)最后退火：拉絲完成后，對銀合金鍵合絲進行最后退火，在退火過程中采用N2 來做為退火氣氛，退火爐有效長度為600_，退火溫度為500°C，退火速率為120m/min;線材 最后退火段的張力設定為0. 5克。
[0044] 最后退火結束后，銀合金鍵合絲經過冷卻到25°C，得到所需的封裝用銀合金鍵合 絲。
[0045] 隨后可對得到的LED封裝用銀合金鍵合絲進行機械檢測和繞線。
[0046] 實施例2
[0047] 本實施例的BSOB，BB0S打線用銀合金鍵合絲按重量計含有：鈀3%，金10. 5%，鈣 29ppm，鐵 26ppm，Cu30ppm，余量為銀。
[0048] 本實施例中，LED封裝用銀合金鍵合絲的制造方法包括下述步驟：
[0049] (1)熔鑄：在銀原料中按上述比例加入鈀、金、鈣和鐵，經過定向連續拉工藝，獲得 直徑為6mm(毫米）的線材；
[0050] 上述銀原料采用純度為99. 99%的銀；
[0051] (2)拉絲：對步驟（1)得到的線材進行拉絲，獲得直徑為23um(微米）的銀合金鍵 合絲；
[0052] 在拉絲過程中，對線材進行一次中間退火，中間退火在拉絲至直徑為0. 0456mm時 進行，在退火過程中采用N2來做為退火氣氛，退火爐有效長度為600_，退火溫度為600°C, 退火速率為l〇〇m/min;
[0053] (3)最后退火：拉絲完成后，對銀合金鍵合絲進行最后退火，在退火過程中采用N2 來做為退火氣氛，退火爐有效長度為600_，退火溫度為480°C，退火速率為100m/min;線材 最后退火段的張力設定為0. 4克
[0054]最后退火結束后，銀合金鍵合絲經過冷卻到20°C，得到所需的封裝用銀合金鍵合 絲。
[0055] 隨后可對得到的LED封裝用銀合金鍵合絲進行機械檢測和繞線。
[0056] 實施例3
[0057] 本實施例的BSOB，BB0S打線用銀合金鍵合絲按重量計含有：鈀2. 3%，金3%，鈣 15ppm，鐵lOppm，銅 26ppm，余量為銀。
[0058] 本實施例中，BSOB、BB0S打線用銀合金鍵合絲的制造方法包括下述步驟：
[0059] (1)熔鑄：在銀原料中按上述比例加入鈀、金、銅、鈣和鐵，經過定向連續拉工藝， 獲得直徑為6mm(毫米）的線材；
[0060] 上述銀原料采用純度為99. 99%的銀；
[0061] (2)拉絲：對步驟（1)得到的線材進行拉絲，獲得直徑為23um(微米）的銀合金鍵 合絲；
[0062] 在拉絲過程中，對線材進行一次中間退火，中間退火在拉絲至直徑為0. 0384mm時 進行，在退火過程中采用N2來做為退火氣氛，退火爐有效長度為600_，退火溫度為580°C, 退火速率為80m/min;
[0063] (3)最后退火：拉絲完成后，對銀合金鍵合絲進行最后退火，在退火過程中采用N2 來做為退火氣氛，退火爐有效長度為600mm，退火溫度為460°C，退火速率為90m/min;線材 最后退火段的張力設定為0. 3克
[0064] 最后退火結束后，銀合金鍵合絲經過冷卻到20°C，得到所需的封裝用銀合金鍵合 絲。
[0065] 隨后可對得到的LED封裝用銀合金鍵合絲進行機械檢測和繞線。
[0066] 對比試騎
[0067] 以上實施例得到的線材都有優良的BSOB、BB0S的打線性能，現以實例1對比市場 同類產品做對比。對比項目包括：BS0B打線性能、EBSD測的的晶體形狀、大小、晶體取向性、 攣晶密度，EL/BL數據。
[0068] BS0B打線性能對比如表1所示。
[0069]
[0070] 表1.BS0B打線斷線頻率比較
[0071] 對實施例1的銀合金鍵合絲的BS0B打線性能、EBSD測的的晶體形狀、大小、晶體 取向性、攣晶密度等進行檢測。
[0072] 從圖la、lb可以看出，本發明銀合金鍵合絲的內部中心區1/3-1/2R的區域內存在 長軸晶，在EBSD的測量方法中，對于任何形狀的晶體，它的軟件都會把此晶體擬合為一個 橢圓，在本發明中，橢圓的長軸和短軸之比大于2. 5時被認為是長軸晶。在本實例中以中心 線為軸心，半徑1/2R范圍內長軸晶面積占總選定面積（1/2R)的比率是64%。
[0073] 晶體的方向與銀合金鍵合絲軸心方向上的夾角小于20度的晶體占總晶體數目的 60% 以上，為 63. 3%。
[0074] 整個線材中的長軸晶和非長軸晶區域內的晶體大小并沒有明顯的區別，其平均晶 體粒徑的大小分別為〇· 762um(中心區，1/2R以內區域）和0· 75um。
[0075] 參考圖2a、2b，兩種線材中的攣晶密度（在EBSD圖中，測得的攣晶的長度與晶體 之間晶界長度以及攣晶長度之和的比值），由于攣晶是一種二維上的面缺陷，準確的表征是 單位體積內的攣晶面積，但只是具有理論意義，很難實際測量，在二維的EBSD圖上，晶界和 攣晶都變現為線條長度，本發明的攣晶密度采用為aAa+b)，其中a為攣晶長度，b為晶界長 度，aAa+b)是一個更適合的實用參數（為攣晶長度占所有界面長度和攣晶長度之比）。圖 中淺色的線條是攣晶體在EBSD上的表現。本發明線材實例1的攣晶密度為29. 8%，同類市 場產品為51. 7%。
[0076] 實例1與市場同類產品的EL、BL數據的分布差距，很顯然本發明的產品其EL是可 以控制在一個更窄的范圍內的。
[0079]表2
[0080] 無金對比例
[0081] 本對比例銀合金鍵合絲配方按重量計含有：鈀3. 0%，8ppm的Ca，余量為銀（未添 加Au)。
[0082] 本對比例中，封裝用銀合金鍵合絲的制造方法包括下述步驟：
[0083] (1)熔鑄：在銀原料中按上述比例加入鈀、鈣，經過定向連續拉工藝，獲得直徑為 8mm(毫米）的線材；
[0084] 上述銀原料采用純度為99. 99%的銀；
[0085] (2)拉絲：對步驟（1)得到的線材進行拉絲，獲得直徑為23um(微米）的銀合金鍵 合絲；
[0086] 在拉絲過程中，對線材進行一次中間退火，中間退火在拉絲至直徑為0. 0877時進 行，在退火過程中采用N2來做為退火氣氛，退火爐有效長度為600_，退火溫度為600°C，退 火速率為90m/min;
[0087] (3)最后退火：拉絲完成后，對銀合金鍵合絲進行最后退火，在退火過程中采用N2 來做為退火氣氛，退火爐有效長度為600_，退火溫度為450°C，退火速率為100m/min;線材 最后退火段的張力設定為0. 3克。
[0088] 最后退火結束后，銀合金鍵合絲經過冷卻到25°C，得到所需的封裝用銀合金鍵合 絲。
[0089] 實施例1和無金對比例在可靠性的差別，主要區別熱沖擊部分。具體老化試驗條 件如表3。試驗封裝形式是LED封裝中的SMD2835，BS0B打線，封裝硅膠采用道康寧0E6650。
[0090]
[0091] 表3.冷熱沖擊試驗方法
[0092] 老化結果如表4所示
[0093]
[0094] 表4.冷熱沖擊試驗結果
[0095] 試驗表明本發明實例1產品相對于無金對比例1，可靠性得到很大提升。在熱沖擊 試驗中實施例1在150cycle完全沒有失效情況，而無金產品的失效率達到了 17. 5%。
[0096] 以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并 不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員 來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保 護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【主權項】
1. 一種用于BBOS、BSOB打線方式的高可靠性銀合金鍵合絲，其特征在于含有重量比 為： 2-4. 0%的Pd， 6. 5-11% 的Au， 85% -90% 的Ag，以及 含量在5-55ppm之間、用以改進線材機械性能的Ca、Fe、Cu、Si中的一種或一種以上的 摻雜元素。2. 根據權利要求1所述的銀合金鍵合絲，其特征在于，所述銀合金鍵合絲具有長軸晶 區，所述長軸晶區位于以線材中心軸線為對稱線，半徑為1/3R~1/2R范圍內的圓柱體內， 其中R為線材的半徑；所述長軸晶區內長軸晶的面積比率占60%以上。3. 根據權利要求1所述的銀合金鍵合絲，其特征在于，所述銀合金鍵合絲是多晶體結 構，這些晶體的[100]方向與銀合金鍵合絲軸心方向的夾角小于20度的晶體占總晶體數目 的60%以上。4. 根據權利要求1所述的銀合金鍵合絲，其特征在于，在長軸晶區內，退火攣晶的密度 小于20%，線材整體退火攣晶密度小于30%。5. 權利要求1~3任意一項所述的銀合金鍵合絲的制造方法，其特征在于，包括下述步 驟： 熔鑄：在銀原料中按事先確定的材料用料比例加入Au、Pd和摻雜元素，經過定向連續 拉工藝，獲得直徑為6~8mm的線材； 拉絲：對熔鑄步驟得到的線材進行拉絲，獲得直徑為18~50um的銀合金鍵合絲粗品； 最后退火：拉絲完成后，對銀合金鍵合絲粗品進行最后退火處理，退火過程采用N2或惰 性氣體來做為退火氣氛，退火爐有效長度為600~800mm，退火溫度為450~550°C，退火速 率為90~130m/min;退火過程中的張力設定保持在0. 2~0. 7g之間； 冷卻：退火后的銀合金鍵合絲經過冷卻到20~30°C，即得到用于BB0S、BS0B打線方式 的高可靠性銀合金鍵合絲。6. 根據權利要求5所述的制造方法，其特征在于，還包括在拉絲步驟中對線材進行一 次中間退火，中間退火在將線材拉絲至直徑為〇. 0633~0. 0384mm時進行，退火過程采用N2 或惰性氣體做為退火氣氛，退火爐有效長度為600~800_，退火溫度為500~610°C，退火 速率為80~120m/min。
【專利摘要】本發明提供一種用于BBOS、BSOB打線方式的高可靠性銀合金鍵合絲及其制造方法，該線材中含有重量比為2-4.0％的Pd、6.5-11％的Au、85％-90％的Ag，還含有濃度在5-55ppm之間、用以改進線材機械性能的Ca、Fe、Cu、Si等添加元素中的一種或多種的組合；存在長軸晶區并且其位于以線材中心軸線為對稱線，半徑為1/3R-1/2R范圍內的圓柱體內。長軸晶的面積比率占60％以上。線材在制造過程中在0.0633～0.0384mm時進行一次中間退火，退火溫度為500～610℃，退火速率為80～120m/min；最后退火溫度為450～550℃，退火速率為90～130m/min；退火過程中的張力設定保持在0.2～0.7g之間。
【IPC分類】C22C5/06, H01L23/49, H01B1/02, C22F1/14
【公開號】CN105296789
【申請號】CN201510785736
【發明人】周振基, 周博軒, 任智
【申請人】汕頭市駿碼凱撒有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年11月13日