專利名稱：一種銅鍵合絲及其制備方法
技術領域：
本發明是屬于半導體材料技術領域，主要涉及的是一種低弧度、低硬度和 具有良好抗氧化性能的銅鍵合絲。
背景技術：
銅鍵合絲與金絲、鋁絲相比具有優良的機械性能、電學性能、熱學性能和
低^i金屬間化合物增長，在很大程度上提高了芯片頻率和可靠性，適應了低成 本、細間距、高引出端元器件封裝的發展。晶片鋁金屬化向銅金屬化的轉變，
使得對于高速器件的新型封裝設計來說，選擇短銅絲鍵合并且間距小于50陶
的銅焊區將在封裝市場上成為倒裝焊接工藝強有力的競爭對手。并且通過采用 新工藝改進后，使銅絲鍵合比金絲鍵合更牢固、更穩定，尤其在大批量的高引
出端、細間距、小焊區的IC封裝工藝中，成為替代金絲的最佳鍵合材料。此外，
電子封裝高性能、多功能、小型化、便攜式發展的趨勢，不但對集成電路的性
能要求在不斷提升，而且對電子封裝密度有了更高的要求，其中包括封裝的 引腳數越來越多；布線節距越來越小；封裝厚度越來越薄；封裝體在基板上所 占的面積比例越來越大；這些都要依靠低弧度、高性能的鍵含絲來實現。但是 對于銅鍵合絲來說，由于其硬度較高，在大規模集成電路封裝中很容易造成基 板損傷。銅鍵合絲相對于鍵合金絲來說，其化學性能活潑較易氧化，從而降低 了電子元器件的可靠性。
發明內容
本發明的目的是克服以上現有技術不足，提供一種具有低弧度、低硬度和 良好抗氧化性的銅鍵合絲。'
本發明的目的是通過以下技術方案實現的
銅鍵合絲材料中各成分重量百分比為La為0.0008 0.002wt%， Ce為 0.001 0.003wt%， Ca為0.002 0.004wt%， Cu為99. 99 99.995%。
制備銅鍵合絲方法，包括以下步驟a、 銅鍵合絲坯料制備，采用定向凝固方法制備銅鍵合絲坯料；
b、 將制備好的坯料進行拉制，其拉制速度為80 200m/min;
c、 銅鍵合絲熱處理過程中采用純度大于99.999%的氫氣加純度大于99.999 0%的惰性氣體對銅鍵合絲進行保護和光亮化處理，其中氫氣的流量為0.6 1.2L /min，惰性氣體的流量為1.0 1.6L/min;
d、 銅鍵合絲的表面抗氧化處理，采用濃度為0.05% 10%的抗氧化劑均勻 涂在銅鍵合絲表面，涂層厚度為0.002 0.012mm，并采用50 150。C熱風將其 吹干；
e、 銅鍵合絲包裝采用充氮包裝，其中氮氣純度為99.999%。 本發明具有以下優點
本發明的銅鍵合絲具有低弧度、低硬度和良好抗氧化性，避免了銅鍵合絲 在常溫下的氧化，使銅絲在常溫下可以長期保存，能夠適應電子封裝高性能、 多功能、小型化、便攜式發展的需求。
具體實施例方式
實施例l:銅鍵合絲材料中各成分重量百分比為La為0.0008X，Ce為0.001 %， Ca為0.002% ， Cu為99.995%。
制備銅鍵合絲方法，包括以下步驟
a、 銅鍵合絲坯料制備，采用定向凝固方法制備銅鍵合絲坯料；
b、 將制備好的坯料進行拉制，其拉制速度為80m/min;
c、 銅鍵合絲熱處理過程中采用純度大于99.999%的氫氣加純度大于99.999 %的惰性氣體對銅鍵合絲進行保護和光亮化處理，其中氫氣的流量為0.6L/ min，惰性氣體的流量為1.0L/min;
d、 銅鍵合絲的表面抗氧化處理，釆用濃度為0.05%的抗氧化劑均勻涂在銅 鍵合絲表面，涂層厚度為0.002mm，并采用5(TC熱風將其吹干；
e、 銅鍵合絲包裝采用充氮包裝，其中氮氣純度為99.999%。 實施例2:銅鍵合絲材料中各成分重量百分比為La為0.001X，Ce為0.0015
%， Ca為0.0025%， Cu為99.994%; 制備銅鍵合絲方法，包括以下步驟a、 銅鍵合絲坯料制備，采用定向凝固方法制備銅鍵合絲坯料；
b、 將制備好的坯料進行拉制，其拉制速度為100m/min;
c、 銅鍵合絲熱處理過程中采用純度大于99.999%的氫氣加純度大于99.999 %的惰性氣體對銅鍵合絲進行保護和光亮化處理，其中氫氣的流量為0.75L/ min，惰性氣體的流量為U5L/min;
d、 銅鍵合絲的表面抗氧化處理，采用濃度為1%的抗氧化劑均勻涂在銅鍵 合絲表面，涂層厚度為0.005mm，并采用80'C熱風將其吹干；
e、 銅鍵合絲包裝采用充氮包裝，其中氮氣純度為99.999%。
實施例3:銅鍵合絲材料中各成分重量百分比為La為0.0012%， Ce為 0.0018%, Ca為0.003%， Cu為99.992%。 制備銅鍵合絲方法，包括以下步驟-
a、 銅鍵合絲坯料制備，采用定向凝固方法制備銅鍵合絲坯料；
b、 將制備好的坯料進行拉制，其拉制速度為120m/min;
c、 銅鍵合絲熱處理過程中采用純度大于99.999%的氫氣加純度大于99.999 %的惰性氣體對銅鍵合絲進行保護和光亮化處理，其中氫氣的流量為0.85L/ min，惰性氣體的流量為1.35L/min;
d、 銅鍵合絲的表面抗氧化處理，采用濃度為1%的抗氧化劑均勻涂在銅鍵 合絲表面，涂層厚度為0.008mm，并采用12(TC熱風將其吹干；
e、 銅鍵合絲包裝采用充氮包裝，其中氮氣純度為99.999%。 實施例4:銅鍵合絲材料中各成分重量百分比為La為0.0018%，Ce為0.002
%， Ca為0.003%， Cu為99.992%。 制備銅鍵合絲方法，包括以下步驟-
a、 銅鍵合絲坯料制備，采用定向凝固方法制備銅鍵合絲坯料；
b、 將制備好的坯料進行拉制，其拉制速度為150m/min;
c、 銅鍵合絲熱處理過程中采用純度大于99.999%的氫氣加純度大于99.999 %的惰性氣體對銅鍵合絲進行保護和光亮化處理，其中氫氣的流量為1.0L/ min，惰性氣體的流量為1.45L/min;
d、 銅鍵合絲的表面抗氧化處理，采用濃度為1%的抗氧化劑均勻涂在銅鍵合絲表面，涂層厚度為0.01mm，并采用13(TC熱風將其吹干；e、銅鍵合絲包裝采用充氮包裝，其中氮氣純度為99.999%。實施例5:銅鍵合絲材料中各成分重量百分比為La為0.002% ，Ce為0.003
%， Ca為0.004%， Cu為99.99%。
制備銅鍵合絲方法，包括以下步驟
a、 銅鍵合絲坯料制備，采用定向凝固方法制備銅鍵合絲坯料；
b、 將制備好的坯料進行拉制，其拉制速度為200m/min;
c、 銅鍵合絲熱處理過程中采用純度大于99.999%的氫氣加純度大于99.999%的惰性氣體對銅鍵合絲進行保護和光亮化處理，其中氫氣的流量為1.2L/min，惰性氣體的流量為1.6L/min;
d、 銅鍵合絲的表面抗氧化處理，采用濃度為1%的抗氧化劑均勻涂在銅鍵合絲表面，涂層厚度為0.012mm，并采用150。C熱風將其吹干；
e、 銅鍵合絲包裝采用充氮包裝，其中氮氣純度為99. 99%。
權利要求
1、一種銅鍵合絲，其特征是銅鍵合絲材料中各成分重量百分比為La為0.0008～0.002wt％，Ce為0.001～0.003wt％，Ca為0.002～0.004wt％，Cu為99.99～99.995％。
2、 一種制備銅鍵合絲方法，其特征是包括以下步驟a、 銅鍵合絲坯料制備，采用定向凝固方法制備銅鍵合絲坯料；b、 將制備好的坯料進行拉制，其拉制速度為80 200m/min;c、 銅鍵合絲熱處理過程中采用純度大于99.999%的氫氣加純度大于99.999 %的惰性氣體對銅鍵合絲進行保護和光亮化處理，其中氫氣的流量為0.6 1.2L /min，惰性氣體的流量為1.0 1.6L/min;d、 銅鍵合絲的表面抗氧化處理，采用濃度為0.05% 10%的苯并三氮脞均 勻涂在銅鍵合絲表面，涂層厚度為0.002 0.012mm，并采用50 150。C熱風將 其吹干；e、 銅鍵合絲包裝采用充氮包裝，其中氮氣純度為99.999%。
全文摘要
本發明公開了一種銅鍵合絲，該銅鍵合絲材料中各成分重量百分比為La為0.0008～0.002wt％，Ce為0.001～0.003wt％，Ca為0.002～0.004wt％，Cu為99.99～99.995％。本發明的銅鍵合絲具有低弧度、低硬度和良好抗氧化性，避免了銅鍵合絲在常溫下的氧化，使銅絲在常溫下可以長期保存，能夠適應電子封裝高性能、多功能、小型化、便攜式發展的需求。
文檔編號C22C9/00GK101487090SQ20081004909
公開日2009年7月22日 申請日期2008年1月17日 優先權日2008年1月17日
發明者呂長春, 呂長江 申請人:濟源優克電子材料有限公司