一種極微細(xì)鍵合混合合金絲及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及半導(dǎo)體、集成電路、LED及航空電路板等微電子行業(yè)封裝用材料，具體 的設(shè)及一種極微細(xì)鍵合混合合金絲及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 鍵合絲（bonding wire)是連接忍片與外部封裝基板（substrate)和/或多層線路 板(PCB)的主要連接方式。鍵合絲發(fā)展趨勢，從應(yīng)用方向上主要是線徑細(xì)微化、高車間壽命 (floor life)W及高線軸長度。
[0003] 隨著集成電路封裝業(yè)快速的向小體積，高性能，高密集，多忍片方向推進(jìn)，特征間 距尺寸越來越小，集成度越來越高，運(yùn)極大的提高了對鍵合絲材料的要求，也增加了鍵合封 裝難度。金絲在窄間距、長距離鍵合技術(shù)要求下，劣勢漸顯；因為在超細(xì)間距球形鍵合工藝 中，引腳數(shù)增多，使原來的金、侶鍵合絲的數(shù)量及長度也大大增加，致使引線電感、電阻很 高，從而也難W適應(yīng)高頻高速性能的要求;同時，引腳數(shù)量增加，引腳間距減小，就需要使用 超細(xì)的金絲，而超細(xì)金絲在鍵合過程中常常造成引線擺動、鍵合斷裂和踏絲現(xiàn)象，成弧能力 的穩(wěn)定性也隨之下降，從而加大了操作難度。另一方面，金的成本高昂，因此，開發(fā)性能和成 本都具優(yōu)勢的新型鍵合線是微電子行業(yè)不斷微型化、低成本發(fā)展的大勢所需。
[0004] 現(xiàn)有替代金絲的主要是銀絲和在銀中添加微量元素的銀合金絲，銀或銀合金絲雖 可降低成本，但因其穩(wěn)定性差，且容易硫化、氧化影響使用性能，難W真正替代金絲。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種極微細(xì)鍵合混合合金絲及其制作方法， 該混合合金絲有效解決現(xiàn)有替代金絲穩(wěn)定性差，且容易硫化、氧化影響使用性能等上述存 在的問題。
[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用W下技術(shù)方案來實現(xiàn)：
[0007] -種極微細(xì)鍵合混合合金絲，W高純銀Ag為主量，添加次量高純金Au、高純鈕Pd、 高純銷Pt及高純錠化;或者W高純金Au為主量，添加次量高純銀Ag、高純鈕Pd、高純銷Pt及 高純錠化元素，混合烙鑄拉拔而成的極微細(xì)混合合金絲線。
[000引本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述W高純銀Ag為主量，即高純銀的質(zhì)量百分含量為 50%~90%，添加次量高純金Au、高純鈕Pd、高純銷Pt及高純錠化總的質(zhì)量百分含量為10% ~50 % ;或者W高純金Au為主量，即高純金的質(zhì)量百分含量為50 %~90 %，添加次量高純銀 Ag、高純鈕Pd、高純銷Pt及高純錠化總的質(zhì)量百分含量為10%~50%。
[0009] 本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)在于:高純銀Ag或高純金Au的純度在99.99% W上，高純鈕Pd、 高純銷Pt及高純錠化的純度在99.9% W上。
[0010] 本發(fā)明還設(shè)及一種制作上述極微細(xì)鍵合混合合金絲的方法，其特征在于:該制作 方法的步驟如下：
[0011] (1)固態(tài)混合:取主量高純銀Ag與次量高純金Au、高純鈕Pd、高純銷Pt、高純錠加， 或者取主量高純金Au與次量高純銀Ag、高純鈕Pd、高純銷Pt、高純錠化于固態(tài)混合；
[0012] (2)烙鑄混合合金母材:將步驟（1)得到的固態(tài)混合物放置于同一單晶連鑄爐的相 蝸內(nèi)抽真空加熱至全部金屬溶化，在液態(tài)混合烙煉均勻后定向凝固、連鑄成8mm混合合金母 材棒；
[001引 （3)拉拔絲材:將步驟(2)得到的8mm混合合金母材棒經(jīng)過大拉、中拉、小拉、細(xì)拉、 微拉工序拉拔成直徑0.01mm~0.03mm的混合合金絲；
[0014] (4)清洗退火:將步驟(3)得到的混合合金絲進(jìn)行清洗、退火、風(fēng)干；
[0015] (5)復(fù)繞分卷:根據(jù)不同用途復(fù)繞分卷，包裝成品。
[0016] 本發(fā)明的有益效果是：區(qū)別于現(xiàn)有鍵合金絲、鍵合銀絲或鍵合銀合金絲W金或銀 為主體，僅添加微量元素；該鍵合混合合金絲是由主次量元素固態(tài)混合、液態(tài)混烙而成的， 具有更好的機(jī)械性能、導(dǎo)電散熱性能和鍵合性能，具備純金線的穩(wěn)定性和可塑性，又具備銀 合金線的高導(dǎo)電性和低成本優(yōu)勢，因而是替代金線和銀合金線的最佳選擇。
【具體實施方式】
[0017] 為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié) 合【具體實施方式】對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體說明。
[0018] 所述混合合金指將各種金屬材料在固態(tài)混合、液態(tài)混烙后所得的合金態(tài)新材料， 也即按前述配比將主量元素與添加的次量元素在固態(tài)混合后放入同一烙鑄爐的相蝸中烙 化，在液態(tài)混合烙煉均勻后冷卻凝固連鑄成混合合金母材;將烙鑄成形的混合合金母材通 過大、中、小、細(xì)、微等道次冷拔成極微細(xì)鍵合混合合金絲;其中極微細(xì)鍵合混合合金絲的直 徑在0.01mm~0.03mm之間。
[0019] 實施例一；
[0020] -種極微細(xì)鍵合混合合金絲，其包括:將主量質(zhì)量百分含量為90 %高純銀Ag添加 次量總的質(zhì)量百分含量為10%的高純金Au、高純鈕Pd、高純銷Pt及高純錠化，或者將主量質(zhì) 量百分含量為90%高純金Au，添加次量總的質(zhì)量百分含量為10%的高純銀Ag、高純鈕Pd、高 純銷Pt及高純錠化，在固態(tài)混合后，放入真空烙鑄爐的相蝸中真空烙化，在液態(tài)混合烙煉均 勻后冷卻凝固、連鑄成混合合金母材棒，經(jīng)大、中、小、細(xì)、微等道次冷拔成直徑0.01mm~ 0.03mm之間的極微細(xì)絲線。
[0021 ]該種極微細(xì)鍵合混合合金絲的制作方法，其步驟如下：
[0022] (1)固態(tài)混合:取主量質(zhì)量百分含量為90 %高純銀Ag與次量總的質(zhì)量百分含量為 10 %的高純金Au、高純鈕Pd、高純銷Pt及高純錠化，或者取主量質(zhì)量百分含量為90 %高純金 Au與次量總的質(zhì)量百分含量為10%高純銀Ag、高純鈕Pd、高純銷Pt及高純錠化在固態(tài)混合 好；
[0023] (2)烙鑄混合合金母材:將步驟（1)得到的固態(tài)混合物放置于單晶連鑄爐的相蝸內(nèi) 抽真空加熱至全部金屬烙化，在液態(tài)混合烙煉均勻后定向凝固、連鑄成8mm混合合金母材 棒；
[0024] (3)拉拔絲材:將步驟(2)得到的8mm混合合金母材棒經(jīng)過大拉、中拉、小拉、細(xì)拉、 微拉等道次拉拔成0.01mm~0.03mm的極微細(xì)混合合金絲；
[0025] (4)清洗退火:將步驟(3)得到的極微細(xì)混合合金絲進(jìn)行清洗、退火、風(fēng)干；
[0026] (5)復(fù)繞分卷:根據(jù)不同用途復(fù)繞分卷，包裝成品。
[0027] 實施例二：
[002引一種極微細(xì)鍵合混合合金絲，其包括:將主量質(zhì)量百分含量為80 %高純銀Ag，添加 次量總的質(zhì)量百分含量為20 %的高純金Au、高純鈕Pd、高純銷Pt及高純錠化，或者將主量質(zhì) 量百分含量為80 %高純金Au，添加次量總的質(zhì)量百分含量為20 %的高純銀Ag、高純鈕Pd、高 純銷Pt及高純錠化，在固態(tài)混合后，放入真空烙鑄爐的相蝸中真空烙化，在液態(tài)混合烙煉均 勻后冷卻凝固、連鑄成混合合金母材棒，經(jīng)大、中、小、細(xì)、微等道次冷拔成直徑0.01mm~ 0.03mm之間的極微細(xì)絲線。
[0029] 該種極微細(xì)鍵合混合合金絲的制作方法，其步驟如下：
[0030] (1)固態(tài)混合:取主量質(zhì)量百分含量為80 %高純銀Ag與次量總的質(zhì)量百分含量為 20 %的高純金Au、高純鈕Pd、高純銷Pt及高純錠化，或者取主量質(zhì)量百分含量為80 %高純金 Au與次量總的質(zhì)量百分含量為20%高純銀Ag、高純鈕Pd、高純銷Pt及高純錠化在固態(tài)混合 好；
[0031] (2)烙鑄混合合金母材:將步驟（1)得到的固態(tài)混合物放置于單晶連鑄爐的相蝸內(nèi) 抽真空加熱至全部金屬烙化，在液態(tài)混合烙煉均勻后定向凝固、連鑄成8mm混合合金母材 棒；
[0032] (3)拉拔絲材:將步驟(2)得到的8mm混合合金母材棒經(jīng)過大拉、中拉、小拉、細(xì)拉、 微拉等道次拉拔成0.01mm~0.03mm的極微細(xì)混合合金絲；
[0033] (4)清洗退火:將步驟(3)得到的極微細(xì)混合合金絲進(jìn)行清洗、退火、風(fēng)干；
[0034] (5)復(fù)繞分卷:根據(jù)不同用途復(fù)繞分卷，包裝成品。
[00；35] 實施例
[0036] -種極微細(xì)鍵合混合合金絲，其包括:將主量質(zhì)量百分含量為70 %高純銀Ag，添加 次量總的質(zhì)量百分含量為30 %的高純金Au、高純鈕Pd、高純銷Pt及高純錠化;或者將主量質(zhì) 量百分含量為70 %高純金Au，添加次量總的質(zhì)量百分含量為30 %的高純銀Ag、高純鈕Pd、高 純銷Pt及高純錠化，在固態(tài)混合后，放入真空烙鑄爐的相蝸中真空烙化，在液態(tài)混合烙煉均 勻后冷卻凝固、連鑄成混合合金母材棒，經(jīng)大、中、小、細(xì)、微等道次冷拔成直徑0.01mm~ 0.03mm之間的極微細(xì)絲線。
[0037] 該種極微細(xì)鍵合混合合金絲的制作方法，其步驟如下：
[003引（1)固態(tài)混合:取主量質(zhì)量百分含量為70 %高純銀Ag與次量總的質(zhì)量百分含量為 30 %的高純金Au、高純鈕Pd、高純銷Pt及高純錠化，或者取主量質(zhì)量百分含量為70 %高純