一种金银合金键合丝及其制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110117733A(43)申请公布日2019.08.13(21)申请号201910363129.1H01L23/49(2006.01)(22)申请日2019.04.30(71)申请人汕头市骏码凯撒有限公司地址515000广东省汕头市龙湖区万吉工业区万吉北街6号A座(72)发明人周振基周博轩于锋波林旭群(74)专利代理机构汕头市潮睿专利事务有限公司44230代理人林天普朱明华(51)Int.Cl.C22C5/06(2006.01)C21D9/52(2006.01)C22F1/02(2006.01)C22F1/14(2006.01)H01L21/48(2006.01)权利要求书1页说明书6页(54)发明名称一种金银合金键合丝及其制造方法(57)摘要一种金银合金键合丝，按重量计含有Au38.5-41.5%，Pd1-3.5%，Pt0.5-1%，微量添加元素30-100ppm，余量为银；所述微量添加元素是In、Co、Ga、Mg、Ca、Ce和Ni中的一种或其中两种以上的组合。本发明还提供上述金银合金键合丝的一种制造方法。本发明的金银合金键合丝具有优异的高可靠性能，抗拉强度高，焊点接合性好，且能降低成本（本发明的金银合金键合丝与含金量60%左右的金合金键合丝相比，原材料成本降低了30%左右，而产品综合性能却相当）。CN110117733ACN110117733A权利要求书1/1页1.一种金银合金键合丝，其特征在于按重量计含有Au38.5-41.5%，Pd1-3.5%，Pt0.5-1%，微量添加元素30-100ppm，余量为银；所述微量添加元素是In、Co、Ga、Mg、Ca、Ce和Ni中的一种或其中两种以上的组合。2.根据权利要求1所述的金银合金键合丝，其特征是：所述微量添加元素含有Ca10-30ppm，Co20-50ppm。3.根据权利要求1所述的金银合金键合丝，其特征是：所述微量添加元素含有Ca10-30ppm，Co20-50ppm，In20-50ppm。4.根据权利要求1所述的金银合金键合丝，其特征是：所述微量添加元素含有Ca10-30ppm，Ce20-40ppm，Co20-40ppm。5.根据权利要求1所述的金银合金键合丝，其特征是：所述微量添加元素含有Ca10-30ppm，Ce20-50ppm。6.权利要求1-5任一项所述的金银合金键合丝的制造方法，其特征在于包括下述步骤：（1）熔铸：按比例将Au、Pd、Pt和微量添加元素加入到银原料中，经过真空熔炼和定向连续引铸工艺，获得直径为6-8毫米的线材；（2）拉丝：对步骤（1）得到的线材进行拉丝，获得直径为0.08-0.5mm的键合丝半成品；（3）对步骤（2）得到键合丝半成品继续进行拉丝，获得直径为15-50um的金银合金键合丝；在拉丝过程中对键合丝半成品进行若干次中间退火，在退火过程中采用N2做为退火气氛，退火炉有效长度为600-2000mm，退火温度为500-800℃，退火速率为30-100m/min；（4）最后退火：步骤（3）拉丝完成后，对金银合金键合丝进行最后退火，在退火过程中采用N2来做为退火气氛，退火炉有效长度为600-1000mm，退火温度为280-750℃，退火速率为60-110m/min；（5）冷却：最后退火结束后，将金银合金键合丝冷却至20-30℃，得到所需的金银合金键合丝。2CN110117733A说明书1/6页一种金银合金键合丝及其制造方法技术领域[0001]本发明涉及IC、LED封装用的键合丝，具体涉及一种金银合金键合丝及其制造方法。背景技术[0002]键合丝（bondingwire，又称键合线）是连接芯片与外部封装基板（substrate）和/或多层线路板（PCB）的主要连接方式。键合丝的发展趋势，其中一个重要方向是金合金线的发展，以进一步降低成本并且保持或提高键合过程的各项性能要求。[0003]传统的由纯金材质制成的金键合丝，其具备优异的化学稳定性和导电导热性能，因而被广泛用作IC内引线。但随着国际金价的不断上涨，金键合丝的价格也一路攀升，导致终端产品的成本过高，不利于企业提高竞争力。除此之外，金键合丝的抗拉强度较低（例如直径20微米的金键合丝，在焊接后，其最高抗拉强度不足5克力），延伸率不容易控制。以上两方面因素成为阻碍金键合丝应用与发展的瓶颈。[0004]为降低成本，不断涌现出各种键合丝，如银合金丝、金合金丝以及镀金银合金键合丝等等，其价格相对较低，也能满足不同客户的不同需求。但有些产品的封装对产品的接合性及抗拉强度要求较高，常规的银合金和金合金线难以满足性能要求。本申请人的在先申请中含金量约60%的金合金键合丝，金含量大，成本过高。发明内容[0005]本发明所要解决的技术问题