JP2000106384A - ボンディングワイヤーの製造方法 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、表面状態の安定したボンディ
ングワイヤの製造方法の提供を課題とする。 【解決手段】 金や金合金インゴットを原材料とし、こ
れらを伸線加工してワイヤとし、これをアニールし、ワ
イヤ表面を洗浄してボンディングワイヤを得る方法にお
いて、アニール後、ワイヤ表面を、低真空中でのプラズ
マ処理、またはアルカリ電解脱脂処理を行い、その後表
面洗浄を行う。
ングワイヤの製造方法の提供を課題とする。 【解決手段】 金や金合金インゴットを原材料とし、こ
れらを伸線加工してワイヤとし、これをアニールし、ワ
イヤ表面を洗浄してボンディングワイヤを得る方法にお
いて、アニール後、ワイヤ表面を、低真空中でのプラズ
マ処理、またはアルカリ電解脱脂処理を行い、その後表
面洗浄を行う。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として半導体素
子実装用に用いられるボンディングワイヤの製造方法に
関する。
子実装用に用いられるボンディングワイヤの製造方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】ボンディングワイヤは、例えば純度5N
の金のインゴットや純度3Nないし4Nの金合金インゴ
ットを原料とし、これらを所望の径になるまで、伸線加
工して製造している。
の金のインゴットや純度3Nないし4Nの金合金インゴ
ットを原料とし、これらを所望の径になるまで、伸線加
工して製造している。
【0003】ところで、金や金合金を伸線加工して得た
ワイヤを用いてボンディングすると、ワイヤ表面に形成
された加工層によりワイヤボンディングがうまくできな
い場合がある。このため、ワイヤを良好な製品とするた
めには表面の加工歪みを低減させることが必要となる。
表面の加工歪みを低減させるためには、伸線時にワイ
ヤとダイスとの潤滑性を高めるべく用いる潤滑油を最適
化し、伸線後にワイヤをアニールすることが行われる。
例えば、金や金合金インゴットはダイスを用いて所望の
径まで伸線され、アニール工程に至る。アニール工程で
は、表面の加工歪みを除去すると共に、所望の強度、伸
びを得るために100〜600℃の所望温度でワイヤを
アニールする。
ワイヤを用いてボンディングすると、ワイヤ表面に形成
された加工層によりワイヤボンディングがうまくできな
い場合がある。このため、ワイヤを良好な製品とするた
めには表面の加工歪みを低減させることが必要となる。
表面の加工歪みを低減させるためには、伸線時にワイ
ヤとダイスとの潤滑性を高めるべく用いる潤滑油を最適
化し、伸線後にワイヤをアニールすることが行われる。
例えば、金や金合金インゴットはダイスを用いて所望の
径まで伸線され、アニール工程に至る。アニール工程で
は、表面の加工歪みを除去すると共に、所望の強度、伸
びを得るために100〜600℃の所望温度でワイヤを
アニールする。
【0004】アニール後のワイヤは冷却をかね洗浄する
のが一般的である。このアニールは表面の加工歪みの問
題を解消する方法として最も一般的な方法であるが、ボ
ンディングワイヤの製造時には、ワイヤ表面に付着する
潤滑油等がアニールにより熱分解や熱変質を受け、これ
がアニール後の表面洗浄で十分除去できず製品不良の原
因となることがあり、必ずしも好ましい方法とは言えな
いのが実情である。
のが一般的である。このアニールは表面の加工歪みの問
題を解消する方法として最も一般的な方法であるが、ボ
ンディングワイヤの製造時には、ワイヤ表面に付着する
潤滑油等がアニールにより熱分解や熱変質を受け、これ
がアニール後の表面洗浄で十分除去できず製品不良の原
因となることがあり、必ずしも好ましい方法とは言えな
いのが実情である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のワイ
ヤ製造方法において、表面状態の安定したワイヤの製造
方法を提供することを課題とする。
ヤ製造方法において、表面状態の安定したワイヤの製造
方法を提供することを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の方法は、金や金合金インゴットを原材料とし、これ
らを伸線加工してワイヤとし、これをアニールし、ワイ
ヤ表面を洗浄してボンディングワイヤを得る方法におい
て、アニール後、ワイヤ表面を浄化処理し、その後表面
を洗浄するものであり、浄化処理法として、低真空中で
のプラズマ処理、またはアルカリ電解脱脂処理を行い、
その後表面洗浄を行うものである。
明の方法は、金や金合金インゴットを原材料とし、これ
らを伸線加工してワイヤとし、これをアニールし、ワイ
ヤ表面を洗浄してボンディングワイヤを得る方法におい
て、アニール後、ワイヤ表面を浄化処理し、その後表面
を洗浄するものであり、浄化処理法として、低真空中で
のプラズマ処理、またはアルカリ電解脱脂処理を行い、
その後表面洗浄を行うものである。
【0007】
【発明の実施の形態】上記した様に、アニールによりワ
イヤ表面に発生した変質層は洗浄で取り除くことが一般
的である。しかし、変質層は一般に疎水性である場合が
多く、水洗では必ずしも十分除去できていなかった。本
発明の方法は、プラズマ処理を施すことにより疎水性の
変質層を親水化するものである。この親水化現象は、活
性イオン種による表面有機物の分解や親水基の生成のた
めと言われているが、確定的なことは確認できていな
い。
イヤ表面に発生した変質層は洗浄で取り除くことが一般
的である。しかし、変質層は一般に疎水性である場合が
多く、水洗では必ずしも十分除去できていなかった。本
発明の方法は、プラズマ処理を施すことにより疎水性の
変質層を親水化するものである。この親水化現象は、活
性イオン種による表面有機物の分解や親水基の生成のた
めと言われているが、確定的なことは確認できていな
い。
【0008】また、アルカリ電解脱脂を用いるのも同様
に変質層の親水化を目的としたものである。この場合、
親水化は、活性イオン(H+、O2-)による表面有機物
の分解等が効くと言われているが、確定的なことは確認
できていない。
に変質層の親水化を目的としたものである。この場合、
親水化は、活性イオン(H+、O2-)による表面有機物
の分解等が効くと言われているが、確定的なことは確認
できていない。
【0009】本発明の方法を採用するに際しては、従来
のアニール工程と水洗工程との間にプラズマ処理工程お
よび/または電解脱脂工程を設ければ良く、簡単に実施
できる。
のアニール工程と水洗工程との間にプラズマ処理工程お
よび/または電解脱脂工程を設ければ良く、簡単に実施
できる。
【0010】具体的なプラズマ処理条件や電解脱脂条件
はワイヤに付着形成されている変質層の量や伸線工程で
用いる潤滑油により異なるため、あらかじめ最適条件を
求めておくことが好ましい。
はワイヤに付着形成されている変質層の量や伸線工程で
用いる潤滑油により異なるため、あらかじめ最適条件を
求めておくことが好ましい。
【0011】
【実施例】次に実施例を用いて本発明をさらに説明す
る。 (実施例1)純度5Nの金インゴットを用い、最終直径
30μmのワイヤを得た。このワイヤを500℃でアニ
ールし、その後、このワイヤにアルゴン・水素プラズマ
処理を施した。その後、ワイヤを洗浄した。水洗後のワ
イヤ表面状態を観察したところ、金ワイヤの表面は清浄
になっていた。この時の各工程での主要条件を下記に示
した。
る。 (実施例1)純度5Nの金インゴットを用い、最終直径
30μmのワイヤを得た。このワイヤを500℃でアニ
ールし、その後、このワイヤにアルゴン・水素プラズマ
処理を施した。その後、ワイヤを洗浄した。水洗後のワ
イヤ表面状態を観察したところ、金ワイヤの表面は清浄
になっていた。この時の各工程での主要条件を下記に示
した。
【0012】 使用潤滑油 信越化学工業株式会社製 KF961 プラズマ条件 テクニックスプラズマ社製 プラズマプ
ロセッサー 電極とワイヤとの間隔 5 cm 電圧 600W ガス圧 0.1Torr(Ar−H2) ワイヤ表面の清浄度の目安としてワイヤと水との接触角
を調べた。その結果を表1に示した。なお、この値は小
さいほどワイヤ表面が清浄であることを示している。 (実施例2)純度4Nの金合金インゴットを用いた以外
は実施例1と同様にしてワイヤ表面の清浄化を行った。
水洗後のワイヤ表面を観察したところ表面が清浄になっ
ていることがわかった。
ロセッサー 電極とワイヤとの間隔 5 cm 電圧 600W ガス圧 0.1Torr(Ar−H2) ワイヤ表面の清浄度の目安としてワイヤと水との接触角
を調べた。その結果を表1に示した。なお、この値は小
さいほどワイヤ表面が清浄であることを示している。 (実施例2)純度4Nの金合金インゴットを用いた以外
は実施例1と同様にしてワイヤ表面の清浄化を行った。
水洗後のワイヤ表面を観察したところ表面が清浄になっ
ていることがわかった。
【0013】次に実施例1と同様にワイヤ表面の清浄度
の目安であるワイヤと水との接触角を調べた。その結果
を表1に示した。 (実施例3)プラズマの種類をアルゴン・酸素プラズマ
とし、プラズマ条件を下記のようにした以外は、実施例
1と同様にしてワイヤを作成した。水洗後のワイヤ表面
を観察したところ表面が清浄になっていることがわかっ
た。
の目安であるワイヤと水との接触角を調べた。その結果
を表1に示した。 (実施例3)プラズマの種類をアルゴン・酸素プラズマ
とし、プラズマ条件を下記のようにした以外は、実施例
1と同様にしてワイヤを作成した。水洗後のワイヤ表面
を観察したところ表面が清浄になっていることがわかっ
た。
【0014】次に実施例1と同様にワイヤ表面の清浄度
の目安であるワイヤと水との接触角を調べた。その結果
を表1に示した。
の目安であるワイヤと水との接触角を調べた。その結果
を表1に示した。
【0015】 プラズマ条件 テクニックスプラズマ社製 プラズマプ
ロセッサー 電極とワイヤとの間隔 5 cm 電圧 600W ガス圧 0.5Torr(Ar−O2) (実施例4)純度4Nの金合金インゴットを用いた以外
は実施例3と同様にしてワイヤ表面の清浄化を行った。
水洗後のワイヤ表面を観察したところ表面が清浄になっ
ていることがわかった。
ロセッサー 電極とワイヤとの間隔 5 cm 電圧 600W ガス圧 0.5Torr(Ar−O2) (実施例4)純度4Nの金合金インゴットを用いた以外
は実施例3と同様にしてワイヤ表面の清浄化を行った。
水洗後のワイヤ表面を観察したところ表面が清浄になっ
ていることがわかった。
【0016】次に実施例1と同様にワイヤ表面の清浄度
の目安であるワイヤと水との接触角を調べた。その結果
を表1に示した。 (実施例5)プラズマ処理の代わりに以下に示す条件の
ワイヤを陰極とするマイナス電解処理を施した以外は実
施例1と同様にしてワイヤ表面の清浄化を行った。水洗
後のワイヤ表面を観察したところ表面が清浄になってい
ることがわかった。
の目安であるワイヤと水との接触角を調べた。その結果
を表1に示した。 (実施例5)プラズマ処理の代わりに以下に示す条件の
ワイヤを陰極とするマイナス電解処理を施した以外は実
施例1と同様にしてワイヤ表面の清浄化を行った。水洗
後のワイヤ表面を観察したところ表面が清浄になってい
ることがわかった。
【0017】 電解条件 電解液 ユケン工業株式会社製 製品名 パクナエレクターCu35 電解液温度 50℃ 使用電解液濃度 60g/リットル 処理時間 15 秒 陰極電流密度 5 A/dm2 陰極材料 ステンレス板 (実施例6)純度4Nの金合金インゴットを用いた以外
は実施例5と同様にしてワイヤ表面の清浄化を行った。
水洗後のワイヤ表面を観察したところ表面が清浄になっ
ていることがわかった。
は実施例5と同様にしてワイヤ表面の清浄化を行った。
水洗後のワイヤ表面を観察したところ表面が清浄になっ
ていることがわかった。
【0018】次に実施例1と同様にワイヤ表面の清浄度
の目安であるワイヤと水との接触角を調べた。その結果
を表1に示した。 (実施例7)プラズマ処理の変わりに以下に示す条件の
ワイヤを陽極とする電解処理を施した以外は実施例1と
同様にしてワイヤ表面の清浄化を行った。水洗後のワイ
ヤ表面を観察したところ表面が清浄になっていることが
わかった。
の目安であるワイヤと水との接触角を調べた。その結果
を表1に示した。 (実施例7)プラズマ処理の変わりに以下に示す条件の
ワイヤを陽極とする電解処理を施した以外は実施例1と
同様にしてワイヤ表面の清浄化を行った。水洗後のワイ
ヤ表面を観察したところ表面が清浄になっていることが
わかった。
【0019】 電解条件 電解液 ユケン工業株式会社製 製品名 パクナエレクターCu35 電解液温度 50℃ 使用電解液濃度 60g/リットル 処理時間 15 秒 陰極電流密度 4 A/dm2 陰極材料 ステンレス板 (実施例8)純度4Nの金合金インゴットを用いた以外
は実施例7と同様にしてワイヤ表面の清浄化を行った。
水洗後のワイヤ表面を観察したところ表面が清浄になっ
ていることがわかった。
は実施例7と同様にしてワイヤ表面の清浄化を行った。
水洗後のワイヤ表面を観察したところ表面が清浄になっ
ていることがわかった。
【0020】次に実施例1と同様にワイヤ表面の清浄度
の目安であるワイヤと水との接触角を調べた。その結果
を表1に示した。 (従来例1)プラズマ処理も電解処理もしない以外は実
施例1と同様にしてワイヤを作成し、処理した。水洗後
のワイヤの表面状態を観察したところ、金ワイヤ表面は
実施例1ほどではないが清浄になっていた。
の目安であるワイヤと水との接触角を調べた。その結果
を表1に示した。 (従来例1)プラズマ処理も電解処理もしない以外は実
施例1と同様にしてワイヤを作成し、処理した。水洗後
のワイヤの表面状態を観察したところ、金ワイヤ表面は
実施例1ほどではないが清浄になっていた。
【0021】次に実施例1と同様にワイヤ表面の清浄度
の目安であるワイヤと水との接触角を調べた。その結果
を表1に示した。 (従来例2)プラズマ処理も電解処理もしない以外は実
施例2と同様にしてワイヤを作成し、処理した。水洗後
のワイヤの表面状態を観察したところ、金ワイヤ表面は
従来例1と同程度に清浄になっていた。
の目安であるワイヤと水との接触角を調べた。その結果
を表1に示した。 (従来例2)プラズマ処理も電解処理もしない以外は実
施例2と同様にしてワイヤを作成し、処理した。水洗後
のワイヤの表面状態を観察したところ、金ワイヤ表面は
従来例1と同程度に清浄になっていた。
【0022】次に実施例1と同様にワイヤ表面の清浄度
の目安であるワイヤと水との接触角を調べた。その結果
を表1に示した。
の目安であるワイヤと水との接触角を調べた。その結果
を表1に示した。
【0023】
【表1】 表1の結果より、本発明の方法に従えば、従来法で作成
されたワイヤより格段に清浄な表面を有するワイヤの製
造が可能であることが解る。よって、本発明の方法で得
たワイヤを用いてボンディングすればワイヤ表面に付着
する変質物による接着障害は起きない。
されたワイヤより格段に清浄な表面を有するワイヤの製
造が可能であることが解る。よって、本発明の方法で得
たワイヤを用いてボンディングすればワイヤ表面に付着
する変質物による接着障害は起きない。
【0024】
【発明の効果】本発明では、アニール時に形成されたワ
イヤ表面の変質層を強制的に除去するために従来法で作
成されたワイヤよりより清浄な表面を有するワイヤの製
造が可能である。従って、本発明の方法で得られたワイ
ヤを用いれば信頼性の高い半導体装置を得ることが可能
である。
イヤ表面の変質層を強制的に除去するために従来法で作
成されたワイヤよりより清浄な表面を有するワイヤの製
造が可能である。従って、本発明の方法で得られたワイ
ヤを用いれば信頼性の高い半導体装置を得ることが可能
である。
Claims (2)
- 【請求項1】 金や金合金インゴットを原材料とし、
これらを伸線加工してワイヤとし、これをアニールし、
ワイヤ表面を洗浄してボンディングワイヤを得る方法に
おいて、アニール後、ワイヤ表面を浄化処理し、その後
ワイヤ表面を洗浄することを特徴とするボンディングワ
イヤーの製造方法。 - 【請求項2】 浄化処理法が低真空中でのプラズマ処
理および/またはアルカリ電解脱脂処理であることを特
徴とする請求項1記載の方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10275188A JP2000106384A (ja) | 1998-09-29 | 1998-09-29 | ボンディングワイヤーの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10275188A JP2000106384A (ja) | 1998-09-29 | 1998-09-29 | ボンディングワイヤーの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000106384A true JP2000106384A (ja) | 2000-04-11 |
Family
ID=17551918
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10275188A Pending JP2000106384A (ja) | 1998-09-29 | 1998-09-29 | ボンディングワイヤーの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000106384A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1998
- 1998-09-29 JP JP10275188A patent/JP2000106384A/ja active Pending
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