CN109266874A - 一种铜合金键合引线及其制备方法 - Google Patents

一种铜合金键合引线及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种铜合金键合引线及其制备方法，所述铜合金键合引线以铜基合金为基体，基体表面镀有钯层，所述铜基合金包括以下原料：铜、银、镁、金、铈；所述铜合金键合引线的制备方法包括以下步骤：S1、原料的预处理；S2、合金坯料的制备；S3、合金棒的制备；S4、初拉制；S5、中拉制；S6、终拉制；S7、表面清洗：第一次用复合酸洗液洗，第二次用去离子水洗，第三次用复合酸洗液洗，第四次用乙醇‑水混合溶液洗；S8、表面镀钯；S9、微细拉制；S10、热处理；S11、复绕分装。本发明提出的铜合金键合引线，生产成本低、表面清洗效果好、对铜合金的腐蚀性小、不易发生断线。

Description

一种铜合金键合引线及其制备方法
技术领域
本发明涉及金属键合丝技术领域，尤其涉及一种铜合金键合引线及其制备方法。
背景技术
引线键合是一种使用细金属线，利用热、压力、超声波能量使金属引线与基板焊盘紧密焊合，实现芯片与基板间的电气互连和芯片间的信息互通，是微电子领域常用的封装材料。早期的键合引线多由纯金制成，或为纯银镀金键合引线。但随着黄金资源的日益稀缺，黄金价格持续攀升，纯金键合引线的生产成本较高，相比之下纯银镀金键合引线的成本相对较低，但纯银镀金引线在LED、COB以及多引脚集成电路封装技术中，常会出现氧化、材料偏硬、一焊点滑球、二焊点线尾过长、拉拔断线问题。基于现有技术中存在的不足，本发明提出一种铜合金键合引线及其制备方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有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，而提出的一种铜合金键合引线及其制备方法。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种铜合金键合引线，所述铜合金键合引线以铜基合金为基体，基体表面镀有钯层，钯层的厚度为0.3～0.6μm，所述钯层中钯的纯度大于99.9999％，所述铜基合金包括以下重量份的原料：铜82～88份、银2～4份、镁0.4～0.8份、金0.2～0.5份、铈1～3份。
本发明还提出了一种铜合金键合引线的制备方法，包括以下步骤：
S1、原料的预处理：选取铜锭和银锭，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；
S2、合金坯料的制备：按照重量铜82～88份、银2～4份、镁0.4～0.8份、金0.2～0.5份、铈1～3份准备原料，所述铜为步骤S1预处理后的铜锭，所述银为步骤S1预处理后的银锭，并将准备的银锭、镁、金、铈以及铜锭加入到真空熔铸炉中，抽真空，待真空度高于5×10-2Pa后，充入高纯氩气，然后以30～40℃/min的速度升温至530～620℃，保温20～30min，再以50～60℃/min的速度升温至1100～1200℃，保温15～35min，再将合金熔体冷却，得合金坯料；
S3、合金棒的制备：将步骤S2制备得到的合金坯料加入到真空下拉连铸炉中，抽真空，待真空度高于5×10-1Pa后，升温至1100～1200℃至合金坯料完全熔化，充入高纯氩气，精炼20～30min，采用定向凝固方法，下拉连铸得直径为6～8mm的合金棒；
S4、初拉制：先将步骤S3制备得到的合金棒置于热处理炉中，以30～40℃/min的速度升温至400～450℃，保温5～6h，再拉制成直径为2～3mm的铜合金线，拉制过程中线材变形率为5％～7％，即得初拉制铜合金线；
S5、中拉制：将步骤S4中经初拉制完成的合金棒置于热处理炉中，以40～50℃/min的速度升温至500～550℃，保温3～5h，再拉制成直径为0.3～0.5mm的铜合金线，拉制过程中线材变形率为8％～10％，即得中拉制铜合金线；
S6、终拉制：将步骤S5中经中拉制完成的合金棒置于热处理炉中，以50～60℃/min的速度升温至600～650℃，保温2～4h，再拉制成直径为0.05～0.07mm的铜合金线，拉制过程中线材变形率为12％～14％，即得终拉制铜合金线；
S7、表面清洗：对步骤S6得到的终拉制铜合金线进行四次清洗，第一次用复合酸洗液清洗15～25s，第二次用去离子水清洗10～30s，第三次用复合酸洗液清洗10～20s，第四次用乙醇-水混合溶液清洗20～40s，清洗后再烘干，即完成铜合金线的表面清洗，所述复合酸洗液包括以下重量份的原料：柠檬酸30～40份、富马酸8～16份、壳聚糖0.5～0.8份、巯基苯并噻唑钠0.2～0.4份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.5～1份、异丙醇20～30份、水50～70份；
S8、表面镀钯：采用在线电镀设备对步骤S7进行表面清洗后的铜合金线进行表面镀钯，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；
S9、微细拉制：将步骤S8表面镀钯后的铜合金线拉制成直径为0.018～0.025mm的铜丝；
S10、热处理：将步骤S9拉制成的铜丝置于退火系统中进行连续退火；
S11、复绕分装：将步骤S10退火后的铜丝单卷定尺，即得铜合金键合引线。
优选的，步骤S7中，所述复合酸洗液包括以下重量份的原料：柠檬酸35份、富马酸12份、壳聚糖0.6份、巯基苯并噻唑钠0.3份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.8份、异丙醇25份、水60份。
优选的，步骤S7中，所述复合酸洗液由以下方法制备而来：将巯基苯并噻唑钠和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠超声溶解于水中，并于40～50℃搅拌20min，得混合液A，然后将富马酸加入到异丙醇中，混合均匀得混合物B，再将混合物B、柠檬酸和壳聚糖共同加入到混合液A中，于50～60℃搅拌1h，冷却至室温即得复合酸洗液。
优选的，步骤S7中，所述乙醇-水混合溶液由体积比为3～5:10的无水乙醇和去离子水混合而成。
本发明提出的铜合金键合引线，与现有技术相比优点在于：
1、本发明提出的铜合金键合引线，以铜基合金为基体，表面镀有钯层，本发明原料中使用的铜单价明显低于金和银的单价，且钯的价格也低于金的价格，因此通过本发明提出的配方和制备方法得到的铜合金键合引线成本明显明显低于传统纯金键合引线或是纯银镀金键合引线，而且钯层的存在可以提高铜合金键合引线的抗氧化和耐腐蚀能力，进而延长键合引线的使用寿命，除此之外本发明提出的铜合金键合引线的基体中除了含有金属铜外，还添加了金属银、镁、金和铈，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。
2、在合金坯料的制备过程中，分别在低温状态和高温状态下各保温一段时间，再配合升温过程中的先低速升温，再高速升温的操作，能够以促进合金的精细化，利于合金中各金属的融合、渗透，提高铜合金的与钯层的结合强度，确保铜合金键合引线的表面光泽度，提高铜合金键合引线的成品率，有效解决传统键合引线拉拔断线的问题。
3、在拉制过程中采用初拉制、中拉制和终拉制相互配合的方式，将线径为6～8mm的合金棒拉制成线径为0.05～0.07mm的铜合金线，并保证中拉制的温度和热处理炉的升温速度高于初拉制的参数，同时低于终拉制的参数，以达到最佳的拉制效果，进一步提高铜合金键合引线的成品率。
4、清洗过程中对拉制后的铜合金线进行四次清洗，依次利用复合酸洗液、去离子水、复合酸洗液、乙醇-水混合溶液进行清洗，以保证铜合金线表面杂质的去除，便于铜合金表面镀钯的操作，避免铜合金表面杂质对镀钯操作的影响，提高铜合金线和钯层的结合力，且清洗过程对铜合金线无腐蚀，易于操作，烘干速度快；而且清洗过程中使用的复合酸洗液由柠檬酸、富马酸、壳聚糖、巯基苯并噻唑钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、异丙醇和水复配而来，清洗能力强，易于在铜合金表面铺展，清洗效果显著，不但对铜合金线的腐蚀性小，还具有一定的保护作用，避免传统酸洗液所使用的盐酸、硝酸、硫酸等强腐蚀性酸对铜合金线造成腐蚀性损害。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例1
本发明提出的一种铜合金键合引线，所述铜合金键合引线以铜基合金为基体，基体表面镀有钯层，钯层的厚度为0.3μm，所述钯层中钯的纯度大于99.9999％，所述铜基合金包括以下重量份的原料：铜82份、银2份、镁0.4份、金0.2份、铈1份；
铜合金键合引线的制备方法：包括以下步骤：
S1、原料的预处理：选取铜锭和银锭，用质量浓度为5％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；
S2、合金坯料的制备：按照重量铜82份、银2份、镁0.4份、金0.2份、铈1份准备原料，所述铜为步骤S1预处理后的铜锭，所述银为步骤S1预处理后的银锭，并将准备的银锭、镁、金、铈以及铜锭加入到真空熔铸炉中，抽真空，待真空度高于5×10-2Pa后，充入高纯氩气，然后以30℃/min的速度升温至530℃，保温30min，再以50℃/min的速度升温至1100℃，保温35min，再将合金熔体冷却，得合金坯料；
S3、合金棒的制备：将步骤S2制备得到的合金坯料加入到真空下拉连铸炉中，抽真空，待真空度高于5×10-1Pa后，升温至1100℃至合金坯料完全熔化，充入高纯氩气，精炼30min，采用定向凝固方法，下拉连铸得直径为6mm的合金棒；
S4、初拉制：先将步骤S3制备得到的合金棒置于热处理炉中，以30℃/min的速度升温至400℃，保温6h，再拉制成直径为2mm的铜合金线，拉制过程中线材变形率为5％，即得初拉制铜合金线；
S5、中拉制：将步骤S4中经初拉制完成的合金棒置于热处理炉中，以40℃/min的速度升温至500℃，保温5h，再拉制成直径为0.3mm的铜合金线，拉制过程中线材变形率为8％，即得中拉制铜合金线；
S6、终拉制：将步骤S5中经中拉制完成的合金棒置于热处理炉中，以50℃/min的速度升温至600℃，保温4h，再拉制成直径为0.05mm的铜合金线，拉制过程中线材变形率为12％，即得终拉制铜合金线；
S7、表面清洗：对步骤S6得到的终拉制铜合金线进行四次清洗，第一次用复合酸洗液清洗15s，第二次用去离子水清洗10s，第三次用复合酸洗液清洗10s，第四次用乙醇-水混合溶液清洗20s，所述乙醇-水混合溶液由体积比为3:10的无水乙醇和去离子水混合而成，清洗后再烘干，即完成铜合金线的表面清洗；
所述复合酸洗液包括以下重量份的原料：柠檬酸30份、富马酸8份、壳聚糖0.5份、巯基苯并噻唑钠0.2份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.5份、异丙醇20份、水50份；
所述复合酸洗液由以下方法制备而来：将巯基苯并噻唑钠和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠超声溶解于水中，并于40℃搅拌20min，得混合液A，然后将富马酸加入到异丙醇中，混合均匀得混合物B，再将混合物B、柠檬酸和壳聚糖共同加入到混合液A中，于50℃搅拌1h，冷却至室温即得复合酸洗液；
S8、表面镀钯：采用在线电镀设备对步骤S7进行表面清洗后的铜合金线进行表面镀钯，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6m/min，电流密度为8A/dm2；
S9、微细拉制：将步骤S8表面镀钯后的铜合金线拉制成直径为0.025mm的铜丝；
S10、热处理：将步骤S9拉制成的铜丝置于退火系统中进行连续退火；
S11、复绕分装：将步骤S10退火后的铜丝单卷定尺，即得铜合金键合引线。
实施例2
本发明提出的一种铜合金键合引线，所述铜合金键合引线以铜基合金为基体，基体表面镀有钯层，钯层的厚度为0.4μm，所述钯层中钯的纯度大于99.9999％，所述铜基合金包括以下重量份的原料：铜85份、银3份、镁0.6份、金0.3份、铈2份；
铜合金键合引线的制备方法：包括以下步骤：
S1、原料的预处理：选取铜锭和银锭，用质量浓度为7％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；
S2、合金坯料的制备：按照重量铜85份、银3份、镁0.6份、金0.3份、铈2份准备原料，所述铜为步骤S1预处理后的铜锭，所述银为步骤S1预处理后的银锭，并将准备的银锭、镁、金、铈以及铜锭加入到真空熔铸炉中，抽真空，待真空度高于5×10-2Pa后，充入高纯氩气，然后以35℃/min的速度升温至580℃，保温25min，再以55℃/min的速度升温至1150℃，保温25min，再将合金熔体冷却，得合金坯料；
S3、合金棒的制备：将步骤S2制备得到的合金坯料加入到真空下拉连铸炉中，抽真空，待真空度高于5×10-1Pa后，升温至1150℃至合金坯料完全熔化，充入高纯氩气，精炼25min，采用定向凝固方法，下拉连铸得直径为7mm的合金棒；
S4、初拉制：先将步骤S3制备得到的合金棒置于热处理炉中，以35℃/min的速度升温至430℃，保温5.5h，再拉制成直径为2mm的铜合金线，拉制过程中线材变形率为6％，即得初拉制铜合金线；
S5、中拉制：将步骤S4中经初拉制完成的合金棒置于热处理炉中，以45℃/min的速度升温至530℃，保温4h，再拉制成直径为0.4mm的铜合金线，拉制过程中线材变形率为9％，即得中拉制铜合金线；
S6、终拉制：将步骤S5中经中拉制完成的合金棒置于热处理炉中，以55℃/min的速度升温至630℃，保温3h，再拉制成直径为0.06mm的铜合金线，拉制过程中线材变形率为13％，即得终拉制铜合金线；
S7、表面清洗：对步骤S6得到的终拉制铜合金线进行四次清洗，第一次用复合酸洗液清洗20s，第二次用去离子水清洗20s，第三次用复合酸洗液清洗15s，第四次用乙醇-水混合溶液清洗30s，所述乙醇-水混合溶液由体积比为2:5的无水乙醇和去离子水混合而成，清洗后再烘干，即完成铜合金线的表面清洗；
所述复合酸洗液包括以下重量份的原料：柠檬酸35份、富马酸12份、壳聚糖0.6份、巯基苯并噻唑钠0.3份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.8份、异丙醇25份、水60份；
所述复合酸洗液由以下方法制备而来：将巯基苯并噻唑钠和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠超声溶解于水中，并于45℃搅拌20min，得混合液A，然后将富马酸加入到异丙醇中，混合均匀得混合物B，再将混合物B、柠檬酸和壳聚糖共同加入到混合液A中，于55℃搅拌1h，冷却至室温即得复合酸洗液；
S8、表面镀钯：采用在线电镀设备对步骤S7进行表面清洗后的铜合金线进行表面镀钯，钯层的厚度为0.4μm，钯层中钯的纯度大于99.9999％，在线镀钯的收线速度为8m/min，电流密度为9A/dm2；
S9、微细拉制：将步骤S8表面镀钯后的铜合金线拉制成直径为0.020mm的铜丝；
S10、热处理：将步骤S9拉制成的铜丝置于退火系统中进行连续退火；
S11、复绕分装：将步骤S10退火后的铜丝单卷定尺，即得铜合金键合引线。
实施例3
本发明提出的一种铜合金键合引线，所述铜合金键合引线以铜基合金为基体，基体表面镀有钯层，钯层的厚度为0.6μm，所述钯层中钯的纯度大于99.9999％，所述铜基合金包括以下重量份的原料：铜88份、银4份、镁0.8份、金0.5份、铈3份；
铜合金键合引线的制备方法：包括以下步骤：
S1、原料的预处理：选取铜锭和银锭，用质量浓度为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；
S2、合金坯料的制备：按照重量铜88份、银4份、镁0.8份、金0.5份、铈3份准备原料，所述铜为步骤S1预处理后的铜锭，所述银为步骤S1预处理后的银锭，并将准备的银锭、镁、金、铈以及铜锭加入到真空熔铸炉中，抽真空，待真空度高于5×10-2Pa后，充入高纯氩气，然后以40℃/min的速度升温至620℃，保温20min，再以60℃/min的速度升温至1200℃，保温15min，再将合金熔体冷却，得合金坯料；
S3、合金棒的制备：将步骤S2制备得到的合金坯料加入到真空下拉连铸炉中，抽真空，待真空度高于5×10-1Pa后，升温至1200℃至合金坯料完全熔化，充入高纯氩气，精炼20min，采用定向凝固方法，下拉连铸得直径为8mm的合金棒；
S4、初拉制：先将步骤S3制备得到的合金棒置于热处理炉中，以40℃/min的速度升温至450℃，保温5h，再拉制成直径为3mm的铜合金线，拉制过程中线材变形率为7％，即得初拉制铜合金线；
S5、中拉制：将步骤S4中经初拉制完成的合金棒置于热处理炉中，以50℃/min的速度升温至550℃，保温3h，再拉制成直径为0.5mm的铜合金线，拉制过程中线材变形率为10％，即得中拉制铜合金线；
S6、终拉制：将步骤S5中经中拉制完成的合金棒置于热处理炉中，以60℃/min的速度升温至650℃，保温2h，再拉制成直径为0.07mm的铜合金线，拉制过程中线材变形率为14％，即得终拉制铜合金线；
S7、表面清洗：对步骤S6得到的终拉制铜合金线进行四次清洗，第一次用复合酸洗液清洗25s，第二次用去离子水清洗30s，第三次用复合酸洗液清洗20s，第四次用乙醇-水混合溶液清洗20～40s，所述乙醇-水混合溶液由体积比为1:2的无水乙醇和去离子水混合而成，清洗后再烘干，即完成铜合金线的表面清洗；
所述复合酸洗液包括以下重量份的原料：柠檬酸40份、富马酸16份、壳聚糖0.8份、巯基苯并噻唑钠0.4份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠1份、异丙醇30份、水70份；
所述复合酸洗液由以下方法制备而来：将巯基苯并噻唑钠和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠超声溶解于水中，并于50℃搅拌20min，得混合液A，然后将富马酸加入到异丙醇中，混合均匀得混合物B，再将混合物B、柠檬酸和壳聚糖共同加入到混合液A中，于60℃搅拌1h，冷却至室温即得复合酸洗液；
S8、表面镀钯：采用在线电镀设备对步骤S7进行表面清洗后的铜合金线进行表面镀钯，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10m/min，电流密度为10A/dm2；
S9、微细拉制：将步骤S8表面镀钯后的铜合金线拉制成直径为0.018mm的铜丝；
S10、热处理：将步骤S9拉制成的铜丝置于退火系统中进行连续退火；
S11、复绕分装：将步骤S10退火后的铜丝单卷定尺，即得铜合金键合引线。
对比例1
将实施例1中表面清洗中使用的复合酸洗液替换成酸液，酸液为硝酸及乙酸溶液，硝酸及乙酸溶液摩尔浓度为5％～15％，其他条件同实施例1制备得到的铜合金键合引线。
对比例2
本发明提出的一种铜合金键合引线，所述铜合金键合引线以铜基合金为基体，基体表面镀有钯层，钯层的厚度为0.3μm，所述钯层中钯的纯度大于99.9999％，所述铜基合金包括以下重量份的原料：铜82份、银2份、镁0.4份、金0.2份、铈1份；
铜合金键合引线的制备方法：包括以下步骤：
S1、原料的预处理：选取铜锭和银锭，用质量浓度为5％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；
S2、合金坯料的制备：按照重量铜82份、银2份、镁0.4份、金0.2份、铈1份准备原料，所述铜为步骤S1预处理后的铜锭，所述银为步骤S1预处理后的银锭，并将准备的银锭、镁、金、铈以及铜锭加入到真空熔铸炉中，抽真空，待真空度高于5×10-2Pa后，充入高纯氩气，然后以30℃/min的速度升温至530℃，保温30min，再以50℃/min的速度升温至1100℃，保温35min，再将合金熔体冷却，得合金坯料；
S3、合金棒的制备：将步骤S2制备得到的合金坯料加入到真空下拉连铸炉中，抽真空，待真空度高于5×10-1Pa后，升温至1100℃至合金坯料完全熔化，充入高纯氩气，精炼30min，采用定向凝固方法，下拉连铸得直径为6mm的合金棒；
S4、初拉制：先将步骤S3制备得到的合金棒置于热处理炉中，以30℃/min的速度升温至400℃，保温6h，再拉制成直径为2mm的铜合金线，拉制过程中线材变形率为5％，即得初拉制铜合金线；
S5、中拉制：将步骤S4中经初拉制完成的合金棒置于热处理炉中，以40℃/min的速度升温至500℃，保温5h，再拉制成直径为0.3mm的铜合金线，拉制过程中线材变形率为8％，即得中拉制铜合金线；
S6、终拉制：将步骤S5中经中拉制完成的合金棒置于热处理炉中，以50℃/min的速度升温至600℃，保温4h，再拉制成直径为0.05mm的铜合金线，拉制过程中线材变形率为12％，即得终拉制铜合金线；
S7、表面清洗：对步骤S6得到的终拉制铜合金线进行四次清洗，第一次用复合酸洗液清洗15s，第二次用去离子水清洗10s，第三次用复合酸洗液清洗10s，第四次用乙醇-水混合溶液清洗20s，所述乙醇-水混合溶液由体积比为3:10的无水乙醇和去离子水混合而成，清洗后再烘干，即完成铜合金线的表面清洗；
所述复合酸洗液包括以下重量份的原料：柠檬酸30份、富马酸8份、异丙醇20份、水50份；
所述复合酸洗液由以下方法制备而来：将富马酸加入到异丙醇中，混合均匀得混合物A，再将混合物A和柠檬酸加入到水中，于50℃搅拌1h，冷却至室温即得复合酸洗液；
S8、表面镀钯：采用在线电镀设备对步骤S7进行表面清洗后的铜合金线进行表面镀钯，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6m/min，电流密度为8A/dm2；
S9、微细拉制：将步骤S8表面镀钯后的铜合金线拉制成直径为0.025mm的铜丝；
S10、热处理：将步骤S9拉制成的铜丝置于退火系统中进行连续退火；
S11、复绕分装：将步骤S10退火后的铜丝单卷定尺，即得铜合金键合引线。
对比例3
将实施例1中表面清洗的过程替换成三次清洗，第一次用复合酸洗液清洗25s，第二次用去离子水清洗10s，第三次用乙醇-水混合溶液清洗20s，其他条件同实施例1制备得到的铜合金键合引线。
对上述实施例1～3、对比例1～3清洗后的铜合金线进行表观检测，结果见表1。
表1
表1实验结果显示：本发明实施例1～3的表面清洗能力强，对铜合金线无腐蚀。
对实施例1、对比例1以及对比例2制备的0.025mm的铜合金键合引线，应用于封装焊线，封装焊线设备为ASM Eagle Xtreme全自动金线球焊机，并将实施例1、对比例1、对比例2和对比例3的测试结果与形同线径的纯银镀金键合丝、纯铜镀钯键合丝进行比较，结果见表2。
表2试验结果
表2实验结果显示，本发明实施例1制备得到的铜合金键合引线封装后的拉力值、推求剪切力均明显优于相同规格的纯银镀金丝和纯铜镀钯丝制备得到的铜合金键合引线，且复合酸洗液对产品的性能具有一定的影响。
同时，我们还利用ASM Eagle Xtreme全自动金线球焊机对实施例1制备得到的铜合金键合引线进行了焊点测试发现一焊点的球直径球厚度结果与纯银镀金合金引线无明显差别，二焊点的鱼尾长度和鱼尾宽度均比纯银镀金合金引线低，表明本发明提出的铜合金键合引线的性能优异，不易出现拉拔断线的现象。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种铜合金键合引线，其特征在于，所述铜合金键合引线以铜基合金为基体，基体表面镀有钯层，钯层的厚度为0.3～0.6μm，所述钯层中钯的纯度大于99.9999％，所述铜基合金包括以下重量份的原料：铜82～88份、银2～4份、镁0.4～0.8份、金0.2～0.5份、铈1～3份。
2.一种铜合金键合引线的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、原料的预处理：选取铜锭和银锭，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；
S2、合金坯料的制备：按照重量铜82～88份、银2～4份、镁0.4～0.8份、金0.2～0.5份、铈1～3份准备原料，所述铜为步骤S1预处理后的铜锭，所述银为步骤S1预处理后的银锭，并将准备的银锭、镁、金、铈以及铜锭加入到真空熔铸炉中，抽真空，待真空度高于5×10-2Pa后，充入高纯氩气，然后以30～40℃/min的速度升温至530～620℃，保温20～30min，再以50～60℃/min的速度升温至1100～1200℃，保温15～35min，再将合金熔体冷却，得合金坯料；
S3、合金棒的制备：将步骤S2制备得到的合金坯料加入到真空下拉连铸炉中，抽真空，待真空度高于5×10-1Pa后，升温至1100～1200℃至合金坯料完全熔化，充入高纯氩气，精炼20～30min，采用定向凝固方法，下拉连铸得直径为6～8mm的合金棒；
S4、初拉制：先将步骤S3制备得到的合金棒置于热处理炉中，以30～40℃/min的速度升温至400～450℃，保温5～6h，再拉制成直径为2～3mm的铜合金线，拉制过程中线材变形率为5％～7％，即得初拉制铜合金线；
S5、中拉制：将步骤S4中经初拉制完成的合金棒置于热处理炉中，以40～50℃/min的速度升温至500～550℃，保温3～5h，再拉制成直径为0.3～0.5mm的铜合金线，拉制过程中线材变形率为8％～10％，即得中拉制铜合金线；
S6、终拉制：将步骤S5中经中拉制完成的合金棒置于热处理炉中，以50～60℃/min的速度升温至600～650℃，保温2～4h，再拉制成直径为0.05～0.07mm的铜合金线，拉制过程中线材变形率为12％～14％，即得终拉制铜合金线；
S7、表面清洗：对步骤S6得到的终拉制铜合金线进行四次清洗，第一次用复合酸洗液清洗15～25s，第二次用去离子水清洗10～30s，第三次用复合酸洗液清洗10～20s，第四次用乙醇-水混合溶液清洗20～40s，清洗后再烘干，即完成铜合金线的表面清洗，所述复合酸洗液包括以下重量份的原料：柠檬酸30～40份、富马酸8～16份、壳聚糖0.5～0.8份、巯基苯并噻唑钠0.2～0.4份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.5～1份、异丙醇20～30份、水50～70份；
S8、表面镀钯：采用在线电镀设备对步骤S7进行表面清洗后的铜合金线进行表面镀钯，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；
S9、微细拉制：将步骤S8表面镀钯后的铜合金线拉制成直径为0.018～0.025mm的铜丝；
S10、热处理：将步骤S9拉制成的铜丝置于退火系统中进行连续退火；
S11、复绕分装：将步骤S10退火后的铜丝单卷定尺，即得铜合金键合引线。
3.根据权利要求2所述的一种铜合金键合引线的制备方法，其特征在于，步骤S7中，所述复合酸洗液包括以下重量份的原料：柠檬酸35份、富马酸12份、壳聚糖0.6份、巯基苯并噻唑钠0.3份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.8份、异丙醇25份、水60份。
4.根据权利要求2或3所述的一种铜合金键合引线的制备方法，其特征在于，步骤S7中，所述复合酸洗液由以下方法制备而来：将巯基苯并噻唑钠和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠超声溶解于水中，并于40～50℃搅拌20min，得混合液A，然后将富马酸加入到异丙醇中，混合均匀得混合物B，再将混合物B、柠檬酸和壳聚糖共同加入到混合液A中，于50～60℃搅拌1h，冷却至室温即得复合酸洗液。
5.根据权利要求2所述的一种铜合金键合引线的制备方法，其特征在于，步骤S7中，所述乙醇-水混合溶液由体积比为3～5:10的无水乙醇和去离子水混合而成。
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