一種鍵合合金銀絲及製備方法
2023-06-28 16:58:51 2
專利名稱：一種鍵合合金銀絲及製備方法
技術領域：
本發明涉及一種鍵合合金銀絲及製備方法，屬於鍵合絲加工技術領域。
背景技術：
鍵合絲是半導體器件和集成電路組裝時，為使晶片內電路的輸入/輸出鍵合點與引線框架的內接觸點之間實現電氣連結的微細金屬絲內引線。目前主要類型有金絲、合金金絲、銅絲、鍍鈀銅絲等。銀的電阻率為1.586*10_8μ Ω m，在所有金屬中電阻率最小，導電性能最優，且銀的散熱性要優於金，但純銀絲成球不穩定，易氧化，其使用還存在很大挑戰。為降低封裝成本，適應LED鍵合的需要，鍵合合金銀絲應時而生。鍵合合金銀絲具有優異的物理性能和良好的力學性能，並可大大降低產品成本，已經逐漸成為鍵合金絲的有效替代品，鍵合合金銀絲具有以下性能特點:
1、鍵合合金銀絲的成本較低
引線鍵合中使用的各種規格的合金銀絲，其成本最高可以降低40%。2、鍵合合金銀絲的力學性能良好
鍵合合金銀絲具有較高的伸長率和斷裂負荷，這樣在模壓和封裝過程中可以得到優異的球頸強度和較高的弧線穩定性。3、鍵合合金銀絲的電學性能優良 隨著晶片頻率不斷提高，對封裝中導體材料的電性能提出了更高的要求，銀電阻率為
1.586*10_8μ Ωπι，在所有金屬中電阻率最小，導電性能最優。4、鍵合合金銀絲的熱學性能優異
隨著晶片密度的提高和體積的縮小，晶片製造過程中的散熱是設計和工藝考慮的一個重要內容，金屬銀的熱導率429 W/(mK)，散熱性要優於金。5、目前鍵合合金銀絲存在的缺點及技術分歧
I)不論合金銀絲還是純銀絲由於合金元素的存在，短時暴露不會出現氧化問題，但長時間放置仍存在氧化問題。2)鍵合合金銀絲生產以及封裝過程中均需要氣體保護。3)由於鍵合合金銀絲強度較低，可拉性稍次於鍵合金絲，故在生產過程中需要調整設備拉力或更換小加工率模具，從而避免出現斷絲問題。
發明內容
本發明的目的在於解決已有技術存在的不足，提供一種具有一定抗氧化性、可塑性，具有較高斷裂負荷和較好伸長率，且價格低廉的鍵合合金銀絲及其製備方法。為實現上述目的，本發明採用以下技術方案:
一種鍵合合金銀絲，其特別之處在於包含以下重量比的金屬材料:銀(Ag)<90wt %，金(Au) 3.0wt%-10.0wt%, IE (Pd) 3.0wt%-8.0wt% ；還包含至少兩種下列金屬材料:I丐(Ca) IO-1OOppm,鈹(Be) 4-10ppm,鋪(Ce)IO-1OOppmjH(Cu) 50_500ppm。上述鍵合合金銀絲的製備方法，其特別之處在於:
1)、採用以下金屬材料:
純度為 99.999wt% 金 3.0wt%-10.0wt%,純度為 99.97wt% 的鈀 3.0wt%-8.0wt%,鈣粒0.40wt%-0.80wt%,被片 0.40wt%-0.80wt%,鋪 0.40wt%-0.80wt% 和無氧銅 0.4-1.0 wt%,餘量為純度為99.999wt%銀；
2)、採用以下熔煉的母合金· a、Au-Be母合金；
b、Au-Ca母合金；
C、Au-Ce母合金； d、Au-Cu母合金；
3)、採用以下配比:
按重量百分比分別取純度為99.999wt%金片0.0wt%-9.20wt%,純度為99.97wt%的鈀片3.0wt%-8.0wt%, Au-Be 母合金 0-0.25wt%, Au-Ca 母合金 0_2.5 wt%, Au-Ce 母合金 0_2.5wt%, Au-Cu母合金0-12.5 wt%,其餘為純度為99.999wt%銀。進一步，上述鍵合合金銀絲製備方法3)、中採用以下配比:
按重量百分比分別取純度為99.999wt%金片0.0wt%-9.20wt%,純度為99.97wt%的鈀片
3.0wt%-8.0wt%，Au-Be 母合金 0.05 wt%-0.25wt%，Au-Ca 母合金 0.125 wt%-2.5 wt%, Au-Ce母合金0.125 wt%-2.5 wt%，Au-Cu 母合金0.5 wt%-12.5 wt%，其餘為純度為 99.999wt%銀。鍵合合金銀絲的製備方法，2)、中所述Au-Be母合金的熔煉方法為:
按重量稱取純度為 99.999wt% 金 99.20wt%-99.60wt%，鈹片 0.40wt%-0.80wt% ；i)、投料:將佔金總重量90-95%的金直接放入爐內大坩堝中，其餘金做成金箔，將碎鈹片包在金箔中放入爐內懸空的小坩堝中；
)、真空熔煉:蓋好爐蓋抽真空，當爐內真空度達到0.1X KT3Pa時開始加熱，當爐內溫度達到1050-1250°C時，金屬完全熔化，維持此溫度，精煉10-20分鐘；打開小坩堝，將碎鈹片和金箔加入爐內的大坩堝中，攪拌20-30次，靜置10-20分鐘；
iii)、隨爐冷卻:停止加熱，熔化的合金隨爐冷卻到室溫，再重複ii)步驟，2-3次，徹底冷卻後取出該母合金。鍵合合金銀絲的製備方法，2)、中所述Au-Ca母合金的熔煉方法為:
按重量稱取純度為 99.999wt% 金 99.20wt%-99.60wt%，鈣粒 0.40wt%-0.80wt% ；
i)、投料:將佔金總重量90-95%的金直接放入爐內大坩堝中，其餘金做成金箔，將鈣粒包在金箔中放入爐內懸空的小坩堝中；
)、真空熔煉:蓋好爐蓋抽真空，當爐內真空度達到0.1X KT3Pa時開始加熱，當爐內溫度達到1050-1250°C時，金屬完全熔化，維持此溫度，精煉10-20分鐘；打開小坩堝，將鈣粒和金箔加入爐內的大坩堝中，攪拌20-30次，靜置10-20分鐘；
iii)、隨爐冷卻:停止加熱，熔化的合金隨爐冷卻到室溫，再重複ii)步驟，2-3次，徹底冷卻後取出該母合金。鍵合合金銀絲的製備方法，2)、中所述Au-Ce母合金的熔煉方法為:按重量稱取純度為 99.999wt% 金 99.20wt%-99.60wt%，鈰 0.40wt%-0.80wt% ；
i)、投料:將佔金總重量90-95%的金直接放入爐內大坩堝中，其餘金做成金箔，將碎鈰塊包在金箔中放入爐內懸空的小坩堝中；
)、真空熔煉:蓋好爐蓋抽真空，當爐內真空度達到0.1X KT3Pa時開始加熱，當爐內溫度達到1050-1250°C時，金屬完全熔化，維持此溫度，精煉10-20分鐘；打開小坩堝，將碎鈰塊和金箔加入爐內的大坩堝中，攪拌20-30次，靜置10-20分鐘；
iii)、隨爐冷卻:停止加熱，熔化的合金隨爐冷卻到室溫，再重複ii)步驟，2-3次，徹底冷卻後取出該母合金。鍵合合金銀絲的製備方法，2)、中所述Au-Cu母合金的熔煉方法為:
按重量稱取純度為99.999wt%金99.00 wt%-99.60 wt%,純度為99.99wt%的無氧銅
0.40wt%-l.00wt% ；
i)、投料:將佔金總重量90-95%的金直接放入爐內大坩堝中，其餘金做成金箔，將碎銅片包在金箔中放入爐內懸空的小坩堝中；
)、真空熔煉:蓋好爐蓋抽真空，當爐內真空度達到0.1X KT3Pa時開始加熱，當爐內溫度達到1050-1250°C時，金屬完全熔化，維持此溫度，精煉10-20分鐘；打開小坩堝，將碎銅片和金箔加入爐內的大坩堝中，攪拌20-30次，靜置10-20分鐘；
iii)、隨爐冷卻:停止加熱，熔化的合金隨爐冷卻到室溫，再重複ii)步驟，2-3次，徹底冷卻後取出該母合金。上述鍵合合金銀絲的製備方法具體包括以下步驟:
I)、備料:按所需重量稱取各種金屬材料；
純度為 99.999wt% 金 3.0wt%-10.0wt%,純度為 99.97wt% 的鈀 3.0wt%-8.0wt%,鈣粒
0.40wt%-0.80wt%,鈹片 0.40wt%-0.80wt%,鈰 0.40wt%-0.80wt% 和無氧銅(99.99%)0.4-1.0wt%，餘量為純度為99.999wt%銀。2)、母合金的熔煉
依據Au-Be、Au-Ca、Au-Ce、Au-Cu合金相圖，確定各母合金熔煉溫度。採用高頻爐熔煉，真空保護，真空度為0.1 X 10_3Pa，熔煉溫度1050-1250°C，多次攪拌，獲得成分均勻的母合金。a、Au-Be母合金的熔煉；
b、Au-Ca母合金的熔煉；
C、Au-Ce母合金的熔煉； d、Au-Cu母合金的熔煉；
3)、拉鑄合金棒:
採用豎式連鑄爐，在純度為99.999wt%銀的基礎上添加合金元素拉製成直徑為5-10mm的合金棒。a、按重量百分比分別取純度為99.999wt%金片0.0wt%_9.20wt%,純度為99.97wt%的鈀片3.0wt%-8.0wt%,步驟2)中製備的Au-Be母合金0-0.25wt%, Au-Ca母合金0-2.5wt%, Au-Ce 母合金 0-2.5 wt%, Au-Cu 母合金 0-12.5 wt%，其餘為純度為 99.999wt% 銀。b、投料:將金片、 鈀片及所需添加的母合金放入爐內懸空的小坩堝中，純度為99.999wt%銀的放入爐內的大坩堝中；C、真空熔煉:蓋好爐蓋抽真空，當爐內真空度達到0.1XKT3Pa時開始加熱，當爐內溫度達到1050-1250°C時，金屬銀完全熔化，維持此溫度，精煉10-20分鐘。打開爐內懸空的小坩堝，將小坩堝內的金片、鈀片及母合金加入爐內的大坩堝中，攪拌20-30次，維持此溫度，精煉10-20分鐘；
d、拉鑄合金棒:停止抽真空，充氬氣，壓力0.01-0.05Pa,採用連續拉鑄方法，速度20-60mm/min,獲得表面光滑的合金棒。4)、粗拉、中拉、細拉:將採用連續拉鑄方法連鑄好的合金棒，經過粗拉、中拉、細拉，拉製成微米級半成品細絲尺寸。5)、中間退火:將細拉獲得的合金銀絲在350_450°C退火，繞線張力3_15g，收線速度 150_250rpm。6)、超細拉:將經過中間退火的合金銀絲，拉製成客戶所需成品尺寸。模具延伸率4-9%，拉絲速度 180-480 m/min。7)、終退火:
將成品尺寸的合金銀絲在450-600°C退火，繞線張力3-15g，收線速度100_200rpm。8)、繞線:
繞線張力為3-30g，繞線速度為500-750rpm。9)、包裝:
將繞線後的合金銀絲放入帶孔的包裝盒內，放入乾燥劑，並採用真空機進行密封處理。所述步驟2)中採用高頻爐熔煉，真空度為0.1X 10_3Pa。所述步驟4)中粗拉、中拉、細拉的工藝參數分別為:
a、粗拉:模具延伸率7-18%，拉絲速度6-22m/min；
b、中拉:模具延伸率9-18%,拉絲速度60-180m/min ；
C、細拉:模具延伸率4-15%，拉絲速度180-480 m/min ；
本發明所提供的鍵合合金銀絲製備方法，工藝設計合理、規範，操作簡便，所生產的鍵合合金銀絲導電能力強，具有一定的抗氧化性、良好的可塑性，具有較高的斷裂負荷和較好的伸長率，且價格低廉，完全可以滿足半導體封裝行業、LED照明技術對鍵合合金銀絲性能的要求。該產品可以作為鍵合金絲的替代品，可為半導體企業降低40%的成本，並且鍵合絲生產企業生產該型產品，無需改造投資新的設備，為企業節約成本，提高效益。
圖1:為本發明鍵合合金銀絲製備方法流程圖。
具體實施例方式以下給出本發明的具體實施方式
，用來對本發明的構成進行進一步說明。實施例1
本實施例鍵合合金銀絲，是 由以下重量比的金屬材料組成:純度為99.999wt%的金(Au) 8wt%，純度為99.97wt%的鈀(Pd)3 wt%，市售的純度為99.99%的無氧銅(Cu)200ppm，隹丐(Ca) 80ppm,鋪(Ce) 60ppm,鈹(Be) 8ppm,其餘含量為純度 99.999wt% 的銀(Ag)。產品型號為KT1，其力學性能見表3。
其製備方法包括以下步驟:
I)熔煉母合金
a、熔煉Au-Be母合金的方法為:
按重量稱取純度為 99.999wt% 金 99.20 wt%-99.60 wt%，鈹片 0.40wt%-0.80wt%。i)、投料:將佔金總重量90-95%的金直接放入爐內大坩堝中，其餘金做成金箔，將碎鈹片包在金箔中放入爐內懸空的小坩堝中；
)、真空熔煉:蓋好爐蓋抽真空，當爐內真空度達到0.1X KT3Pa時開始加熱，當爐內溫度達到1050-1250°C時，金屬完全熔化，維持此溫度，精煉10-20分鐘；打開小坩堝，加入包有碎鈹片的金箔，攪拌20 -30次，靜置10-20分鐘。iii)、隨爐冷卻:停止加熱,熔化的合金隨爐冷卻到室溫,再重複ii)步驟，2-3次，徹底冷卻後取出該母合金。b、熔煉Au-Ca母合金的方法為:
按重量稱取純度為 99.999wt% 金 99.20 wt%-99.60 wt%，鈣粒 0.40wt%-0.80wt%。i)、投料:將佔金總重量90-95%的金直接放入爐內大坩堝中，其餘金做成金箔，將鈣粒包在金箔中放入爐內懸空的小坩堝中；
ii)、真空熔煉和隨爐冷卻步驟同a中ii)和iii)。C、熔煉Au-Ce母合金的方法為:
按重量稱取純度為 99.999wt% 金 99.20 wt%-99.60 wt%，鈰 0.40wt%-0.80wt%。i)、投料:將佔金總重量90-95%的金直接放入爐內大坩堝中，其餘金做成金箔，將碎鈰塊包在金箔中放入爐內懸空的小坩堝中；
ii)、真空熔煉和隨爐冷卻步驟同a中ii)和iii)。d、熔煉Au-Cu母合金的方法為:
按重量稱取純度為99.999wt%金99.00 wt%-99.60 wt%,純度為99.99wt%的無氧銅
0.40wt%-l.00wt%oi)、投料:將佔金總重量90-95%的金直接放入爐內大坩堝中，其餘金做成金箔，將碎銅片包在金箔中放入爐內懸空的小坩堝中；
ii)、真空熔煉和隨爐冷卻步驟同a中ii)和iii)。2)、備料:總共5kg。稱取純度為99.999wt%金395.67-398.09g,純度為99.97wt%鈀片150g,金-銅母合金1.00-2.50g,金-鈣母合金0.50-1.0Og,金-鈰母合金
0.375-0.75g，金-鈹母合金0.05-0.1Og,餘量為純度為99.999 wt%的銀。3)、連鑄合金棒:
所用設備:豎式連鑄熔煉爐
金和銀放在爐內的大坩堝中，將金-銅、金-鈣、金-鈹、金-鈰母合金放入爐內懸空的小坩堝中。蓋好爐蓋抽真空，當爐內真空度達到0.1X KT3Pa時開始加熱，當爐內溫度達到1050-1250°C時，金屬金和銀完全熔化，維持此溫度，精煉10-20分鐘。打開爐內懸空的小坩堝，加入金-銅、金-鈣、金-鈹、金-鈰母合金，並攪拌20-30次，維持此溫度，精煉10-20分鐘。停止抽真空，充氬氣，壓力0.01-0.05Pa，採用連續拉鑄方法，速度20-60mm/min，獲得直徑為8±lmm表面光滑的銀合金棒。4)、粗拉、中拉、細拉:將直徑為8±1_的合金棒，經過粗拉、中拉和細拉工藝，將產品拉製成中間退火所需微米級半成品。a、粗拉:Φ 8mm — Φ 1.5mm,模具延伸率 7-18%,拉絲速度 6_22m/min ；
b、中拉:Φ 1.5mm— Φ 0.3mm,模具延伸率 9-18%,拉絲速度 60-180 m/min ；
C、細拉:Φ 0.3mm— Φ 0.08mm,模具延伸率 4-15%,拉絲速度 180-480 m/min ；
5)、中間退火:
退火溫度350-450°C，繞線張力3-15g，收線速度150_250rpm。6)、超細拉:Φ 0.08mm — Φ 0.015mm,模具延伸率4-9%,拉絲速度 180-480 m/min。7)、終退火:
退火溫度為450-600°C，繞線張力3-15g，收線速度100_200rpm。8)、繞線:
繞線張力為3-30g，繞線速度為500-750rpm。9)、包裝:
將繞線後的鍵合合金銀絲放入帶孔的包裝盒內，放入乾燥劑，並採用真空機進行密封處理。實施例2
本實施例與實施例1不同之處在於:
本實施例鍵合合金銀絲，是由以下重量比的金屬材料組成:純度為99.999wt%的金(Au) 8wt%,純度為 99.97wt% 的IE (Pd) 3 wt%, I丐(Ca) 80ppm,鋪(Ce) 60ppm,被(Be) 8ppm,其餘含量為純度99.999wt%的銀(Ag)。操作工藝同實施例1，該產品型號名稱為KT3，其力學性能見表3。實施例3
本實施例與實施例1不同之處在於:
本實施例鍵合合金銀絲，是由以下重量比的金屬材料組成:純度為99.999wt%的金(Au) 8wt%，純度為 99.97wt% 的鈀(Pd)3 wt%，鈣(Ca)80ppm，鈹(Be)8ppm，其餘含量為純度99.999wt% 的銀(Ag)。後續工藝同實施例1，該產品型號名稱為KT5，其力學性能見表3。實施例4
本實施例與實施例1不同之處在於:
本實施例鍵合合金銀絲，是由以下重量比的金屬材料組成:純度為99.999wt%的金(Au) 3.5wt%，純度為 99.97wt% 的鈀(Pd)6 wt%，市售的無氧銅(Cu)(99.99%)60ppm，鈣(Ca)20ppm,鋪(Ce) 90ppm,鈹(Be) 5ppm,其餘含量為純度 99.999wt% 的銀(Ag)。工藝操作步驟同實施例1。實施例5
本實施例與實施例1不同之處在於:
本實施例鍵合合金銀絲，是由以下重量比的金屬材料組成:純度為99.999wt%的金(Au) 9.5wt%,純度為 99.97wt% 的鈀(Pd) 8 wt%,市售的無氧銅(Cu) (99.99%) 480ppm,鈣(Ca) 50ppm，鈰(Ce) 20ppm，鈹(Be) lOppm，其餘含量為純度 99.999wt% 的銀(Ag)。工藝操作步驟同實施例1。
按照本發明配方和工藝步驟生產的鍵合合金銀絲，其金(Au)和鈀(Pd)的存在可以顯著改善合金銀絲的鍵合性能，易於焊接。鈰(Ce)，鈣(Ca)和鈹(Be)的共同作用能以固溶強化的方式改善合金的強度，此外，鈰(Ce)可改善材料的抗疲勞性j^(Ca)可提高材料的塑性和可焊接性；鈹化6)能提高弧度，可以滿足LED焊線的特殊要求。按照本發明配方及工藝步驟製備的鍵合合金銀絲產品，測得其物理性能如表I所示，其力學性能如表2所示:
權利要求
1.一種鍵合合金銀絲，其特徵在於包含以下重量比的金屬材料:Ag < 90wt %, Au3.0wt%-10.0wt%, Pd 3.0wt%-8.0wt% ； 還包含至少兩種下列金屬材料:Ca 10-100ppm、Be 4-10ppm、Ce IO-1OOppm、Cu50_500ppm。
2.權利要求1所述鍵合合金銀絲的製備方法，其特徵在於 1)、採用以下金屬材料: 純度為 99.999wt% 金 3.0wt%-10.0wt%,純度為 99.97wt% 的鈀 3.0wt%-8.0wt%,鈣粒0.40wt%-0.80wt%,被片 0.40wt%-0.80wt%,鋪 0.40wt%-0.80wt% 和無氧銅 0.4-1.0 wt%,餘量為純度為99.999wt%銀； 2)、採用以下熔煉的母合金 a、Au-Be母合金； b、Au-Ca母合金； C、Au-Ce母合金； d、Au-Cu母合金； 3)、採用以下配比: 按重量百分比分別取純度為99.999wt%金片0.0wt%-9.20wt%,純度為99.97wt%的鈀片3.0wt%-8.0wt%, Au-Be 母合金 0-0.25wt%, Au-Ca 母合金 0_2.5 wt%, Au-Ce 母合金 0_2.5wt%, Au-Cu母合金0-12.5 wt%,其餘為純度為99.999wt%銀。
3.按照權利要求2所述鍵合合金銀絲的製備方法，其特徵在於所述 3)、中採用以下配比: 按重量百分比分別取純度為99.999wt%金片0.0wt%-9.20wt%,純度為99.97wt%的鈀片3.0wt%-8.0wt%，Au-Be 母合金 0.05 wt%-0.25wt%，Au_Ca 母合金 0.125 wt%-2.5 wt%, Au-Ce母合金0.125 wt%-2.5 wt%，Au-Cu 母合金0.5 wt%-12.5 wt%，其餘為純度為 99.999wt%銀。
4.按照權利要求2或3所述鍵合合金銀絲的製備方法，其特徵在於所述Au-Be母合金的熔煉方法為:按重量稱取純度為 99.999wt% 金 99.20wt%-99.60wt%，鈹片 0.40wt%-0.80wt% ；i)、投料:將佔金總重量90-95%的金直接放入爐內大坩堝中，其餘金做成金箔，將碎鈹片包在金箔中放入爐內懸空的小坩堝中； )、真空熔煉:蓋好爐蓋抽真空，當爐內真空度達到0.1X KT3Pa時開始加熱，當爐內溫度達到1050-1250°C時，金屬完全熔化，維持此溫度，精煉10-20分鐘；打開小坩堝，將碎鈹片和金箔加入爐內的大坩堝中，攪拌20-30次，靜置10-20分鐘； iii)、隨爐冷卻:停止加熱，熔化的合金隨爐冷卻到室溫，再重複ii)步驟，2-3次，徹底冷卻後取出該母合金。
5.按照權利要求2或3所述鍵合合金銀絲的製備方法，其特徵在於所述Au-Ca母合金的熔煉方法為:按重量稱取純度為 99.999wt% 金 99.20wt%-99.60wt%，鈣粒 0.40wt%-0.80wt% ； i)、投料:將佔金總重量90-95%的金直接放入爐內大坩堝中，其餘金做成金箔，將鈣粒包在金箔中放入爐內懸空的小坩堝中； )、真空熔煉:蓋好爐蓋抽真空，當爐內真空度達到0.1X KT3Pa時開始加熱，當爐內溫度達到1050-1250°C時，金屬完全熔化，維持此溫度，精煉10-20分鐘；打開小坩堝，將鈣粒和金箔加入爐內的大坩堝中，攪拌20-30次，靜置10-20分鐘； iii)、隨爐冷卻:停止加熱，熔化的合金隨爐冷卻到室溫，再重複ii)步驟，2-3次，徹底冷卻後取出該母合金。
6.按照權利要求2或3所述鍵合合金銀絲的製備方法，其特徵在於所述步驟2)中Au-Ce母合金的熔煉方法為:按重量稱取純度為 99.999wt% 金 99.20wt%-99.60wt%，鈰 0.40wt%-0.80wt% ；i)、投料:將佔金總重量90-95%的金直接放入爐內大坩堝中，其餘金做成金箔，將碎鈰塊包在金箔中放入爐內懸空的小坩堝中； )、真空熔煉:蓋好爐蓋抽真空，當爐內真空度達到0.1X KT3Pa時開始加熱，當爐內溫度達到1050-1250°C時，金屬完全熔化，維持此溫度，精煉10-20分鐘；打開小坩堝，將碎鈰塊和金箔加入爐內的大坩堝中，攪拌20-30次，靜置10-20分鐘； iii)、隨爐冷卻:停止加熱，熔化的合金隨爐冷卻到室溫，再重複ii)步驟，2-3次，徹底冷卻後取出該母合金。
7.按照權利要求2或3所述鍵合合金銀絲的製備方法，其特徵在於所述Au-Cu母合金的熔煉方法為: 按重量稱取純度為99.999wt%金99.00 wt%-99.60 wt%,純度為99.99wt%的無氧銅.0.40wt%-l.00wt% ； i)、投料:將佔金總重量90-95%的金直接放入爐內大坩堝中，其餘金做成金箔，將碎銅片包在金箔中放入爐內懸空的小坩堝中； )、真空熔煉:蓋好爐蓋抽真空，當爐內真空度達到0.1X KT3Pa時開始加熱，當爐內溫度達到1050-1250°C時，金屬完全熔化，維持此溫度，精煉10-20分鐘；打開小坩堝，將碎銅片和金箔加入爐內的大坩堝中，攪拌20-30次，靜置10-20分鐘； iii)、隨爐冷卻:停止加熱，熔化的合金隨爐冷卻到室溫，再重複ii)步驟，2-3次，徹底冷卻後取出該母合金。
8.按照權利要求2所述鍵合合金銀絲的製備方法，其特徵在於包括以下步驟: 1)、備料:按所需重量稱取各種金屬材料； 純度為 99.999wt% 金 3.0wt%-10.0wt%,純度為 99.97wt% 的鈀 3.0wt%-8.0wt%,鈣粒.0.40wt%-0.80wt%,鈹片 0.40wt%-0.80wt%,鈰 0.40wt%-0.80wt% 和無氧銅(99.99%)0.4-1.0wt%，餘量為純度為99.999wt%銀； 2)、母合金的熔煉 依據Au-Be、Au-Ca、Au-Ce、Au-Cu合金相圖，確定各母合金熔煉溫度；採用高頻爐熔煉，真空保護，真空度為0.1 X 10_3Pa，熔煉溫度1050-1250°C，多次攪拌，獲得成分均勻的母合金； a、Au-Be母合金的熔煉； b、Au-Ca母合金的熔煉； C、Au-Ce母合金的熔煉； d、Au-Cu母合金的熔煉； 3)、拉鑄合金棒:採用豎式連鑄爐，在純度為99.999wt%銀的基礎上添加合金元素拉製成直徑為5-10mm的合金棒； a、按重量百分比分別取純度為99.999wt%金片0.0wt%-9.20wt%,純度為99.97wt%的鈀片 3.0wt%-8.0wt%,步驟 2)中製備的 Au-Be 母合金 0-0.25wt%, Au-Ca 母合金 0-2.5 wt%,Au-Ce母合金0-2.5 wt%, Au-Cu母合金0-12.5 wt%，其餘為純度為99.999wt%銀； b、投料:將金片、鈀片及所需添加的母合金放入爐內懸空的小坩堝中，純度為.99.999wt%銀的放入爐內的大坩堝中； C、真空熔煉:蓋好爐蓋抽真空，當爐內真空度達到0.1XKT3Pa時開始加熱，當爐內溫度達到1050-1250°C時，金屬銀完全熔化，維持此溫度，精煉10-20分鐘； 打開爐內懸空的小坩堝，將小坩堝內的金片、鈀片及母合金加入爐內的大坩堝中，攪拌20-30次，維持此溫度，精煉10-20分鐘； d、拉鑄合金棒:停止抽真空，充氬氣，壓力0.01-0.05Pa,採用連續拉鑄方法，速度20-60mm/min,獲得表面光滑的合金棒； 4)、粗拉、中拉、細拉: 將採用連續拉鑄方法連鑄好的合金棒，經過粗拉、中拉、細拉，拉製成微米級半成品細絲； 5)、中間退火:將細拉獲得的合金銀絲在350-450°C退火，繞線張力3-15g，收線速度150-250rpm ； 6)、超細拉:將經過中間退火的合金銀絲，拉製成客戶所需成品尺寸，模具延伸率4-9%,拉絲速度 180-480 m/min ； 7)、終退火: 將成品尺寸的合金銀絲在450-600°C退火，繞線張力3-15g，收線速度100_200rpm ； 8)、繞線: 繞線張力為3-30g，繞線速度為500-750rpm ； 9)、包裝: 將繞線後的合金銀絲放入帶孔的包裝盒內，放入乾燥劑，並採用真空機進行密封處理。
9.按照權利要求8所述鍵合合金銀絲的製備方法，其特徵在於所述步驟4)中粗拉、中拉、細拉的工藝參數分別為: a、粗拉:模具延伸率7-18%，拉絲速度6-22m/min； b、中拉:模具延伸率9-18%,拉絲速度60-180m/min ； C、細拉:模具延伸率4-15%，拉絲速度180-480 m/min。
全文摘要
本發明涉及一種鍵合合金銀絲及製備方法，屬於鍵合絲加工技術領域。一種鍵合合金銀絲，包含以下重量比的金屬材料:銀＜90wt%，金3.0wt%-10.0wt%，鈀3.0wt%-8.0wt%；還包含至少兩種下列金屬鈣10-100ppm，鈹4-10ppm，鈰10-100ppm，銅50-500ppm。其製備方法1)備料。2)母合金熔煉。3)連鑄合金棒。4)粗拉、中拉、細拉。5)中間退火。6)超細拉。7)終退火。8)繞線。9)包裝。本發明工藝設計合理、規範，操作簡便，所得產品導電能力強，具有一定的抗氧化性、良好的可塑性、較高的斷裂負荷和較好的伸長率，且價格低廉，可滿足半導體封裝業、LED照明技術對鍵合合金銀絲性能要求，可做為鍵合金絲的替代品。
文檔編號C22C1/03GK103194637SQ20131015182
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月27日 優先權日2013年4月27日
發明者範紅, 程泰, 馬曉霞, 李玉芹 申請人:煙臺招金勵福貴金屬股份有限公司