时能得到真圆 度高的变形球，可靠性高。
[0035] 当键合铜合金丝中的磷含量大于Oppm时，总氧含量为150~250ppm;其中，磷含 量优选为为5~60ppm，总氧含量优选为170ppm。这种超细键合铜合金丝在N 2下进行球焊 接时能得到真圆度高的变形球，可靠性高。
[0036] 本发明提供的超细键合铜合金丝的直径为15~50um，特别是15~25um，具有优 良的机械性能，减少在拉线过程中的断线频率，从而在〇.6mil的线径下实现量产，另外该 铜合金丝较强的抗氧化能力，在N 2或者氮氢混合气下进行球焊接时能得到真圆度高的变形 球，可靠性高。
[0037] 如图3所示，本发明还提供一种LED封装用键合铜合金丝的制造方法，包括步骤：
[0038] S1、将含氧量高的高纯铜与含氧量低的高纯铜按预定的比例进行熔炼，得到总氧 含量为150~370ppm的铜材；
[0039] S2、当该铜材的总氧含量为150~250ppm时，加入磷，且磷含量为60ppm以下，制 成直径为2~8mm的线材；或当该铜材的总氧含量为200~370ppm时，直接将该铜材制成 直径为2~8mm的线材；
[0040] S3、将步骤S2中获取的该线材行多道次拉拔，得到直径为15~50um的键合丝；在 拉拔过程中对线材进行至少一次退火处理，并且在拉拔完成后对键合丝进行最后一次退火 处理。
[0041] 具体地，在步骤S1中得到的铜线材的直径一般为6~8mm，且含氧量高的高纯铜与 含氧量低的高纯铜的纯度为4N。
[0042] 在步骤S2中获取的线材，其总氧含量中的表面氧含量不高于150ppm。在铜材的总 氧含量为150~250ppm时，可以加入磷，磷含量优选为5~60ppm，此时，总氧含量优选为为 170ppm ;需要说明的是，当总氧含量为200~250ppm时，是可以自由选择是否添加磷的。
[0043] 在步骤S3中，该多道次拉拔（也称为拉丝）可以包括粗拉、小拉、细拉、微拉等拉 拔过程，完成粗拉后的铜线材的直径可达1mm，完成小拉后的铜线材的直径可达0? 1mm，完 成细拉后的铜线材的直径可达0. 05mm，完成微拉后的铜线材的直径为0. 015~0. 025mm，即 得到直径为15~25um的键合丝。
[0044] 在该多次拉拔过程中需要对铜线材进行退火处理，特别是在该铜线材被拉伸到 0. 05~1mm时，可以采取电退火，且电退火的时间为0. 4~2秒，这样可以有效地释放线材 应力，得到合适的晶粒分布，电退火时间太短和太长会导致拉丝结果变差。随后继续拉伸， 并获得直径在15~50微米之间键合丝。上述电退火可以是在两个相邻的拉丝导轮上通电， 其间的铜线材在通过该两导轮时由于电流的作用而升温从而完成退火过程。
[0045] 本发明提供的LED封装用键合铜合金丝制造方法，通过控制高纯铜中氧的总体含 量，有效提升键合铜合金丝的拉丝能力，获得量产水平的直径约15um的细键合铜合金丝。
[0046] 当键合铜合金丝的总氧含量为150~370ppm时，在N2气氛下形成变形球后，键合 铜合金丝中原有的氧除去一部分与P反应生成P 2〇5外，大多依然存在于变形球中从而增加 了变形球的强度，从而提高了球焊时的变性球的真圆度。也就是说，变形球表面的氧能起到 一个外壳的限制作用，从而提高变形球的真圆度；而变形球内部分布的氧则增加了变形球 的机械强度，所以变形球的变形度变弱，从而使球圆度相应增加。值得注意的是在1C行业， 变形球的硬度过大会造成对1C焊盘下结构的破坏，而这种情况在LED行业中并不存在。
[0047] 下面结合具体的试验数值进一步说明本发明的技术方案。
[0048] 按下表1中的原料组成和过程参数，结合上述LED封装用键合铜合金丝的制造方 法制造出直径为15~25um的键合铜合金丝。
【主权项】
1. 一种LED封装用超细键合铜合金丝，其特征在于，总氧含量为150~370ppm，磷含量 为0~60ppm，余量为高纯铜；其中当所述磷含量为Oppm时，所述总氧含量为200~370ppm; 当所述磷含量大于Oppm时，所述总氧含量为150~250ppm。
2. 根据权利要求1所述LED封装用超细键合铜合金丝，其特征在于，当所述磷含量大于 Oppm时，优选为5~60ppm。
3. 根据权利要求1所述LED封装用超细键合铜合金丝，其特征在于，所述总氧含量中的 表面氧含量不高于150ppm。
4. 根据权利要求1所述LED封装用超细键合铜合金丝，其特征在于，所述高纯铜的纯度 为4N以上。
5. -种LED封装用超细键合铜合金丝的制造方法，其特征在于，包括： 51、 将含氧量高的高纯铜与含氧量低的高纯铜按预定的比例进行熔炼，得到总氧含量 为150~370ppm的铜材； 52、 当所述铜材的总氧含量为150~250ppm时，加入磷，且磷含量为60ppm以下，制成 直径为2~8mm的线材；或当所述铜材的总氧含量为200~370ppm时，直接将所述铜材制 成直径为2~8mm的线材； 53、 将步骤S2中获取的所述线材行多道次拉拔，得到直径为15~50um的键合丝；在拉 拔过程中对线材进行至少一次退火处理，并且在拉拔完成后对键合丝进行最后一次退火处 理。
6. 根据权利要求5所述LED封装用超细键合铜合金丝的制造方法，其特征在于，在所述 步骤S2中，所述磷含量为5~60ppm。
7. 根据权利要求5所述LED封装用超细键合铜合金丝的制造方法，其特征在于，所述总 氧含量中的表面氧含量不高于150ppm。
8. 根据权利要求5所述LED封装用超细键合铜合金丝的制造方法，其特征在于，在所述 步骤S3中，在拉拔过程中，在0. 05~Imm处对线材退火处理。
9. 根据权利要求8所述LED封装用超细键合铜合金丝的制造方法，其特征在于，所述退 火处理采取电退火，且电退火的时间为0. 4~2秒。
10. 根据权利要求5所述LED封装用超细键合铜合金丝的制造方法，其特征在于，在步 骤Sl中，所述含氧量高的高纯铜与含氧量低的高纯铜的纯度为4N以上。
【专利摘要】本发明提供一种LED封装用超细键合铜合金丝，总氧含量为150～370ppm，磷含量为0～60ppm，余量为高纯铜；其中当该磷含量为0ppm时，该总氧含量为200～370ppm；当该磷含量大于0ppm时，该总氧含量为150～250ppm。本发明相应的制造方法，包括：将含氧量高的高纯铜与含氧量低的高纯铜按预定的比例进行熔炼，获取总氧含量为200～370ppm的线材；或再加入磷，获取总氧含量为150～250ppm，磷含量为60ppm以下的线材；将该线材行多道次拉拔，得到直径为15～50um的键合丝并进行退火处理。本发明能有效提升键合铜合金丝的拉丝能力，在球焊接时提高变形球的真圆度，得到优良的焊点。
【IPC分类】C22C9-00, H01L33-62, H01L23-49, C22F1-08, H01L21-48
【公开号】CN104789813
【申请号】CN201510038990
【发明人】周振基, 周博轩, 任智
【申请人】汕头市骏码凯撒有限公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年1月26日