[发明专利]一种微电子封装用铜合金单晶键合丝及其制备方法

权利要求书

1.一种微电子封装用铜合金单晶键合丝，包括银、钪、铁、钛金属材料组成的一种微电子封装用铜合金单晶键合丝及其制备方法，其组成键合丝的材料各成分重量百分比为：银（Ag）含量为0.01%-0.02%、钪（Sc）含量为0.01%-0.02%、铁（Fe）含量为：0.001%-0.015%、钛（Ti）含量为0.001%-0.01%，其余为铜和不可避免的杂质，之和等于100%；要求铜的纯度大于99.99%、银的纯度大于99.999%、钪的纯度大于99.999%、铁、钛的纯度大于99.999%。

2.如权利要求1所述的一种微电子封装用铜合金单晶键合丝的制备方法，其制作的工艺步骤和方法如下：

① 提取高纯铜：以国家标准GB/T 5231-2012中TU00铜（99.99%铜）为基材，经电镀后提取纯度大于99.9999%的高纯铜，再经清洗、烘干备用；

② 制备成铜合金铸锭：提取纯度大于99.9999%的高纯铜，然后加入银、钪、铁、钛；其成分含量按照重量百分比分别为：银占0.01%-0.02%、钪占0.01%-0.02%、铁占0.001%-0.015%，钛占0.001%-0.01%，其余为铜和不可避免的杂质，之和等于100%；这些金属经机械混合后放入高纯石墨坩埚中，在氩气保护条件下使用感应电炉加热使其熔化，进而制备成铜合金铸锭；

③ 连铸成铸态铜合金单晶母线：将制备好的铜合金铸锭加入有氮气保护的水平连铸金属单晶连铸室，应用中频感应加热熔化、精炼和除气后，将熔液注入储液池保温，完成对铜合金熔液的水平单晶连铸，得到Φ3mm、纵向和横向晶粒数均为1个的铸态铜合金单晶母线；

④ 粗拔：将Φ3mm的铸态铜合金单晶母线拉拔成直径为1mm的铜合金单晶丝；

⑤ 热处理：将直径为1mm的铜合金单晶丝进行退火；退火温度为400-600^oC，退火时间为2-6小时，保护气氛为95%N₂+5%H₂；

⑥ 精拔：对经热处理后的铜合金单晶丝精密拉拔成直径分别为10μm-50μm的成品铜合金单晶键合丝；

⑦ 热处理：将精拔后的铜合金单晶键合丝进行退火；退火温度为400-600^oC，退火时间为0.2-0.6秒，保护气氛为95%N₂+5%H₂；

⑧ 表面清洗：先用稀释后的酸液对键合丝进行清洗，然后经超声波清洗，再经高纯水清洗、烘干；

⑨ 分卷：将成品铜合金单晶键合丝进行复绕、分卷、包装。