本發(fā)明涉及鍵合絲,具體為銅合金鍍金鍵合絲的制備方法。
背景技術(shù):
1、微電子器件芯片的鍵合工序,?是指在一定溫度下采用超聲波加壓的方法將鍵合絲兩端分別焊接在芯片盤和引線框架引腳上,?實現(xiàn)芯片內(nèi)部電路與外部電路的連接。早期的鍵合絲多由純金制成,?直至現(xiàn)今大多廠家用的鍵合絲也是純金制成。隨著黃金貴重金屬資源的日益稀缺,?價格持續(xù)攀升,?微電子封裝成本大幅上升,?給生產(chǎn)廠家、?用戶帶來難以承受的成本壓力。因此,?業(yè)界正在積極尋求、研發(fā)成本相對低廉、性能穩(wěn)定可靠、加工方便可靠的新型鍵合引線材料。
2、目前用于替代黃金鍵合絲的研究應(yīng)用大多集中于銅基鍵合絲,在銅合金鍵合絲的基礎(chǔ)上進行鍍金操作,從而伸長銅合金鍍金鍵合絲,在銅合金鍵合絲的生產(chǎn)過程中,第一步就是提取高純銅,現(xiàn)普遍的方法就是利用硝酸銅電解,讓高純銅在陰極高純銅箔片上沉積,之后將沉積的高純銅連同銅箔片一同輸送至下一流程操作,進而會導(dǎo)致消耗一定量的高純銅箔片,但是高純銅箔片價格高昂,每進行一次電解就必須消耗一張銅箔片,導(dǎo)致制造成本高,同時在在高純的銅箔片和電解出的高純銅的濃度還是不一樣,二者摻雜會導(dǎo)致之后的銅純度下降,進而影響后續(xù)的銅合金鍵合絲的成品質(zhì)量,因此,本領(lǐng)域技術(shù)人員提出了銅合金鍍金鍵合絲的制備方法。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了銅合金鍍金鍵合絲的制備方法,解決了上述背景中的問題。
2、為實現(xiàn)以上目的,本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn):銅合金鍍金鍵合絲的制備方法,包括電解機構(gòu)、移動機構(gòu)、去銅機構(gòu)、出氣機構(gòu)和出液機構(gòu),所述電解機構(gòu)側(cè)面安裝有移動機構(gòu),所述電解機構(gòu)內(nèi)部設(shè)置有去銅機構(gòu),所述電解機構(gòu)上表面安裝有出氣機構(gòu),所述電解機構(gòu)下表面安裝有出液機構(gòu),所述電解機構(gòu)用于電解,所述移動機構(gòu)用于移動上蓋,所述出氣機構(gòu)用于出氣,所述出液機構(gòu)用于排液,其特征在于,所述去銅機構(gòu)包括移動組件和安裝在其上的收納盒,在移動機構(gòu)帶動陰極銅箔片下降的時候,通過移動組件帶動兩個三角形收納盒組合,讓下降的陰極銅箔片穿過兩個三角形收納盒的開口,利用開口端口將通過陰極銅箔片表面沉積的銅晶粒刮下,在三角形收集盒內(nèi)收集。
3、作為本發(fā)明的進一步技術(shù)方案,所述電解機構(gòu)包括電解池,所述電解池的上端口設(shè)置有上蓋,所述上蓋的下表面安裝有陰極銅箔片,所述上蓋的下表面于陰極銅箔片的一側(cè)安裝有陽極片,所述電解池的后表面靠近上端口安裝有輸入管,所述輸入管上靠近電解池處安裝有電磁閥,所述電解池的前表面安裝有控制器。
4、作為本發(fā)明的進一步技術(shù)方案,所述去銅機構(gòu)包括安裝在電解池內(nèi)壁上的兩個矩形板,兩個所述矩形板之間轉(zhuǎn)動安裝有雙向螺桿,所述雙向螺桿的每條螺紋上均設(shè)置有第一螺紋座,每個所述第一螺紋座的側(cè)面均安裝有安裝桿,每個所述安裝桿的端頭于陰極銅箔片的一側(cè)均安裝有三角形收納盒,每個所述三角形收納盒的端口處均開設(shè)有與陰極銅箔片相適配的開口,每個所述三角形收納盒的上端口均安裝有凵形板,所述雙向螺桿的兩端均貫穿矩形板并安裝有超越離合器,其中一個所述超越離合器延伸至電解池外部并安裝有第一齒輪,另一個超越離合器延伸至電解池外部并安裝有第二齒輪,所述上蓋的側(cè)面安裝有與第一齒輪相適配的第一齒條,所述上蓋的另一側(cè)面安裝有與第二齒輪相適配的第二齒條。
5、作為本發(fā)明的進一步技術(shù)方案,所述移動機構(gòu)包括安裝在電解池兩側(cè)的移動座,每個所述移動座的側(cè)面均開設(shè)有移動槽,每個所述移動槽內(nèi)均轉(zhuǎn)動安裝有單向螺桿,每個所述單向螺桿上均設(shè)置有與移動槽相適配的第二螺紋座,每個所述第二螺紋座的側(cè)面均安裝有與上蓋連接的安裝架,每個所述單向螺桿的下端均延伸至移動座外部并安裝有同步輪,兩個所述同步輪上共同設(shè)置有同步帶,其中一個所述移動座的上端安裝有電機,所述電機的驅(qū)動端延伸至移動槽內(nèi)與對應(yīng)的單向螺桿上端固定連接。
6、作為本發(fā)明的進一步技術(shù)方案,所述出氣機構(gòu)包括安裝在上蓋上表面靠近邊緣的上端口為閉口上管,所述上管內(nèi)部安裝有擋板,所述上管內(nèi)于擋板的下方設(shè)置有與其相適配的活塞,所述活塞的上表面中心安裝有圓桿,所述圓桿的上端延伸至擋板上表面并安裝有限位板,所述上管內(nèi)于限位板的上方設(shè)置有第一彈簧,所述擋板的上表面內(nèi)嵌有壓力傳感器,所述上管的側(cè)面于活塞和擋板之間安裝有出氣管。
7、作為本發(fā)明的進一步技術(shù)方案,所述出液機構(gòu)包括安裝在電解池的下表面于上管的正下方的安裝座,所述安裝座的內(nèi)部開設(shè)有空槽,所述安裝座的內(nèi)部于空槽的一側(cè)開設(shè)有空腔,所述空腔內(nèi)滑動設(shè)置有滑板,所述空腔內(nèi)于滑板的一側(cè)設(shè)置有第二彈簧,所述滑板的另一側(cè)面中心安裝有延伸至空槽內(nèi)并對其進行堵塞的擋板,所述空槽的內(nèi)頂面安裝有延伸至電解池內(nèi)的管道,所述空槽的內(nèi)底面中心安裝有延伸至外部的輸出管。
8、作為本發(fā)明的進一步技術(shù)方案,所述電解池的后表面安裝有底板,所述電解池的后表面于底板的正上方安裝有上板,所述底板和上板之間安裝有滑桿,所述滑桿上滑動設(shè)置有磁鐵,所述電解池的后表面于磁鐵的正下方安裝有滑輪,所述滑板的側(cè)面中心安裝有延伸至安裝座外部繞過滑輪與磁鐵固定連接的拉繩,所述上蓋的后表面于磁鐵的正上方安裝有l(wèi)形板,所述l形板的下端安裝有下表面與磁鐵接觸的金屬板。
9、具體包括以下步驟:
10、s1、將輸入管與硝酸銅輸送裝置輸出端連通,打開電磁閥,硝酸銅溶液通過輸入管進入電解池內(nèi),直至液面與三角形收納盒底部同一高度,之后關(guān)閉電磁閥,硝酸銅添加完成;
11、s2、對陰極銅箔片和陽極片進行通電,使電解池內(nèi)部形成電解池,硝酸銅溶液中的銅離子在陰極銅箔片附近的電子變?yōu)殂~,進而高純度的銅晶粒在陰極銅箔片表面沉積,同時在陽極附近形成氧氣氣泡,由于氧氣越來越多,電解池內(nèi)氣壓變大向上擠壓活塞,上移的活塞通過圓桿帶動限位板上升,上升的限位板的壓縮第一彈簧,直至活塞移動到出氣管與上管連接端口上方,之后電解池內(nèi)產(chǎn)生的氧氣通過出氣管排出;
12、s3、當電解池內(nèi)的硝酸銅內(nèi)銅離子消耗完后,氧氣產(chǎn)量降低,進而電解池內(nèi)氣壓降低,壓縮的第一彈簧反彈帶動限位板下降,下降的限位板通過圓桿帶動活塞下降,當?shù)谝粡椈蓮?fù)原后會讓限位板擠壓擋板上表面內(nèi)嵌的壓力傳感器,壓力傳感器受到壓力后代表電解池內(nèi)電解反應(yīng)將要停止,發(fā)送信號給控制器,控制器控制電機運行;
13、s4、運行的電機驅(qū)動單向螺桿旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)的單向螺桿通過同步輪和同步帶帶動另一根單向螺桿同向旋轉(zhuǎn),驅(qū)動兩個第二螺紋座上升,兩個上升的第二螺紋座通過安裝架帶動上蓋上升,上升的上蓋會帶動陰極銅箔片和陽極片上升;
14、s5、上升的上蓋會通過l形板帶動金屬板上升,由于磁鐵的磁力與金屬板連接,進而上升的金屬板會帶動磁鐵上升,直至磁鐵與上板接觸,由于上板的限位使繼續(xù)上升的金屬板與磁鐵分離,且由于磁性磁鐵與上板磁性連接,同時上升的磁鐵通過拉繩拉動滑板移動,移動的滑板壓縮第二彈簧的同時也會帶動擋板移動,使空槽打開,之后電解池內(nèi)使用后的硝酸銅電解液通過空槽和輸出管排出;
15、s6、上升的上蓋也會帶動第一齒條上升,上升的第一齒條與第一齒輪嚙合后帶動第一齒輪旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)的第一齒輪通過超越離合器帶動雙向螺桿旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)的雙向螺桿驅(qū)動兩個第一螺紋座相互遠離,進而帶動兩個三角形收納盒相互遠離,讓表面沉積有銅晶粒的陰極銅箔片通過兩個三角形收納盒之間,且繼續(xù)上升的第一齒條脫離第一齒輪后兩個三角形收納盒不動,直至陰極銅箔片移動到三角形收納盒上方,此時第二齒條與第二齒輪嚙合,上升的第二齒條帶動第二齒輪反轉(zhuǎn),反轉(zhuǎn)的第二齒輪通過超越離合器帶動雙向螺桿反轉(zhuǎn),進而帶動兩個三角形收納盒相互靠近,直至兩個三角形收納盒接觸;
16、s7、之后電機驅(qū)動單向螺桿反轉(zhuǎn),通過上升操作使兩個第二螺紋座下降,進而帶動上蓋下降,下降的上蓋會通過第二齒條帶動第二齒輪旋轉(zhuǎn),由于超越離合器使得旋轉(zhuǎn)的第二齒輪不會帶動雙向螺桿旋轉(zhuǎn),之后下降的上蓋會帶動陰極銅箔片經(jīng)過兩個三角形收納盒的開口端口處,利用開口的端口將經(jīng)過的陰極銅箔片表面沉積的銅晶粒刮下,在三角形收納盒內(nèi)收集,且下降的第一齒條與第一齒輪嚙合后會帶動第一齒輪反轉(zhuǎn),通過超越離合器不會帶動雙向螺桿反轉(zhuǎn),當上蓋移動電解池端口處,刮除完成;
17、s8、通過下降的上蓋會帶動金屬板下降,當下降的金屬板接觸到磁鐵會,會下壓磁鐵使其與上板脫離,之后第二彈簧反彈帶動滑板位置復(fù)原,位置復(fù)原的滑板會嗲懂擋板位置復(fù)原對空槽進行堵塞,之后打開電磁閥,通過輸入管向電解池內(nèi)重新加入硝酸銅液體,之后重復(fù)上述操作繼續(xù)進行電解,之后多次收集的銅晶粒從三角形收納盒內(nèi)取出,之后清洗干燥后流入下一流程即可。
18、本發(fā)明提供了銅合金鍍金鍵合絲的制備方法。與現(xiàn)有技術(shù)相比具備以下有益效果:
19、1、銅合金鍍金鍵合絲的制備方法,本裝置設(shè)置有去銅機構(gòu),在每次換硝酸銅液體的時候,會通過移動機構(gòu)帶動陰極銅箔片上升,之后在陰極銅箔片下降的時候,讓陰極銅箔片通過兩個三角形收集盒的開口,利用三角形收集盒的端口將下降的陰極銅箔片表面沉積的銅晶粒刮下,在三角形收集盒內(nèi)進行收集,代替了之后連同銅箔片連同其上的銅流入下一流程,減少了銅箔片的消耗,進而降低了生產(chǎn)成本,同時刮下的銅為銅晶粒,不是銅塊,進而后需熔煉時晶??梢愿斓娜诨?,進而加快了后需的熔煉時間,且后需熔煉使用的額都是刮下的高純銅,不混有銅箔片,進而后續(xù)銅純度不會發(fā)生改變,保證了銅合金鍍金鍵合絲的質(zhì)量,之后利用出氣機構(gòu)對電解池內(nèi)電解進行監(jiān)測,如果電解停止氧氣停止伸成,會讓壓縮的第一彈簧反彈帶動限位板擠壓擋板上內(nèi)嵌的壓力傳感器,從而通過控制器控制電機運行,實行下一流程,可以對電解池內(nèi)電解進行檢測,保證電解結(jié)束后第一時間可以實現(xiàn)排液,刮銅操作,不需要工作人員手動跟進,更加自動化。