第七步，成品制备:将检验合格的绝缘覆膜抗腐蚀银合金键合丝产品按照要求进行包装，检验不合格的产品粘贴不合格标签后报废入库。
[0026]实施例2:—种直径为30μπι( 1.2mil，不包含绝缘覆膜厚度)绝缘覆膜抗腐蚀铜合金键合丝，组成键合丝的材料各成分重量百分比为:
Ag(银)用量为0.5%，余量为作为合金基材的Cu(铜)；外层绝缘覆膜材料为热塑性均苯聚酰亚胺树脂。
[0027]其制备方法包括以下步骤:
第一步，选择合金基材:选择达到99.999%以上高纯度的铜金属原料；
第二步，熔铸:根据合金成分百分比，在1300°C下利用N2吹搅保护进行预合金、母合金，在1250°C下进行连续拉铸工艺，恪铸成直径为8 ± 0.3mm的铜合金金属棒；
第三步，拉丝:将铜合金金属棒先通过粗拉设备拉制成直径为1.55mm的合金丝，再通过中拉设备拉制成直径为0.26mm的合金丝(此线径作N2、H2比例为95:5的气氛保护下350°C中间退火处理)，最终利用细拉、超细拉设备拉制成直径为30μπι的铜合金线；
第四步，退火:在温度为500°C的退火设备上对铜合金线进行退火处理，以消除合金线的内应力，使之不产生扭曲、弯曲，调整机械性能断裂力B/L>13gf、延伸率E/L 14-18%;
第五步，覆膜及固化:铜合金线以500mm/min的速度通过温度为320°C的水平浸渍镀膜槽中，水平浸渍镀膜槽中热塑性均苯聚酰亚胺树脂粘度为600-800mPa.s，在合金键合丝的表面覆盖上绝缘覆层材料;然后以同样速度通过UV固化炉进行固化处理，得到绝缘覆膜膜层厚度为0.3μπι的绝缘覆膜抗腐蚀铜合金键合丝；
第六步，产品检验:用放大倍数为250倍的光学显微镜检验覆膜表面情况，观察是否均匀、有无裂纹和杂质；用放线设备检验键合丝的放线和应力情况;用万能材料试验机检验键合丝的机械性能是否符合要求，其要求为:断裂力B/L>13gf、延伸率E/L 14-18%;
第七步，成品制备:将检验合格的绝缘覆膜抗腐蚀铜合金键合丝产品按照要求进行包装，检验不合格的产品粘贴不合格标签后报废入库。
[0028]其中覆膜及固化工序采用以下专用装置:
如图3所示，所述专用装置包括循环槽4以及安装于循环槽4之内并且用于装盛液体绝缘覆膜材料的水平浸渍镀膜槽3，循环槽4的上边沿低于水平浸渍镀膜槽3的上边沿。还包括位于水平浸渍镀膜槽3上方的循环滴液装置7，循环槽4通过循环栗6和循环管8与所述循环滴液装置7相连接。还包括安装在循环槽4右侧的UV固化炉9。还包括安装在循环槽4左侧的放线装置1以及安装在UV固化炉9右侧的收线装置10。放线装置1和收线装置10之间的键合丝2依次经过水平浸渍镀膜槽3的上端口上方和UV固化炉9的固化腔。键合丝2尽量靠近水平浸渍镀膜槽3的上端口。
[0029 ]使用时，在循环滴液装置7中注入粘稠状液体绝缘覆膜材料，液体绝缘覆膜材料连续滴加到水平浸渍镀膜槽3中，并依靠自身表面张力在水平浸渍镀膜槽3的上端口形成凸起于水平浸渍镀膜槽3的上端口边沿的镀膜液5。从放线装置1引出的金属键合丝穿过该凸起于水平浸渍镀膜槽3的上端口边沿的镀膜液5浸渍绝缘覆膜材料后进入UV固化炉9的固化腔进行固化处理，最后缠绕到收线装置10上，完成键合丝覆膜及固化。
[0030]从水平浸渍镀膜槽3的上端口溢出的镀膜液流入循环槽4中，经循环栗6和循环管8回到循环滴液装置7中循环利用。镀膜液量不足以在水平浸渍镀膜槽3的上端口形成凸起于水平浸渍镀膜槽3的上端口边沿的镀膜液5时，向循环滴液装置7中补加粘稠状液体绝缘覆膜材料。
[0031]本发明制备的绝缘覆膜抗腐蚀合金键合丝，可以达到如下技术指标: 实施例1中，绝缘覆膜抗腐蚀银合金丝BL平均值可以达到12.4gf，EL平均值可以达到16.2%;实施例2中，绝缘覆膜抗腐蚀铜丝BL平均值可达15.8gf，EL平均值可以达到17.7%。二者在0.1 mol/L的盐酸水溶液中室温条件下浸泡100小时，膜层均无脱落现象，抗腐蚀性好。从图1和附图2看出JMC层厚度均匀适中，膜层连续，界面良好，未观察到孔洞缺陷及开裂现象。
[0032]所述的熔铸炉、拉丝机、退火炉、键合丝放线设备、万能材料试验机等设备，皆为常规键合丝生产和检验设备，其使用方法也为本领域普通技术人员所知悉。
【主权项】
1.一种绝缘覆膜抗腐蚀合金键合丝，其特征在于:其由内层的合金键合丝和外层的绝缘抗腐蚀高分子覆膜层组成；其中合金键合丝的金属基材包括金、银、铜和铝，用于合金的其它金属包括金、银、铜、招、铀、钯、舒、铭、锇、铱以及稀土元素；其中绝缘覆膜抗腐蚀材料为热塑性聚酰亚胺树脂。2.如权利要求1所述的绝缘覆膜抗腐蚀合金键合丝，其特征在于:所述金属基材的含量占合金键合丝的85?99.9wt% ；余量为所述用于合金的其它金属，余量中稀土元素含量<15ppm;绝缘抗腐蚀高分子覆膜层厚度为0.2?0.8μπι。3.如权利要求2所述的绝缘覆膜抗腐蚀合金键合丝，其特征在于:余量中稀土元素含量3?15ppm04.如权利要求2所述的绝缘覆膜抗腐蚀合金键合丝，其特征在于:作为用于合金的其它金属的金含量为9%，作为用于合金的其它金属的钯含量为3%，作为用于合金的其它金属的铈含量为5ppm，余量为作为合金基材的银。5.如权利要求2所述的绝缘覆膜抗腐蚀合金键合丝，其特征在于:作为用于合金的其它金属的银含量为0.5%，余量为作为合金基材的铜。6.权利要求1或2或3或4或5所述的绝缘覆层抗腐蚀合金键合丝的制备方法，其特征在于包括以下步骤: 1)、合金基材的选择或提纯:选择99.999%以上的高纯基材金属;或利用提纯工艺，使基材金属的纯度达到99.999%以上； 2)、熔铸:将高纯基材金属与所需合金混合，经过预合金、母合金和连续拉铸工艺，熔铸成合金金属棒； 3 )、拉丝:将合金金属棒通过拉丝机拉成要求线径的丝线； 4)、退火； 5)、覆膜及固化:在合金键合丝的表面通过水平浸渍镀膜，覆盖上绝缘覆层材料，并进行UV固化处理。7.如权利要求6所述的绝缘覆层抗腐蚀合金键合丝的制备方法，其特征在于:其中步骤2)熔铸中:根据合金成分百分比，在1000°C?1600°C下利用N2吹搅保护进行预合金、母合金，在1000?1300°C下进行连续拉铸工艺，恪铸成符合直径要求合金金属棒；；其中步骤3)拉丝中，在0.26mm处设置合金丝的半成品退火，退火温度为350-450°C，以减少半成品合金丝中的晶格缺陷，并提高细线径合金丝的拉丝性能； 其中步骤第4)的退火中，成品线径合金丝的退火温度为350-650°C，调整合金丝的机械性能符合相应线径的产品要求。8.如权利要求6所述的绝缘覆层抗腐蚀合金键合丝的制备方法，其特征在于:其中步骤5)覆膜及固化中:合金线以300mm/min?1000mm/min的速度通过温度为300°C?350°C的水平浸渍镀膜槽;水平浸渍镀膜槽中热塑性聚酰亚胺树脂粘度为600mPa.s?lOOOmPa.s，在合金键合丝的表面覆盖上绝缘覆层材料;然后以同样速度通过UV固化炉进行固化处理。9.如权利要求6所述的绝缘覆层抗腐蚀合金键合丝的制备方法，其特征在于其中步骤5)采用以下专用装置进行覆膜及固化:所述专用装置包括循环槽以及安装于循环槽之内用于装盛液体绝缘覆膜材料的水平浸渍镀膜槽，循环槽的上边沿低于水平浸渍镀膜槽的上边沿;所述专用装置还包括位于水平浸渍镀膜槽上方的循环滴液装置，循环槽通过循环栗和循环管与所述循环滴液装置相连接;所述专用装置还包括安装在循环槽右侧的UV固化炉；所述专用装置还包括安装在循环槽左侧的放线装置以及安装在UV固化炉右侧的收线装置；放线装置和收线装置之间的键合丝依次经过水平浸渍镀膜槽的上端口上方和UV固化炉的固化腔。
【专利摘要】本发明公开了一种绝缘覆膜抗腐蚀合金键合丝及其制备方法，其由内层的合金键合丝和外层的绝缘抗腐蚀高分子覆膜层组成；合金键合丝的金属基材包括金、银、铜和铝，用于合金的其它金属包括金、银、铜、铝、铂、钯、钌、铑、锇、铱以及全部稀土元素；绝缘覆膜抗腐蚀材料为热塑性聚酰亚胺树脂。利用覆膜材料隔绝金属与外界环境的接触，提高了键合的可靠性；同时利用合金掺杂的方式，降低了键合丝与基底焊接后二者间原子的扩散速度，改善了二者金属间化合物（IMC）引起的脆性失效问题，进一步提高了键合丝可靠性。
【IPC分类】H01L23/49, H01B7/28, H01B1/02
【公开号】CN105470228
【申请号】CN201510879257
【发明人】林良
【申请人】烟台一诺半导体材料有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年12月5日