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CN112143932A - 一种铜基钯涂层键合引线及其制作方法 - Google Patents

一种铜基钯涂层键合引线及其制作方法 Download PDF

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CN112143932A CN202010948723.XA CN202010948723A CN112143932A CN 112143932 A CN112143932 A CN 112143932A CN 202010948723 A CN202010948723 A CN 202010948723A CN 112143932 A CN112143932 A CN 112143932A
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Abstract

本发明涉及金属键合丝技术领域，具体是一种铜基钯涂层键合引线及其制作方法，包括步骤一：主材预处理工序；步骤二：合金坯块制作；步骤三：精炼加工处理；步骤四：拉拔处理；步骤五：退火处理；步骤六：拉丝制作；步骤七：镀件预处理作业，步骤七：表面镀钯作业；步骤八：二次退火处理；步骤九：微调拉丝处理；善铜合金键合引线的机械强度，进而缩小铜合金键合引线的线径，进一步保证作业精度。

Description

一种铜基钯涂层键合引线及其制作方法
技术领域
本发明涉及金属键合丝技术领域，具体是一种铜基钯涂层键合引线及其制作方法。
背景技术
铜合金细线单丝直径一般小于1mm，尤其极细线单丝直径可小于0.05mm，广泛应用于电线电缆、电力电子等行业。在芯片封装、特种线缆等领域，极细单丝有助于减小芯片封装体积，或者绞合后有助于提升线缆的耐疲劳性。纯铜细线在高温情况下很容易软化，采用铜合金材料可以有效地提高线材耐高温性及强度。在工业生产中，有大量的移动电气设备例如机器人腕臂，其中的电缆必须具备良好的耐疲劳特性及强度，否则电缆断裂极易造成生产事故。因此改进铜合金线材特性在生产实践中具有重要意义。
中国专利（授权公告号：CN105895186B）公布了一种铜合金细线单丝、铜合金细线及其制作方法和装置，使得提供的铜合金细线单丝具有纳米纤维晶结构，由此得到的铜合金细线具有良好的强度和耐疲劳特性，但是这种技术方法整体的工艺制作较高，线体成型作业成本偏高，不符合现在的金属制作行业的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铜基钯涂层键合引线及其制作方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种铜基钯涂层键合引线，包括铜制合金基件和钯渡层，其特征在于，所述铜合金键合引线以铜制合金为基体，基体表面镀有钯层，所述铜制合金由质量百分含量的以下各组分组成：银1.5%～3%，锂0.003%～0.03%，钙0.0002%～0.002%，铝0.0002%～0.001%，钇0.0005%～0.005%，不可避免的其它杂质元素总量0.0001%～0.001%，余量为铜；所述钯层采用纯度大于99.9999%的钯金属作为材料。
所述钯层的厚度为0.3～0.6μm。
本申请还公布一种铜基钯涂层键合引线的制作方法，包括以下步骤：
步骤一：主材预处理工序；选需要的铜锭和银颗粒，用质量浓度为5%～8%的氢氧化钠水溶液清洗，再用去离子水清洗，烘干，即完成铜锭和银锭和预处理，得到预处理坯料A；
步骤二：合金坯块制作；将上述预处理坯料A中的铜锭投放于真空熔铸炉中，再按照银1.5%～3%，锂0.003%～0.03%，钙0.0002%～0.002%，铝0.0002%～0.001%，钇0.0005%～0.005%质量百分含量投入上配料，其中银为上述预处理坯料A中的银颗粒，锂、钙、铝、钇均为金属粉末，以50℃/min的速度升温至500～600℃，保温30min，再以50℃/min的速度升温至1100～1200℃，保温30min；后续关闭电源，再将合金熔体冷却，得合金坯块B；
步骤三：精炼加工处理；将上述合金坯块B投入至真空下拉连铸炉中，以50℃/min的速度升温至1100～1200℃，持续加热至完全熔化，精炼30min，采用定向凝固的技术方法，下拉得到合金坯块杆C；
步骤四：拉拔处理；将合金坯块杆C，进行拉拔处理，其工作段的圆周角为190°。两凸轮曲线是一样的。两凸轮在主轴上的安装位置其相位角相差180°，当主轴转动一圈时，前后拉拔小车就完成一次前进和返回动作，使材料变形量为70%～90%，达到金属拉丝坯件D；
步骤五：退火处理；用于拉拔后的金属拉丝坯件D进行退火处理，材料整体曝露于退火箱，持续约5～6h；然后再慢慢冷却，退火温度范围为300～600℃，得到二级金属拉丝坯件E；
步骤六：拉丝制作；以30～40℃/min的速度升温至400～450℃，保温5～6h，拉制成直径为2～3mm的铜合金线，再次进行升温处理，升温结束再进行保温作业，再次进行拉丝作业，每次升温处理的温控数值不变，升温速每次递增5～10℃/min，保温时间每次递减20～30min；最终制作成0.05～0.07mm的铜合金拉线F；
步骤七：镀件预处理作业，通过打磨作业对铜合金拉线F的表面进行光滑度处理，再对上述得到道铜合金拉线F进行三次清洗作业，去除铜合金拉线F表面的杂质，得到待镀件拉线G；
步骤七：表面镀钯作业，采用在线电镀设备对上述待镀件拉线G进行表面镀钯，钯层的厚度为0.3～0.6μm，钯层中钯的纯度大于99.9999%，在线镀钯的收线速度为6～10m/min，电流密度为8～10A/dm2，得到预成品H；
步骤八：二次退火处理；用于对拉丝处理后的无氧铜合金杆进行二次退火处理。具体的，用于对拉丝处理后的无氧铜合金杆进行二次退火处理，退火温度范围为300℃～600℃，待处理冷却后得到二级预成品I；
步骤九：微调拉丝处理；对二级预成品I再次进行拉丝处理，从而对铜基钯涂层合金拉线的尺寸进行校准微调，继而得到铜基钯涂层键合引线成品。
作为本发明进一步的方案：所述步骤三与步骤四均要求于真空环境下作业，待真空度高于5×10-2Pa后，充入高纯氩气。
作为本发明进一步的方案：所述步骤五和步骤八中加工后的冷却速度不高于80℃/min。
作为本发明进一步的方案：步骤七中的待镀件拉线G进行三次清洗作业，第一次采用复合酸洗溶液进行清洗，第二次采用乙醇溶液进行清洗，第三次采用去离子水进行清洗，每次清洗时间不低于2min。
作为本发明进一步的方案：复合酸洗溶液的质量百分含量的以下各组分组成：乙酸25～30%、富马酸8～10%、柠檬酸0.6～1.5%、盐酸0.05～0.1%、异丙醇0.05～0.1%、去离子水余量。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
一．就选材而言，本申请以铜制合金为基础材料，以铜作为基本金属合金主体，以银作为辅助材料，从而可以提高其机械性能,使晶粒细化，再加入少量锂、钙、铝、钇配置，能够提高铜合金键合引线的抗拉和抗氧化性能，改善铜合金键合引线的机械强度，进而缩小铜合金键合引线的线径，有效解决传统键合引线的价格昂贵、表面易氧化、键合性能差、易出现拉拔断线的问题。
二．就制作工艺而言，本申请设计先进拉拔处理后，再通过退火处理，提高其延展性，在进行拉丝制作时，本申请通过往复式的升温处理-拉丝延展的方式，以层层递进的方法提高其作业的效果，从而提高其拉丝效果。
三．本申请在镀钯作业前，设计先对待镀件拉线进行表面光滑作业和清洗作业，减少镀钯表面不平整的作业风险，在成品完成前，再次进行拉线的尺寸进行校准微调，从而进一步保证作业精度。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，以示出符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。同时，这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。
图1为本发明的作业流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或同种要素。
显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
一种铜基钯涂层键合引线，包括铜制合金基件和钯渡层，其特征在于，所述铜合金键合引线以铜制合金为基体，基体表面镀有钯层，所述铜制合金由质量百分含量的以下各组分组成：银2.25%，锂0.015%，钙0.0012%，铝0.008%，钇0.003%，余量为铜；所述钯层采用纯度大于99.9999%的钯金属作为材料。本实施例钯层的厚度为0.45μm。
请参阅图1，一种铜基钯涂层键合引线的制作方法，包括以下步骤：
步骤一：主材预处理工序；选需要的铜锭和银颗粒，用质量浓度为5%～8%的氢氧化钠水溶液清洗，再用去离子水清洗，烘干，即完成铜锭和银锭和预处理，得到预处理坯料A；
步骤二：合金坯块制作；将上述预处理坯料A中的铜锭投放于真空熔铸炉中，再按照银2.25%，锂0.015%，钙0.0012%，铝0.008%，钇0.003%质量百分含量投入上配料，其中银为上述预处理坯料A中的银颗粒，锂、钙、铝、钇均为金属粉末，于真空环境下作业，待真空度高于5×10-2Pa后，充入高纯氩气；以50℃/min的速度升温至550℃，保温30min，再以50℃/min的速度升温至1150℃，保温30min；后续关闭电源，再将合金熔体冷却，得合金坯块B；
步骤三：精炼加工处理；将上述合金坯块B投入至真空下拉连铸炉中，于真空环境下作业，待真空度高于5×10-2Pa后，充入高纯氩气；以50℃/min的速度升温至1150℃，持续加热至完全熔化，精炼30min，采用定向凝固的技术方法，下拉得到合金坯块杆C；
步骤四：拉拔处理；将合金坯块杆C，进行拉拔处理，其工作段的圆周角为190°。两凸轮曲线是一样的。两凸轮在主轴上的安装位置其相位角相差180°，当主轴转动一圈时，前后拉拔小车就完成一次前进和返回动作，使材料变形量为70%～90%，达到金属拉丝坯件D；
步骤五：退火处理；用于拉拔后的金属拉丝坯件D进行退火处理，材料整体曝露于退火箱，持续约5～6h；然后再慢慢冷却，冷却速度不高于80℃/min，退火温度范围为300～600℃，得到二级金属拉丝坯件E；
步骤六：拉丝制作；以30～40℃/min的速度升温至400～450℃，保温5～6h，拉制成直径为2～3mm的铜合金线，再次进行升温处理，升温结束再进行保温作业，再次进行拉丝作业，每次升温处理的温控数值不变，升温速每次递增8℃/min，保温时间每次递减25min；最终制作成0.05～0.07mm的铜合金拉线F；
步骤七：镀件预处理作业，通过打磨作业对铜合金拉线F的表面进行光滑度处理，再对上述得到道铜合金拉线F进行三次清洗作业，去除铜合金拉线F表面的杂质，第一次采用复合酸洗溶液进行清洗，第二次采用乙醇溶液进行清洗，第三次采用去离子水进行清洗，每次清洗时间不低于2min，得到待镀件拉线G；
步骤七：表面镀钯作业，采用在线电镀设备对上述待镀件拉线G进行表面镀钯，钯层的厚度为0.45μm，钯层中钯的纯度大于99.9999%，在线镀钯的收线速度为6～10m/min，电流密度为9.2A/dm2，得到预成品H；
步骤八：二次退火处理；用于对拉丝处理后的无氧铜合金杆进行二次退火处理。具体的，用于对拉丝处理后的无氧铜合金杆进行二次退火处理，退火温度范围为300℃～600℃，待处理冷却后得到二级预成品I，冷却速度不高于80℃/min；
步骤九：微调拉丝处理；对二级预成品I再次进行拉丝处理，从而对铜基钯涂层合金拉线的尺寸进行校准微调，继而得到铜基钯涂层键合引线成品。
实施例二：
一种铜基钯涂层键合引线，包括铜制合金基件和钯渡层，其特征在于，所述铜合金键合引线以铜制合金为基体，基体表面镀有钯层，所述铜制合金由质量百分含量的以下各组分组成：银1.5%，锂0.003%，钙0.0002%，铝0.0002%，钇0.0005%，余量为铜；所述钯层采用纯度大于99.9999%的钯金属作为材料。本实施例设计钯层的厚度为0.3μm。
请参阅图1，一种铜基钯涂层键合引线的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：主材预处理工序；选需要的铜锭和银颗粒，用质量浓度为5%～8%的氢氧化钠水溶液清洗，再用去离子水清洗，烘干，即完成铜锭和银锭和预处理，得到预处理坯料A；
步骤二：合金坯块制作；将上述预处理坯料A中的铜锭投放于真空熔铸炉中，再按照银1.5%，锂0.003%，钙0.0002%，铝0.0002%，钇0.0005%质量百分含量投入上配料，其中银为上述预处理坯料A中的银颗粒，锂、钙、铝、钇均为金属粉末，于真空环境下作业，待真空度高于5×10-2Pa后，充入高纯氩气；以50℃/min的速度升温至500℃，保温30min，再以50℃/min的速度升温至1100℃，保温30min；后续关闭电源，再将合金熔体冷却，得合金坯块B；
步骤三：精炼加工处理；将上述合金坯块B投入至真空下拉连铸炉中，于真空环境下作业，待真空度高于5×10-2Pa后，充入高纯氩气；以50℃/min的速度升温至1100℃，持续加热至完全熔化，精炼30min，采用定向凝固的技术方法，下拉得到合金坯块杆C；
步骤四：拉拔处理；将合金坯块杆C，进行拉拔处理，其工作段的圆周角为190°。两凸轮曲线是一样的。两凸轮在主轴上的安装位置其相位角相差180°，当主轴转动一圈时，前后拉拔小车就完成一次前进和返回动作，使材料变形量为70%～90%，达到金属拉丝坯件D；
步骤五：退火处理；用于拉拔后的金属拉丝坯件D进行退火处理，材料整体曝露于退火箱，持续约5h；然后再慢慢冷却，冷却速度不高于80℃/min，退火温度范围为400℃，得到二级金属拉丝坯件E；
步骤六：拉丝制作；以30℃/min的速度升温至400℃，保温5h，拉制成直径为2～3mm的铜合金线，再次进行升温处理，升温结束再进行保温作业，再次进行拉丝作业，每次升温处理的温控数值不变，升温速每次递增5℃/min，保温时间每次递减20min；最终制作成0.05～0.07mm的铜合金拉线F；
步骤七：镀件预处理作业，通过打磨作业对铜合金拉线F的表面进行光滑度处理，再对上述得到道铜合金拉线F进行三次清洗作业，去除铜合金拉线F表面的杂质，第一次采用复合酸洗溶液进行清洗，第二次采用乙醇溶液进行清洗，第三次采用去离子水进行清洗，每次清洗时间不低于2min，得到待镀件拉线G；
步骤七：表面镀钯作业，采用在线电镀设备对上述待镀件拉线G进行表面镀钯，钯层的厚度为0.3μm，钯层中钯的纯度大于99.9999%，在线镀钯的收线速度为6～10m/min，电流密度为8.25A/dm2，得到预成品H；
步骤八：二次退火处理；用于对拉丝处理后的无氧铜合金杆进行二次退火处理。具体的，用于对拉丝处理后的无氧铜合金杆进行二次退火处理，退火温度范围为400℃，待处理冷却后得到二级预成品I，冷却速度不高于80℃/min；
步骤九：微调拉丝处理；对二级预成品I再次进行拉丝处理，从而对铜基钯涂层合金拉线的尺寸进行校准微调，继而得到铜基钯涂层键合引线成品。
实施例三：
一种铜基钯涂层键合引线，包括铜制合金基件和钯渡层，其特征在于，所述铜合金键合引线以铜制合金为基体，基体表面镀有钯层，所述铜制合金由质量百分含量的以下各组分组成：银2%，锂0.005%，钙0.0003%，铝0.0003%，钇0.0006%，余量为铜；所述钯层采用纯度大于99.9999%的钯金属作为材料。本实施例设计钯层的厚度为0.4μm。
请参阅图1，一种铜基钯涂层键合引线的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：主材预处理工序；选需要的铜锭和银颗粒，用质量浓度为5%～8%的氢氧化钠水溶液清洗，再用去离子水清洗，烘干，即完成铜锭和银锭和预处理，得到预处理坯料A；
步骤二：合金坯块制作；将上述预处理坯料A中的铜锭投放于真空熔铸炉中，再按照银2%，锂0.005%，钙0.0003%，铝0.0003%，钇0.0006%，质量百分含量投入上配料，其中银为上述预处理坯料A中的银颗粒，锂、钙、铝、钇均为金属粉末，于真空环境下作业，待真空度高于5×10-2Pa后，充入高纯氩气；以50℃/min的速度升温至500℃，保温30min，再以50℃/min的速度升温至1150℃，保温30min；后续关闭电源，再将合金熔体冷却，得合金坯块B；
步骤三：精炼加工处理；将上述合金坯块B投入至真空下拉连铸炉中，于真空环境下作业，待真空度高于5×10-2Pa后，充入高纯氩气；以50℃/min的速度升温至1150℃，持续加热至完全熔化，精炼30min，采用定向凝固的技术方法，下拉得到合金坯块杆C；
步骤四：拉拔处理；将合金坯块杆C，进行拉拔处理，其工作段的圆周角为190°。两凸轮曲线是一样的。两凸轮在主轴上的安装位置其相位角相差180°，当主轴转动一圈时，前后拉拔小车就完成一次前进和返回动作，使材料变形量为70%～90%，达到金属拉丝坯件D；
步骤五：退火处理；用于拉拔后的金属拉丝坯件D进行退火处理，材料整体曝露于退火箱，持续约5h；然后再慢慢冷却，冷却速度不高于80℃/min，退火温度范围为400℃，得到二级金属拉丝坯件E；
步骤六：拉丝制作；以30℃/min的速度升温至450℃，保温5h，拉制成直径为2～3mm的铜合金线，再次进行升温处理，升温结束再进行保温作业，再次进行拉丝作业，每次升温处理的温控数值不变，升温速每次递增5℃/min，保温时间每次递减20min；最终制作成0.05～0.07mm的铜合金拉线F；
步骤七：镀件预处理作业，通过打磨作业对铜合金拉线F的表面进行光滑度处理，再对上述得到道铜合金拉线F进行三次清洗作业，去除铜合金拉线F表面的杂质，第一次采用复合酸洗溶液进行清洗，第二次采用乙醇溶液进行清洗，第三次采用去离子水进行清洗，每次清洗时间不低于2min，得到待镀件拉线G；
清洁时，进行三次清洗作业，第一次采用复合酸洗溶液进行清洗，第二次采用乙醇溶液进行清洗，第三次采用去离子水进行清洗，每次清洗时间不低于2min。复合酸洗溶液的质量采用25%的乙酸、8%的富马酸、0.6%的柠檬酸、0.05%的盐酸、0.05%的异丙醇组成以及余量比例的去离子水配置而成。
步骤七：表面镀钯作业，采用在线电镀设备对上述待镀件拉线G进行表面镀钯，钯层的厚度为0.3μm，钯层中钯的纯度大于99.9999%，在线镀钯的收线速度为6～10m/min，电流密度为8.75A/dm2，得到预成品H；
步骤八：二次退火处理；用于对拉丝处理后的无氧铜合金杆进行二次退火处理。具体的，用于对拉丝处理后的无氧铜合金杆进行二次退火处理，退火温度范围为400℃，待处理冷却后得到二级预成品I，冷却速度不高于80℃/min；
步骤九：微调拉丝处理；对二级预成品I再次进行拉丝处理，从而对铜基钯涂层合金拉线的尺寸进行校准微调，继而得到铜基钯涂层键合引线成品。
实施例四：
一种铜基钯涂层键合引线，包括铜制合金基件和钯渡层，其特征在于，所述铜合金键合引线以铜制合金为基体，基体表面镀有钯层，所述铜制合金由质量百分含量的以下各组分组成：银3%，锂0.03%，钙0.002%，铝0.001%，钇0.005%，余量为铜；所述钯层采用纯度大于99.9999%的钯金属作为材料。本实施例设计钯层的厚度为0.6μm。
请参阅图1，一种铜基钯涂层键合引线的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：主材预处理工序；选需要的铜锭和银颗粒，用质量浓度为5%～8%的氢氧化钠水溶液清洗，再用去离子水清洗，烘干，即完成铜锭和银锭和预处理，得到预处理坯料A；
步骤二：合金坯块制作；将上述预处理坯料A中的铜锭投放于真空熔铸炉中，再按照银3%，锂0.03%，钙0.002%，铝0.001%，钇0.005%质量百分含量投入上配料，其中银为上述预处理坯料A中的银颗粒，锂、钙、铝、钇均为金属粉末，于真空环境下作业，待真空度高于5×10- 2Pa后，充入高纯氩气；以50℃/min的速度升温至600℃，保温30min，再以50℃/min的速度升温至1200℃，保温30min；后续关闭电源，再将合金熔体冷却，得合金坯块B；
步骤三：精炼加工处理；将上述合金坯块B投入至真空下拉连铸炉中，于真空环境下作业，待真空度高于5×10-2Pa后，充入高纯氩气；以50℃/min的速度升温至1200℃，持续加热至完全熔化，精炼30min，采用定向凝固的技术方法，下拉得到合金坯块杆C；
步骤四：拉拔处理；将合金坯块杆C，进行拉拔处理，其工作段的圆周角为190°。两凸轮曲线是一样的。两凸轮在主轴上的安装位置其相位角相差180°，当主轴转动一圈时，前后拉拔小车就完成一次前进和返回动作，使材料变形量为70%～90%，达到金属拉丝坯件D；
步骤五：退火处理；用于拉拔后的金属拉丝坯件D进行退火处理，材料整体曝露于退火箱，持续约6h；然后再慢慢冷却，冷却速度不高于80℃/min，退火温度范围为300～600℃，得到二级金属拉丝坯件E；
步骤六：拉丝制作；以40℃/min的速度升温至450℃，保温5～6h，拉制成直径为2～3mm的铜合金线，再次进行升温处理，升温结束再进行保温作业，再次进行拉丝作业，每次升温处理的温控数值不变，升温速每次递增10℃/min，保温时间每次递减30min；最终制作成0.05～0.07mm的铜合金拉线F；
步骤七：镀件预处理作业，通过打磨作业对铜合金拉线F的表面进行光滑度处理，再对上述得到道铜合金拉线F进行三次清洗作业，去除铜合金拉线F表面的杂质，第一次采用复合酸洗溶液进行清洗，第二次采用乙醇溶液进行清洗，第三次采用去离子水进行清洗，每次清洗时间不低于2min，得到待镀件拉线G；
步骤七：表面镀钯作业，采用在线电镀设备对上述待镀件拉线G进行表面镀钯，钯层的厚度为0.6μm，钯层中钯的纯度大于99.9999%，在线镀钯的收线速度为6～10m/min，电流密度为10A/dm2，得到预成品H；
步骤八：二次退火处理；用于对拉丝处理后的无氧铜合金杆进行二次退火处理。具体的，用于对拉丝处理后的无氧铜合金杆进行二次退火处理，退火温度范围为300℃～600℃，待处理冷却后得到二级预成品I，冷却速度不高于80℃/min；
步骤九：微调拉丝处理；对二级预成品I再次进行拉丝处理，从而对铜基钯涂层合金拉线的尺寸进行校准微调，继而得到铜基钯涂层键合引线成品。
本发明的工作原理是：
就选材而言，本申请以铜制合金为基础材料，以铜作为基本金属合金主体，以银作为辅助材料，从而可以提高其机械性能,使晶粒细化，再加入少量锂、钙、铝、钇配置，能够提高铜合金键合引线的抗拉和抗氧化性能，改善铜合金键合引线的机械强度，进而缩小铜合金键合引线的线径，有效解决传统键合引线的价格昂贵、表面易氧化、键合性能差、易出现拉拔断线的问题。
就制作工艺而言，本申请设计先进拉拔处理后，再通过退火处理，提高其延展性，在进行拉丝制作时，本申请通过往复式的升温处理-拉丝延展的方式，以层层递进的方法提高其作业的效果，从而提高其拉丝效果。
本申请还在镀钯作业前，设计先对待镀件拉线进行表面光滑作业和清洗作业，减少镀钯表面不平整的作业风险，在成品完成前，再次进行拉线的尺寸进行校准微调，从而进一步保证作业精度。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种铜基钯涂层键合引线，包括铜制合金基件和钯渡层，其特征在于，铜合金键合引线以铜制合金为基体，基体表面镀有钯层，所述铜制合金由质量百分含量的以下各组分组成：银1.5%～3%，锂0.003%～0.03%，钙0.0002%～0.002%，铝0.0002%～0.001%，钇0.0005%～0.005%，不可避免的其它杂质元素总量0.0001%～0.001%，余量为铜；所述钯层采用纯度大于99.9999%的钯金属作为材料。
2.根据权利要求1所述的铜基钯涂层键合引线，其特征在于，所述钯层的厚度为0.3～0.6μm。
3.一种铜基钯涂层键合引线的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：主材预处理工序；选需要的铜锭和银颗粒，用质量浓度为5%～8%的氢氧化钠水溶液清洗，再用去离子水清洗，烘干，即完成铜锭和银锭和预处理，得到预处理坯料A；
步骤二：合金坯块制作；将上述预处理坯料A中的铜锭投放于真空熔铸炉中，再按照银1.5%～3%，锂0.003%～0.03%，钙0.0002%～0.002%，铝0.0002%～0.001%，钇0.0005%～0.005%质量百分含量投入上配料，其中银为上述预处理坯料A中的银颗粒，锂、钙、铝、钇均为金属粉末，以50℃/min的速度升温至500～600℃，保温30min，再以50℃/min的速度升温至1100～1200℃，保温30min；后续关闭电源，再将合金熔体冷却，得合金坯块B；
步骤三：精炼加工处理；将上述合金坯块B投入至真空下拉连铸炉中，以50℃/min的速度升温至1100～1200℃，持续加热至完全熔化，精炼30min，采用定向凝固的技术方法，下拉得到合金坯块杆C；
步骤四：拉拔处理；将合金坯块杆C，进行拉拔处理，其工作段的圆周角为190°；两凸轮曲线是一样的；两凸轮在主轴上的安装位置其相位角相差180°，当主轴转动一圈时，前后拉拔小车就完成一次前进和返回动作，使材料变形量为70%～90%，达到金属拉丝坯件D；
步骤五：退火处理；用于拉拔后的金属拉丝坯件D进行退火处理，材料整体曝露于退火箱，持续约5～6h；然后再慢慢冷却，退火温度范围为300～600℃，得到二级金属拉丝坯件E；
步骤六：拉丝制作；以30～40℃/min的速度升温至400～450℃，保温5～6h，拉制成直径为2～3mm的铜合金线，再次进行升温处理，升温结束再进行保温作业，再次进行拉丝作业，每次升温处理的温控数值不变，升温速每次递增5～10℃/min，保温时间每次递减20～30min；最终制作成0.05～0.07mm的铜合金拉线F；
步骤七：镀件预处理作业，通过打磨作业对铜合金拉线F的表面进行光滑度处理，再对上述得到道铜合金拉线F进行三次清洗作业，去除铜合金拉线F表面的杂质，得到待镀件拉线G；
步骤七：表面镀钯作业，采用在线电镀设备对上述待镀件拉线G进行表面镀钯，钯层的厚度为0.3～0.6μm，钯层中钯的纯度大于99.9999%，在线镀钯的收线速度为6～10m/min，电流密度为8～10A/dm2，得到预成品H；
步骤八：二次退火处理；用于对拉丝处理后的无氧铜合金杆进行二次退火处理；具体的，用于对拉丝处理后的无氧铜合金杆进行二次退火处理，退火温度范围为300℃～600℃，待处理冷却后得到二级预成品I；
步骤九：微调拉丝处理；对二级预成品I再次进行拉丝处理，从而对铜基钯涂层合金拉线的尺寸进行校准微调，继而得到铜基钯涂层键合引线成品。
4.根据权利要求3所述的铜基钯涂层键合引线的制作方法，其特征在于，所述步骤三与步骤四均要求于真空环境下作业，待真空度高于5×10-2Pa后，充入高纯氩气。
5.根据权利要求3所述的铜基钯涂层键合引线的制作方法，其特征在于，所述步骤五和步骤八中加工后的冷却速度不高于80℃/min。
6.根据权利要求3所述的铜基钯涂层键合引线的制作方法，其特征在于，步骤七中的待镀件拉线G进行三次清洗作业，第一次采用复合酸洗溶液进行清洗，第二次采用乙醇溶液进行清洗，第三次采用去离子水进行清洗，每次清洗时间不低于2min。
7.根据权利要求6所述的铜基钯涂层键合引线的制作方法，其特征在于，复合酸洗溶液的质量百分含量的以下各组分组成：乙酸25～30%、富马酸8～10%、柠檬酸0.6～1.5%、盐酸0.05～0.1%、异丙醇0.05～0.1%、去离子水余量。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115011835A (zh) * 2022-06-13 2022-09-06 上杭县紫金佳博电子新材料科技有限公司 一种镀银键合铜丝及其制备方法、应用
CN117230415A (zh) * 2023-01-17 2023-12-15 合肥中晶新材料有限公司 一种半导体封装用键合铜钯合金丝及其制作方法和应用

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63250357A (ja) * 1987-04-08 1988-10-18 Nitto Chem Ind Co Ltd クロルベンゾニトリル類の製造方法
CN1774389A (zh) * 2003-04-17 2006-05-17 景垣实业株式会社 纳米结构的金属－碳复合材料及其制备方法
KR20070066968A (ko) * 2005-12-22 2007-06-27 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 내응력완화 특성이 우수한 구리 합금
CN101171349A (zh) * 2005-06-08 2008-04-30 株式会社神户制钢所 铜合金、铜合金板及其制造方法
CN101979689A (zh) * 2010-11-16 2011-02-23 蔡元华 键合铜线及其制备方法
US20140376352A1 (en) * 2013-06-24 2014-12-25 Seagate Technology Llc Materials for near field transducers, near field tranducers containing same, and methods of forming
CN104797662A (zh) * 2012-07-13 2015-07-22 哈佛学院 基于含金属的化合物的光滑面
CN108137417A (zh) * 2015-09-29 2018-06-08 宾夕法尼亚州立大学研究基金会 冷烧结陶瓷及复合材料
CN108231600A (zh) * 2017-12-30 2018-06-29 安徽晋源铜业有限公司 一种封装用键合铜线的加工方法
CN109266874A (zh) * 2018-09-19 2019-01-25 河南大仑电子科技有限公司 一种铜合金键合引线及其制备方法
CN110718525A (zh) * 2019-10-22 2020-01-21 烟台一诺电子材料有限公司 一种绝缘抗腐蚀无机非晶镀层键合丝及其制备方法
CN111057971A (zh) * 2019-12-23 2020-04-24 深圳金斯达应用材料有限公司 一种微合金高精度铜合金电子材料及其制备方法

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63250357A (ja) * 1987-04-08 1988-10-18 Nitto Chem Ind Co Ltd クロルベンゾニトリル類の製造方法
CN1774389A (zh) * 2003-04-17 2006-05-17 景垣实业株式会社 纳米结构的金属－碳复合材料及其制备方法
CN101171349A (zh) * 2005-06-08 2008-04-30 株式会社神户制钢所 铜合金、铜合金板及其制造方法
KR20070066968A (ko) * 2005-12-22 2007-06-27 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 내응력완화 특성이 우수한 구리 합금
CN101979689A (zh) * 2010-11-16 2011-02-23 蔡元华 键合铜线及其制备方法
CN104797662A (zh) * 2012-07-13 2015-07-22 哈佛学院 基于含金属的化合物的光滑面
US20140376352A1 (en) * 2013-06-24 2014-12-25 Seagate Technology Llc Materials for near field transducers, near field tranducers containing same, and methods of forming
CN108137417A (zh) * 2015-09-29 2018-06-08 宾夕法尼亚州立大学研究基金会 冷烧结陶瓷及复合材料
CN108231600A (zh) * 2017-12-30 2018-06-29 安徽晋源铜业有限公司 一种封装用键合铜线的加工方法
CN109266874A (zh) * 2018-09-19 2019-01-25 河南大仑电子科技有限公司 一种铜合金键合引线及其制备方法
CN110718525A (zh) * 2019-10-22 2020-01-21 烟台一诺电子材料有限公司 一种绝缘抗腐蚀无机非晶镀层键合丝及其制备方法
CN111057971A (zh) * 2019-12-23 2020-04-24 深圳金斯达应用材料有限公司 一种微合金高精度铜合金电子材料及其制备方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115011835A (zh) * 2022-06-13 2022-09-06 上杭县紫金佳博电子新材料科技有限公司 一种镀银键合铜丝及其制备方法、应用
CN117230415A (zh) * 2023-01-17 2023-12-15 合肥中晶新材料有限公司 一种半导体封装用键合铜钯合金丝及其制作方法和应用
CN117230415B (zh) * 2023-01-17 2024-03-19 合肥中晶新材料有限公司 一种半导体封装用键合铜钯合金丝及其制作方法和应用

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