GB/T 34502-2017 封装键合用镀金银及银合金丝

　　ICS 77 . 150 . 99 H 68

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 34502—2017

　　封装键合用镀金银及银合金丝

　　Gold-coatedsilverandsilveralloybondingwiresfor

　　semiconductorpackage

　　2017-09-29 发布 2018-04-01 实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 34502—20 17

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　本标准由中国有色金属工业协会提出。

　　本标准由全国有色金属标准化技术委员会(SAC/TC 243)负责归口 。

　　本标准起草单位：北京达博有色金属焊料有限责任公司、山东科大鼎新电子科技有限公司、有色金属技术经济研究院、浙江佳博科技股份有限公司、广东佳博电子科技有限公司。

　　本标准主要起草人： 闫茹、向翠华、向磊、李天祥、赵义东、周钢、周晓光、刘洁、高亮、梁忠、孙妮。

　　GB/T 34502—20 17

　　封装键合用镀金银及银合金丝

　　1 范围

　　本标准规定了半导体封装包括分立器件、集成电路、LED封装用镀金银及银合金丝的要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存、质量证明书、订货单(或合同)。

　　本标准适用于半导体封装键合用镀金银及银合金丝。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注 日期的引用文件，仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GB/T 10573 有色金属细丝拉伸试验方法

　　GB/T 11067(所有部分) 银化学分析方法

　　YS/T 938 . 4 齿科烤瓷修复用金基和钯基合金化学分析方法 第 4 部分：金、铂、钯、铜、锡、铟、镓、铍、铁、锰、锂量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法

　　3 要求

　　3 . 1 产品分类

　　产品按不同基体可分为镀金银丝和镀金银合金丝两大类，镀金银丝型号为 HSG,镀金银合金丝按基体银含量不同分为 AS3、AS6、AS8、AS13 型号。 产品的种类、型号、状态、直径应符合表 1 的规定。

　　表 1

　　3 . 2 产品标记示例

　　3 . 2 . 1 每轴镀金银丝标记

　　l————l———————

　　l——————————镀金银丝(H— High purity;S—Silver;G—Gold)

　　GB/T 34502—20 17

　　直径以毫米为单位标记。

　　示例：直径为 0.025 mm、长度为 1 000 m 的镀金银丝可标记为：HSG,φ0.025 × 1 000 m 3 . 2 . 2 每轴镀金银合金丝标记

　　AS

　　l

　　l

　　l

　　l

　　l

　　l

　　l

　　□ , φ□×□m

　　l l—————— 直径

　　l

　　l—————————3 代表基体银含量 92% ; 6 代表基体银含量 95% ; 8 代表基体银含量 97% ; 13 代表基体银含量 88%

　　l———————————镀金银合金丝(A—Alloy;S—Silver)

　　直径以毫米为单位标记。

　　示例：直径为 0.025 mm、长度为 1 000 m、AS3 型号镀金银合金丝可标记为：AS3,φ0.025 × 1 000 m

　　3 . 3 化学成分

　　产品化学成分应符合表 2 的规定。

　　表 2 %

　　3 . 4 直径及允许偏差

　　产品的公称直径及其允许偏差应符合表 3 的规定。

　　3 . 5 力学性能

　　3 . 5 . 1 镀金银丝 HSG最小拉断力和伸长率应符合表 3 的规定。

　　表 3

　　GB/T 34502—20 17

　　表 3(续)

　　3 . 5 . 2 镀金银合金丝最小拉断力和伸长率应符合表 4 的规定。表 4

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　　表 4(续)

　　3 . 6 表面质量

　　3 . 6 . 1 产品表面应清洁，无附着物、无沾污。

　　3 . 6 . 2 产品表面应无刻痕、凹坑、划痕、裂纹、凸起、打折和其他缺陷。

　　3 . 6 . 3 产品镀层应致密无漏点，不应有脱落现象。

　　3 . 7 工艺性能

　　3 . 7 . 1 产品从轴上放下时应无明显卷曲，允许有不降低其使用功能的轻微卷曲。

　　3 . 7 . 2 产品应无轴向扭曲。

　　3 . 8 绕丝要求

　　3 . 8 . 1 产品应绕在规定线轴上，单层或多层绕线，线轴的规定参见附录 A。

　　3 . 8 . 2 单轴长度和绕丝方式应符合需方要求，单轴长度偏差范围为 ±1%。

　　3 . 8 . 3 绕丝的始端和末端应明显标出，丝的两端用彩色胶粘贴紧，需方无特殊要求时，绿色为使用始端。

　　3 . 9 放丝性能

　　产品放丝采用主动或被动放线方式，应顺畅地从线轴上放下，不应有过多的缠绕现象;若有缠绕现象，平均每百米不超过 1 次 。

　　3 . 10 镀层厚度

　　产品的镀层厚度可根据客户要求控制，一般在 50 nm~100 nm 之间，同一批的镀层厚度公差范围控制在 ±5 nm。

　　4 试验方法

　　4 . 1 产品化学成分中杂质元素的仲裁分析按 GB/T 11067 的规定进行，产品化学成分中金和钯的仲裁分析按 YS/T 938 . 4,也可由供需双方协商一致解决。

　　4 . 2 产品的力学性能测试按 GB/T 10573 规定的方法进行，试验条件为试样标距为 100 mm,拉伸速度根据公称直径的不同分别为：φ0.018 mm 以下产品采用 30 mm/min,φ0.018~φ0.022 mm 的产品采用

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　　40 mm/min,φ0.022 mm 以上产品采用 60 mm/min,也可由供需双方协商一致解决。

　　4 . 3 产品直径检测方法按照附录 B的规定进行，产品长度及其偏差测量方法按照附录 C规定的方法进行。

　　4 . 4 产品的表面质量检验方法按附录 D规定的方法进行。

　　4 . 5 产品的卷曲和扭曲试验按附录 E规定的方法进行。

　　4 . 6 绕丝要求采用目视检测。

　　4 . 7 放丝性能检测试验方法按附录 F规定的方法进行。

　　4 . 8 镀层厚度检测试验方法按附录 G规定的方法进行。

　　5 检验规则

　　5 . 1 检查与验收

　　5 . 1 . 1 产品由供方质量检验部门进行检验，保证产品质量符合本标准规定并填写质量证明书。

　　5 . 1 . 2 需方可对收到的产品按本标准规定进行检验，如检验结果与本标准规定不符合时，应在收到产品之日起 15 日 内向供方提出，也可由供需双方协商解决。 如需仲裁，可委托双方认可的单位进行，仲裁取样在需方共同进行。

　　5 . 2 组批

　　产品应成批提交验收，每批由同一炉号、型号、状态及同一直径的产品组成。

　　5 . 3 检验项目

　　每批产品应进行化学成分、长度及其偏差、力学性能、表面质量、卷曲及扭曲、放丝性能、镀层厚度项目检验。 如果需方有其他特殊要求，可由供需双方协商解决。

　　5 . 4 取样

　　取样规则及数量应符合表 5 的规定。

　　表 5

　　5 . 5 检验结果判定

　　5 . 5 . 1 化学成分检验不合格判该批产品不合格。

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　　5 . 5 . 2 产品力学性能、长度及其偏差、卷曲扭曲及放丝性能、镀层厚度中的任意一项不合格，判该批产品不合格。

　　5 . 5 . 3 表面质量不合格，允许对该批产品的表面进行逐轴检验，合格的重新组批。

　　6 标志、包装、运输和贮存

　　6 . 1 标志

　　6 . 1 . 1 在检验合格产品的包装箱上应作如下标志：

　　a) 供方名称;

　　b ) 其他需方所要求的项目 。

　　6 . 1 . 2 产品标签应有如下内容：

　　a) 供方名称;

　　b ) 型号 ;

　　c) 直径 ;

　　d) 拉断力、伸长率;

　　e) 数量 ;

　　f) 批号 ;

　　g) 生产日期、过期 日期;

　　h) 其他。

　　6 . 1 . 3 外包装箱上要求标明“易碎物品”“防潮”和“向上”标志。

　　6 . 2 包装

　　6 . 2 . 1 内包装要求：

　　a) 线轴放入塑料盒内不能松动。

　　b ) 塑料包装盒要有一定的强度，并有防尘的作用。

　　c) 产品放入塑料盒后再放入塑料袋内抽真空密封保存。

　　6 . 2 . 2 外包装要求：

　　将塑料盒整齐的排在纸箱内，盒与箱之间加垫整齐的海绵或气泡膜塞紧，确保产品不能从盒内松脱。

　　6 . 3 运输

　　6 . 3 . 1 不准许同化学活性物质及潮湿性材料混装在一起。

　　6 . 3 . 2 搬运和装卸时应注意轻拿轻放，以防产品碰伤。

　　6 . 4 贮存

　　6.4. 1 贮存温度：16 ℃ ~26 ℃ ,相对湿度：20%~60%。

　　6 . 4 . 2 贮存时间：在原始包装完好的情况下，自生产 日起 12 个月内使用。

　　6 . 4 . 3 开封后，请在当天内使用完，如用不完建议储存在氮气柜中，否则建议报废。

　　6 . 5 质量证明书

　　每批产品应附有质量证明书，应包括以下内容：

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　　a) 供方名称;

　　b) 需方名称;

　　c) 合同号 ;

　　d) 产品名称;

　　e) 产品型号;

　　f) 产品直径

　　g) 产品批号;

　　h) 化学成分;

　　i) 力学性能(拉断力、伸长率);

　　j) 单轴长度及总长度;

　　k) 检验员印章及检验部门印章;

　　l) 出厂日期 ;

　　m) 其他需方要求的项 目 。

　　7 订货单(或合同)

　　订货单(或合同)应包括以下内容：

　　a) 供方名称;

　　b) 需方名称;

　　c) 订货单号或合同号;

　　d) 产品名称;

　　e) 产品型号;

　　f) 产品直径

　　g) 单轴长度及总长度;

　　h) 到货 日期;

　　i) 本标准编号或需方采购规范编号或其他需方要求的项 目 。

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　　附 录 A

　　(资料性附录)

　　镀金银及银合金丝线轴规定

　　A.1 线轴尺寸见表 A. 1 。

　　表 A.1

　　A.2 线轴形状见图 A. 1、图 A. 2 和图 A. 3 所示。

　　图 A.1 2”-Al-DF线轴和 0.5”-Al-DF线轴

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　　图 A.2 2”-Al-SF线轴

　　图 A.3 2”-Al-DF-w 线轴

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　　附 录 B

　　(规范性附录)

　　镀金银及银合金丝直径检验方法

　　B.1 范围

　　本附录适用于 0 . 010 mm~0 . 055 mm 直径范围内镀金银及银合金丝的直径检验。

　　B.2 检验设备

　　激光测径仪。

　　B.3 检验步骤

　　B.3 . 1 检验应在光线合适且不通风的洁净环境进行。

　　B.3 . 2 用镊子剥开线轴“始端”的胶粘，夹住始端，轻轻拉出丝，用剪子剪约 10 cm 丝 。

　　B.3 . 3 用镊子夹住丝的两端，轻放在激光测径仪的测试位置，松手。

　　B.3 . 4 读取激光测径仪上的读数。

　　B.3 . 5 重复 B. 3 . 2~B. 3 . 4 以上步骤共三次，三个试样读数的平均值即为该批产品的直径。

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　　附 录 C

　　(规范性附录)

　　镀金银及银合金丝长度测量方法

　　C.1 检验设备

　　电子天平(感量为 0 . 001 mg) 。

　　C.2 检验方法

　　C.2. 1 从取样的线轴上用切断装置截取 5 段 200 mm 长的丝或 1 段 1 000 mm 的丝。

　　C.2.2 分别在天平上称量 5 次，求取平均值 犌1 。

　　C.2.3 将剩余的丝从线轴上放下来，与 C. 2 . 1 项的丝一起称重 犌2 。

　　C.3 实验结果计算

　　取样 200 mm 时按式(C. 1)计算 ：

　　犔 ……………………( C.1 )

　　取样 1 000 mm 时按式(C. 2)计算 ：

　　犔 ……………………( C.2 )

　　式中：

　　犔 —产品长度，计算结果精确至 0 . 1 m,单位为米(m) ;

　　1.0 —标准长度 1 . 0 m,单位为米(m) ;

　　0.2 —标准长度 0 . 2 m,单位为米(m) ;

　　犌1 —取样段质量，精确至 0 . 001 mg,单位为毫克(mg) ;

　　犌2 —测量该轴丝总质量，精确至 0 . 001 mg,单位为毫克(mg) 。

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　　附 录 D

　　(规范性附录)

　　镀金银及银合金丝表面质量检验方法

　　D.1 检验设备

　　显微镜。

　　D.2 检验方法

　　D.2 . 1 将绕有丝的线轴放置到线轴座上。

　　D.2 . 2 调整线轴座的位置，使线轴处在显微镜的视场中，使光源满足检测。

　　D.2 . 3 调整光源的位置，光线以与水平呈大致 45°的角度投射到线轴上。

　　D.2 . 4 将显微镜的放大倍数调整到 13 倍或以上。

　　D.2 . 5 调节线轴的位置和显微镜的焦距，使丝清晰可见。

　　D.2 . 6 从线轴的左边界或右边界开始，以线轴的轴线为中心缓慢旋转 360°从目镜中进行检查。

　　D.2 . 7 使线轴沿其轴线平缓移动一个视场的宽度，继续检查，直到整个线轴表面被观察为止。

　　D.2 . 8 从线轴座上取出线轴，结束检查。

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　　附 录 E

　　(规范性附录)

　　镀金银及银合金丝卷曲及轴向扭曲检验方法

　　E.1 范围

　　本附录适用于 0 . 010 mm~0 . 055 mm 直径范围内镀金银及银合金丝的卷曲及轴向扭曲检验。

　　E.2 卷曲试验检验方法

　　E.2 . 1 检验设备

　　放丝架和开放式放丝柜组成的装置。

　　E.2 . 2 检验步骤

　　a) 使线轴轴线平行于地面置于放丝架上，放丝架须位于无风无静电的放丝室内。

　　b ) 线轴轴线至放丝室底部的距离为 600 mm。

　　c) 用镊子揭掉始端胶粘，用镊子拉出 50 mm~100 mm 的丝，松开镊子转动线轴使丝自由落下直至接触到放丝室底部。

　　d) 剪掉距放丝室底部 50 mm~150 mm 的丝(图 E. 1 所示)，观察丝若无异常卷曲(图 E. 2 所示)，则判断产品合格，如有异常卷曲(图 E. 3 所示)则需要进一步判定，再次截取 200 mm~300 mm的丝，观察其落在放丝室底部的形状。

　　e) 如果为不规则卷曲(图 E. 4 所示)，则该判断为卷曲不合格，若为规则卷曲，则通过卷曲直径来判断，卷曲直径超过 45 mm(图 E. 5 所示)则为合格产品，卷曲直径小于或等于 45 mm(图 E. 6所示)则判断该产品不合格。

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　　图 E.1 剪丝示意图

　　图 E.4 不规则卷曲

　　图 E.2 丝无卷曲

　　图 E.5 卷曲合格

　　图 E.3 丝异常卷曲

　　图 E.6 卷曲不合格

　　E.3 轴向扭曲检验

　　E.3 . 1 检验设备

　　能使线轴轴线平行于地面放置的固定架，线轴可以绕自身的轴线 自 由转动，米尺，可以夹丝端头的镊子。

　　E.3 . 2 检验步骤

　　如图 E. 7 装置，检验按如下步骤进行。

　　a) 检验应在光线合适且不通风的洁净环境进行。

　　b ) 将线轴装在固定架上。

　　c) 用镊子剥开丝的始端胶粘，轻轻的拉下丝的端部，转动线轴拉下丝，拉力不应超过丝最小拉断力的 30%,将丝拉下 1 000 mm±5 mm,用米尺测量。

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　　d) 用镊子夹住丝的端部，轻轻的提到线轴的轴丝部位，形成一个长 500 mm 的垂直 U 型，丝的两

　　边分开 10 mm±5 mm,保持丝在该位置足够时间(10 s~20 s),确定其是否有轴向扭曲。

　　E.3 . 3 实验结果

　　结果判断如下：丝的 U 型自动悬挂，表明丝无轴向扭曲[图 E. 7a)];丝的 U 型两边自动缠绕起来，表明丝有轴向扭曲[图 E. 7c)] 。

　　a)从轴上放下 1 000 mm 的丝 b)丝弯成 U型无轴向扭曲 c)丝弯成 U型有轴向扭曲

　　图 E.7 镀金银及银合金丝扭曲检验示意图

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　　附 录 F

　　(规范性附录)

　　镀金银及银合金丝放丝性能检测方法

　　F.1 检验设备

　　放丝架和开放式放丝柜组成的装置。

　　F.2 检验步骤

　　F.2 . 1 使线轴轴线平行于地面置于放丝架上，放丝架须位于无风无静电的放丝室内，避免因风速和静电对放丝性能的影响。

　　F.2 . 2 放丝架的高度(沿线轴轴线至放丝室底部的距离)为 800 mm~1 000 mm,如图 F. 1 所示。

　　F.2 . 3 用镊子揭掉始端胶粘，拉出 50 mm~ 100 mm 的丝，松开镊子让其自由下落，如果采取主动放线，打开放丝架开关旋转线轴进行主动放线，放丝速度为 5 m/ min~30 m/min,丝应顺畅放下无缠绕。

　　F.2 . 4 记录停点或缠绕的次数。

　　图 F.1 放丝架示意图

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　　附 录 G

　　(规范性附录)

　　镀层厚度检测方法

　　G.1 检验设备

　　电感耦合等离子体光谱仪。

　　G.2 检验步骤

　　G.2. 1 每批取 2 个试样，每个样品质量不小于 1 g。

　　G.2.2 按 YS/T 938 . 4 的规定方法分析测试产品中金含量(质量分数)。

　　G.2.3 取两个样品的平均值，用 犕2 表示，根据金质量分数计算镀金层厚度。

　　G.3 结果计算

　　实验结果计算按式(G. 1)进行：

　　狀= 2.5 · 犱 ……………………( G.1 )

　　式中：

　　狀 —镀层厚度，单位为纳米(nm) ;

　　2 . 5 — 计算系数;

　　ρ1 —产品基体密度，单位为克每立方厘米(g/cm3 ) ;

　　ρ2 —镀层金属钯的密度，单位为克每立方厘米(g/cm3 ) ;

　　犕1 —产品基体中金的质量分数， % ;

　　犕2 —产品中金的质量分数， % ;

　　犱 —产品公称直径，单位为微米(μm) 。