[发明专利]一种用于楔焊劈刀的碳化钨材料及其生产方法

说明书

一种用于楔焊劈刀的碳化钨材料，其重量百分比组成：WC 76‑89.5%、TiC 5‑10%、Co 2‑8%、Ni 2‑8%、Crsubgt;2/subgt;Csubgt;3/subgt; 0.2‑1%、VC 0.2‑1%、Mosubgt;2/subgt;C 0.5‑2.5%、K 0.5‑5.5%；所述K为碳化钽铌或碳化钨钛固溶体，钽、铪、铌、铼或锆的碳化物中的至少一种；其制备，包括如下步骤，1.按设计组分配取各组分；2.依次将配取的各组分进行湿法混料球磨、干燥及筛分；3.将备用粉末和成型剂按比例混炼；4.将备用混合料模压成形碳化钨楔焊劈刀压坯；5.对模压成形的压坯进行脱脂烧结。该方法改善了不同材质引线键合时的耐磨损性能，适用于不同尺寸引线键合，进一步拓宽碳化钨材料的引线材质适用范围，提高了碳化钨材料在细丝和粗丝楔焊劈刀的适用性，提高了生产效率，降低了生产成本。

技术领域

本发明属于集成电路工具材料领域，具体涉一种用于楔焊劈刀的碳化钨材料及其生产方法。

背景技术

微波多芯片组件（MCM）中，通常采用引线键合来实现单片微波集成电路 （MMIC）、集总式电阻和电容等元器件与微带线、共面波导的互连，以及微波传输线之间或与普通模拟信号射频输入（RF）接地面的互连，而引线键合互连的有效性与可靠性对微波MCM的微波特性具有很大的影响。因此，进一步提升键合工具与键合引线以及键合工艺稳定性是改善微波器件互连可靠性的有效途径。

楔焊键合是引线键合的重要组成部分，按照引线尺寸分类，通常包括细丝键合（≤76μm）和粗丝键合（76μm），细丝通常包括金丝、铜丝和铝丝等，粗丝通常包括铝丝、铜丝等。相关文献指出，碳化钨劈刀适用于铝丝、铝硅丝键合，而碳化钛、陶瓷等材质劈刀适用于金丝键合。

发明内容

鉴于当前碳化钨劈刀中存在的引线适用限制性，本发明针对楔焊劈刀用碳化钨材料进行成分调控，通过引入TiC这一金属陶瓷成分，改善不同材质引线键合时的耐磨损性能，适用于不同尺寸引线键合，进一步拓宽碳化钨材料的引线材质适用范围，进一步提高在细丝和粗丝楔焊劈刀中材料通用性，提高碳化钨材料的生产效率，降低不同规格碳化钨劈刀的生产成本。由此，本发明提出了一种用于楔焊劈刀的碳化钨材料及其生产方法。

本发明的第一方面，是提供一种用于楔焊劈刀的碳化钨材料，其特征在于，其成分以重量百分比计，由以下组分组成：WC 76-89.5%、TiC 5-10%、Co 2-8%、Ni 2-8%、Cr₂C₃ 0.2-1%、VC 0.2-1%、Mo₂C 0.5-2.5%、K 0.5-5.5%；所述VC和Mo₂C的重量百分比为VC：Mo₂C=1:2.5；所述K为碳化钽铌固溶体、碳化钨钛固溶体、钽的碳化物、铪的碳化物、铌的碳化物、铼的碳化物、锆的碳化物中的至少一种。

优选方案，本发明的碳化钨材料，其成分以重量百分比计，由以下组分组成：WC80-85%、TiC 5-10%、Co 4-6%、Ni 4-6%、Cr₂C₃ 0.2-0.5%、VC 0.2-0.4%、Mo₂C 0.5-1%、K 0.5-1.5%；优选地，K选自NbC、TaC、（Ta，Nb）C中的至少一种。

优选地，本发明的碳化钨材料，其硬度为85.0-97.5HRA、抗弯强度1360MPa、孔隙度为A02B00C00、碳化钨晶粒度为0.2-1.0μm。

本发明的第二方面，是提供本发明第一方面所述的用于楔焊劈刀的碳化钨材料的生产方法，包括如下步骤：

1）按设计组分配取碳化钨粉、碳化钛粉、钴粉、镍粉、碳化铬粉、碳化钒粉、二碳化钼粉、K粉；所述K粉选自碳化钽铌固溶体、碳化钨钛固溶体、钽的碳化物、铪的碳化物、铌的碳化物、铼的碳化物、锆的碳化物中的至少一种；