专利名称：复合金线及其制造方法
技术领域：
本发明是关于一种金属焊线，尤指一种用于半导体封装工艺中的复合金线及其制
造方法。
背景技术：
在半导体元件的封装工艺中，常以打线接合将金属焊线连接至芯片及电路基板 上，借金属焊线电连接于芯片与电路基板，以作为芯片与电路基板之间的信号及电流传递 路径。 —般来说，金属焊线的荷重强度、延展性、弯曲度、熔点、电性、硬度及与集成电路 (IC)芯片的焊接能力等主要特性与其所采用的材料相关。而上述特性将影响半导体元件的 寿命及稳定性。依照芯片与电路基板的型态不同，其搭配使用的金属焊线的规格也有所不 同。 传统金属焊线主要为纯金材质所制成。纯金材质的金属焊线具有较佳的延展性及 导电性等物理性质，但是，由于纯金材质的金属焊线成本较高，也造成整体半导体元件成本 增加。 因此，对于上述问题，如何开发一种能达到纯金焊线的功效，并可大幅降低材料成 本的金属焊线，是本发明主要所要解决的课题。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种可达到纯金材质的金属焊线的功效并可降低成 本的复合金线及其制造方法。 为达到上述目的，本发明提供一种复合金线的制造方法，包含提供包含金成分及 银成分的主要金属原料；将该主要金属原料置于真空熔炉中，并在该真空熔炉中加入具有 钯成分的次要金属原料进行混合熔炼，以制成金银钯合金融熔液体；然后，将金银钯合金融 熔液体经由连续铸造再引拔拉伸成金银钯合金线材；最后，将金银钯合金线材拉伸为预定 线径的金银钯合金焊线。 此外，本发明还提供一种以上述制造方法所制得的复合金线，其组成成分主要包 含重量百分比为8. 00 30. 00%的金成分、重量百分比为66. 00 90. 00%的银成分；以 及重量百分比为0. 01 6. 00%的钯成分。 本发明借由金、银及钯三种金属元素调配制成的复合金线及其制造方法，不仅能 达到纯金制成的金属焊线的功效，并且可以大幅降低成本。
图1为本发明的复合金线的制造方法的流程图；
图2为图1的细化流程图。
附图标记说明
步骤100 108
步骤102a 102f
步骤104a 104f
具体实施例方式
有关本发明的技术内容及详细说明，配合
如下 如图1及图2所示，分别为本发明的复合金线的制造方法的流程图及其细化流程 图。如图1 、图2所示，本发明的复合金线的制造方法，首先，在步骤100中，先提供包含金成 分及银成分的主要金属原料。 其次，在步骤102中，进行熔炼制造，将包含金成分及银成分的主要金属原料置入 于真空熔炉(如步骤102a)，并且，在真空熔炉中加入具有钯(Pd)的次要金属原料进行混合 熔炼(如步骤102b)，以借由真空熔炉炼制出金银钯合金融熔液体(如步骤102c)。该金银 钯合金融熔液体的组成成分包含重量百分比为8. 00 30. 00%的金成分、重量百分比为 66. 00 90. 00%的银成分，以及重量百分比为0. 01 6. 00%的钯成分。
然后，再将该金银钯合金融熔液体经由连续铸造再引拔拉伸形成预定线径为4 8mm的金银钯合金线材(如步骤102d)。再通过巻收机巻取该金银钯合金线材(如步骤 102e)，并进行该金银钯合金线材的成分分析(如步骤102f)，以判断其成分比例是否符合 要求。 步骤104，对铸造完成的金银钯合金线材进行拉伸，使其原本为4 8mm的线径经 过第一粗伸线机的拉伸縮小至3mm或3mm以下(如步骤104a)，再经第二粗伸线机拉伸至 1. OOmm或1. OOmm以下(如步骤104b)，再经第一细伸线机拉伸至0. 18mm或0. 18mm以下 (如步骤104c)，然后，再将线径为0. 18mm或0. 18mm以下的金银钯合金线材依序经过第二 细伸线机(步骤104d)、极细伸线机(步骤104e)，以及超极细伸线机(步骤104f)将金银 钯合金线材拉伸为预定线径为0. 050mm(即2. OOmil)至0. OlOmm(即0. 40mil)范围的特定 金银钯合金焊线。 步骤106，进行表面清洗，对该金银钯合金焊线的表面进行清洗。 步骤108，将经过拉伸完成的金银钯合金焊线进行烘干及热退火处理，使金银钯合
金焊线的断裂荷重(Breaking Load)及延展性(Elongation)等物理性质符合预定的所需范围。 上述本发明的复合金线可作为导线应用于IC、发光二极管(LED)及表面声波 (SAW)封装。 以下通过几个实施例对本发明进行更详细的说明
实施例1 将包含金成分及银成分的主要金属原料置入于真空熔炉，并在真空熔炉中加入具 有钯成分的次要金属原料，然后，由真空熔炉混合熔炼炼制出金银钯合金融熔液体。金银钯 合金融熔液体的组成成分包含重量百分比为30. 00%的金成分、重量百分比为66. 00%的 银成分，以及重量百分比为4. 00%的钯成分。 将该金银钯合金融熔液体经由连续铸造再引拔拉伸出线径为4mm的金银钯合金 线材。通过巻收机巻取金银钯合金线材，并进行金银钯合金线材的成分分析。
在金银钯合金线材铸造完成后，进行线径拉伸，使原本为4mm的线径经过第一粗 伸线机拉伸至3mm，经过第二粗伸线机拉伸至1. Omm，经过第一细伸线机拉伸至0. 18mm，再 将线径为0. 18mm的金银钯合金线材依序经过第二细伸线机、极细伸线机，以及超极细伸线 机，将金银钯合金线材拉伸为预定线径为O. 050mm至O. 010mm范围的特定金银钯合金焊线。
最后，对经过拉伸完成的金银钯合金焊线表面进行清洗，并对金银钯合金焊线进
行烘干及热退火处理。
实施例2 将包含金成分及银成分的主要金属原料置入于真空熔炉，并在真空熔炉中加入具 有钯成分的次要金属原料，然后，由真空熔炉混合熔炼炼制出金银钯合金融熔液体。金银钯 合金融熔液体的组成成分包含重量百分比为8. 00%的金成分、重量百分比为86. 00%的 银成分，以及重量百分比为6. 00%的钯成分。 将该金银钯合金融熔液体经由连续铸造再引拔拉伸出线径为6mm的金银钯合金 线材。通过巻收机巻取金银钯合金线材，并进行金银钯合金线材的成分分析。
在金银钯合金线材铸造完成后，进行线径拉伸，使原本为6mm的线径经过第一粗 伸线机拉伸至3mm，经过第二粗伸线机拉伸至1. Omm，经过第一细伸线机拉伸至0. 18mm，再 将线径为0. 18mm的金银钯合金线材依序经过第二细伸线机、极细伸线机，以及超极细伸线 机，将金银钯合金线材拉伸为预定线径为O. 050mm至0. 010mm范围的特定金银钯合金焊线。
最后，对经过拉伸完成的金银钯合金焊线表面进行清洗，并对金银钯合金焊线进 行烘干及热退火处理。
实施例3 将包含金成分及银成分的主要金属原料置入于真空熔炉，并在真空熔炉中加入具 有钯成分的次要金属原料，然后，由真空熔炉混合熔炼炼制出金银钯合金融熔液体。金银钯 合金融熔液体的组成成分包含重量百分比为9. 99%的金成分、重量百分比为90. 00%的 银成分，以及重量百分比为0. 01%的钯成分。 将该金银钯合金融熔液体经由连续铸造再引拔拉伸出线径为8mm的金银钯合金 线材。通过巻收机巻取金银钯合金线材，并进行金银钯合金线材的成分分析。
在金银钯合金线材铸造完成后，进行线径拉伸，使原本为8mm的线径经过第一粗 伸线机拉伸至2mm，经过第二粗伸线机拉伸至1. Omm，经过第一细伸线机拉伸至0. 18mm，再 将线径为0. 18mm的金银钯合金线材依序经过第二细伸线机、极细伸线机，以及超极细伸线 机，将金银钯合金线材拉伸为预定线径为O. 050mm至0. 010mm范围的特定金银钯合金焊线。
最后，对经过拉伸完成的金银钯合金焊线表面进行清洗，并对金银钯合金焊线进 行烘干及热退火处理。 综上所述，本发明借由上述金属元素调配制成的复合金线，能达到纯金制成的金 属焊线的功效，且可大幅降低成本。 上述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围。即凡根据 本发明权利要求书所做的均等变化与修饰，均为本发明专利范围所涵盖。
权利要求
一种复合金线的制造方法，其特征在于，包含a、提供包含金成分及银成分的主要金属原料；b、将该主要金属原料置于真空熔炉中，并在该真空熔炉中加入具有钯成分的次要金属原料进行混合熔炼，以制成金银钯合金融熔液体；c、将该金银钯合金融熔液体经由连续铸造再引拔拉伸形成金银钯合金线材；及d、将该金银钯合金线材拉伸为预定线径的金银钯合金焊线。
2. 如权利要求1所述的复合金线的制造方法，其特征在于，步骤a的金成分的重量百分 比为8. 00 30. 00%。
3. 如权利要求2所述的复合金线的制造方法，其特征在于，步骤a的银成分的重量百分 比为66. 00 90. 00%。
4. 如权利要求3所述的复合金线的制造方法，其特征在于，步骤b的钯成分的重量百分 比为0. 01 6. 00%。
5. 如权利要求1所述的复合金线的制造方法，其特征在于，步骤b中的金银钯合金融熔 液体经由连续铸造再引拔拉伸形成预定线径为4 8mm的金银钯合金线材，再通过巻收机 巻取该金银钯合金线材，并进行该金银钯合金线材的成分分析。
6. 如权利要求5所述的复合金线的制造方法，其特征在于，步骤d中，将原本线径为 4 8mm的该金银钯合金线材，经过第一粗伸线机的拉伸縮小其线径至3mm或3mm以下， 再经第二粗伸线机拉伸其线径至1. OOmm或1. OOmm以下，再经第一细伸线机拉伸其线径至 0. 18mm或0. 18mm以下，然后，再将线径为0. 18mm或0. 18mm以下的该金银钯合金线材依序 经过第二细伸线机、极细伸线机、以及超极细伸线机将该金银钯合金线材拉伸为预定线径 为0. 050mm至0. OlOmm的金银钯合金焊线。
7. 如权利要求6所述的复合金线的制造方法，其特征在于，步骤d后更对该金银钯合金 焊线进行表面清洗及烘干及热退火处理。
8. —种复合金线，其特征在于，其组成成分包含 重量百分比为8. 00 30. 00%的金成分； 重量百分比为66. 00 90. 00%的银成分；以及 重量百分比为0. 01 6. 00%的钯成分。
全文摘要
本发明提供一种复合金线的制造方法，包含提供包含金成分及银成分的主要金属原料；将该主要金属原料置于真空熔炉中，并在该真空熔炉中加入具有钯成分的次要金属原料进行混合熔炼，以制成金银钯合金融熔液体；然后，将金银钯合金融熔液体经由连续铸造再引拔拉伸成金银钯合金线材；最后，将金银钯合金线材拉伸为预定线径的金银钯合金焊线。本发明还提供一种复合金线，包含重量百分比为8.00～30.00％的金成分；重量百分比为66.00～90.00％的银成分；以及重量百分比为0.01～6.00％的钯成分。本发明借由金、银及钯三种金属原料调配制成的金银钯合金焊线，不仅能达到纯金制成的金属焊线的功效，且可大幅降低成本。
文档编号B22D21/00GK101786155SQ20091007760
公开日2010年7月28日 申请日期2009年1月24日 优先权日2009年1月24日
发明者李俊德 申请人:李俊德