專利名稱：集成電路用鍵合鋁線極細絲的生產(chǎn)工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于合金材料的加工領域。它具體涉及用于集成電路內(nèi)鋁硅極細絲合金線材的加工工藝。
背景技術：
本文涉及的極細的鍵合鋁線是集成電路封裝的主要材料，是硅片與外部框架的連線。對該種線材的要求是直徑小、韌性好、焊接性能好，能適應高速焊接設備的要求，因生產(chǎn)技術難度大，過去該產(chǎn)品一直靠進口供給。目前國內(nèi)有少數(shù)廠家生產(chǎn)，在已有技術的產(chǎn)品生產(chǎn)中只采用一些常規(guī)的熱處理措施，如使用了普通的固溶處理；成品退火時用批處理方式，批量產(chǎn)品同時進爐，因此在理化性能上尚有不足，不能滿足更高的技術要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決鍵合鋁線極細絲在使用上的高要求并克服在已有技術中存在的技術問題特提出本方案——集成電路用鍵合鋁線極細絲的生產(chǎn)工藝，它采用了新的技術措施，能生產(chǎn)出高質(zhì)量的鍵合線，并適應高速全自動焊機的要求。
按如上構思，本方案所提出的集成電路用鍵合鋁線極細絲的生產(chǎn)工藝的過程如下①取AL-(1％)SI盤條，直徑為Φ6，其成分為含硅1.00±0.15％，其余為99.999％純度的高純鋁，單獨雜質(zhì)元素不應該超過0.0050％，而雜質(zhì)總量不超過0.01％；②對盤條作固溶處理，溫度為500-540℃，時間150-180小時；③深冷處理，固溶處理后立刻將盤條置于液氮中，溫度-80～-100℃，放置時間為2-5小時；④粗拉拔，對Φ5mm-Φ8mm盤條加工至Φ1.0mm，每道次拉拔加工率為10～15％，拉拔速度控制在30-50米/分鐘；⑤細拉拔，對Φ1.0mm加工至Φ0.018mm，每道次拉拔加工率為5-10％，拉絲速度控制在150-300米/分鐘；⑥成品熱處理采用單絲管式退火爐，退火溫度控制在200-400℃，速度為60-300米/分鐘；⑦成品退火后用單纖維強力儀測試力學性能。該產(chǎn)品力學性能如下線徑Φ0.018mm；破斷力9CN；延伸率3.5％。
采用本方案能體現(xiàn)如下的優(yōu)越性①在該工藝中的的固溶處理后增加了一道深冷-80～-100℃處理，使組織更加細化穩(wěn)定；②在各道拉拔之間不設中間退火處理，實現(xiàn)高倍壓縮率的拉伸，使機械性能一致；③在成品退火中采取單線管式爐的連續(xù)退火，既提高了生產(chǎn)率，還進一步保證了性能穩(wěn)定；④由于全面地提高了產(chǎn)品的理化性能，經(jīng)試驗完全能滿足全自動超聲焊機12條線/秒的技術要求。
具體實施例方式本發(fā)明在多次實驗的基礎上制定了如下的工藝過程1.坯料深冷固溶處理先對盤條進行熱處理，溫度為520℃，時間160小時，出爐后迅速的放入溫度為零下80℃的液氮中，時間為3小時。
2.粗拉絲對經(jīng)過熱處理后的盤條進行拉絲，粗拉絲時拉絲加工率控制為Φ5mm-Φ8mm到φ1.0mm，加工率為10％，拉絲速度控制在50米/分鐘。
3.細拉絲經(jīng)粗拉絲后的絲材再進行細拉絲，細拉絲時拉絲加工率控制為φ1.0mm到φ0.018mm，加工率為6％，拉絲速度控制在300米/分鐘。
4.成品單線熱處理成品熱處理采取單絲管式退火爐，溫度控制在300℃，速度為160米/分鐘。
5.成品退火后用單纖維強力儀測試力學性能。該產(chǎn)品力學性能如下線徑Φ0.018mm；破斷力9CN；延伸率3.5％。
經(jīng)調(diào)查知，已有產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝是盤條固溶處理，粗拉絲，中間熱處理，細拉絲，產(chǎn)品批熱處理退火，這種加工工藝存在易斷絲、力學性能不穩(wěn)的問題。不能形成大批量工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明克服了以上鍵合鋁線生產(chǎn)中的缺點，同時使鍵合鋁線具有特定的力學性能。本產(chǎn)品的坯料是含硅1％的鋁硅合金(經(jīng)連續(xù)鑄造或擠壓方式得到的盤條)，其成分為含硅1.00±0.15％，其余為99.999％純度的高純鋁，單獨雜質(zhì)元素不應超過0.0050％，而雜質(zhì)總量不超過0.01％。本工藝的特殊之處是固溶處理的時間很長，為500～540℃保溫150～180小時；固溶處理后增加深泠處理，將盤條放入液氮，在-80～-100℃下保持時間為2～5小時；各道拉拔之間不用退火處理；成品退火采用管式爐連續(xù)退火。這樣就能得到理化性能較高的成品，經(jīng)檢驗其線徑為18μm，破斷力為9CN，延伸率為3.5％，較已有技術產(chǎn)品的各項性能都有明顯地改善。采用本發(fā)明的鍵合鋁線加工工藝，使生產(chǎn)效率極大的提高，單絲長度均在萬米以上，機械性能穩(wěn)定，并且在封裝過程中斷線率極低，可以滿足新型全自動超聲焊機12線/秒的高速要求。
權利要求
1.一種集成電路用鍵合鋁線極細絲的生產(chǎn)工藝，其特征是該工藝過程如下①取AL-(1％)SI盤條，直徑為Φ5mm-Φ8mm，其成分為含硅1.00±0.15％，其余為99.999％純度的高純鋁，單獨雜質(zhì)元素不應該超過0.0050％，而雜質(zhì)總量不超過0.01％；②對盤條作固溶處理，溫度為500-540℃，時間150-180小時；③深冷處理，固溶處理后立刻將盤條置于液氮中，溫度-80～-100℃，放置時間為2-5小時；④粗拉拔，對Φ5mm-Φ8mm盤條加工至Φ1.0，每道次拉拔加工率為10～15％，拉拔速度控制在30-50米/分鐘；⑤細拉拔，對Φ1.0mm加工至Φ0.018mm，每道次拉拔加工率為5-10％，拉絲速度控制在150-300米/分鐘；⑥成品熱處理采用單絲管式退火爐，退火溫度控制在200-400℃，速度為60-300米/分鐘；⑦成品退火后用單纖維強力儀測試力學性能。該產(chǎn)品力學性能如下線徑Φ0.018mm；破斷力9CN；延伸率3.5％。
全文摘要
本發(fā)明屬于合金材料的加工領域。具體涉及集成電路用鍵合鋁線極細絲的生產(chǎn)工藝，其工藝過程是將含硅1％的鋁硅合金盤條經(jīng)深冷固溶處理、粗拉絲、細拉絲及成品單線退火處理制成理化性能優(yōu)良的鍵合鋁線。本工藝過程的特征是固溶處理時間很長，并在其后增加了深冷處理，在各道拉拔之間不設退火處理，在成品退火處理時采用管式爐連續(xù)退火。經(jīng)本發(fā)明的鍵合鋁線生產(chǎn)工藝生產(chǎn)的極細絲拉制過程中斷線率極低，單絲長度均在萬米以上，生產(chǎn)率大大提高，由于其優(yōu)良的理化性能，封裝過程中斷線率極低，可以滿足新型全自動超聲焊機12條線/秒的高速要求。
文檔編號B23P23/04GK1730233SQ20051001446
公開日2006年2月8日 申請日期2005年7月12日 優(yōu)先權日2005年7月12日
發(fā)明者石海仁 申請人:天津世星電子材料有限公司