JP2002525425A - ワイヤボンティング合金複合物 - Google Patents

ワイヤボンティング合金複合物

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composite
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Abstract

(57)【要約】 母材の形をした高導電性主成分金属の相と前記母材中に配置された別の金属の相とから成る金属合金複合物。前記主成分金属は多量に存在し、前記別の金属は少量に存在する。前記金属合金複合物は、半導体用途に使用する非常に細いワイヤに形成することができる。半導体用途としては、導電性部材と導電接触した導電性端子と、半導体と導電接触した別の導電性端子とから成る端子アセンブリが挙げられる。両端子は、前記合金複合物ワイヤにより接続される。前記主成分金属の例は、金、銅、およびアルミニウムである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （関連出願に係る相互参照） 本願は、１９９９年９月１４日に出願した、先の出願である同時係属中の仮出
願第６０／１００，２７２号に基づいており、その利益を請求する。
【０００２】 （発明の分野） 本発明は、高導電性合金複合物に関する。より詳細には、本発明は、極めて望
ましい複数の性質の組み合わせを有する小さな直径のワイヤに形成することが可
能な、高導電性合金複合物に関する。
【０００３】 最初に、本発明を、電気接続の形成（例えば、半導体ダイの電気接点端子パッ
ドをリードフレームピンに連結することを必要とする用途）における、金ワイヤ
の使用と銅ワイヤの使用に関して説明する。しかしながら、下記のように、本発
明の態様の応用範囲はさらに広いことを理解すべきである。
【０００４】 例えば、高い導電性、強度、および安定性が必要とされる半導体分野および他
の応用分野において、金および銅は、電気ワイヤコネクタとして広く用いられて
いる金属である。金および銅は望ましい複数の性質の組み合わせを有するので、
このような用途に好ましい金属である。例えば、金は、非常に導電性があり（約
３μΩ−ｃｍ未満）、可鍛性があり、かつ安定である。金は酸化しにくく、非常
に耐食性がある。銅もまた非常に導電性があり、望ましい強度と弾性率の性質を
有する。
【０００５】 一般的な半導体分野では、導電性端子（例えば、半導体上に配置された導電性
端子と、支持体、パッケージ、または他の基板などの外側リード部材上に配置さ
れた導電性端子）を接続する導電性ワイヤを使用する。一般に、このような用途
で用いられるワイヤは非常に細く、例えば、約２０〜約３５マイクロメートルで
ある。しかしながら、金の機械的強度は、このような用途で有効とされる強度よ
りも低い。このような用途に用いる銅の欠点は、耐食性が比較的低いこと、例え
ば、酸化する傾向があることである。
【０００６】 高い伝導性、強度、および安定性が必要とされる半導体分野および他の応用分
野での使用にさらに適切にするために、１または複数の他の金属を混合して金合
金にし、その性質を改良すること、および１または複数の他の金属を銅に混合し
て銅合金にし、その性質を改良することが知られている。
【０００７】 本発明は、多量の高導電性金属を含有すると共に、望ましい複数の性質（改良
された強度および半導体分野および他の電気応用分野で合金を効果的に使用する
ために必要とされる他の望ましい性質を含む）の組み合わせを有する高伝導性合
金に関する。
【０００８】 （報告された開発例） 米国特許第４，７７５，５１２号は、機械的強度が優れ、かつ電気抵抗が低い
ことを特徴とするワイヤボンディング金線を開示している。この金線は、合金成
分としてゲルマニウムまたはゲルマニウムとベリリウムの混合物を含む金合金で
ある。
【０００９】 金ワイヤの強度を改良するために、合金成分として他の金属を使用することも
また知られている。このような金属の例は、カルシウム、ランタン系列金属（例
えば、ランタンおよびネオジム）、ならびに遷移元素（例えば、銅、銀、チタン
、および白金）である。このような金属は、一般に、比較的少量（例えば、＜０
．１体積％）で微量合金にされる。
【００１０】 米国特許第４，６７６，８２７号は、半導体チップのボンディングに使用され
る非常に細い銅合金ワイヤを開示している。この銅合金は、高純度の銅と、（Ａ
）少なくとも１つの希土類元素、（Ｂ）マグネシウム、カルシウム、チタン、ジ
ルコニウム、ハフニウム、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、もし
くはセシウムのうちの少なくとも１つの元素、または（Ａ）および（Ｂ）の元素
の混合物から成る。同特許はまた、前記の（Ｂ）のうちの１つの元素とイットリ
ウムを含む銅合金ワイヤを開示している。さらに、同特許は、硫黄、セレン、ま
たはテルルを含む銅合金ワイヤを開示している。同特許に開示されているさらに
別の銅合金ワイヤは、イットリウムと希土類元素を含む。
【００１１】 上記の「合金」金属の種類および使用される量は、金または銅（すなわち主成
分金属）と合金金属とが実質的に互いに混和する（すなわち、溶融した主成分金
属溶液に合金金属が実質的に完全に溶け、これから主成分金属合金が形成される
）ような状態および量である。従って、結果として得られる主成分金属合金は、
主成分金属と合金金属との固溶体から成る。
【００１２】 このような主成分金属合金の固溶体は広く用いられているが、その使用に関し
ては問題がある。例えば、この主成分金属合金の導電性は、一般に、純粋な主成
分金属の導電性より低い。半導体装置用の長い（例えば、約２５０ミル）相互接
続を形成する際、隣接ワイヤとの接触により引き起こされる短絡を避けるために
、ワイヤには振動がほとんどないか全くないことが望ましい。このワイヤを構成
する材料の弾性率（剛性）を高めることにより、ワイヤが振動する傾向を低減す
ることができることが知られている。前記タイプの金合金の使用に関する別の問
題は、十分な弾性率を有する極めて細いワイヤを形成することが、不可能ではな
いが難しいことである。
【００１３】 本発明は、先行技術ワイヤと比較して、半導体分野で用いられるワイヤが備え
ていることが期待される強度、弾性率、および他の望ましい性質が改良された高
導電性金属合金ワイヤと、そのようなワイヤの使用を含めた半導体用途に関する
。
【００１４】 （発明の要約） 本発明によれば、母材の形をした高導電性主成分金属の相と前記母材中に配置
された別の金属の相とから成る金属合金複合物が提供される。前記主成分金属は
多量に存在し、前記別の金属は少量に存在する。前記金属合金複合物は、半導体
用途に使用する非常に細いワイヤに形成することができる。「別の」金属は、様
々な形（例えば、樹枝状結晶の形）で前記主成分金属母材中に存在し得る。本発
明の金属合金複合物は、特に半導体用途に使用するワイヤの形で広く用いられる
ことが期待される。好ましい形では、ワイヤは、細長い形（例えば、平行して軸
方向に整列した繊維）をした「別の」金属（本明細書中では「合金成分」とも呼
ぶ）を含む。
【００１５】 本発明の別の態様によれば、導電性部材と導電接触した導電性端子と、半導体
と導電接触した別の導電性端子とから成る端子アセンブリが提供される。両端子
は、母材の形をした高導電性主成分金属の相と前記母材中に配置された別の金属
の相から成る金属合金複合物によって構成されたワイヤにより接続される。前記
主成分金属は多量に存在し、前記別の金属は少量に存在する。
【００１６】 好ましい形では、このようなアセンブリに使用されるワイヤは、金合金または
銅合金から成り、約３０マイクロメートル以下の直径、少なくとも約３００Ｍｐ
ａの最大引張り強さ、および少なくとも約１％の引張り伸びを有する。
【００１７】 本発明のさらに別の態様は、母材の形をした金の相と前記母材中に配置された
別の金属の相とから成る金属合金複合物を提供することである。前記金は多量に
存在し、前記別の金属は少量に存在する。前記「別の」金属は、様々な形（例え
ば、樹枝状結晶の形）で金母材中に存在し得る。
【００１８】 本発明の金合金での使用に好ましい合金成分として、イリジウム、ロジウム、
モリブデン、鉄とバナジウムの混合物、鉄とモリブデンの混合物、ニッケルとニ
オブの混合物、および鉄とケイ素の混合物が挙げられる。
【００１９】 本発明の別の態様は、以下の工程を含む、金合金複合物を製造するプロセスを
提供することである。 （Ａ）多量の溶融した金と少量の別の金属とを含む混合物を形成する工程であ
って、前記別の金属は溶融されるが前記溶融した金と混和しないか、または前記
別の金属は固体であり前記溶融した金に溶けないかのいずれかである工程
【００２０】 （Ｂ）母材の形をした金の相と前記母材中に配置された前記別の金属の相とか
ら成る固体の金合金複合物を形成するのに効果的な条件下で、前記混合物を冷却
する工程
【００２１】 好ましい形態では、前記混合物を、るつぼ溶融または消耗アーク溶融により形
成し、前記混合物を、冷却鋳造または金型鋳造（例えば、方向性鋳造、連続鋳造
、および溶融スピニング）を含む条件下で冷却する。
【００２２】 本発明のさらなる態様は、以下の工程を含む、金合金ワイヤを製造するプロセ
スを含む。 （Ａ）母材の形をした金の相と前記母材中に配置された別の金属の相とから成
る固体組成物を提供する工程であって、前記組成物中に、前記金は多量に存在し
、前記別の金属は少量に存在する工程
【００２３】 （Ｂ）前記組成物を、前記別の金属から成る複数の平行して軸方向に整列した
繊維または細長い粒子を含むワイヤの形にする条件下で、前記組成物を変形処理
する工程
【００２４】 好ましい形態では、本発明のワイヤを形成するのに用いる変形処理には、押し
出し、スエージング、およびワイヤ引抜き作業が含まれる。 今回開発した金合金は、固溶体形成または析出物硬化機構により合金強度が改
良された従来の金合金と区別することができる。本発明の金合金は、大気圧、金
の溶融点で溶融した（液体状の）金に混和しない（溶けない）合金成分の使用に
基づいている。対照的に、従来の金合金の合金成分は、金の溶融点で溶融した（
液体状の）金に混和する（溶ける）。従って、先行技術の金合金は、形が一般に
均一であると共に、合金成分が金に溶融した固溶体である点で１つの相から構成
されている。対照的に、本発明の合金の実施態様は、合金成分が、金の連続相の
中に分散または分配された２つの相から構成されているとみることができる。
【００２５】 （発明の詳細な説明） 本発明の合金複合物に使用される高導電性主成分金属（例えば、金または銅）
成分は、実質的に純粋であるべきである。この主成分金属の純度は、合金複合物
が使用される特定の用途によって決まる。少なくとも約９８％の主成分金属純度
が、大半の用途に適うと考えられる。電子回路アセンブリおよび半導体アセンブ
リに関する用途には、少なくとも約９９．９％の主成分金属純度を使用すること
が推奨される。
【００２６】 「高導電性主成分金属」という用語は、電気コンダクタンスが約３μΩ−ｃｍ
未満である金属を意味する。金は特に優れた性質の組み合わせを有するので、金
を使用することは非常に好ましい。銅およびアルミニウムは好ましい主成分金属
であり、銅は、アルミニウムより広範な用途に好ましい金属である。他の高導電
性主成分金属の例は、選択した用途で使用可能な、ニッケル、パラジウム、およ
び銀である。
【００２７】 本発明の合金複合物に使用される合金成分は、（Ａ）主成分金属と合金成分と
の溶融した混合物中で主成分金属と混和せず、（Ｂ）固体の形をした混合物中で
異なる相に存在することができ、（Ｃ）望ましい性質を複合物に付与する、任意
の金属でよい。合金成分は、溶融した主成分金属に部分的に溶ける（混和する）
金属でもよい。この場合、合金成分を、主成分金属に溶けることができる量より
も多い量で使用する。例えば、クロムは純銅に部分的に溶ける。平衡状態（２５
℃）での合金成分の溶解度は、主成分金属中で約１重量％以下であることが好ま
しく、約０．１重量％以下であることが好ましい。本発明は、その範囲内に、主
成分金属母材が、合金成分の一部が主成分金属に溶けた固溶体の相と、固溶体に
溶けない合金成分の部分を含む相とから成る実施態様を含む。
【００２８】 合金成分は、溶融した主成分金属中で固体の形をした（混和しない）、例えば
、固体の不溶性粒子の形で主成分金属中に分散された、金属でもよいこともまた
理解すべきである。
【００２９】 合金成分は、望ましい性質を、本発明の主成分金属合金複合物に付与する材料
である。従って、合金成分の選択は、合金を構成する主成分金属と、改良しよう
とする主成分金属の性質によって決まる。このような性質の例として、強度の改
良、弾性率の改良、および電気的性質に関する作用の最小化（例えば、導電性お
よびインダクタンス）が挙げられる。
【００３０】 主成分金属として金を使用することに関して、合金成分の選択は、改良しよう
とする金の性質によって決まる。一般に、「金より優れた」性質を有する金属を
使用することができる。例えば、金より強度が高い金属を使用して、複合物の強
度を改良することができる。同様に、弾性率を改良するために、金より弾性率が
高い金属を使用することができる。溶融した金混合物中で混和しない２つ以上の
合金成分を使用して、望ましい性質を複合物に付与することができる。
【００３１】 主成分金属として銅を使用することに関して、「銅より優れた」性質を有する
金属を使用することができる。例えば、銅より弾性率が高いか、機械的強度が高
いか、または耐食性の優れた金属を使用して、合金複合物の性質を改良すること
ができる。溶融した銅混合物中で混和しない２つ以上の合金成分を使用して、望
ましい性質を複合物に付与することができる。
【００３２】 高導電性の主成分金属合金複合物には、溶融した主成分金属混合物中で混和し
（溶け）、かつ混合物が固化すると複合物中で主成分金属と共に固溶体を形成す
る、金属が含まれてもよい。この「混和性」合金成分は、望ましい性質を複合物
に付与するように選択することができる。「混和性」合金成分を含む主成分金属
合金複合物は、主成分金属および「混和性」合金成分から成る固溶体の母材と、
母材内に配置された「不混和性」合金成分の相から成る。
【００３３】 金合金複合物に使用することができる「混和性」合金元素金属の例は、ニオブ
およびタンタルである。銅合金複合物に使用することができる「混和性」合金元
素金属の例は、コバルトおよび鉄である。
【００３４】 合金成分は、望ましい性質を複合物に付与するのに十分な量で複合物に含まれ
る。使用する金属によって、この最少量は変化する。一般に、少量を使用するこ
とが可能である。大半の用途では、約２体積パーセントの合金成分を使用するこ
とにより、性質は著しく改良されると考えられる。（特に示さない限り、合金を
構成する合金成分の割合は、複合物の総体積に基づく体積パーセント（体積％）
で示す）。使用する合金成分の最大量は、最大の機械的性質対電気的特性に必要
な条件によって決定される。
【００３５】 合金成分は、複合物の約３〜約４０体積％、好ましくは約７〜約１５体積％を
構成することが推奨される。最適な「混和性」合金成分は、複合物の約３〜約４
０体積％、好ましくは約７〜約１５体積％を構成し得る。
【００３６】 本発明の金合金複合物に使用するのに好ましい「不混和性」合金成分は、イリ
ジウムおよびモリブデンである。本発明の特に好ましい金合金複合物は、９０％
の金と、１または複数の表示した割合の以下の「不混和性」合金成分とを含む。
【００３７】 １０％イリジウム １０％ロジウム ７．５％モリブデン １０％モリブデン ８．０％鉄と２％バナジウム ８．０％ニオブと２％モリブデン ９．５％鉄と０．５％モリブデン ９．５％ニッケルと０．５％ニオブ ９．５％鉄と０．５％ケイ素 本発明の銅合金複合物で使用する「不混和性」合金成分の例は、クロム、モリ
ブデン、バナジウム、ニオブ、タンタル、およびイリジウムであり、ニオブが好
ましい。本発明の特に好ましい銅合金複合物は、以下に列挙した、表示した割合
の「不混和性」合金成分を含み、銅は、複合物の残りの割合を構成する。
【００３８】 ３％ニオブ ５％ニオブ １０％ニオブ ３％クロム ５％クロム １０％クロム ５％タンタル ５％バナジウム 本発明の複合物は、望ましい複数の性質の組み合わせ（例えば、約５０マイク
ロメートル以下の直径、少なくとも約３００Ｍｐａの強度、および少なくとも約
１％の引張り伸び）を有する、ワイヤに形成することができる。本発明の好まし
いワイヤは、約１０〜約４０マイクロメートルの直径、約３００〜約１０００Ｍ
ｐａの強度、および約１〜約１５％の引張り伸びを有する。特に好ましいワイヤ
は、約１５〜約３０マイクロメートルの直径、約５００〜約１０００Ｍｐａの強
度、および約２〜約８％の引張り伸びを有する。
【００３９】 本発明の高導電性の主成分金属合金複合物は、任意の適切な方法により製造す
ることができる。選択される方法は、複合物が用いられる用途によって決まる。
一般に、複合物を構成する成分から成る混合物は、最初にインゴットにされる。
その後、このインゴットは、望ましい形に成形されるか、または他の方法で望ま
しい形に変形される。
【００４０】 一般に、合金成分の粉末が、高導電性主成分金属と混合される。合金成分の粉
末は、金属合金成分のインゴットを溶融し、次いで、この液体を、例えばアルゴ
ンガスを用いて霧状にして、適切な大きさ（例えば、約０．５〜約５０マイクロ
メートル）の粉末にすることにより、形成することができる。
【００４１】 前記インゴットは、小さな粒子（例えば、約０．１〜約１０マイクロメートル
）の形をした主成分金属母材中で実質的に均一な分布の合金成分を含むことが好
ましい。合金複合物のインゴットを製造する例示的な方法では、従来の溶融処理
と粉末治金を行う。溶融処理として、るつぼ溶融、消耗アーク溶融または非消耗
アーク溶融、あるいはプラズマ／電子ビーム溶融が挙げられる。溶融処理を用い
る重要な利点は、合金成分を主成分金属母材中に均一に分散できることである。
粉末治金は、主成分金属の粉末を合金成分の粉末と混合して、混合物を形成し、
加圧、焼結、または熱間等静水圧圧縮成形にかけることから成る。粉末治金を使
用する重要な利点は、複合物を形成する際に、不溶性の高い合金成分を使用でき
ることである。
【００４２】 複合物が形成される方法によって、合金成分は、様々な形で主成分金属母材中
に存在し得る。例えば、合金成分は、主成分金属母材中に分散された固体粒子と
して、別の相の樹枝状結晶として、または準安定な過飽和固溶体として、存在し
得る。
【００４３】 本発明の合金複合物から成るワイヤを形成する好ましい手段には、主成分金属
母材中の合金成分を細長い繊維、細長いリボン、または粒子に変形するのに有効
な変形処理（冷間引抜き）の使用が含まれる。例えば、Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｓｃ
ｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｍｅｔａｌｓ Ｈａｎｄｂｏｏｋに記載のような、他の金
属の合金形成に用いる変形処理が知られている。このワイヤ形成技術では、一般
に、押し出しまたはスエージングに続いてワイヤ引抜きを行う。複合物にかけら
れる圧力は、合金成分の粒子を細長い繊維またはリボンに変形するのに十分な大
きさである必要がある。この目的のために、圧力の大きさは、合金成分の降伏応
力または流動応力を超えるべきである。必要とされる圧力は、例えば、使用する
特定の合金成分、成分の特定の大きさ、および存在する不純物の量を含む、様々
な要因によって決まる。
【００４４】 本発明のある実施態様では、変形の間、主成分金属母材中に分散された合金成
分の球状粒子は平らにされ、細長くされて、リボンのような形になることが観察
されている。このリボンの厚さは、ナノフェーズ材料の厚さに近づけることが可
能である。さらに変形すると、周囲の主成分金属母材のひずみに対応するために
、リボンが折り曲げられる。変形せず、そのままの粒子もあることが測定されて
いる（例えば、約１体積％）。さらに多量の変形しない粒子が存在すると、合金
複合体からのワイヤ形成に問題が生じる可能性がある。
【００４５】 （実施例） 以下の実施例は、本発明の範囲内にある高導電性の主成分金属合金複合物を例
証したものである。 実施例の第１のグループでは、２５０マイクロメートルのロッドを、室温での
スエージングにより金合金インゴット（直径１．５ｃｍ）から製造し、次いで、
引抜きにより直径２５マイクロメートルの金合金ワイヤに変形した。スエージン
グ操作を室温で行った。この操作では、２ハンマー回転圧延機において１工程あ
たり断面積を１５％減少させ、直径を２５０マイクロメートルにした。引抜き操
作では、１ダイあたり公称８％〜１５％減少する一連のダイを伴い、鉱油または
水性潤滑剤による浸漬浴を用いて潤滑を行った。
【００４６】 ワイヤに変形される上述の各ロッドは、金と、以下の表１に示す合金成分とを
含む金合金混合物から成るインゴットから製造した。ロッドの形に形成される各
インゴットは、表１に示すように、溶融処理技術または粉末治金技術のいずれか
により製造した。溶融処理技術では、非消耗アーク鋳造、または、冷却鋳造を伴
うるつぼ溶融による、共溶融が行われる。粉末治金技術では、約１００マイクロ
メートル未満の粉末を混合し、２００Ｍｐａでの冷間等静水圧圧縮成形、それに
続いて２００Ｍｐａ、７００℃での熱間等静水圧圧縮成形を行う。表１に示すよ
うに（例番号１、４、１０、１１、および１２を参照のこと）、金を主成分とす
るインゴットの製造に異なる製造法を使用し、そのインゴットからワイヤ試料を
形成したため、以下の表１に記載の例示的なワイヤのいくつかは２以上のワイヤ
試料から成ることに留意されたい。異なる方法により製造した金を主成分とする
インゴットから形成したワイヤは、同じ性質を有する。このため、表２には、引
張り強さおよび引張り伸び性質のそれぞれについて、１つしか値を報告していな
い。
【００４７】 製造した金合金複合物の１また複数の合金成分とその量を、表１に示す。各複
合物の残りは純度９９．９９重量％の金から成る。
【００４８】
【表１】 上記の表１に示した様々な金合金複合物の性質を評価した。比較のために、電
気相互コネクタに用いられるタイプの従来の合金の性質も評価した（合金Ｃ−１
）。表２に示すように、この評価には、「硬引き（Ｈａｒｄ ａｓ Ｄｒａｗｎ
、ＨＡＤ）および「アニール（Ａｎｎｅａｌｅｄ）」（５００℃でオンライン連
続）についてのデータが含まれた。
【００４９】
【表２】 表２のデータから、金合金溶液から成る先行技術の合金の強度と比較して、本
発明の金合金複合物の強度が改良されたことが明らかにわかる。この強度改良は
、硬引きおよびアニールの評価の両方で有意である。引張り延性に関して、合金
の限界延性を維持する能力は、ワイヤボンティングプロセスに必須のものである
。しかしながら、最終用途でのワイヤ破損を防ぐために、延性は０．５％を超え
るべきである。表２から、本発明の合金の強度は改良され、その引張り延性は許
容可能であることがわかる。
【００５０】 実施例の第２のグループでは、２５０マイクロメートルのロッドを、室温での
スエージングにより銅合金インゴット（直径５ｃｍ）から製造し、次いで、延伸
により直径２５マイクロメートルの銅合金ワイヤに変形する。スエージング操作
を室温で行う。この操作では、２ハンマー回転圧延機において１工程あたり断面
積を１５％減少させ、直径を２５０マイクロメートルにする。引抜き操作では、
１ダイあたり公称８％〜１５％減少する一連のダイを伴い、鉱油または水性潤滑
剤による浸漬浴を用いて潤滑を行う。
【００５１】 ワイヤに変形される各ロッドは、銅と、以下の表３に示す合金成分とを含む銅
合金混合物から成るインゴットから製造する。ロッドの形に形成される各インゴ
ットは、表３に示すように、溶融処理技術または粉末治金技術のいずれかにより
製造する。溶融処理技術では、非消耗アーク鋳造、冷却鋳造を伴うるつぼ溶融、
または消耗アーク溶融による、共溶融が行われる。粉末治金技術では、約１００
マイクロメートル未満の粉末を混合し、２５０Ｍｐａでの冷間等静水圧圧縮成形
、それに続いて２５０Ｍｐａ、９００℃での熱間等静水圧圧縮成形を行う。表３
に示すように、銅を主成分とするインゴットの製造に異なる製造法を使用し、そ
のインゴットからワイヤ試料を形成するため、以下の表３に記載の例示的なワイ
ヤのいくつかは２以上のワイヤ試料から成ることに留意されたい。
【００５２】 製造した銅合金複合物の１または複数の合金成分とその量を、表３に示す。各
複合物の残りは、純度９９．９重量％の銅から成る。
【００５３】
【表３】 上記の表３に示した様々な銅合金複合物の性質を評価した。以下の表４に示す
ように、この評価には、「硬引き（Ｈａｒｄ ａｓ Ｄｒａｗｎ、ＨＡＤ）」お
よび「アニール（Ａｎｎｅａｌｅｄ）」（５００℃でオンライン連続）について
のデータが含まれた。
【００５４】
【表４】 評価から、前記の表４の合金の性質は、銅主成分金属の性質と比較して優れて
いることがわかる。評価からまた、クロム、ニオブ、およびタンタルなどの合金
成分を含む合金の耐食性は、銅主成分金属の耐食性より優れていることがわかる
。
【００５５】 本発明は、経済的および実用的に高導電性金属の性質を改良するための改良手
段を提供し、本発明の合金複合物から形成される細いワイヤが、特に半導体分野
を含む様々な分野で非常によく使用できることは、理解されるはずである。

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 母材の形をした金の相と前記母材中に配置された別の金属の
    相とから成る金属合金複合物であって、前記金は多量に存在し、前記別の金属は
    少量に存在する複合物。
  2. 【請求項２】 前記別の金属は粒子の形をしている、請求項１に記載の複合
    物。
  3. 【請求項３】 前記粒子は細長い形をしている、請求項２に記載の複合物。
  4. 【請求項４】 ワイヤの形をしている、請求項１に記載の複合物。
  5. 【請求項５】 前記別の金属から成る複数の平行して軸方向に整列した繊維
    を含むワイヤの形をしている、請求項４に記載の複合物。
  6. 【請求項６】 前記ワイヤは、約５０マイクロメートル以下の直径、少なく
    とも約３００Ｍｐａの引張り強度、および少なくとも約１％の引張り伸びを有す
    る、請求項４に記載の複合物。
  7. 【請求項７】 前記ワイヤは、約１０〜約４０マイクロメートルの直径、約
    ３００〜約１０００Ｍｐａの強さ、および約１〜約１５％の引張り伸びを有する
    、請求項６に記載の複合物。
  8. 【請求項８】 前記ワイヤは、約１５〜約３０マイクロメートルの直径、約
    ５００〜約１０００Ｍｐａの強度、および約２〜約８％の引張り伸びを有する、
    請求項７に記載の複合物。
  9. 【請求項９】 金合金ワイヤを製造するプロセスであって、 （Ａ）母材の形をした金の相と前記母材中に配置された別の金属の相とから成
    る固体組成物を提供することであって、前記組成物中に、前記金は多量に存在し
    、前記別の金属は少量に存在する工程と、 （Ｂ）前記組成物を、前記別の金属から成る複数の平行して軸方向に整列した
    繊維を含むワイヤの形にする条件下で、前記組成物を変形処理する工程と を含むプロセス。
  10. 【請求項１０】 金合金複合物を製造するプロセスであって、 （Ａ）多量の溶融した金と少量の別の金属とを含む混合物を形成する工程であ
    って、前記別の金属は溶融されるが前記溶融した金と混和しないか、または前記
    別の金属は固体であり前記溶融した金に溶けないかのいずれかである工程と、 （Ｂ）母材の形をした金の相と前記母材中に配置された前記別の金属の相から
    成る固体の金合金複合物を形成するのに効果的な条件下で、前記混合物を冷却す
    る工程と を含むプロセス。
  11. 【請求項１１】 導電性部材と導電接触した導電性端子と、半導体と導電接
    触した別の導電性端子から成る端子アセンブリであって、両端子は、母材の形を
    した高導電性主成分金属の相と前記母材中に配置された別の金属のベース相とか
    ら成る金属合金複合物から成るワイヤにより接続され、前記主成分金属は多量に
    存在し、前記別の金属は少量に存在する、端子アセンブリ。
  12. 【請求項１２】 前記合金複合物は多量の銅を含む請求項１１に記載のアセ
    ンブリ。
  13. 【請求項１３】 前記ワイヤは、約５０マイクロメートル以下の直径、少な
    くとも約３００Ｍｐａの引張り強さ、および少なくとも約１％の引張り伸びを有
    する、請求項１２に記載のアセンブリ。
  14. 【請求項１４】 前記ワイヤは、約１０〜約４０マイクロメートルの直径、
    約３００〜約１０００Ｍｐａの強度、および約１〜約１５％の引張り伸びを有す
    る、請求項１２に記載のアセンブリ。
  15. 【請求項１５】 前記ワイヤは、約１５〜約３０マイクロメートルの直径、
    約５００〜約１０００Ｍｐａの強度、および約２〜約８％の引張り伸びを有する
    、請求項１２に記載のアセンブリ。
  16. 【請求項１６】 前記合金複合物は多量の銅と少量のニオブから成る請求項
    １１に記載のアセンブリ。
  17. 【請求項１７】 前記合金複合物は多量の銅と少量のクロムから成る請求項
    １１に記載のアセンブリ。
  18. 【請求項１８】 前記合金複合物は多量の銅と少量のタンタルから成る請求
    項１１に記載のアセンブリ。
  19. 【請求項１９】 前記合金複合物は多量の銅と少量のバナジウムから成る、
    請求項１１に記載のアセンブリ。
  20. 【請求項２０】 少量のイリジウムを含む、請求項１に記載の合金複合物。
  21. 【請求項２１】 少量のロジウムを含む、請求項１に記載の合金複合物。
  22. 【請求項２２】 少量のモリブデンを含む、請求項１に記載の合金複合物。
  23. 【請求項２３】 少量の鉄とモリブデンをどちらも含む、請求項１に記載の
    合金複合物。
  24. 【請求項２４】 少量のニッケルとニオブをどちらも含む、請求項１に記載
    の合金複合物。
  25. 【請求項２５】 少量の鉄とケイ素をどちらも含む、請求項１に記載の合金
    複合物。
  26. 【請求項２６】 前記合金複合物は多量の金を含む、請求項１１に記載のア
    センブリ。
  27. 【請求項２７】 前記合金複合物は多量のアルミニウムを含む、請求項１１
    に記載のアセンブリ。
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