JP2002524887A - 貴金属被覆付き複合ワイヤ - Google Patents

貴金属被覆付き複合ワイヤ

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JP2002524887A
JP2002524887A JP2000569997A JP2000569997A JP2002524887A JP 2002524887 A JP2002524887 A JP 2002524887A JP 2000569997 A JP2000569997 A JP 2000569997A JP 2000569997 A JP2000569997 A JP 2000569997A JP 2002524887 A JP2002524887 A JP 2002524887A
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composite wire
wire
composite
gold
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エム． スンティエンス、ジェフリー
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キューリック アンド ソファ インベストメンツ インコーポレイテッド
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Abstract

(57)【要約】 導電性の非貴金属を含むワイヤコアに溶接された貴金属環により特徴づけられる複合ワイヤである。この複合ワイヤを形成する方法と、この複合ワイヤに接合された少なくとも１つのリードを有する半導体パッケージも開示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （技術分野） 本発明は、貴金属の環で被覆（クラッディング）された導電性の非貴金属を含む
コアを有する複合貴金属ワイヤに関する。詳細には、本発明は、非貴金属を含む
コア材料と貴金属との共押出により形成された複合ワイヤに関する。本発明は、
さらに、非貴金属を含むコアが貴金属の環で、前記非貴金属のコア材料と貴金属
との共押出により被覆される、複合ワイヤを形成する方法に関する。
【０００２】 （発明の背景） 半導体パッケージングにおける、より微細なピッチ、より長いスパン、および
、より低いパッケージングコストのための改良は、現在の金ボンディングワイヤ
技術によっては十分に行われない。ワイヤのモジュラス、コストおよび強度の要
求条件は、一般的に認められている４Ｎ金合金よりも複雑なワイヤ材料を使用す
ることを要求している。
【０００３】 将来のボンディングワイヤは、ワイヤ直径が２０ミクロンで、スパンが約５０
００ミクロン、ピッチが約５０ミクロンという要求条件に応じる必要があろう。
ボンディングワイヤの撓みおよび揺れは、かかる構造に関係している。１本のワ
イヤが別のワイヤに関して生じる揺れ撓みは約３０ミクロンに制限されなければ
ならない。隣接するワイヤ間でショートを引き起こすのに要する相対歪は０．０
０５％未満であり、これは弾性歪である。４Ｎ金合金は、純金よりも増大された
モジュラスを有するが、金を基材としたボンディングワイヤ合金が、かかる将来
の要求条件のための十分なモジュラスを有するとは期待できない。
【０００４】 銅は、モジュラス、抵抗率、密度およびコストに関しては理想的なボンディン
グワイヤである。しかし、酸化の問題と、ボンディングコストが高めであること
が、銅が一般的なボンディングワイヤの材料になることを妨げてきた。
【０００５】 米国特許第５，０９７，１００号は、貴金属でめっきされた銅ワイヤを開示し
ている。約４４〜５６ミクロンの直径を有する延伸銅ワイヤが、電気分解により
金でめっきされ、めっきの表面は、金の層を硬化するために低温延伸され得る。
【０００６】 しかし、十分に純粋な金の層をリーズナブルなコストで均一にめっきすること
は可能ではない。米国特許第５，０９７，１００号の開示に従ってめっきを行え
ば、金は銅のコアに十分に付着しないであろう。この特許により開示された、無
電解めっき、蒸着、スパッタ、浸漬などを含む他の金属コーティング蒸着技術も
、上記と同じ理由で問題がある。さらに、これらの技術は全て、銅ワイヤコアを
４Ｎ金合金のボンディングワイヤシースでコーティングすることができない。
【０００７】 米国特許第５，０９７，１００号は、銅および金が共延伸され得ると開示して
いるが、ミクロン寸法のワイヤにこの延伸をどのように行い得るかという教示も
、作業例もない。半導体産業が将来要求するであろう性能条件をリーズナブルな
コストで満たすことができる、銅を金で被覆した複合ワイヤに対する要求は依然
として存在する。
【０００８】 （発明の概要） この要求は本発明により満たされる。一貫した直径を有する非貴金属のコアと
、このコアにしっかりと付着された、厚みの均一な貴金属層とを有する複合ワイ
ヤが、ワイヤを延伸する前に貴金属層を非貴金属コア上に形成することにより経
済的に製造され得ることが今や分った。
【０００９】 したがって、本発明の一態様に従えば、導電性の非貴金属を含むワイヤコアに
溶接された貴金属環により特徴づけられる複合ワイヤが提供される。 銅は好ましい非貴金属であり、本質的に銅からなるワイヤコアが最も好ましい
。貴金属は、好ましくは金であり、さらに好ましくは、９０％より高い純度を有
する金である。純度は、好ましくは９９％より高く、９９．９９％より高ければ
さらに好ましい。好ましくは、金は、金／銅複合体が延伸されるときの確実な変
形と、複合ワイヤの良好なボンディング特性とが得られるようにドープされた金
合金であり、例えば、金が、３０ｐｐｍ未満のカルシウム、２０ｐｐｍ未満のベ
リリウムおよび５０ｐｐｍ未満の他の要素でドープされた金合金である。特に好
ましい合金は４Ｎ金である。
【００１０】 本発明は、ミクロン寸法のワイヤ上に貴金属層を形成しようとするものではな
く、最初に非貴金属ワイヤを貴金属でコーティングし、次いでミクロン寸法に延
伸する方法を提供する。したがって、本発明の別の態様に従えば、非貴金属を含
む導電性ワイヤコアと、該非貴金属に結合された貴金属環とから本質的になるミ
クロン寸法の複合ワイヤを形成するための方法が提供される。この方法は、約０
．５〜約５ｍｍの直径を有する第１の複合ワイヤであって、導電性の非貴金属を
含むワイヤコアに溶接された貴金属環により特徴づけられる第１複合ワイヤを提
供することと、前記第１複合ワイヤを延伸して、約１５ミクロン〜約７５ミクロ
ンの直径を有する第２複合ワイヤを形成することであって、前記第２複合ワイヤ
の、断面積で測定されるコア率が前記複合ワイヤのコア率と本質的に同一である
ように第２複合ワイヤを形成することとを含む。
【００１１】 第１複合ワイヤは、貴金属環に溶接された非貴金属のコア材料を有する貴金属ビ
レットの共押出により製造された複合ロッドから延伸される。２０ミクロンの直
径を有する複合ワイヤが、ミリメートル寸法を有する複合ワイヤから延伸され、
前記ミリメートル寸法の複合ワイヤは、複合ビレットの押出加工により形成され
た複合材料円柱状ロッドから形成される。これらの延伸および押出において、複
合ワイヤのコアと貴金属層との相対断面積は、ビレットからロッドに、次いでワ
イヤになるまで変化せずに維持される。
【００１２】 これは、直径が公称２０ミクロンの複合ワイヤのコア率の直接的な調節を従来に
ない程度まで行うことを可能にする。したがって、本発明の別の態様に従えば、
本発明の方法により準備された、ミクロン寸法の直径を有する複合ワイヤが提供
される。
【００１３】 すなわち、例えば直径２０ミクロンの複合ワイヤに関し、望ましいコア率が、
直径２０ミクロンの複合ワイヤと同一の相対コア材料比率を有する複合ビレット
によりもたらされる。複合ワイヤの最終製品に望ましいコア材料の比率を有する
ビレットを構成することにより、望ましいコア材料率を有するミクロン寸法の複
合ワイヤが得られる。
【００１４】 本発明の複合ワイヤは、半導体パッケージングに必要な望ましいモジュラス、
強度および導電率を有し、また同時に、コストの面でも利点をもたらす。それゆ
え、本発明の別の態様に従えば、本発明の第２複合ワイヤに接合された少なくと
も１つのリードを有する半導体パッケージが提供される。２５ミクロンもの小さ
い直径を有する複合ワイヤが、貴金属の外層の連続性を中断せずにウェッジボン
ディングされた。これは、非貴金属コアの酸化を回避するために必要である。
【００１５】 本発明の複合ワイヤは、ファインワイヤのその他の最終用途においても用いら
れ得る。かかる用途は、宝石のためのワイヤもしくは撚りワイヤ、陰極保護、ま
たは過酷な環境のための用途を含むが、これらの用途に限定されることはない。
本発明の以上のおよび他の目的、特徴および利点は、以下に記載する好ましい実
施形態の詳細な説明を添付図面と共に参照することにより、さらに容易に明らか
になるであろう。
【００１６】 （好ましい実施形態の詳細な説明） 本発明の一実施形態に従う複合ワイヤを図１に示す。この複合ワイヤにおいて
、非貴金属を含むコア１２が、貴金属の環１４に結合されている。（貴金属は、
空気中での加熱により酸化しない金属として定義され、金の他に、プラチナ、パ
ラジウム、銀などを含む）。Ｒは、コア１２および環１４により形成されたワイ
ヤ１０の半径を示し、ｒはコア１２の半径を示す。環１４およびワイヤ１０に対
するコア材料１２の量を、断面積により測定される「コア率（ｃｏｒｅ ｆｒａ
ｃｔｉｏｎ）」という用語で示す。コア率は、Ｒに対するｒの比率（ｒ／Ｒ）の
関数である。
【００１７】 コアと環との結合は、熱および圧力を加えること、典型的には溶接により形成
される。用いられる熱および圧力の量は、用いられる非貴金属または非貴金属合
金のコアの材料と、貴金属または貴金属合金の環の材料とに依存し、冶金学の分
野の熟練者により、必要以上の実験を行わずに容易に決定されることができる。
例えば、銅または銅合金のコアと金または金合金の環のためには、２００℃より
高い温度と、約５０ｋｇ／ｍｍ2よりも大きい圧力が用いられるべきである。
【００１８】 ワイヤは、図２の複合ビレット２０を押出加工することにより形成された複合
ロッドを延伸することにより形成される。例えば、銅を含む金属シリンダ（円柱
状物）のコア２２を、中間層２４を形成する、スリーブまたはラップドシートの
形態の金の中に入れる。この組立体を、端部キャップ２８および３０を有する銅
押出缶２６内に配置し、得られたビレット２０を溶接し、減圧しかつ封入する。
ビレットは、約２００℃〜約７００℃の温度に、さらに好ましくは、約４００℃
〜約５００℃の温度に予熱され、次いで、約５０〜約２００ｋｇ／ｍｍ2の単位
面積あたりの力、さらに好ましくは、約１００〜約１５０ｋｇ／ｍｍ2の単位面
積あたりの力で直接押出により押し出されて、ワイヤの延伸に好適な直径を有す
る円柱状の押出複合ロッドを形成する。
【００１９】 この押出ロッドを、切り取り、洗浄し、次いで慣用の単一ダイ延伸により延伸
して、約０．５〜約５ｍｍ、好ましくは約３ｍｍ未満の直径を有する複合ワイヤ
を形成する。押出により形成された外層は、好ましくはエッチングにより除去さ
れることができ、これにより、銅のコアを有する、金で被覆された複合ワイヤの
コイルが得られる。このコイルは、さらに、標準的なワイヤボンディング技術に
より、１００ミクロン未満の直径、好ましくは１５〜７５ミクロンの直径を有す
るように延伸される。断面積によるコア率は、もとの複合ビレットから比較的不
変であるため、ワイヤ製品のコア率はビレットの設計により調節される。
【００２０】 好ましいビレットは２５ｍｍ〜１００ｍｍの直径を有し、これは経済的な押出
を可能にする。コア、貴金属層および外層スケールの、ビレットの寸法に対する
相対的な寸法は、製造される複合ワイヤに望ましいコア率を得るように選択され
る。押出缶はビレットの全断面積の約１０〜２０％である。この缶内部の、非貴
金属コアおよび貴金属中間層により画成された前記シリンダは、断面積に関して
約２５〜９５％のコア率を有し、最も好ましくは約５０〜約９０％のコア率を有
する。
【００２１】 押出縮小率（ビレットの断面積を押出ロッドの断面積で割った商）は、好まし
くは、約１０〜約１００であり、最も好ましくは約１５〜約５０である。したが
って、ビレットから押出形成された円柱状ロッドは、約２〜約２５ｍｍの直径を
有する。円柱状ロッドが約４〜約２０ｍｍの直径を有するように押し出されるこ
とが好ましい。ロッドは、ロッドが押し出されるもとのビレットと同一のコア率
を有するであろう。
【００２２】 半導体産業が将来要求するであろうモジュラスの条件を満たすために、ビレッ
ト２０のコアシリンダ２２から形成された非貴金属１２またはワイヤ１０が、約
９５Ｇｐａよりも大きいモジュラスを有することが好ましい。したがって、好適
なコア材料は、銅、ニッケルなどの金属およびそれらの合金を含む。コア材料が
、高い導電率および高い延伸可能性を有する金属または金属合金であることがさ
らに好ましい。したがって、コア材料は、最も好ましくは銅または銅合金であり
、銅または銅合金は、コストに関する大きな利点も有する。
【００２３】 ウェッジボンディングのためのコア材料は、好ましくは、無酸素で高純度の銅
（ＯＦＨＣ）である。ボールボンディングのためには、コア材料は、環の金属の
融点から５℃以内の融点を有することが好ましい。金または金合金の環のために
は、コア材料が前記融点を有する銅合金であることが好ましい。銅合金が、また
、純銅の耐酸化性よりも向上した耐酸化性を有するであろうことがさらに好まし
い。銅コアが金で被覆された好ましい複合ワイヤは、約１．７０〜約２．００μ
オームｃｍの体積抵抗率、約９５〜１２０Ｇｐａのモジュラス、および約９．０
〜約１５．０ｇ／ｃｃの複合密度を有する。これらの特性の各々が、４Ｎ金ワイ
ヤよりも改良されていることを示す。
【００２４】 先に述べたように、非貴金属を含むコア１２に結合された環１４を形成する貴
金属は、好ましくは、少なくとも９０％、好ましくは少なくとも９９％、最も好
ましくは９９．９９％の純度を有する金である。金は、好ましくは、複合体の確
実な変形と、複合ワイヤの良好なボンディング特性とを得るためにドープされた
合金である。好ましい金合金は、３０ｐｐｍ未満のカルシウム、２０ｐｐｍ未満
のベリリウム、および５０ｐｐｍ未満の他の要素でドープされている。１０ｐｐ
ｍ未満のカルシウムおよび１０ｐｐｍ未満のベリリウムを含む金合金がさらに好
ましい。特に好ましい金合金は４Ｎ金であり、公称で７．５ｐｐｍのベリリウム
、６．５ｐｐｍのカルシウムおよび３０ｐｐｍ未満の他の要素を含む４Ｎ金が最
も好ましい。本発明の複合ワイヤは、半導体パッケージのリードに、本質的に慣
用の技術により接合され得る。図３は、リード４２ａ，４２ｂ，４２ｃなどがワ
イヤ１０ａ，１０ｂ，１０ｃなどに、ウェッジボンディング４４ａ，４４ｂ，４
４ｃなどにより接合された半導体パッケージ４０を示す。ワイヤ１０ｂの破断図
が、ケース１２ｂが環１４ｂに取り囲まれている様子を示す。
【００２５】 このように、本発明は、標準的な４Ｎ金合金ボンディングワイヤよりも高いモ
ジュラス、高い強度、高い導電率を有する複合ボンディングワイヤを提供する。
複合ボンディングワイヤの貴金属含有率は、公称で慣用のワイヤの貴金属含有率
の半分であり、それゆえ、複合ワイヤは同等の寸法の４Ｎ金合金ワイヤよりもか
なり安価であり、しかも複合ワイヤは、標準４Ｎ金合金のボンディング特性も維
持している。
【００２６】 以下に示す非限定的な例は、本発明の幾つかの態様を例示する。全ての割合お
よびパーセントは、特に記載していない限り重量によるものであり、全ての温度
は摂氏温度である。
【００２７】 （産業上の利用可能性） 本発明の方法により製造された本発明の複合ワイヤは、半導体パッケージの組
立体において有用である。 （例） ８００ｇのＡＷ−１４（ペンシルベニア州、ウィロウグローブのアメリカン・
ファインワイヤ社）、すなわち１０ｐｐｍ未満のカルシウムおよびベリリウムと
、２０ｐｐｍ未満のインジウムおよび２０ｐｐｍ未満のゲルマニウムとを含む４
Ｎ金合金を、直径２８ｍｍの金型に注型した。注型プロセスは、合金を黒鉛るつ
ぼにおいて溶融することと、その溶融物を円筒状の黒鉛金型内に流し込むことか
らなる慣用のバッチキャスティングであった。
【００２８】 得られた金インゴットに中ぐりをして、内径（ＩＤ）１８ｍｍの中央穴を形成
し、次いで外径（ＯＤ）が２５ｍｍになるように機械加工した。得られた管を、
管の長さが７６ｍｍになるように機械加工した。ＯＦＨＣグレードの銅のシリン
ダを機械加工して、１８ｍｍの外径および７６ｍｍの長さを有するシリンダを得
た。この銅シリンダは１．０ｍｍ未満の許容差で金合金の管内側に嵌合された。
【００２９】 ＯＦＨＣ銅のスリーブを、内径２５ｍｍ、外径２８ｍｍ、および長さ約８５ｍ
ｍの寸法でつくった。ビレット端部のキャップを機械加工して、この銅スリーブ
の端部と嵌合させた。
【００３０】 次いで、ビレットキャップを電子ビームで溶接してビレットを封入した。ビレ
ットを４５０℃で１時間予熱した。加熱されたビレットを、同じく４５０℃に予
熱された５０トン押出成形機内に入れた。４８トンの公称実験力でビレットを押
し出して６．４ｍｍの直径にした。
【００３１】 押出物を、研磨パッドを用いて磨き、水中で洗浄した。ビレットの先端および
末端を切り取り、サンプルを採取した。得られたロッドを、慣用の単一ダイ延伸
により１ｍｍ直径に延伸した。得られたワイヤを５０％の硝酸水溶液中に入れて
、押出缶から生じた銅のシースを化学的に除去した。エッチングしたワイヤを水
ですすぎ、次いでアルコールですすいだ。
【００３２】 さらに、ワイヤの表面上の金−銅複合体を全て除去するために、ワイヤを王水
（硝酸１、塩酸３、水４の割合）中で約１０秒間エッチングした。得られたワイ
ヤを、標準マルチダイ延伸機上で、標準的な８〜１２％縮小ダイスケジュールを
用い、水中油乳濁潤滑剤を用いて公称２５ミクロン直径に延伸した。ワイヤの延
伸可能性は優秀であり、破損せずに５キロメータより長い長さに引き伸ばされた
。
【００３３】 複合ワイヤの伸び率および破断荷重特性を測定した。図５に示したように、直
径２４．８ミクロンの複合ワイヤは、２％より大きい伸び率に関して（多くの用
途においてボンディングワイヤの規格は伸び率が２％より大きい）ＡＷ−１４金
合金よりも約２０％強く、４％の伸び率において約１４ｇの荷重で破断する。銅
コアはワイヤの軸に沿って非常に均一であった。２４．８ミクロンの最終ワイヤ
直径にて、銅コアの断面積の標準偏差は約０．２６％であった。
【００３４】 複合ワイヤの焼きなまし時のモジュラスは、ＡＷ−１４金合金のよりも約２６
％高い約１０８ＧＰａである。複合ワイヤの抵抗率は２．０マイクロオームセン
チメートルであり、これは、ＡＷ−１４金合金の抵抗率よりも約１２％低い。複
合ワイヤの抵抗率対時間および温度の測定により、２００℃以下の温度で５００
時間まで、抵抗率の増大はごく僅かであることが示された。
【００３５】 ２４．８ミクロンの複合ワイヤに行った初期のウェッジボンディング試験は、
ボンディングが強度であることを示した。複合ワイヤでウェッジボンディングさ
れた半導体パッケージの断面図のＳＥＭ顕微鏡写真が図４に示されている。ウェ
ッジボンド内の金シースの連続状態が維持されている。
【００３６】 このように、本発明は、ボンディングワイヤの用途に好適な強く柔軟な複合ワ
イヤを提供する。この複合ワイヤは非貴金属のコアを有し、コアは、該コアに結
合された均一な貴金属の環に被覆されている。銅または銅合金をコア材料として
用いることにより、複合ワイヤは、最適なモジュラス、強度および導電率を有し
て、かつかなり低減されたコストで得られる。
【００３７】 上記の例および好ましい実施形態の説明は、限定的なものでなく例示であると
みなされるべきであり、本発明は、特許請求の範囲によって画定される。以上に
記載した特徴の多くの変型および組合せが、本発明の特許請求の範囲から逸脱せ
ずに用いられることができる。かかる変型は、本発明の精神および範囲から逸脱
するものとみなされるべきではなく、以下の請求の範囲内に含まれるものとする
。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に従う複合ワイヤの断面図。
【図２】 本発明の一実施形態において複合ビレットの断面図。このビレッ
トが押し出されて複合ロッドを形成し、複合ロッドから本発明の複合ワイヤが延
伸される。
【図３】 本発明の一実施形態に従う半導体パッケージの斜視図。、本発明
の複合ワイヤに接合されたリードを示す。
【図４】 半導体パッケージのリードにウェッジボンディングされた、本発
明の一実施形態に従う複合金ワイヤの長手方向の断面図のＳＥＭ顕微鏡写真。
【図５】 本発明の一実施形態に従う複合金ワイヤの伸び率対破断荷重特性
と、ＡＷ−１４金ワイヤ（４Ｎ合金の一種）の伸び率対破断荷重特性との比較を
示す線図。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年９月１日（２０００．９．１）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】 したがって、本発明の一態様に従えば、導電性の非貴金属を含むワイヤコアを
取り囲み、かつ貴金属からなるワイヤボンディング特性を有する貴金属環により
特徴づけられる複合ワイヤが提供される。 銅は好ましい非貴金属であり、本質的に銅からなるワイヤコアが最も好ましい
。貴金属は、好ましくは金であり、さらに好ましくは、９０％より高い純度を有
する金である。純度は、好ましくは９９％より高く、９９．９９％より高ければ
さらに好ましい。好ましくは、金は、金／銅複合体が延伸されるときの確実な変
形と、複合ワイヤの良好なボンディング特性とが得られるようにドープされた金
合金であり、例えば、金が、３０ｐｐｍ未満のカルシウム、２０ｐｐｍ未満のベ
リリウムおよび５０ｐｐｍ未満の他の要素でドープされた金合金である。特に好
ましい合金は４Ｎ金である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】 本発明は、ミクロン寸法のワイヤ上に貴金属層を形成しようとするものではな
く、最初に非貴金属ワイヤを貴金属でコーティングし、次いでミクロン寸法に延
伸する方法を提供する。したがって、本発明の別の態様に従えば、非貴金属を含
む導電性ワイヤコアと、該非貴金属に結合された貴金属環とから本質的になるミ
クロン寸法の複合ワイヤを形成するための方法が提供される。この方法は、０．
５〜５ｍｍの直径を有する第１の複合ワイヤであって、導電性の非貴金属を含む
ワイヤコアを取り囲む貴金属環により特徴づけられる第１複合ワイヤを提供する
ことと、前記第１複合ワイヤを延伸して、１５ミクロン〜７５ミクロンの直径を
有する第２複合ワイヤを形成することであって、前記第２複合ワイヤの、断面積
で測定されるコア率が前記複合ワイヤのコア率と本質的に同一であるように第２
複合ワイヤを形成することとを含む。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１８】 ワイヤは、図２の複合ビレット２０を押出加工することにより形成された複合
ロッドを延伸することにより形成される。例えば、銅を含む金属シリンダ（円柱
状物）のコア２２を、中間層２４を形成する、スリーブまたはラップドシートの
形態の金の中に入れる。この組立体を、端部キャップ２８および３０を有する銅
押出缶２６内に配置し、得られたビレット２０を溶接し、減圧しかつ封入する。
ビレットは、約２００℃〜約７００℃の温度に、さらに好ましくは、４００℃〜
５００℃の温度に予熱され、次いで、約５０〜約２００ｋｇ／ｍｍ2の単位面積
あたりの力、さらに好ましくは、約１００〜約１５０ｋｇ／ｍｍ2の単位面積あ
たりの力で直接押出により押し出されて、ワイヤの延伸に好適な直径を有する円
柱状の押出複合ロッドを形成する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｂ 13/00 ５０１ Ｈ０１Ｂ 13/00 ５０１Ｆ Ｆターム(参考） 4E029 AA02 AA07 JA02 KA06 5F044 FF02 5G301 AA02 AA04 AA05 AB02 AB05 AD01 5G307 BA03 BB02 BC01

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 導電性の非貴金属を含むワイヤコアに溶接された貴金属環に
    より特徴づけられる複合ワイヤ。
  2. 【請求項２】 前記コア金属が銅であることを特徴とする請求項１に記載の
    複合ワイヤ。
  3. 【請求項３】 複合ワイヤが、前記貴金属が前記コア金属に溶接されている
    共押出物から延伸されたことを特徴とする請求項１に記載の複合ワイヤ。
  4. 【請求項４】 コア率が、断面積に関して約２５％〜約９５％であることを
    特徴とする請求項１に記載の複合ワイヤ。
  5. 【請求項５】 直径が約１５〜約７５ミクロンであることを特徴とする請求
    項１に記載の複合ワイヤ。
  6. 【請求項６】 前記貴金属環が金を含むことを特徴とする請求項１に記載の
    複合ワイヤ。
  7. 【請求項７】 前記貴金属が、金を少なくとも９９％含む金合金であること
    を特徴とする請求項６に記載の複合ワイヤ。
  8. 【請求項８】 前記金合金が、３０ｐｐｍ未満のカルシウム、２０ｐｐｍ未
    満のベリリウムおよび５０ｐｐｍ未満の他の要素でドープされた金を含むことを
    特徴とする請求項７に記載の複合ワイヤ。
  9. 【請求項９】 前記金合金が１０ｐｐｍ未満のベリリウムおよび１０ｐｐｍ
    未満のカルシウムを含むことを特徴とする請求項８に記載の複合ワイヤ。
  10. 【請求項１０】 前記コア金属が前記金合金の融解温度から５℃以内の融解
    温度を有することを特徴とする請求項７に記載の複合ワイヤ。
  11. 【請求項１１】 前記ワイヤが約９５ＧＰａより大きいモジュラスを有する
    ことを特徴とする請求項１に記載の複合ワイヤ。
  12. 【請求項１２】 非貴金属を含む導電性ワイヤコアと、該ワイヤコアに結合
    された貴金属の環から本質的になるミクロン寸法の複合ワイヤを形成する方法で
    あって、 （Ａ）非貴金属を含むワイヤコアに溶接された貴金属環から本質的になる約０
    ．５ｍｍ〜約５ｍｍの直径を有する第１の複合ワイヤをもたらすステップと、 （Ｂ）前記第１複合ワイヤを延伸して、約１５ミクロン〜約７５ミクロンの直
    径を有する第２の複合ワイヤを形成し、ここで、前記第２複合ワイヤの、断面積
    で測定されるコア率が前記第１複合ワイヤのコア率と本質的に同一であるステッ
    プとを含む方法。
  13. 【請求項１３】 前記コア金属が銅であることを特徴とする請求項１２に記
    載の方法。
  14. 【請求項１４】 前記貴金属が金を含むことを特徴とする請求項１３に記載
    の方法。
  15. 【請求項１５】 前記貴金属が、金を少なくとも９９％含む金合金であるこ
    とを特徴とする請求項１４に記載の方法。
  16. 【請求項１６】 前記金合金が、３０ｐｐｍ未満のカルシウム、２０ｐｐｍ
    未満のベリリウムおよび５０ｐｐｍ未満の他の要素でドープされた金を含むこと
    を特徴とする請求項１５に記載の方法。
  17. 【請求項１７】 前記金合金が１０ｐｐｍ未満のベリリウムおよび１０ｐｐ
    ｍ未満のカルシウムでドープされた金を含むことを特徴とする請求項１６に記載
    方法。
  18. 【請求項１８】 前記コア金属が前記金合金の融解温度から５℃以内の融解
    温度を有することを特徴とする請求項１４に記載の方法。
  19. 【請求項１９】 前記第１複合ワイヤが、断面積に関して約２５％〜約９５
    ％のコア率を有することを特徴とする請求項１２に記載の方法。
  20. 【請求項２０】 前記第１複合ワイヤが、前記非貴金属を含むコア、前記貴
    金属の中間層および外側金属層から本質的になる複合ロッドから延伸され、次い
    で、前記外側金属層が除去され、ここで、前記ロッドのコアと中間層とにより画
    定されるシリンダのコア率が、前記第１および第２の複合ワイヤのコア率と本質
    的に同一であることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
  21. 【請求項２１】 前記ロッドが、複合ビレットを力により押し出すことによ
    り形成され、前記複合ビレットが、前記非貴金属のコアと、前記貴金属の中間層
    と、前記ロッドの外側金属層に対応する外側の金属層とから本質的になり、前記
    ビレットのコアおよび中間層により画定されるシリンダの前記コア率が、前記ロ
    ッドの前記コア率ならびに前記第１および第２の複合ワイヤの前記コア率と本質
    的に同一であることを特徴とする請求項２０に記載の方法。
  22. 【請求項２２】 前記ビレットが、押出の前に約２００℃〜約７００℃の温
    度に予熱されることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
  23. 【請求項２３】 前記ビレットが約５０〜約２００ｋｇ／ｍｍ2の力で押し
    出されることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
  24. 【請求項２４】 請求項１２に記載の方法により形成されたことにより特徴
    づけられる、ミクロン寸法の直径を有する複合ワイヤ。
  25. 【請求項２５】 請求項１に記載の複合ワイヤに接合された少なくとも１つ
    のリードにより特徴づけられる半導体パッケージ。
  26. 【請求項２６】 前記リードが前記複合ワイヤにウェッジボンディングされ
    ていることを特徴とする請求項２５に記載の半導体パッケージ。
  27. 【請求項２７】 前記複合ワイヤのコアが本質的に銅からなることを特徴と
    する請求項２６に記載の半導体パッケージ。
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