作连接线的合金丝。其金含量≥99.99％，可靠性高，但是黄金价格较高；键合铜丝也是一种可靠性较高的键合丝，但是缺点是极易氧化。

随着半导体行业的迅速发展，急需一种价格较低又不易氧化的材料来替代，通过对银等材料的研究，决定用银来代替黄金，银具有和黄金差不多的惰性，又不存在象铜一样的易氧化的特性，同时，添加一些微量元素，使银具有了键合性，成球更圆，易键合的特点。

而且，在生产过程中，这时键合合金丝之间容易产生自扩散的粘结效应，进而产生大量的断线。同时，在键合合金丝制备工艺过程，拉丝的粗、中拉工序中使用的润滑液的粘度较大，拉丝后线的表面会残留较多的润滑液和拉丝过程晶粒之间的滑动产生的应力，如果不经处理直接进行退火加工，残留的润滑液就会影响成品线的表面洁净度，从而影响最终产品品质。

发明内容

本发明是为了解决上述不足，提供了一种键合合金丝的制备方法。

本发明的上述目的通过以下的技术方案来实现：一种键合合金丝的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)采购99.995％银，并制成银片；

(2)制作中间合金，所述中间合金指银-钯中间合金、银-金中间合金、银-铈中间合金、银-铟中间合金中的一种；所述制作中间合金，包括以下步骤：

a.按重量百分比称取99.995％银片99.43％-99.50％，称取钯、金、铈、铟0.50-0.57％；

b.保护气体熔炼；

c.在保护气体下，自然冷却；

d.酸洗；

以上步骤制作出一种中间合金，按同样的工艺步骤制作出另外几种中间合金；

(3)竖式熔炼：将步骤(2)得到的中间合金在化验计算后添加到99.995％的银中，并在惰性气体氩气的保护下进行熔炼，拉铸，形成合金棒；

(4)拉丝：将熔铸的合金棒在拉丝机上逐步拉细，直至70-100μm的直径；

(5)中间退火：先经过超声波清洗机清洗残留润滑剂，再退火，退火温度为300-600℃，退火速度为6.2m/s；

(6)再拉丝：再在细拉机上拉至所需直径；

(7)退火：退火温度为300-600℃，退火速度为6.2m/s，退火后进行表面处理；表面处理即：在键合合金丝表面附上一层高分子化合物，高分子化合物由10％表面活性剂、10％无水乙醇及80％双蒸水组成，能在键合合金丝表面形成一层很薄很致密的保护层；

(8)分卷：将键合合金丝缠绕于收线轴；

(9)真空包装。

所述步骤(6)和步骤(7)之前还包括将拉丝后所得的合金线装在压力为0.2-0.4MPa，水温为40-80℃的超声波高压水清洗系统中进行清洗。