本發(fā)明涉及一種銀微絲的制備方法。
背景技術:
鍵合絲 (Bonding Wires) 作為一個產(chǎn)品族 (ProductFamily) 是半導體封裝的關鍵材料之一,它的功能是實現(xiàn)半導體芯片與引腳的電連接,起著芯片與外界的電流導入及導出作用。目前主要由金絲和鋁絲及銅絲組成,其中金絲占有超過總的80%的份額。近年來黃金價格的持續(xù)走高,促使金絲替代品的發(fā)展,包括銅絲、金銀合金絲等,其中銅絲已經(jīng)較為成熟,并且開始應用,但由于其易氧化和硬度較大等問題,嚴重影響了器件的可靠性和效率。
銀絲與金絲相比,價格便宜,是同等線徑的金絲的20%左右,成本下降80%左右。且具有導電性好、散熱性好、反光性好,不吸光,亮度與使用金線的比較可提高10%左右 的優(yōu)點。
目前制備銀絲通常采用傳統(tǒng)的拉拔法,即先熔鑄圓棒,然后通過不同孔徑的磨具拉拔,一步步減小直徑,形成所需直徑的微絲。該方法工藝繁瑣,尤其是制備直徑小于30μm的銀絲,拉絲道次數(shù)多,磨具在拉拔過程中也會有損耗,多道次拉絲極大的增加了工藝成本,無法滿足現(xiàn)有的加工需求。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明目的是為了克服現(xiàn)有技術的不足而提供一種加工方便,且生產(chǎn)成本低的銀微絲的制備方法。
為達到上述目的,本發(fā)明采用的技術方案是:一種銀微絲的制備方法,包括如下步驟:
(1)將銀棒放入玻璃管中;
(2)將玻璃管底部放到加熱裝置的中心,對玻璃管底部的銀棒進行加熱到1000-1300℃;
(3)當銀棒熔化后,玻璃管底部同時軟化,從軟化的玻璃管底部牽引出微絲,得到絲芯直徑為1~200μm的玻璃包覆絲材;
(4)將玻璃包覆絲材繞在繞絲輪上,并啟動繞絲輪;
(5)啟動玻璃管升降裝置和銀棒升降裝置,控制玻璃管和銀棒分別不斷下降,補充被消耗的玻璃管和銀棒,使得玻璃包覆絲材繞在繞絲輪上;
(6)將繞絲輪上的玻璃包覆絲材取出,然后在氫氟酸中侵蝕表面玻璃后,得到銀微絲。
優(yōu)選的,所述玻璃管的材質(zhì)為高硼硅玻璃。
優(yōu)選的,所述步驟2中采用的加熱裝置為感應加熱裝置。
優(yōu)選的,所述玻璃管升降裝置包括相連設置的玻璃管步進電機和玻璃管升降桿;所述玻璃管升降桿與玻璃管相連。
優(yōu)選的,所述銀棒升降裝置包括相連設置的銀棒步進電機和銀棒升降桿;所述銀棒升降桿與銀棒相連。
由于上述技術方案的運用,本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有下列優(yōu)點:
本發(fā)明方案的銀微絲的制備方法,其制備方法簡單易行,可將銀棒從液態(tài)一次成型制備出各種尺寸的銀微絲,大大縮短工藝流程,降低了生產(chǎn)成本,加工出來的微絲長度可達數(shù)千米,被廣泛應用于電子工業(yè)產(chǎn)品中,具有較好的實用價值和市場發(fā)展前景。
附圖說明
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明技術方案作進一步說明:
附圖1為本發(fā)明中實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖;
其中:1、感應線圈;2、玻璃管;3、銀棒;4、玻璃包覆絲材;5、繞絲輪;6、玻璃管步進電機;7、玻璃管升降桿;8、銀棒步進電機;9、銀棒升降桿。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
本發(fā)明所述的一種銀微絲的制備方法,包括如下步驟:
(1)將銀棒3放入玻璃管2中;
(2)將玻璃管2底部放到加熱裝置的中心,對玻璃管2底部的銀棒3進行加熱到1000-1300℃;
(3)當銀棒3熔化后,玻璃管2底部同時軟化,從軟化的玻璃管2底部牽引出微絲,得到絲芯直徑為1~200μm的玻璃包覆絲材4;
(4)將玻璃包覆絲材4繞在繞絲輪5上,并啟動繞絲輪5;
(5)啟動玻璃管升降裝置和銀棒升降裝置,控制玻璃管2和銀棒3分別不斷下降,補充被消耗的玻璃管2和銀棒3,使得玻璃包覆絲材4繞在繞絲輪5上;
(6)將繞絲輪5上的玻璃包覆絲材4取出,然后在氫氟酸中侵蝕表面玻璃后,得到銀微絲;所述玻璃管2的材質(zhì)為高硼硅玻璃;所述步驟2中采用的加熱裝置為感應加熱裝置;所述玻璃管升降裝置包括相連設置的玻璃管步進電機6和玻璃管升降桿7;所述玻璃管升降桿7與玻璃管2相連;所述銀棒升降裝置包括相連設置的銀棒步進電機8和銀棒升降桿9;所述銀棒管升降桿9與銀棒3相連。
實際加工中,當玻璃管底部和銀棒加熱熔化在一起后,可以采用帶尖端的玻璃棒從軟化的玻璃管底部牽引出玻璃包覆絲材,當然也可以采用其它方式取出,只需保證能將玻璃包覆絲材從軟化的玻璃管底部完整的取出即可。
其中加熱裝置可以采用感應加熱裝置進行加熱,當需要對玻璃管底部進行加工時,將玻璃管底部放置在感應加熱裝置的中心,啟動感應線圈所附帶的高頻感應裝置對玻璃底部進行加熱。
本發(fā)明在對玻璃管底部的銀棒進行加熱到1000℃時,就可以很好的將銀棒熔化在玻璃管底部中。
進一步的,玻璃管升降裝置包括相連設置的玻璃管步進電機和玻璃管升降桿,這樣當玻璃管步進電機開啟時,玻璃管升降桿就往下降,從而將玻璃管不停的進行傳輸;同樣的,銀棒也通過銀棒升降桿進行傳輸,這樣就能夠使得玻璃包覆絲材逐步繞在繞絲輪上,并且能通過消耗的玻璃管和銀棒來大約估計銀微絲的長度,從而滿足實際的加工需求。
同時,繞絲輪的轉(zhuǎn)速要與玻璃管升降裝置和銀棒升降裝置的速度相匹配,保證玻璃管升降裝置和銀棒升降裝置傳送玻璃管和銀棒的傳輸速度能跟的上紗線輪的轉(zhuǎn)速。
實施例一:
如附圖1所示,本實施例為制備20μm左右的銀微絲, 制備步驟如下:先將直徑4mm的銀棒3放入內(nèi)徑8mm,壁厚1mm的Pyrex高硼硅玻璃管2底部,將玻璃管2底部放置在感應線圈1的中心,對玻璃管2底部的銀棒3感應加熱;當溫度加熱到1000?C時,玻璃管2內(nèi)銀棒3熔化,底部玻璃管軟化,此時用事先準備好的帶尖端的玻璃棒從軟化的玻璃管2底部牽引出微絲,得到玻璃包覆絲材4;將玻璃包覆絲材4繞在繞絲輪5上,啟動繞絲輪5,繞絲輪5轉(zhuǎn)速為200r/min;啟動玻璃棒步進電機6,使得玻璃棒升降桿7不斷下降,補充被消耗的玻璃管2,同時啟動銀棒步進電機8,使得銀棒升降桿9不斷下降,補充被消耗的銀棒3,最后將所得到玻璃包覆絲材4在氫氟酸中侵蝕表面玻璃后,得到直徑20μm左右的銀微絲。
實施例二:
本實施例為制備15μm左右的銀微絲, 制備步驟如下:先將直徑4mm的銀棒3放入內(nèi)徑8mm,壁厚1mm的Pyrex高硼硅玻璃管2底部,將玻璃管底部2放置在感應線圈1的中心,對玻璃管2底部的銀棒3感應加熱;當溫度加熱到1000?C時,玻璃管2內(nèi)銀棒3熔化,底部玻璃管軟化,此時用事先準備好的帶尖端的玻璃棒從軟化的玻璃管2底部牽引出微絲,得到玻璃包覆絲材4;將玻璃包覆絲材4繞在繞絲輪5上,啟動繞絲輪5,繞絲輪5轉(zhuǎn)速為240r/min;啟動玻璃管步進電機6,使得玻璃管升降桿7不斷下降,補充被消耗的玻璃管2,同時啟動銀棒步進電機8,使得銀棒升降桿9不斷下降,補充被消耗的銀棒3,最后將所得到玻璃包覆絲材4在氫氟酸中侵蝕表面玻璃后,得到直徑15μm左右的銀微絲。
實施例三:
本實施例為制備25μm左右的銀微絲, 制備步驟如下:先將直徑4mm的銀棒材3放入內(nèi)徑8mm,壁厚1mm的Pyrex高硼硅玻璃管2底部,將玻璃管2底部放置在感應線圈1的中心,對玻璃管2底部的銀棒3感應加熱;如附圖1所示,當溫度加熱到1000?C左右時,玻璃管2內(nèi)的銀棒3熔化,底部玻璃管軟化,此時用事先準備好的帶尖端的玻璃棒從軟化的玻璃管2底部牽引出微絲,得到玻璃包覆絲材4;將玻璃包覆絲材4繞在繞絲輪5上,啟動繞絲輪5,繞絲輪5轉(zhuǎn)速為160r/min;啟動玻璃管步進電機6,使得玻璃管升降桿7不斷下降,補充被消耗的玻璃管2,同時啟動銀棒步進電機8,使得銀棒升降桿9不斷下降,補充被消耗的銀棒3,最后將所得到玻璃包覆絲材4在氫氟酸中侵蝕表面玻璃后,得到直徑25μm左右的銀微絲。
本發(fā)明的銀微絲的制備方法,其制備方法簡單易行,可將銀棒從液態(tài)一次成型制備出各種尺寸的銀微絲,大大縮短工藝流程,降低了生產(chǎn)成本,加工出來的微絲長度可達數(shù)千米,被廣泛應用于電子工業(yè)產(chǎn)品中,具有較好的實用價值和市場發(fā)展前景。
以上僅是本發(fā)明的具體應用范例,對本發(fā)明的保護范圍不構(gòu)成任何限制。凡采用等同變換或者等效替換而形成的技術方案,均落在本發(fā)明權(quán)利保護范圍之內(nèi)。