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随着键合铜丝专用封装设备的应用和键合工艺的完善,而且键合铜丝以良好的机械性能、成本低廉、电导率高等优势必将成为替代键合金丝和铝-硅丝的理想材料。因此,适应高密度、低弧度焊接的高性能键合铜丝被市场广泛接受也是必然趋势。本文对普通单晶铜在拉制超微细丝过程中引起断线的原因进行了总结,提出铜线坯料质量和后续的拉拔工艺等是引起断线的主要因素;对改进设备和工艺后的单晶铜杆进行了表面质量评价、化学成分检测、性能测试;采用合理的拉制工艺对高纯单晶铜杆Ⅱ进行可拉性评价试验,还分别对拉制的高性能键合铜丝进行退火、硬态自然时效、软态自然时效、均匀性测试、球键合等试验。研究结果表明:采用改进后的设备和工艺制备的微细丝坯料表面光洁,无缺陷,化学成分测试结果不低于99.999%,而且各项性能指标也明显高于普通纯度单晶铜Ⅰ。在可拉性评价试验中,单晶铜杆Ⅱ在拉制超微细丝的过程中表现出断线率极低,在φ0.03～φ0.023 mm的拉制区间,单晶铜杆Ⅱ的断线次数比普通纯度铜杆降低了3倍,而且表面也消除了轴向刮伤、三角口和嵌入的夹杂物等表面缺陷。对于φ0.023mm的高性能键合铜丝而言,在退火温度425℃时,退火时间为1.2s时,具有高的破断力和好的延伸率。软态高性能键合铜丝经过自然时效后,力学性能和电学性能都比较稳定,而且表面没有明显的氧化迹象。φ0.025mm高性能键合铜丝键合在铝金属化层上可形成良好的键合点和高的机械强度,弹坑试验中没发现基板损伤。在拉断力测试中CPK值为3.15,剪切力测试中CPK值为2.5,二者都属于特优的过程能力指数。温度循环后的器件没有发现引线弯曲、相互搭连、脱球、断丝等缺陷,表现了良好得可靠性。通过对焊点的形貌的分析,发现FAB产生塑性变形的方式是滑移。