[发明专利]银-锡-石墨烯复合键合丝及其制备方法

摘要

本发明公开了一种银‑锡‑石墨烯复合键合丝，其包括：石墨烯0.05%～1.5%、锡5%～10%、银88.5～94.95%及不可避免的杂质。与现有技术相比，在高端的LED及IC封装中，这种银‑石墨烯新型复合键合丝的成本仅为金丝1/8，大大降低了封装成本，且有效的克服了金银合金丝及镀钯铜丝在焊线时出现推拉力不足，二焊点植球不良和一焊点滑球等键合性缺陷，焊点能很好的共晶，键合性能均能达到键合金丝的性能要求。另外，本发明还提供了上述复合键合丝的制备方法。

主权项

1.一种银-锡-石墨烯复合键合丝的制备方法，其特征在于：/n银-锡-石墨烯复合键合丝，以重量百分比计，包括：石墨烯0.05%～1.5%、锡5%～ 10%、银88.5～94.95%及不可避免的杂质；/n银-锡-石墨烯复合键合丝的制备方法包括以下步骤：/n步骤1、配制硝酸银溶液10L；/n步骤2、将质量为5-10g的石墨置于配制好的硝酸银溶液中，同时施以电磁搅拌和超声波分散，并用氨水调节溶液的pH值为中性，在反应温度为40℃～70℃的条件下，滴入还原剂；/n步骤3、反应完毕后用去离子水冲洗并过滤，将收集的反应产物置于干燥箱烘干，得到含石墨烯4%～8.5%的银-石墨烯复合粉末材料；/n步骤4、制备银-锡合金棒：按重量百分比，将65%～80%的银和20%～35%的锡放入高纯石墨坩埚内，并置于真空下拉连铸炉中，抽真空加热至1000℃～1300℃，待材料完全熔化后，充入高纯氩气保护，保温30min～90min，然后进行下拉定向连铸，得到直径为Φ8mm的银-锡合金棒；/n步骤5、制备银-锡-石墨烯复合棒材：按重量百分比，将一定量银、银-石墨烯复合材料粉末、银-锡合金棒置于高纯石墨坩埚内，并将高纯石墨坩埚置于真空下拉连铸炉中，抽真空加热至1100℃～1300℃，待材料完全熔化后，保温15min～60min的同时进行搅拌；搅拌后精炼30min～60min，采用定向凝固方法，下拉连铸得到直径为Φ6mm的复合材料棒材，该复合材料棒材的成分为石墨烯0.05%～1.5%、锡5%～10%、银88.5～94.95%；/n步骤6、粗拉伸：将经步骤5中的Φ6mm的复合材料棒材粗拉伸成直径Φ1.0mm的线材；/n步骤7、表面清洗：将经过粗拉的直径Φ1.0mm的线材先用浓度为1%～20%盐酸溶液清洗，再用去离子水冲清洗并烘干；/n步骤8、中拉伸：将经步骤7处理后的直径Φ1.0mm的线材中拉伸成直径Φ0.3mm的线材；/n步骤9、细拉伸：将直径Φ0.3mm的线材细拉伸成直径Φ0.08mm～Φ0.10mm的丝材；/n步骤10、微细拉伸：将直径Φ0.08mm～Φ0.10mm的丝材进行微细拉伸，拉伸成直径Φ0.015mm～Φ0.050mm的复合键合丝；/n步骤11、热处理：将Φ0.015mm～Φ0.05mm的复合键合丝置于连续退火系统中，采用高纯氮气做为保护气体，温度300℃～600℃，速度40m～80m/min进行连续退火处理；/n步骤12、复绕分装：将经步骤11中处理后的复合键合丝单卷定尺，控制张力0.8g～8.0g，单卷500m定尺。/n