CN113699408B - 一种铜钯银合金键合引线及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铜钯银合金键合引线及其制备方法，涉及到微电子封装用金属键合丝技术领域，所述铜钯银合金键合引线包括引线本体，所述引线本体表面设置有镀钯保护层，所述引线本体直径为0.015毫米－0.05毫米，所述镀钯保护层厚度为0.2微米－0.6微米。本发明通过设置有延伸炉体，同时利用隔断机构对主炉体与延伸炉体进行隔断，进而可以使得主炉体内部在进行原料熔化前持续保持真空状态，实际使用时仅需要对延伸炉体内部的部分空间进行抽真空处理，相较于现有技术中的同类型工艺，本发明有效减少了工艺开始时所需要的抽真空时间，进而加快工艺效率的同时，还可以节约长时间抽真空所浪费的电力。
Description
技术领域
本发明涉及微电子封装用金属键合丝技术领域，特别涉及一种铜钯银合金键合引线及其制备方法。
背景技术
微电子引线键合，是一种使用微细金属线，可利用热、压力、超声波能量使其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。在理想控制条件下，引线和基板间会发生电子共享或原子的相互扩散，从而使两种金属间实现原子量级上的键合。
专利申请公布号CN 104835797 B的已授权发明专利公开了一种铜钯银合金键合引线及其制备方法，其特点是该铜钯银合金键合引线的表面设置有镀钯保护层，铜钯银合金键合引线直径为0.015毫米－0.05毫米，镀钯层厚度为0.2um-0.6um；其制备方法为：选取铜锭钯锭及银锭清洗烘干备用，制备铜钯银合金铸锭，制备铜钯银合金棒，铜钯银合金棒均匀化退火，粗拉伸，晶粒细化退火，中拉伸，细拉伸，表面清洗，表面镀钯，细微拉伸，热处理，复绕分装。该发明采用铜钯银合金键合引线取代纯银镀金键合引线，克服了纯银镀金键合引线的不足，其材料推拉力、抗氧化性能、键合性能均能达到纯银镀金键合引线的性能要求。
但是本领域的技术人员在实际使用上述制备方法去制备上述铜钯银合金键合引线时，发现上述制备方法在实际使用过程中仍旧存在一些缺点，较为明显的就是其在将铜锭、钯锭、银锭、钙以及稀土等原料放入坩埚中后，为了方便对原料进行加热以及后续充入高纯氮气进行保温，因此需要对炉内进行抽真空处理，而后续保温完成后需要出料时，为了避免高纯氮气的浪费，还需要将炉内的高纯氮气全部抽出，进而再次进行抽真空处理，但是在出料时，炉内的真空环境又会被破坏，导致后续进行下一次处理时，还需要重新对炉内进行抽真空，使得加工步骤更加繁琐的同时，由于炉内空间较大，频繁的抽真空操作还会浪费较长的时间以及电力。
因此，发明一种铜钯银合金键合引线及其制备方法来解决上述问题很有必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铜钯银合金键合引线及其制备方法，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：一种铜钯银合金键合引线制备方法，所述铜钯银合金键合引线包括引线本体，所述引线本体表面设置有镀钯保护层，所述引线本体直径为0.015毫米－0.05毫米，所述镀钯保护层厚度为0.2微米－0.6微米，所述方法使用铜钯银合金键合引线制备设备实现，所述铜钯银合金键合引线制备设备包括设备台，所述设备台顶部左侧固定设置有炉体组件，所述炉体组件顶部左侧固定设置有驱动机构，所述炉体组件中的延伸炉体内部设置有储料机构，所述储料机构竖直方向上可升降的设置在驱动机构中的第一往复丝杆外侧，所述炉体组件中的延伸炉体两侧均固定嵌套设置有隔断机构，所述驱动机构中的第一锥齿轮驱动隔断机构水平方向上左右位移，两个所述隔断机构中的隔断板相组合，炉体组件中的延伸炉体内部空间进行密封隔断，所述炉体组件中的主炉体内部以及储料机构中的放置座外侧共同固定设置有搅拌机构，所述搅拌机构中的搅拌杆对储料机构中的坩埚内部的原料进行搅拌，所述炉体组件中的主炉体内壁上固定设置有多个加热管，多个所述加热管均对储料机构中的坩埚进行加热
优选的，所述炉体组件包括主炉体、延伸炉体、氮气输入管、氮气回收管、抽真空管和密封门，所述主炉体固定设置于设备台顶部左侧，且主炉体内部保持真空状态，所述延伸炉体固定嵌套设置于主炉体顶部，所述氮气输入管与氮气回收管均固定贯穿设置于主炉体左侧顶部，所述抽真空管固定贯穿设置于延伸炉体顶部右侧，所述密封门通过合页转动设置于延伸炉体正面右侧。
优选的，所述驱动机构包括驱动电机、主动轴、第一锥齿轮、第一往复丝杆和第二锥齿轮，所述驱动电机固定设置于延伸炉体顶部左侧，所述主动轴顶端与驱动电机传动连接，且其底端贯穿延伸炉体并延伸至延伸炉体内部，所述第一锥齿轮固定套接设置于主动轴外侧。
优选的，所述储料机构包括升降滑块、L形连接臂、放置座和坩埚，所述升降滑块套接设置于第一往复丝杆外侧并与第一往复丝杆螺纹连接，所述L形连接臂固定设置于升降滑块右侧，所述放置座固定设置于L形连接臂顶端，所述坩埚放置于放置座顶部，所述升降滑块顶部后侧竖直方向上滑动贯穿设置有导向杆，所述导向杆顶端与延伸炉体内壁固定连接以及底端与主炉体内壁固定连接。
优选的，所述隔断机构包括密封框、隔断板、驱动板、第二往复丝杆、从动轴和第三锥齿轮，所述密封框固定嵌套设置于延伸炉体侧壁上，所述隔断板水平方向上滑动设置于密封框内侧，所述驱动板固定设置于隔断板顶部，所述第二往复丝杆水平方向上贯穿驱动板并与驱动板螺纹连接，所述从动轴通过超越离合器传动设置于第二往复丝杆端部，所述从动轴贯穿延伸炉体外壁并延伸至延伸炉体内部，所述第三锥齿轮固定设置于从动轴端部，所述第三锥齿轮与第一锥齿轮啮合，两个所述隔断板靠近彼此的一侧均开设有第一容纳槽与第二容纳槽，所述第一往复丝杆位于两个第一容纳槽内侧，所述导向杆位于两个第二容纳槽内侧。
优选的，所述搅拌机构包括安装板、第一旋转轴、柱齿轮、第四锥齿轮、第二旋转轴、第五锥齿轮、齿轮环、L形固定板和搅拌杆，所述安装板与主炉体内壁固定连接，所述第一旋转轴竖直方向上贯穿安装板并通过轴承与安装板转动连接，所述柱齿轮固定设置于第一旋转轴顶端，所述第四锥齿轮固定设置于第一旋转轴底端，所述第二旋转轴水平方向上贯穿安装板并通过轴承与安装板转动连接，所述第五锥齿轮设置有两个，两个所述第五锥齿轮分别固定设置于第二旋转轴两端，且两个所述第五锥齿轮分别与第二锥齿轮以及第四锥齿轮啮合，所述齿轮环通过轴承转动套接设置于放置座外侧，所述L形固定板固定设置于齿轮环顶部，所述搅拌杆通过销轴转动设置于L形固定板正面，且其底端位于坩埚内侧。
优选的，具体包括以下步骤：
S1、选取纯度≥99.9999％的铜锭、纯度≥99.9999％的钯锭及纯度≥99.9999％的银锭，先用浓度10％氢氧化钠进行清洗，然后再用去离子水冲洗，最后放入烘箱烘干备用；
S2、由延伸炉体正面开设的投料口按比例将上述铜锭、钯锭以及银锭加入到坩埚中，同时加入钙以及稀土，随后将密封门关闭，此时通过抽真空管对延伸炉体内部进行抽真空，真空抽取完毕后，使得驱动电机带动主动轴逆向旋转，由于超越离合器的限制，第一往复丝杆不发生旋转，从动轴则带动第二往复丝杆进行旋转，进而使得驱动板带动隔断板向远离第一往复丝杆的方向移动，此时主炉体与延伸炉体连通，然后使得驱动电机带动主动轴正向旋转，由于超越离合器的限制，第一往复丝杆与从动轴进行旋转，第二往复丝杆则不发生旋转，第一往复丝杆旋转时通过升降滑块带动坩埚由延伸炉体内部移动至主炉体内部，随着坩埚的不断下降，坩埚移动至与加热管水平方向上共线的位置，同时放置座外侧的齿轮环与柱齿轮啮合，此时加热管对坩埚进行加热，待原料完全熔化并均匀混合后，通过氮气输入管充入高纯氮气保温30分钟；
S3、保温完毕后，通过氮气回收管将主炉体内部的高纯氮气抽出，此时主炉体与延伸炉体内部恢复真空状态，随着第一往复丝杆的持续转动，升降滑块带动坩埚上升，进而再次进入到延伸炉体内部，此时使得驱动电机再次反向旋转，进而带动隔断板复位，此时两个隔断板在第一往复丝杆外侧合拢，进而再次对主炉体与延伸炉体进行隔断，此时技术人员将密封门打开，延伸炉体内部的真空环境被破坏，技术人员将搅拌杆向右侧进行拨动，进而使得搅拌杆旋转至水平状态，然后将坩埚由放置座上取下，并通过投料口取出，然后将其内部的液态铜钯银合金倒入高纯石墨槽中，得到宽度5厘米，厚度1厘米，含钯量8％的铜钯银合金铸锭；
S4、将一定数量宽度5厘米，厚度1厘米的铜钯银合金铸锭放入真空下拉连铸炉中，抽真空加热铜钯银合金铸锭，加热至1100摄氏度，待完全熔化后，保温15分钟，然后充高纯氮气继续加热至1250摄氏度，待温度稳定后，精炼30分钟，随后采用定向凝固方法，下拉连铸得到直径为5毫米的铜钯银合金棒；
S5、将制备后5毫米的铜钯银合金棒置于热处理炉中，温度750摄氏度，保温时间8小时，获取内部合金组织稳定性；
S6、将5毫米的铜钯银合金棒粗拉伸至直径1毫米的合金线材；
S7、将直径1毫米铜钯银合金线材置于热处理炉中，温度600摄氏度，保温时间1小时，进行合金晶粒细化热处理；
S8、将热处理后的直径1毫米铜钯银合金线材中拉伸至直径0.5毫米的丝，将直径0.5毫米的铜钯银合金丝细拉伸至直径0.08毫米的丝；
S9、将直径0.08毫米的铜钯银合金丝先用浓度为5％硝酸及乙酸溶液清洗，再用去离子水冲洗，烘干，然后采用在线电镀设备，对清洗后的铜钯银合金丝表面在线镀钯；电镀用钯的纯度≥99.9999％，镀钯层厚度控制在1微米；
S10、将镀钯后的直径0.08毫米的铜钯银合金丝进行微细拉伸，拉伸至直径0.015毫米的键合丝；
S11、将表面镀钯的铜钯银合金键合丝置于连续退火系统中，温度300摄氏度，速度40m/分钟进行连续退火处理，退火期间，采用高纯氮气保护；
S12、将微细键合丝单卷定尺，控制张力0.8克，单卷500米定尺。
本发明的技术效果和优点：
本发明通过设置有延伸炉体，同时利用隔断机构对主炉体与延伸炉体进行隔断，进而可以使得主炉体内部在进行原料熔化前持续保持真空状态，实际使用时仅需要对延伸炉体内部的部分空间进行抽真空处理，相较于现有技术中的同类型工艺，本发明有效减少了工艺开始时所需要的抽真空时间，进而加快工艺效率的同时，还可以节约长时间抽真空所浪费的电力。
附图说明
图1为本发明的整体正视结构示意图。
图2为本发明的炉体组件正面剖视结构示意图。
图3为本发明的隔断机构正视结构示意图。
图4为本发明的储料机构正视结构示意图。
图5为本发明的工艺流程示意图。
图中：1、设备台；2、炉体组件；21、主炉体；22、延伸炉体；23、氮气输入管；24、氮气回收管；25、抽真空管；26、密封门；3、驱动机构；31、驱动电机；32、主动轴；33、第一锥齿轮；34、第一往复丝杆；35、第二锥齿轮；4、储料机构；41、升降滑块；42、L形连接臂；43、放置座；44、坩埚；5、隔断机构；51、密封框；52、隔断板；53、驱动板；54、第二往复丝杆；55、从动轴；56、第三锥齿轮；6、搅拌机构；61、安装板；62、第一旋转轴；63、柱齿轮；64、第四锥齿轮；65、第二旋转轴；66、第五锥齿轮；67、齿轮环；68、L形固定板；69、搅拌杆；7、加热管。
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，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1
本发明提供了如图1-5所示的一种铜钯银合金键合引线制备方法，所述铜钯银合金键合引线包括引线本体，所述引线本体表面设置有镀钯保护层，所述引线本体直径为0.015毫米－0.05毫米，所述镀钯保护层厚度为0.2微米－0.6微米，所述方法使用铜钯银合金键合引线制备设备实现，所述铜钯银合金键合引线制备设备包括设备台1，所述设备台1顶部左侧固定设置有炉体组件2，所述炉体组件2顶部左侧固定设置有驱动机构3，所述炉体组件2中的延伸炉体22内部设置有储料机构4，所述储料机构4竖直方向上可升降的设置在驱动机构3中的第一往复丝杆34外侧，所述炉体组件2中的延伸炉体22两侧均固定嵌套设置有隔断机构5，所述驱动机构3中的第一锥齿轮33驱动隔断机构5水平方向上左右位移，两个所述隔断机构5中的隔断板52相组合，炉体组件2中的延伸炉体22内部空间进行密封隔断，所述炉体组件2中的主炉体21内部以及储料机构4中的放置座43外侧共同固定设置有搅拌机构6，所述搅拌机构6中的搅拌杆69对储料机构4中的坩埚44内部的原料进行搅拌，所述炉体组件2中的主炉体21内壁上固定设置有多个加热管7，多个所述加热管7均对储料机构4中的坩埚44进行加热。
如图2所示，所述炉体组件2包括主炉体21、延伸炉体22、氮气输入管23、氮气回收管24、抽真空管25和密封门26。
更为具体的，所述主炉体21固定设置于设备台1顶部左侧，且主炉体21内部保持真空状态，所述延伸炉体22固定嵌套设置于主炉体21顶部，所述氮气输入管23与氮气回收管24均固定贯穿设置于主炉体21左侧顶部，所述抽真空管25固定贯穿设置于延伸炉体22顶部右侧，所述密封门26通过合页转动设置于延伸炉体22正面右侧。
如图2与图3所示，所述驱动机构3包括驱动电机31、主动轴32、第一锥齿轮33、第一往复丝杆34和第二锥齿轮35。
更为具体的，所述驱动电机31固定设置于延伸炉体22顶部左侧，所述主动轴32顶端与驱动电机31传动连接，且其底端贯穿延伸炉体22并延伸至延伸炉体22内部，所述第一锥齿轮33固定套接设置于主动轴32外侧，以便于驱动电机31带动主动轴32逆向旋转，由于超越离合器的限制，第一往复丝杆34不发生旋转，隔断机构5中的从动轴55则带动第二往复丝杆54进行旋转，同时当驱动电机31带动主动轴32正向旋转时，由于超越离合器的限制，第一往复丝杆34与隔断机构5中的从动轴55进行旋转，隔断机构5中的第二往复丝杆54则不发生旋转。
如图4所示，所述储料机构4包括升降滑块41、L形连接臂42、放置座43和坩埚44。
更为具体的，所述升降滑块41套接设置于第一往复丝杆34外侧并与第一往复丝杆34螺纹连接，所述L形连接臂42固定设置于升降滑块41右侧，所述放置座43固定设置于L形连接臂42顶端，所述坩埚44放置于放置座43顶部，所述升降滑块41顶部后侧竖直方向上滑动贯穿设置有导向杆，所述导向杆顶端与延伸炉体22内壁固定连接以及底端与主炉体21内壁固定连接，以便于第一往复丝杆34旋转时通过升降滑块41带动坩埚44由延伸炉体22内部移动至主炉体21内部，随着坩埚44的不断下降，坩埚44移动至与加热管7水平方向上共线的位置。
如图3所示，所述隔断机构5包括密封框51、隔断板52、驱动板53、第二往复丝杆54、从动轴55和第三锥齿轮56。
更为具体的，所述密封框51固定嵌套设置于延伸炉体22侧壁上，所述隔断板52水平方向上滑动设置于密封框51内侧，所述驱动板53固定设置于隔断板52顶部，所述第二往复丝杆54水平方向上贯穿驱动板53并与驱动板53螺纹连接，所述从动轴55通过超越离合器传动设置于第二往复丝杆54端部，所述从动轴55贯穿延伸炉体22外壁并延伸至延伸炉体22内部，所述第三锥齿轮56固定设置于从动轴55端部，所述第三锥齿轮56与第一锥齿轮33啮合，两个所述隔断板52靠近彼此的一侧均开设有第一容纳槽与第二容纳槽，所述第一往复丝杆34位于两个第一容纳槽内侧，所述导向杆位于两个第二容纳槽内侧，以便于驱动电机31带动主动轴32逆向旋转时，由于超越离合器的限制，第一往复丝杆34不发生旋转，从动轴55则带动第二往复丝杆54进行旋转，进而使得驱动板53带动隔断板52向远离第一往复丝杆34的方向移动，此时主炉体21与延伸炉体22连通，同时随着主动轴32的持续逆向旋转，两个隔断板52在第一往复丝杆34外侧合拢，进而再次对主炉体21与延伸炉体22进行隔断。
如图5所示，具体包括以下步骤：
S1、选取纯度≥99.9999％的铜锭、纯度≥99.9999％的钯锭及纯度≥99.9999％的银锭，先用浓度10％氢氧化钠进行清洗，然后再用去离子水冲洗，最后放入烘箱烘干备用；
S2、由延伸炉体22正面开设的投料口按比例将上述铜锭、钯锭以及银锭加入到坩埚44中，同时加入钙以及稀土，随后将密封门26关闭，此时通过抽真空管25对延伸炉体22内部进行抽真空，真空抽取完毕后，使得驱动电机31带动主动轴32逆向旋转，由于超越离合器的限制，第一往复丝杆34不发生旋转，从动轴55则带动第二往复丝杆54进行旋转，进而使得驱动板53带动隔断板52向远离第一往复丝杆34的方向移动，此时主炉体21与延伸炉体22连通，然后使得驱动电机31带动主动轴32正向旋转，由于超越离合器的限制，第一往复丝杆34与从动轴55进行旋转，第二往复丝杆54则不发生旋转，第一往复丝杆34旋转时通过升降滑块41带动坩埚44由延伸炉体22内部移动至主炉体21内部，随着坩埚44的不断下降，坩埚44移动至与加热管7水平方向上共线的位置，同时放置座43外侧的齿轮环67与柱齿轮63啮合，此时加热管7对坩埚44进行加热，待原料完全熔化并均匀混合后，通过氮气输入管23充入高纯氮气保温30分钟；
S3、保温完毕后，通过氮气回收管24将主炉体21内部的高纯氮气抽出，此时主炉体21与延伸炉体22内部恢复真空状态，随着第一往复丝杆34的持续转动，升降滑块41带动坩埚44上升，进而再次进入到延伸炉体22内部，此时使得驱动电机31再次反向旋转，进而带动隔断板52复位，此时两个隔断板52在第一往复丝杆34外侧合拢，进而再次对主炉体21与延伸炉体22进行隔断，此时技术人员将密封门26打开，延伸炉体22内部的真空环境被破坏，技术人员将搅拌杆69向右侧进行拨动，进而使得搅拌杆69旋转至水平状态，然后将坩埚44由放置座43上取下，并通过投料口取出，然后将其内部的液态铜钯银合金倒入高纯石墨槽中，得到宽度5厘米，厚度1厘米，含钯量8％的铜钯银合金铸锭；
S4、将一定数量宽度5厘米，厚度1厘米的铜钯银合金铸锭放入真空下拉连铸炉中，抽真空加热铜钯银合金铸锭，加热至1100摄氏度，待完全熔化后，保温15分钟，然后充高纯氮气继续加热至1250摄氏度，待温度稳定后，精炼30分钟，随后采用定向凝固方法，下拉连铸得到直径为5毫米的铜钯银合金棒；
S5、将制备后5毫米的铜钯银合金棒置于热处理炉中，温度750摄氏度，保温时间8小时，获取内部合金组织稳定性；
S6、将5毫米的铜钯银合金棒粗拉伸至直径1毫米的合金线材；
S7、将直径1毫米铜钯银合金线材置于热处理炉中，温度600摄氏度，保温时间1小时，进行合金晶粒细化热处理；
S8、将热处理后的直径1毫米铜钯银合金线材中拉伸至直径0.5毫米的丝，将直径0.5毫米的铜钯银合金丝细拉伸至直径0.08毫米的丝；
S9、将直径0.08毫米的铜钯银合金丝先用浓度为5％硝酸及乙酸溶液清洗，再用去离子水冲洗，烘干，然后采用在线电镀设备，对清洗后的铜钯银合金丝表面在线镀钯；电镀用钯的纯度≥99.9999％，镀钯层厚度控制在1微米；
S10、将镀钯后的直径0.08毫米的铜钯银合金丝进行微细拉伸，拉伸至直径0.015毫米的键合丝；
S11、将表面镀钯的铜钯银合金键合丝置于连续退火系统中，温度300摄氏度，速度40m/分钟进行连续退火处理，退火期间，采用高纯氮气保护；
S12、将微细键合丝单卷定尺，控制张力0.8克，单卷500米定尺。
实施例2
与上述实施例不同的是，如图2与图4所示，为了使坩埚44内部的原料在加热过程中可以更好的混合均匀：
所述搅拌机构6包括安装板61、第一旋转轴62、柱齿轮63、第四锥齿轮64、第二旋转轴65、第五锥齿轮66、齿轮环67、L形固定板68和搅拌杆69，所述安装板61与主炉体21内壁固定连接，所述第一旋转轴62竖直方向上贯穿安装板61并通过轴承与安装板61转动连接，所述柱齿轮63固定设置于第一旋转轴62顶端，所述第四锥齿轮64固定设置于第一旋转轴62底端，所述第二旋转轴65水平方向上贯穿安装板61并通过轴承与安装板61转动连接，所述第五锥齿轮66设置有两个，两个所述第五锥齿轮66分别固定设置于第二旋转轴65两端，且两个所述第五锥齿轮66分别与第二锥齿轮35以及第四锥齿轮64啮合，所述齿轮环67通过轴承转动套接设置于放置座43外侧，所述L形固定板68固定设置于齿轮环67顶部，所述搅拌杆69通过销轴转动设置于L形固定板68正面，且其底端位于坩埚44内侧，以便于第一往复丝杆34通过第二锥齿轮35带动第二旋转轴65旋转，第二旋转轴65则通过第四锥齿轮64与第一旋转轴62带动柱齿轮63旋转，柱齿轮63旋转时通过齿轮环67与L形固定板68带动搅拌杆69在坩埚44内部转动，从而对原料进行搅拌。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种铜钯银合金键合引线制备方法，所述铜钯银合金键合引线包括引线本体，所述引线本体表面设置有镀钯保护层，所述引线本体直径为0.015毫米－0.05毫米，所述镀钯保护层厚度为0.2微米－0.6微米，其特征在于：所述方法使用铜钯银合金键合引线制备设备实现，所述铜钯银合金键合引线制备设备包括设备台(1)，所述设备台(1)顶部左侧固定设置有炉体组件(2)，所述炉体组件(2)顶部左侧固定设置有驱动机构(3)，所述炉体组件(2)中的延伸炉体(22)内部设置有储料机构(4)，所述储料机构(4)竖直方向上可升降的设置在驱动机构(3)中的第一往复丝杆(34)外侧，所述炉体组件(2)中的延伸炉体(22)两侧均固定嵌套设置有隔断机构(5)，所述驱动机构(3)中的第一锥齿轮(33)驱动隔断机构(5)水平方向上左右位移，两个所述隔断机构(5)中的隔断板(52)相组合，炉体组件(2)中的延伸炉体(22)内部空间进行密封隔断，所述炉体组件(2)中的主炉体(21)内部以及储料机构(4)中的放置座(43)外侧共同固定设置有搅拌机构(6)，所述搅拌机构(6)中的搅拌杆(69)对储料机构(4)中的坩埚(44)内部的原料进行搅拌，所述炉体组件(2)中的主炉体(21)内壁上固定设置有多个加热管(7)，多个所述加热管(7)均对储料机构(4)中的坩埚(44)进行加热。
2.根据权利要求1所述的一种铜钯银合金键合引线制备方法，其特征在于：所述炉体组件(2)包括主炉体(21)、延伸炉体(22)、氮气输入管(23)、氮气回收管(24)、抽真空管(25)和密封门(26)，所述主炉体(21)固定设置于设备台(1)顶部左侧，且主炉体(21)内部保持真空状态，所述延伸炉体(22)固定嵌套设置于主炉体(21)顶部，所述氮气输入管(23)与氮气回收管(24)均固定贯穿设置于主炉体(21)左侧顶部，所述抽真空管(25)固定贯穿设置于延伸炉体(22)顶部右侧，所述密封门(26)通过合页转动设置于延伸炉体(22)正面右侧。
3.根据权利要求2所述的一种铜钯银合金键合引线制备方法，其特征在于：所述驱动机构(3)包括驱动电机(31)、主动轴(32)、第一锥齿轮(33)、第一往复丝杆(34)和第二锥齿轮(35)，所述驱动电机(31)固定设置于延伸炉体(22)顶部左侧，所述主动轴(32)顶端与驱动电机(31)传动连接，且其底端贯穿延伸炉体(22)并延伸至延伸炉体(22)内部，所述第一锥齿轮(33)固定套接设置于主动轴(32)外侧。
4.根据权利要求3所述的一种铜钯银合金键合引线制备方法，其特征在于：所述储料机构(4)包括升降滑块(41)、L形连接臂(42)、放置座(43)和坩埚(44)，所述升降滑块(41)套接设置于第一往复丝杆(34)外侧并与第一往复丝杆(34)螺纹连接，所述L形连接臂(42)固定设置于升降滑块(41)右侧，所述放置座(43)固定设置于L形连接臂(42)顶端，所述坩埚(44)放置于放置座(43)顶部，所述升降滑块(41)顶部后侧竖直方向上滑动贯穿设置有导向杆，所述导向杆顶端与延伸炉体(22)内壁固定连接以及底端与主炉体(21)内壁固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种铜钯银合金键合引线制备方法，其特征在于：所述隔断机构(5)包括密封框(51)、隔断板(52)、驱动板(53)、第二往复丝杆(54)、从动轴(55)和第三锥齿轮(56)，所述密封框(51)固定嵌套设置于延伸炉体(22)侧壁上，所述隔断板(52)水平方向上滑动设置于密封框(51)内侧，所述驱动板(53)固定设置于隔断板(52)顶部，所述第二往复丝杆(54)水平方向上贯穿驱动板(53)并与驱动板(53)螺纹连接，所述从动轴(55)通过超越离合器传动设置于第二往复丝杆(54)端部，所述从动轴(55)贯穿延伸炉体(22)外壁并延伸至延伸炉体(22)内部，所述第三锥齿轮(56)固定设置于从动轴(55)端部，所述第三锥齿轮(56)与第一锥齿轮(33)啮合，两个所述隔断板(52)靠近彼此的一侧均开设有第一容纳槽与第二容纳槽，所述第一往复丝杆(34)位于两个第一容纳槽内侧，所述导向杆位于两个第二容纳槽内侧。
6.根据权利要求5所述的一种铜钯银合金键合引线制备方法，其特征在于：所述搅拌机构(6)包括安装板(61)、第一旋转轴(62)、柱齿轮(63)、第四锥齿轮(64)、第二旋转轴(65)、第五锥齿轮(66)、齿轮环(67)、L形固定板(68)和搅拌杆(69)，所述安装板(61)与主炉体(21)内壁固定连接，所述第一旋转轴(62)竖直方向上贯穿安装板(61)并通过轴承与安装板(61)转动连接，所述柱齿轮(63)固定设置于第一旋转轴(62)顶端，所述第四锥齿轮(64)固定设置于第一旋转轴(62)底端，所述第二旋转轴(65)水平方向上贯穿安装板(61)并通过轴承与安装板(61)转动连接，所述第五锥齿轮(66)设置有两个，两个所述第五锥齿轮(66)分别固定设置于第二旋转轴(65)两端，且两个所述第五锥齿轮(66)分别与第二锥齿轮(35)以及第四锥齿轮(64)啮合，所述齿轮环(67)通过轴承转动套接设置于放置座(43)外侧，所述L形固定板(68)固定设置于齿轮环(67)顶部，所述搅拌杆(69)通过销轴转动设置于L形固定板(68)正面，且其底端位于坩埚(44)内侧。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种铜钯银合金键合引线制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
S1、选取纯度≥99.9999％的铜锭、纯度≥99.9999％的钯锭及纯度≥99.9999％的银锭，先用浓度10％氢氧化钠进行清洗，然后再用去离子水冲洗，最后放入烘箱烘干备用；
S2、由延伸炉体(22)正面开设的投料口按比例将上述铜锭、钯锭以及银锭加入到坩埚(44)中，同时加入钙以及稀土，随后将密封门(26)关闭，此时通过抽真空管(25)对延伸炉体(22)内部进行抽真空，真空抽取完毕后，使得驱动电机(31)带动主动轴(32)逆向旋转，由于超越离合器的限制，第一往复丝杆(34)不发生旋转，从动轴(55)则带动第二往复丝杆(54)进行旋转，进而使得驱动板(53)带动隔断板(52)向远离第一往复丝杆(34)的方向移动，此时主炉体(21)与延伸炉体(22)连通，然后使得驱动电机(31)带动主动轴(32)正向旋转，由于超越离合器的限制，第一往复丝杆(34)与从动轴(55)进行旋转，第二往复丝杆(54)则不发生旋转，第一往复丝杆(34)旋转时通过升降滑块(41)带动坩埚(44)由延伸炉体(22)内部移动至主炉体(21)内部，随着坩埚(44)的不断下降，坩埚(44)移动至与加热管(7)水平方向上共线的位置，同时放置座(43)外侧的齿轮环(67)与柱齿轮(63)啮合，此时加热管(7)对坩埚(44)进行加热，待原料完全熔化并均匀混合后，通过氮气输入管(23)充入高纯氮气保温30分钟；
S3、保温完毕后，通过氮气回收管(24)将主炉体(21)内部的高纯氮气抽出，此时主炉体(21)与延伸炉体(22)内部恢复真空状态，随着第一往复丝杆(34)的持续转动，升降滑块(41)带动坩埚(44)上升，进而再次进入到延伸炉体(22)内部，此时使得驱动电机(31)再次反向旋转，进而带动隔断板(52)复位，此时两个隔断板(52)在第一往复丝杆(34)外侧合拢，进而再次对主炉体(21)与延伸炉体(22)进行隔断，此时技术人员将密封门(26)打开，延伸炉体(22)内部的真空环境被破坏，技术人员将搅拌杆(69)向右侧进行拨动，进而使得搅拌杆(69)旋转至水平状态，然后将坩埚(44)由放置座(43)上取下，并通过投料口取出，然后将其内部的液态铜钯银合金倒入高纯石墨槽中，得到宽度5厘米，厚度1厘米，含钯量8％的铜钯银合金铸锭；
S4、将一定数量宽度5厘米，厚度1厘米的铜钯银合金铸锭放入真空下拉连铸炉中，抽真空加热铜钯银合金铸锭，加热至1100摄氏度，待完全熔化后，保温15分钟，然后充高纯氮气继续加热至1250摄氏度，待温度稳定后，精炼30分钟，随后采用定向凝固方法，下拉连铸得到直径为5毫米的铜钯银合金棒；
S5、将制备后5毫米的铜钯银合金棒置于热处理炉中，温度750摄氏度，保温时间8小时，获取内部合金组织稳定性；
S6、将5毫米的铜钯银合金棒粗拉伸至直径1毫米的合金线材；
S7、将直径1毫米铜钯银合金线材置于热处理炉中，温度600摄氏度，保温时间1小时，进行合金晶粒细化热处理；
S8、将热处理后的直径1毫米铜钯银合金线材中拉伸至直径0.5毫米的丝，将直径0.5毫米的铜钯银合金丝细拉伸至直径0.08毫米的丝；
S9、将直径0.08毫米的铜钯银合金丝先用浓度为5％硝酸及乙酸溶液清洗，再用去离子水冲洗，烘干，然后采用在线电镀设备，对清洗后的铜钯银合金丝表面在线镀钯；电镀用钯的纯度≥99.9999％，镀钯层厚度控制在1微米；
S10、将镀钯后的直径0.08毫米的铜钯银合金丝进行微细拉伸，拉伸至直径0.015毫米的键合丝；
S11、将表面镀钯的铜钯银合金键合丝置于连续退火系统中，温度300摄氏度，速度40m/分钟进行连续退火处理，退火期间，采用高纯氮气保护；
S12、将微细键合丝单卷定尺，控制张力0.8克，单卷500米定尺。
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| CN109813106A (zh) * | 2019-01-22 | 2019-05-28 | 付亚波 | 一种制备高活性材料的多功能熔炼炉 |
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