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键合铜丝的微合金化

发布时间:2020/7/20 17:47:38 | 点击:16

  键合铜丝中加入的微合金化元素在ppm级,因此主要的强化方式是固溶强化,同时微合金化也有细化晶粒和提高再结晶温度的作用,从而达到了提高铜丝的强度和再结晶温度及改善键合工艺性能的目的。单个元素的添加对丝材的改性效果有限,添加多个元素的复合协调作用可以较好的提高丝材的综合性能。下面介绍国内外键合铜丝微合金化研究进展。

键合铜丝(蓝)

  国外对键合铜丝微合金化技术的研究比较早,涉及到的微合金化元素包含碱土金属、第三主族、第四主族、第五主族、第六主族和过渡族元素等,研究的元素范围广、内容全面。日本在80年代就开始这方面的研究工作,1986 年日本公布专利昭61-099646把微量的Zr、Nb、Pd、Ag、In和Sn等元素中的一-种或两种以上的元素,添加到纯度>4N的高纯铜中,得到的铜丝耐热性能与耐腐蚀性能好,可减少由于再结晶产生的晶粒粗大导致的断裂现象发生。1989 年英国公布专利GB2210061A[32]把的稀土元素和Y元素,以及的Mg、Ca. Ti、Zr、 Hf、Li、 Na、K、Rb和Cs元素中的至少-种,添加到纯铜中,制成的铜丝工作过程中硬化程度可以减小到最低,铜球具有非常低的维氏硬度值,可以达到38,键合球颈部的铜线断裂现象也降低到了非常低的水平。1990年英国公布专利GB2220956 A33]把Si、Al、Cr、 Fe、Mn、Ni、P、Sn、Zn元素中的至少-种, 添加到高纯铜中得到的铜丝具有高温的抗腐蚀性能,减少了由于腐蚀而导致的断线现象的发生。同年,日本专利平2-219248高纯铜中加入平均粒径小于500nm的Al2O3或Cu2O金属氧化物颗粒,也可以有效的增强铜丝强度,大大减少断线率。1991 年,日本专利文献平3-291340把含量为0.1-3ppm的Fe和Ag,以及含量为0.5-400ppm 的Mg加入至高纯铜里,可以改善了铜球的硬度,提升了键合良品率,而且热影响区域也大大减少,有效地防止断线的发生。而且键合铜合金丝形弧能力良好,高温键合能力优越,键合性能稳定。