專利名稱：：一種銀基鍵合絲及其制備方法
技術領域：
：本發明涉及鍵合絲，特別是涉及一種銀基鍵合絲及其制備方法。
背景技術：
：鍵合絲(BondingWires)是一種直徑精細的高拉伸強度金屬絲，是集成電路、半導體分立器件和LED發光管制造過程中必不可少的封裝用內引線。常用的是合金鍵合絲、銅鍵合絲、鋁鍵合絲、金鍵合絲。LED發光管封裝的內引線大多采用直徑為①1550to的高純黃金制成的金鍵合絲，是用純度大于99.999%的高純黃金為基材添加10ppm左右的微量元素，經熔煉、拉絲、退火制成，成本甚高。
發明內容本發明所要解決的一個技術問題是彌補以上現有技術的缺陷，提供一種以銀為基材且具備金鍵合絲性能的銀基鍵合絲，以降低LED封裝的成本。本發明所要解決的另一個技術問題是彌補以上現有技術的缺陷，提供一種以銀為基材且具備金鍵合絲性能的銀基鍵合絲的制備方法，以降低LED封裝的成本。本發明的銀基鍵合絲的技術問題通過以下技術方案予以解決這種銀基鍵合絲，基材為銀線。這種銀基鍵合絲的特點是在所述銀線的表面有金鍍層，金的重量百分比含量為0.518.0%。本發明的銀基鍵合絲的技術問題通過以下進一步的技術方案予以解決所述銀線的純度至少為99.9990%。本發明的銀基鍵合絲的制備方法的技術問題通過以下技術方案予以解決這種銀基復合鍵合絲的制備方法，包括預制銀線、超細拉絲和退火。這種銀基復合鍵合絲的制備方法的特點是-在所述預制銀線的表面制作金鍍層，金的重量百分比含量為0.518.0%。本發明的銀基鍵合絲的制備方法的技術問題通過以下進一步的技術方案予以解決所述金鍍層厚度為0.25Mm，電鍍液為軟金電鍍液，電流的密度為0.255.5A/dm2，銀線的移動速度為2.515.0m/min。所述銀線的純度是將純度為99.000099.9900%的銀塊通過電解提純。所述電解提純的電解液為高純水稀釋的硝酸銀溶液，電流為1.84.2A，電壓為512V,溫度至高為65。C所述預制銀線，包括以下子步驟1)預制銀棒胚料，所述預制銀棒胚料是將純度至少為99.9990%的銀塊以連續鑄造方式預制成①8mm①10mm的圓銀棒胚料；2)熔煉，所述熔煉是將圓銀棒胚料熔煉成單晶銀棒，熔煉溫度為93099(TC,拉伸速度為4.511mm/min，單晶拉伸后銀棒直徑為①35mm，縱橫向的晶粒數分別至多為5個；3)預拉伸，所述預拉伸是將單晶銀棒預拉伸至直徑為O100300陶的銀線；4)固定退火處理，所述固定退火處理是在氮氣保護氣氛中將預拉伸后的銀線進行固定退火處理成預制銀線備用，退火溫度為450500°C，退火時間為2030min。所述超細拉絲是將表面有金鍍層的銀線超細拉伸至直徑為O1550Mm的銀基鍵合絲。所述退火是將拉絲后的銀基鍵合絲進行移動連續退火處理，退火溫度為350500°C，銀基鍵合絲的移動速度為3565米/分鐘。本發明的銀基鍵合絲的制備方法的技術問題通過以下再進一步的技術方案予以解決還包括表面清潔處理，將連續退火處理后的銀基鍵合絲進行表面雜質清除處理，包括以下子步驟；1)采用濃度為12%的酸液進行酸洗，并烘干；2)進行兩次高純水洗；3)進行一次高壓射流洗；4)烘干。還包括繞線，所述繞線是將表面清潔處理后的銀基鍵合絲繞制在巻軸上,繞線張力為215g，繞線速度為5080m/min，線間距為4.55.5mm，分巻長度為3001000m/軸。本發明與現有技術相比的有益效果是本發明的銀基鍵合絲采用常規技術的生產設備，制備成本低廉，材料成本只有金鍵合絲的l/4，而且具有與金鍵合絲相同的焊接性能，采用本發明的銀基鍵合絲焊接的成球特性優秀，可靠性高，其硬度與金鍵合絲的球基本相同。用作LED發光管封裝的內引線，LED發光管亮度、衰減特性及電性能遠優于現有普遍使用于LED封裝的鍵合金絲。具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進一步的說明。實施例1一種直徑為020Mm銀基鍵合絲，基材為純度為99.9995%的銀，在銀的表面有金鍍層，金的重量百分比含量為1.21.6%。其制備方法包括以下步驟(1)提純，所述提純是將純度為99.900(Fo的銀塊電解提純至純度為99.9995%，電解提純用電流為2.53.5A，電壓為69V,溫度至高為65'C;電解液為按h4.5比例的高純水稀釋的硝酸銀溶液，純度為99.9000%的銀塊作為陽極，尺寸約為150mmX50mmX10腿，至少95%體積浸入電解液中，高純銀箔或不銹鋼薄板作為陰極，尺寸為150mmX50mmXlmm，至少95%體積浸入電解液中，待陰極淀積的純度為99.9995%的高純銀約為1.5kg時，更換陰極，將淀積的高純銀用高純水清洗后真空烘干，烘干溫度為260300°C，烘干時間為23小時；(2)預制銀棒胚料，所述預制銀棒胚料是將純度至少為99.999%的銀塊以連續鑄造方式預制成①68mm的圓銀棒胚料；(3)熔煉，在有氮氣氣氛的定向凝固水平連鑄金屬單晶的連鑄室，將99.9995%的高純圓銀棒胚料連續加入，熔煉成單晶銀棒，高頻感應加熱熔煉溫度為930990°C，在完成溶化后進行區域熔煉并保溫，在維持24L/min凈化氮氣流量的連鑄室中進行定向凝固水平單晶連鑄，拉伸速度為4.5llmm/min,單晶拉伸后銀棒直徑為①5mm,縱橫向的晶粒數為l個；(4)預拉伸，在粗拉伸機上將cD5mm的單晶銀棒預拉伸成直徑為O300Mm的銀線；(5)固定退火處理，在氮氣保護氣氛中將預拉伸后的O300Wn的銀線進行固定退火處理，退火溫度為48(TC，退火時間為25min，自然冷卻至室溫；(6)表面鍍金，在固定退火處理后的①300Mm的銀線的表面制作金鍍層，金鍍層厚度為O.5Wn，金的重量百分比含量為1.21.6%，表面鍍金用電鍍液為軟金電鍍液，電流的密度為1.01.25A/dm2，銀線的移動速度為4.25.3m/min;(7)拉絲，采用精密拉伸機將表面鍍金的銀線超細拉伸至直徑為O20Mm的銀基鍵合絲；(8)連續退火處理，將拉絲后的銀基鍵合絲通過連續退火爐進行移動連續退火處理，退火溫度為380。C，銀基鍵合絲的移動速度為65米/分鐘，控制退火后的絲材拉斷力為59克，延展率為1015%;(9)表面清潔處理，將連續退火處理后的銀基鍵合絲進行清除銀基鍵合絲表面雜質處理，包括以下子步驟；1)采用濃度為12%的酸液進行酸洗，并烘干，連續酸洗烘干速度為65m/min;2)進行兩次高純水洗；3)進行一次高壓射流洗；4)烘干；烘干溫度為150。C士10。C;(10)繞線，將表面清潔處理后的銀基鍵合絲繞制在巻軸上，繞線張力為4g，繞線速度為60650m/min，線間距為4.585.22mm,分巻長度為500m/軸。上述成品鍵合絲用作LED發光管封裝的內引線后，拉斷力及推球剪切力與同直徑的現有普遍使用于LED封裝的鍵合金絲測試結果對比表如下-<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表中CPK是工序制程能力系數。其值越高，表明焊線穩定性越好。標準值為1.67實施例l的焊接性能，包括拉斷力、推球剪切力遠優于現有普遍使用于LED封裝的鍵合金絲。實施例2一種直徑為025Mm的銀基鍵合絲，基材為純度為99.9995%的銀，在銀的表面有金鍍層，金的重量百分比含量為810%。其制備方法包括以下步驟-(1)提純，基本同實施例1，區別是提純的銀塊純度為99.9600%;(2)預制銀棒胚料，同實施例l;(3)熔煉，同實施例1;(4)預拉伸，同實施例1;(5)固定退火處理，同實施例l;(6)表面鍍金，基本同實施例1，區別是金鍍層厚度為3.54.0，金的重量百分比含量為810%，表面鍍金用電流的密度為3.04.15A/dm2，銀線的移動速度為4.05.0m/min;(7)拉絲，基本同實施例1，區別是超細拉伸至直徑為025Mffi的銀基鍵合絲；(8)連續退火處理，基本同實施例l，區別是退火溫度為365-C，銀基鍵合絲的移動速度為60米/分鐘；(9)表面清潔處理，同實施例l;(10)繞線，基本同實施例1，區別是繞線張力為6g，線間距為4.865.28mm。上述成品鍵合絲用作LED發光管封裝的內引線后，拉斷力及推球剪切力與同直徑的現有普遍使用于LED封裝的鍵合金絲測試結果對比表如下<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>表中CPK是工序制程能力系數。其值越高，表明焊線穩定性越好。標準值為1.67。實施例2的焊接性能，包括拉斷力、推球剪切力遠優于現有普遍使用于LED封裝的鍵合金絲以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限于這些說明。對于本發明所屬
技術領域：
的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下做出若干等同替代或明顯變型，而且性能或用途相同，則應當視為屬于本發明由所提交的權利要求書確定的保護范圍。權利要求1.一種銀基鍵合絲，基材為銀線，其特征在于在所述銀線的表面有金鍍層，金的重量百分比含量為0.5～18.0％。2.根據權利要求1所述的銀基鍵合絲，其特征在于-所述銀線的純度至少為99.9990%。3.—種銀基鍵合絲的制備方法，包括預制銀線、超細拉絲和退火，其特征在于-在所述預制銀線的表面制作金鍍層，金的重量百分比含量為0.518.0%。4.根據權利要求3所述的銀基鍵合絲的制備方法，其特征在于所述金鍍層厚度為0.25Mm，電鍍液為軟金電鍍液，電流的密度為0.255.5A/dm2，銀線的移動速度為2.515.0m/min。5.根據權利要求3或4所述的銀基鍵合絲的制備方法，其特征在于所述銀線的純度是將純度為99.000099.9900%的銀塊通過電解提純，所述電解提純的電解液為高純水稀釋的硝酸銀溶液，電流為1.84.2A，電壓為512V，溫度至高為65"C。6.根據權利要求5所述的銀基鍵合絲的制備方法，其特征在于所述預制銀線，包括以下子步驟1)預制銀棒胚料，所述預制銀棒胚料是將純度至少為99.9990%的銀塊以連續鑄造方式預制成①8mm①10ram的圓銀棒胚料；2)熔煉，所述熔煉是將圓銀棒胚料熔煉成單晶銀棒，熔煉溫度為93099(TC，拉伸速度為4.5llmm/min，單晶拉伸后銀棒直徑為035mrn，縱橫向的晶粒數分別至多為5個；3)預拉伸，所述預拉伸是將單晶銀棒預拉伸至直徑為O100300Mm的銀線；4)固定退火處理，所述固定退火處理是在氮氣保護氣氛中將預拉伸后的銀線進行固定退火處理成預制銀線備用，退火溫度為450500°C，退火時間為2030min。7.根據權利要求6所述的銀基鍵合絲的制備方法，其特征在于所述超細拉絲是將表面有金鍍層的銀線超細拉伸至直徑為O15~50Wn的銀基鍵合絲。8.根據權利要求7所述的銀基鍵合絲的制備方法，其特征在于-所述退火是將拉絲后的銀基鍵合絲進行移動連續退火處理，退火溫度為35050(TC，銀基鍵合絲的移動速度為3565米/分鐘。9.根據權利要求8所述的銀基鍵合絲的制備方法，其特征在于-還包括表面清潔處理，將連續退火處理后的銀基鍵合絲進行表面雜質清除處理，包括以下子步驟；1)采用濃度為12%的酸液進行酸洗，并烘干；2)進行兩次高純水洗；3)進行一次高壓射流洗；4)烘干。10.根據權利要求9所述的銀基鍵合絲的制備方法，其特征在于:還包括繞線，所述繞線是將表面清潔處理后的銀基鍵合絲繞制在巻軸上，繞線張力為215g，繞線速度為5080m/min，線間距為4.55.5mm，分巻長度為3001000m/軸。全文摘要本發明公開了一種銀基鍵合絲，基材為銀線，其特征在于銀線的表面有金鍍層，金的重量百分比含量為0.5～18.0％。本發明還公開了銀基鍵合絲的制備方法，包括預制銀線、超細拉絲和退火，其特征在于在預制銀線的表面制作金鍍層，金的重量百分比含量為0.5～18.0％。本發明與現有技術相比的有益效果是本發明的銀基鍵合絲采用常規技術的生產設備，制備成本低廉，材料成本只有金鍵合絲的1/4，而且具有與金鍵合絲相同的焊接性能，采用本發明的銀基鍵合絲焊接的成球特性優秀，可靠性高，其硬度與金鍵合絲的球基本相同。用作LED發光管封裝的內引線，LED發光管亮度、衰減特性及電性能遠優于現有普遍使用于LED封裝的鍵合金絲。文檔編號H01L23/48GK101630664SQ20091010866公開日2010年1月20日申請日期2009年7月10日優先權日2009年7月10日發明者李德燊,李必宣,滔林申請人:林滔;李必宣;李德燊