鍵合絲是在半導(dǎo)體器件和集成電路組裝時，為使芯片內(nèi)電路的輸入/輸出鍵合點與引線框架的內(nèi)接觸點之間實現(xiàn)電氣連接的微細(xì)金屬絲內(nèi)引線。因電導(dǎo)率高、化學(xué)性能穩(wěn)固、焊接性優(yōu)秀和塑性精良等特點被作為鍵合內(nèi)引線，通常有金絲、金合金絲，銅絲、鍍鈀銅絲，銀絲以及銀合金絲等品種[1-4]。在鍵合絲材生產(chǎn)的過程中，有些材料基于自身的特點必要氣體珍愛，有些材料還必要中心退火，但總體生產(chǎn)流程是雷同的網(wǎng)絡(luò)營銷，包含提純、熔煉、拉絲、退火和繞線工序等工藝。同時，在生產(chǎn)過程中鍵合絲材直徑賡續(xù)減小(毫米到微米級)，是通過減小模具直徑來實現(xiàn)的。

　　根據(jù)金屬絲材質(zhì)的不同，模具數(shù)量也不雷同，但一樣平常一套模具的數(shù)量可達(dá)到百個。拉絲模具由模套和模芯組成，如圖2所示。模套重要用來固定模芯起到與設(shè)備配合的作用，同時，模芯與金屬線材接觸來完成塑性變形的過程，因此，拉絲模具的作用是通過模芯來實現(xiàn)的。而且模芯質(zhì)量不僅決定了金屬線材的外觀質(zhì)量，還決定了壓縮線材所需的壓力，并影響拉拔后線材中的殘余應(yīng)力分布。常用模芯材料有硬質(zhì)合金、自然金剛石和聚晶金剛石等。其中聚晶金剛石模具因硬度高、耐磨性好、內(nèi)孔磨損均勻和抗沖擊能力強(qiáng)等特點，被廣泛作為鍵合絲材的制備模具。按工作性子，模芯結(jié)構(gòu)可分為入口區(qū)、潤滑區(qū)、壓縮區(qū)、定徑區(qū)和出口區(qū)五個區(qū)間(如圖2所示)。

　　入口區(qū)作用是方便穿線并存儲潤滑劑，角度為70°左右;潤滑區(qū)是指導(dǎo)金屬線材進(jìn)入壓縮區(qū)部分的區(qū)域，角度為40°左右;壓縮區(qū)是絲材的變形部分，是�？椎闹匾�結(jié)構(gòu)，壓縮區(qū)角度為15°左右;定徑區(qū)則是確定絲材的正確尺寸;而出口區(qū)是用于防止刮傷絲材外觀，出口區(qū)角度為70°左右。模芯的這五大區(qū)域必須嚴(yán)酷對中， 采用電火花加工與超聲波加工相結(jié)合的 工藝， 可以實現(xiàn)聚晶金剛石拉絲模具從粗到精的加 工要求。 根據(jù)拉絲模具在拉拔工序中的位置， 分為套模 和制品模。 制品模為最終獲得制品直徑的模具，而 在拉拔過程中所用到的其它模具均稱為套模。 拉絲 模具的失效體例有正常失效和非正常失效。 正常失 效是指拉絲模具經(jīng)過大量的生產(chǎn)使用， 因摩擦而自 然磨損或緩慢的產(chǎn)生塑性變形和委靡裂紋， 達(dá)到正 常使用壽命后的失效。 非正常失效是指模具未達(dá)到 設(shè)計使用期限江蘇人事考試，產(chǎn)生的斷裂、裂紋以及緊張的局部磨 損和塑性變形。 本文針對生 產(chǎn)過程中拉 絲模具缺陷 的常 見 類 型，以及其對鍵合絲材外觀質(zhì)量的影響，提出從拉絲模具管理、 潤滑劑和控制鍵合絲材外觀質(zhì)量的角度 以延伸模具使用壽命，減緩模具磨損的有用措施。

　　1、鍵合絲材生產(chǎn)與模具題目

　　1.1 模具缺陷的常見類型

　　模具在服役過程中，正常磨損情勢有：微裂紋、 輕度磨損、變形等，當(dāng)這些磨損積累到肯定程度后將 造成模具的失效，如圖 3 所示。 當(dāng)服役一段時間后， 模芯未出現(xiàn)磨損，如圖 3(a)所示;當(dāng)服役后出現(xiàn)磨損 時，可看出模芯底端出現(xiàn)磨損，�？壮扇�角形結(jié)構(gòu)， 如圖 3(b)所示;當(dāng)服役后出現(xiàn)變形時，可看出�？走� 緣出現(xiàn)顯明的多邊形趨勢，如圖 3(c)所示。 在生產(chǎn)過 程中，如模具出現(xiàn)上述情況，將直接影響金屬線材的 外觀質(zhì)量、圓度和直徑。

　　此外在生產(chǎn) 中常見的表 面題目是由 模 孔 不 潔 凈，存在異物造成的，如圖 4 中箭頭位置所示，雖然 這并不是模具自己的失效，但對生產(chǎn)存在很大影響。

　　1.2 模具相干的金屬線材外觀題目

　　造成金屬線材缺陷的重要題目有兩大類： 一大 類為外觀題目，包含劃傷、橫向損傷、指紋、同化、粘 附物、線不直和粘線等;另一大類為繞線題目，包含 散線、 纏繞和多優(yōu)等題目。 繞線題目依托于繞線程序、張力等調(diào)整進(jìn)行改進(jìn);而外觀題目，除人為的劃 傷、指紋、同化、粘附物外，多半與模具質(zhì)量有關(guān)。 模孔磨損、 變形或存在污物容易使絲材外觀存 在劃傷、變形以及污染等題目，如圖 5 所示。 從圖 5 (a)可看出，線材已發(fā)生顯明變形;圖 5(b)為圖 5(a)中 方框的局部放大圖， 從圖可看出： 存在黑色襯底物 質(zhì)，屬于潤滑劑的殘留物;當(dāng)線材發(fā)生顯明變形后， 呈現(xiàn)立方體趨勢， 且外觀存在較多不同程度的劃傷 及分布不等的污物，如圖 5(c)所示。 這是由于當(dāng)金屬 線材外觀出現(xiàn)劃傷易造成此處潤滑劑殘留; 對于有 鍍層的線材，劃傷將破壞鍍層的珍愛作用;對于易氧 化線材將加速其氧化， 劃傷將造成鍵合過程中粘線 及不易焊合題目。當(dāng)金屬線材外觀存在污染時，將造 成燒球時打黃火，“golf ball”的出現(xiàn)，以及污染物積 累堵塞劈刀的題目。當(dāng)模孔發(fā)生變形時，將導(dǎo)致金屬 線材受力不均勻從而生產(chǎn)的線材不直， 即使經(jīng)過退 火處理工藝也無法 消弭其拉拔 過程中產(chǎn)生 的內(nèi)應(yīng)力，最終造成在鍵合過程中燒球不好，歪絲題目的出 現(xiàn)，此外還將導(dǎo)致潤滑液在變形位置的集聚，造成潤 滑液的殘留。

　　2、模具質(zhì)量相干因素

　　假定模具質(zhì)量合格，每套模具加工率精確的前提 下，如何延伸模具的使用壽命，是關(guān)乎鍵合絲材質(zhì)量以 及生產(chǎn)成本的題目修改簡歷，分別從以下 3 個方面進(jìn)行論述。

　　2.1 模具管理

　　模具管理包含模具的領(lǐng)用規(guī)定、模具使用要求、 模具停用規(guī)定等。

　　(1) 模具領(lǐng)用規(guī)定。 不同設(shè)備因為設(shè)備拉力和 控制精度不同，采用不同尺寸的拉絲模具，故每臺設(shè) 備所用模具是確定的。 再者不同鍵合絲材因為自己 性能的不同，所采用模具的加工率是不同的，比如較 硬的金屬，如銅絲、鍍鈀銅絲等選用較小加工率的模 具，而金絲、銀絲等可選用較大加工率的模具，故針 對不同的線材，所需的模具是確定的。因此模具領(lǐng)用 必須與設(shè)備、與線材類型相對應(yīng)，不可混用。

　　(2) 模具使用要求。 模具在使用前必須采用超 聲波進(jìn)行清洗并吹干， 之后采用模具顯微鏡觀察模 孔質(zhì)量，模孔圓度好，無磨損、變形和污物方可使用。 若存在磨損、變形則立即停用，返廠修復(fù)，若存在污 物，采用針式超聲波再次清洗，潔凈方可使用，否則 返廠。 每道拉制工序結(jié)束后，重新替換模具，替代的 模具清洗、吹干備用。

　　(3) 模具停用規(guī)定。 模具服役時間是通過拉制鍵 合絲材的產(chǎn)量與直徑結(jié)合來控制。 在產(chǎn)量與直徑均未 超過標(biāo)準(zhǔn)，且模具未出現(xiàn)任何情勢的磨損時可以繼承 使用;若瀕臨極限數(shù)值時，應(yīng)增大檢測的頻率;若超出 了某一極限數(shù)值應(yīng)立即停用。 拉絲模具中的制品模主 要通過直徑控制，而套模重要通過產(chǎn)量控制。

　　2.2 潤滑劑

　　金屬絲材通過拉絲模具產(chǎn)生塑性變形， 在塑性 變形過程中會產(chǎn)生很高的熱量和溫度， 故在拉制過 程中必須采用潤滑劑進(jìn)行冷卻和潤滑， 削減對模具 的磨損及線材的磨損。

　　(1) 潤滑劑類型。不同類型的鍵合絲材，根據(jù)本 身的性能特點采用不同類型的潤滑劑。 如鍵合金絲 的拉制，因為金元素自己具有優(yōu)秀的化學(xué)穩(wěn)固性，可 以采用一樣平常的潤滑劑進(jìn)行; 而對于鍵合銅絲和鍵合 銀絲，因為材料自己易氧化，通常選用添加抗氧化劑 的潤滑液。再者根據(jù)潤滑劑自己的特點，適用于不同 的工序。 例如碳含量較高的潤滑劑(1# )潤滑結(jié)果良 好，可以在拉拔的初期階段使用，但易產(chǎn)生殘留，容 易造成鍵合過程中的粘線題目， 故在拉制的后期將 采用碳含量較低的潤滑劑(2# )。

　　(2) 潤滑劑濃度。鍵合絲材的拉制工序河南人事考試網(wǎng)首頁，根據(jù)直 徑的不同，可以分為粗拉、中拉、細(xì)拉和超細(xì)拉工序。 每個工序因為設(shè)備的拉力不同，線材的直徑不同，潤 滑劑的濃度不同，基本規(guī)律為隨著直徑的降低，濃度 賡續(xù)降低。 針對每個工序，若潤滑劑濃度過高，易造 成殘留;若潤滑劑濃度過低，潤滑結(jié)果不好易造成模 具過早失效及鍵合絲材外觀缺陷， 故潤滑劑濃度是 影響模具壽命的緊張參數(shù)。 鍵合絲材拉拔過程中用 到的潤滑劑都是水溶性的， 潤滑劑濃度的降低將使 上個工序中殘留的潤滑劑稀釋。 潤滑劑濃度合適與 否可以通過顯微鏡觀察鍵合絲材表 面質(zhì)量間接 獲 得，若外觀優(yōu)秀，完好陷，無殘留則濃度適宜;若存在 拉拔痕跡，則濃度較低;若殘留較多，則濃度較高。針 對鍵合金絲的拉制，潤滑劑類型及濃度如表 1 所示。

　　(3) 潤滑劑溫度。 潤滑劑加熱后有益于其活性 的增長，起到優(yōu)秀的潤滑結(jié)果，若加熱溫度過高，造 成了潤滑劑的揮發(fā)， 反而降低其潤滑結(jié)果。 試驗證 明，潤滑劑的理想加熱溫度為 35 ℃。

　　(4) 潤滑劑的替換。在鍵合絲材的拉制過程中， 絲材與模孔的摩擦作用將產(chǎn)生金屬屑， 這些金屬屑 將隨著潤滑劑流動，存在于潤滑劑和設(shè)備中;再者隨 著時間的延伸，潤滑劑中的活性成分將降低，故應(yīng)設(shè) 定替換周期。替換周期應(yīng)與產(chǎn)量相結(jié)合，通常粗拉工 序高濃度潤滑劑替換周期長，中拉工序次之，細(xì)拉、 超細(xì)拉工序替換周期更短。潤滑劑替換后，應(yīng)用純水 循環(huán)清洗設(shè)備，潔凈后再重新添加潤滑劑，切不可直 接替換;目的是消滅設(shè)備中的金屬屑，金屬屑的存在 將造成鍵合絲材外觀的橫向損傷， 這些位置殘留潤 滑劑后易導(dǎo)致粘線題目的出現(xiàn)，影響鍵合性能。

　　2.3 鍵合絲材的外觀質(zhì)量

　　鍵合絲材外觀質(zhì)量由模芯的質(zhì)量決定，但當(dāng)半成 品因為儲存不當(dāng)或時間過長，導(dǎo)致外觀氧化(如鍵合 銅絲，鍵合銀絲等)或外觀附著灰塵，再進(jìn)行后續(xù)拉制 時，這些硬脆的氧化物或灰塵顆粒等將造成模具的磨 損和線材外觀的損傷。生產(chǎn)后的鍵合絲材均應(yīng)放置在防塵柜內(nèi)，對于易氧化的應(yīng)放置在氣體珍愛柜中。

　　3、結(jié)語

　　嚴(yán)酷實行模具領(lǐng)用、停用制度，按照模具使用要 求使用，細(xì)致日常保養(yǎng)，并且在拉拔過程中采用合適 的潤滑劑可以有用地避免模具的磨損， 削減鍵合絲 材的外觀題目，進(jìn)步制品率。