JP2019192917A - ウエッジボンディング用部品 - Google Patents

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Abstract

【課題】ウエッジボンディング作業にあたり、脱粒の発生がより少なく、かつ耐久性がより高いウエッジボンディング用部品を提供する。【解決手段】ボンディングロッド２と、ワイヤフィード機構と、振動伝達機構と、を有するウエッジボンディング装置において、ボンディングロッドは、ワイヤと接触する表面を備え、該表面の少なくとも一部が、酸化アルミニウムを主成分とし、副成分として炭化チタンを含むセラミック焼結体からなる。セラミック焼結体は、ワイヤを押圧する溝２ｂを有しているとともに、溝の表面に、溝の延伸方向に対して斜め方向に延びる複数の凸条部７を有している。【選択図】図６

Description

本開示は、被接合部材にワイヤを接合するウエッジボンディング装置に用いられるウエッジボンディング用部品に関する。
従来から、被接合部材にワイヤを接続するにあたってウエッジボンディング装置が用いられている。例えば特許文献１には、ウエッジボンディング装置に用いられる部品（ウェッジボンディング用部品）の例が開示されている。特許文献１に記載の例では、導電ワイヤを押圧するツール先端部が、窒化けい素、ジルコニア、サイアロン、炭化けい素およびアルミナから選択された少なくとも１種のセラミックス焼結体からなる。
特開平７?１７８５６８号公報
本開示のウエッジボンディング用部品は、ワイヤと接触する表面を備え、該表面の少なくとも一部が、酸化アルミニウムを主成分とし、副成分として炭化チタンを含むセラミック焼結体からなる。セラミック焼結体は、ワイヤを押圧する溝を有しているとともに、溝の表面に、溝の延伸方向に対して斜め方向に延びる複数の凸条部を有している。
本実施形態のウエッジボンディング用部品を備えたウエッジボンディング装置の概略構成の一例を示す模式図である。 図１に示すウエッジボンディング用部品の概略構成の要部を示す模式的な側面図である。 図２に示すウエッジボンディング用部品の斜視図である。 ボンディングロッドの他の例を示す斜視図である。 ウエッジボンディング用部品の他の例を示す斜視図である。 ウエッジロッドの先端面の一部の斜視図である。
今般においては、脱粒の発生がより少なく、かつ耐久性がより高いウエッジボンディング用部品が求められている。
本開示のウエッジボンディング用部品は、ワイヤと接触する表面を備え、該表面の少なくとも一部が、酸化アルミニウムを主成分とし、副成分として炭化チタンを含むセラミック焼結体からなる。これにより本開示のウエッジボンディング用部品は耐久性が高い。なお、セラミック焼結体における主成分とは、セラミック焼結体を構成する全成分の合計１００質量％のうち、５０質量％を超えて含有する成分のことをいう。
以下、本開示のウエッジボンディング用部品について詳細に説明する。図１は、ウエッジボンディング装置１０の概略構成の一例を示す模式図である。図２は、図１に示すウエッジボンディング装置１０の一部を拡大した断面図である。図３は、図２に対応する斜視図である。
図１に示すウエッジボンディング装置１０は、ボンディングロッド２と、ワイヤフィー
ド機構３と、振動伝達機構４と、図示しない加圧機構とを備える。
ワイヤフィード機構３は、ワイヤ１をボンディングロッド２に供給する。振動伝達機構４は、ボンディングロッド２に超音波振動を印加する。図示しない加圧機構は、ボンディングロッド２に荷重を加える。
ボンディングロッド２は、加圧機構（ 不図示）から受ける荷重および振動伝達機構４
から受ける超音波振動をワイヤ１に与える。この荷重と超音波信号によって、ワイヤ１は回路基板（不図示）上に位置する電極等の被接合部材５に接合される。
ワイヤフィード機構３は、ドラム３１と、第１ワイヤガイド３２と、第２ワイヤガイド３３と、支持台３４と、ワイヤクランプ３５とを備えている。
ドラム３１は、支持台３４に取り付けられており、ワイヤ１が巻き回されている。第１ワイヤガイド３２および第２ワイヤガイド３３は、ワイヤ１が挿通される貫通孔を備えており、ワイヤ１の経路に沿って配置されている。図１においては、ドラム３１とボンディングロッド２の先端部との間に配置されている例を示している。
ワイヤ１は、例えば、直径が３０μｍ以上３ｍｍ以下の銅またはアルミからなる。
ウエッジボンディング装置１０において、本開示のウエッジボンディング用部品とは、ワイヤ１と接触する表面を有するものであり、図１に示す例によれば、ボンディングロッド２、第１ワイヤガイド３２、第２ワイヤガイド３３、ワイヤクランプ３５である。
ボンディングロッド２は、図３および図４に示すように、先端側にワイヤ１を押圧する溝２ｂを有していてもよい。第１ワイヤガイド３２は、図５に示すように、貫通孔３２ａを備える。また、第２ワイヤガイド３３は、図５に示すように、貫通孔３３ａを備える。ドラム３１から供給されるワイヤ１は、貫通孔３２ａおよび貫通孔３３ａを通り、ボンディングロッド２の溝２ｂまで導かれる。ワイヤ１は、貫通孔３２ａおよび貫通孔３３ａを通るにあたって、貫通孔３２ａおよび貫通孔３３ａの内部の表面に接触する。
振動伝達機構４は、超音波発振器４１，ボルト締めランジュバン型振動子（以下、ＢＬＴ振動子という。）４２，コーン４３およびホーン４４を備えている。ボンディングロッド２は、ホーン４４に固定されている。超音波発振器４１から発振される電気信号は、ＢＬＴ振動子４２によって縦振動の超音波振動に変換される。この超音波振動は、コーン４３およびホーン４４を介して、ボンディングロッド２の撓み振動に変換されて、ボンディングロッド２の先端部を超音波振動させる。図１において、第１ワイヤガイド３２は、支持台３４の側方に保持され、第２ワイヤガイド３３は、ホーン４４の側方に保持されている。
ワイヤクランプ３５は接合後にワイヤ１を切断する際にワイヤ１を固定する。ワイヤクランプ３５は、ホーン４４に取付けられている。
図４は、ボンディングロッド２の他の実施形態の斜視図である。ボンディングロッド２は、図４に示すように、ワイヤ１を安定させて先端部に供給するための貫通孔２ａを備えていてもよい。ウエッジボンディング用部品は、ワイヤに摺動する部位に使用するあらゆる部品であり、その種類や形状等は特に限定されない。
本実施形態のウエッジボンディング用部品は、ワイヤと接触する表面を備え、この表面の少なくとも一部が、酸化アルミニウムを主成分とし、副成分として炭化チタンを含むセ
ラミック焼結体からなる。このようなセラミック焼結体は、硬度，剛性および機械的強度（以下、これらをまとめて機械的特性と記載する場合がある。）がいずれも高い。セラミック焼結体は、例えば、酸化アルミニウムの含有量の含有量が例えば５０質量％より大きく８０質量％以下、炭化チタンの含有量が２０質量％より大きく５０質量％未満となっている。
ワイヤ１としては、これまでアルミニウムワイヤや金ワイヤが用いられてきたが、近年、低コストで、導電性に優れ省エネルギー性能が高い銅ワイヤが用いられてきている。銅ワイヤは、アルミニウムワイヤや金ワイヤに比べて、融点や加工硬化指数が高い。このため、窒化珪素、ジルコニア、サイアロン、炭化珪素およびアルミナからなるウエッジボンディング用部品では、ウエッジボンディング作業にあたり、摩耗や脱粒によって発生するパーティクルが増加して、半導体デバイス等の不良が生じるといった問題があった。また、磨耗し易いために交換回数が増えるという問題があった。
これに対し、上記セラミック焼結体は、機械的特性に優れていることから、ワイヤ１との接触や摺動によっても、摩耗や脱粒等が少ない。また、ウエッジボンディング時の振動による脱粒や破損等も少ない。そのため、本実施形態のウエッジボンディング用部品は、長期間にわたって繰り返し使用した場合でも交換頻度が少ない。
また、ウエッジボンディング用部品が上記セラミック焼結体である場合、非磁性であることから、磁気を帯びた塵埃を吸着しにくくなる。これにより、この塵埃によるワイヤ１への損傷の発生も抑制できる。
また、上記セラミック焼結体は、例えば半導電性を示すことで知られる炭化珪素質焼結体よりも導電性が高い。このため、放電加工によって容易に複雑な形状に加工することができる。近年、ボンディングサイズの微小化にともなって、ウエッジボンディング用部品の小型化と形状の複雑化が進んでいる。一般的にセラミック焼結体は、小型で複雑な形状の加工が比較的困難である。しかし、上記セラミック焼結体は、導電性が高いことから、放電加工によって容易に複雑な形状に加工することができる。ウエッジボンディング用部品を上記セラミック焼結体で構成した場合、比較的複雑な形状を有するウエッジボンディング用部品を低コストで製造することができる。
ボンディングロッド２、第１ワイヤガイド３２および第２ワイヤガイド３３は、ワイヤ１と接触する表面の少なくとも一部のみならず、全体が、酸化アルミニウムを主成分とし、副成分として炭化チタンを含むセラミック焼結体からなるものであってもよい。
また、上記セラミック焼結体は、炭化チタンの含有量が３０質量％以上４０質量％以下であってもよい。炭化チタンの含有量が３０質量％以上４０質量％以下であるときには、高い導電性により、放電加工がし易いため、複雑な形状に対応できる。また、焼結工程において、セラミック焼結体の内部に微少な気孔（例えば、直径が１００ｎｍ〜５００ｎｍの気孔）の発生を抑制されるため、脱粒が少ない。
また、本実施形態のウエッジボンディング用部品は、イッテルビウムを酸化物換算で０．０１質量％以上１質量％以下含んでいてもよい。イッテルビウムの含有量は、酸化物換算で０．０６質量％以上０．２質量％以下であることが好適である。イッテルビウムの酸化物は、焼結促進作用が高い。イッテルビウムの含有量が酸化物換算で０．０６質量％以上０．２質量％以下であるときには、イッテルビウムの偏析に伴う脱粒を抑制しつつ、機械的強度を高められる。
セラミック焼結体に含まれる成分は、Ｘ線回折装置を用いて組成を同定することができ
る。また、セラミック焼結体に含まれる各元素の含有量は、蛍光Ｘ 線分析装置またはＩ
ＣＰ（Inductively Coupled Plasma）発光分光分析装置によって求めることができる。具体的には、Ｘ線回折装置によって酸化アルミニウムや炭化チタンが同定された場合には、アルミニウムおよびチタンの含有量を測定し、アルミニウムは酸化物（Ａｌ２Ｏ３）に、チタンは炭化物（ＴｉＣ）にそれぞれ換算すればよい。
また、本実施形態のウエッジボンディング用部品を構成するセラミック焼結体は、平均結晶粒径が０．１μｍ以上０．９μｍ以下であってもよい。平均結晶粒径が０．１μｍ以上０．９μｍ以下であるときには、個々の結晶粒子が比較的小さいので、比較的大きな粒子が脱粒し難くできるとともに、粒界相が比較的少なくなるため、熱伝導性を高めることができる。ウエッジボンディング用部品の熱伝導性が比較的高いと、過度な昇温によってもワイヤ１の損傷等を抑制することができる。
セラミック焼結体の平均結晶粒径は、以下のように求めればよい。まず、セラミック焼結体の任意の面をダイヤモンド砥粒を用いて研磨加工して鏡面とする。この鏡面を燐酸により数１０秒程度エッチング処理する。次に、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて、エッチング処理した面を撮影する。この撮影では、エッチング処理した面の任意の場所を選び、倍率を１００００〜１３０００倍程度として、５μｍ×８μｍの範囲を撮影する。以下、撮影で得られた画像をＳＥＭ画像という。このＳＥＭ画像を、例えば「Image-Pro Plus」という画像解析ソフト（Media Cybernetics社（株）製）を用いて解析することによ
り、セラミック焼結体の平均結晶粒径を求めることができる。
また、セラミック焼結体におけるワイヤ１との接触面は、炭化チタンの結晶粒子に比べて、酸化アルミニウムの結晶粒子が突出していてもよい。接触面がこのような構成を満たしているときには、酸化アルミニウムの結晶粒子は、炭化チタンの結晶粒子よりも硬度が低いため、ワイヤ１に損傷を与え難い。また、ワイヤ１が結晶粒子に係合し易いため、ワイヤ１の位置ずれ等を抑制し易い。酸化アルミニウムの結晶粒子の平均結晶粒径は、例えば、炭化チタンの結晶粒子の平均結晶粒径の１．１倍以上２倍以下である。
炭化チタンの結晶粒子や酸化アルミニウムの結晶粒子の状態は、例えば走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）およびエネルギー分散型分析装置（ＥＤＳ）を用いて確認すればよい。例えば、ＳＥＭを用いて、接触面となる表面を１０００〜２０００倍の倍率で突出の状態を観察し、突出している結晶粒子の構成元素をＥＤＳで同定すればよい。酸化アルミニウムであれば、酸素とアルミニウムが検出され、炭化チタンであれば、炭素とチタンが検出される。
次に、本実施形態のウエッジボンディング用部品の製造方法の一例について説明する。まず、酸化アルミニウム，二酸化チタンおよび炭化チタンの各粉末を準備する。これらの粉末の合計１００質量％における各粉末の比率は、酸化アルミニウムを５５質量％以上７５質量％以下、二酸化チタンを０．２質量％以上１０質量％以下として、残部を炭化チタンとする。例えば、酸化アルミニウムを６０質量％以上７０質量％以下、二酸化チタンを０．２質量％以上１０質量％以下として、残部を炭化チタンとした場合など、炭化チタンの含有量が３０質量％以上４０質量％以下であるセラミック焼結体を得ることができる。
二酸化チタン（ＴｉＯ２）は焼結助剤として機能する。この際、反応式（１）に示すように、二酸化チタンは一酸化炭素によって一酸化チタン（ＴｉＯ）に還元される。一酸化チタンは、焼成工程におけるアルゴン、ヘリウム、ネオン、窒素あるいは真空等の焼成雰囲気中に微量に含まれている。そして一酸化チタン（ＴｉＯ）は、反応式（２）に示すように炭化チタン（ＴｉＣ）に固溶して、新たにＴｉＣｘＯｙ（ｘ＋ｙ＜１、かつｘ≫ｙ）を生成する。なお、ｘ＝０．８５〜０．９、ｙ＝０．１〜０．１５である。
ＴｉＯ２＋ＣＯ→ＴｉＯ＋ＣＯ２・・・（１）
ＴｉＯ＋ＴｉＣ→ＴｉＣｘＯｙ（ｘ＋ｙ＜１、かつｘ≫ｙ）・・・（２）
生成したＴｉＣｘＯｙは、酸化チタンの固溶量ｙに応じて密度が異なる。固溶量ｙを０．１５にすると、セラミック焼結体の密度が最も大きくなる。
焼結助剤として添加した二酸化チタンは、そのほとんどがＴｉＣｘＯｙに変化する。ｘ＝０．８５〜０．９、ｙ＝０．１〜０．１５の範囲とすると、セラミック焼結体における気孔の平均気孔径を２００ｎｍ未満とし、セラミック焼結体における気孔の面積占有率が０．０３％未満とすることができる。これは、炭化チタンへの酸化チタンの固溶により内部に発生する微小な気孔の発生を低減するからである。ｘとｙとを上記範囲にすると、例えば、直径が１００〜５００ｎｍである気孔の発生を低減することができ、これらの気孔の凝集も抑制することができる。
また、セラミック焼結体をより緻密にするために、酸化イッテルビウム，酸化イットリウムおよび酸化マグネシウムの少なくともいずれかの粉末を、０．０６質量％以上０．２質量％以下加えたものを用いてもよい。これらの粉末は、バレルミル，回転ミル，振動ミル，コロイドミル，ビーズミル，アトライターまたは高速ミキサー等を用いて湿式混合し、粉砕してスラリーとすればよい。イッテルビウムを含み、その含有量が酸化物換算で０．０６質量％以上０．２質量％以下であるセラミック焼結体を得るには、酸化イッテルビウムの粉末を０．０６質量％以上０．２質量％以下にすればよい。粉末の湿式混合および粉砕は、たとえば、直径が２ｍｍ以下の粉砕用ビーズをビーズミルに投入して行なうのが好適である。
ここで、セラミック焼結体の平均結晶粒径が０．１μｍ以上０．９μｍ以下であるウエッジボンディング用部品を得るには、比較的小さな原料粉末を用いればよい。例えば、平均粒径が０．０８μｍ以上０．５９μｍ以下の原料粉末を用いればよい。このように比較的小さな原料粉末を得るには、直径が０．４ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の粉砕用ビーズを用いればよい。また、酸化アルミニウムの結晶粒子が炭化チタンの結晶粒子よりも突出している表面を有するウエッジボンディング用部品を得るには、直径が０．５ｍｍ以下の粉砕用ビーズを用いればよい。粉砕後の粉末の平均結晶粒径は、いわゆるレーザー回折散乱法によって求めればよい。
そして、粉砕した粉末に、結合剤、分散剤等の成形助剤を添加して混合する。混合した後に、たとえば、転動造粒機、噴霧乾燥機または圧縮造粒機を用いて造粒して、顆粒を得る。
次に、得られた顆粒を加圧焼結して、柱状体または板状体のセラミック焼結体を得ることができる。この加圧焼結は、顆粒を成形型に充填した後、アルゴン、ヘリウム、ネオン、窒素あるいは真空等の雰囲気中で、温度を１４００〜１７００℃とし、加圧力を３０ＭＰａ以上として行う。ここで、温度を１４００〜１７００℃とすれば、焼結が不十分となることもなく、炭化チタンの結晶粒子を適切に分散させつつ炭化チタンの結晶粒子の異常な粒成長を抑制することができる。また、加圧焼結における加圧力を３０ＭＰａ以上とすれば、セラミック焼結体の緻密化を促進し、比較的高い機械的強度を得ることができる。
また、加圧焼結の際、炭素質材料を含む遮蔽材を、成形体の周囲に配置して加圧焼結することが好ましい。こうすると炭化チタンの酸化を抑制することができ、機械的強度の優れたセラミック焼結体とすることができる。
加圧焼結後には、必要に応じて熱間等方加圧焼結（ＨＩＰ）を行なってもよい。熱間等
方加圧焼結（ＨＩＰ）を行なうことで、機械的強度をより高くできる。例えば、３点曲げ強度が８００ＭＰａ以上のウエッジボンディング用部品を得ることもできる。
そして、ワイヤ放電加工，片彫り放電加工等の放電加工を用いて、セラミック焼結体を所望の形状に加工する。なお、放電加工の後に仕上げ加工として機械加工を行ってもよい。最後に表面をダイヤモンドパウダー等でバフ研磨してもよい。
例えばボンディングロッド２の先端側の溝２ｂは、例えば平面研削盤を用いて機械加工することで作製してもよい。図６は、ボンディングロッド２の一部の拡大斜視図である。平面研削盤等を用いた機械加工によって溝２ｂを形成した場合、溝２ｂの表面には、複数の凸条部７が形成され易い。凸条部７は、機械加工による研削痕である。このような凸条部７は、溝２ｂの長さ方向（すなわちワイヤ１の摺動方向）に対して斜め方向に形成されることが好ましい。例えば、溝２ｂと凸条部７とのなす角度は、１０°以上かつ８０°以下の範囲であることが好ましい。なす角度を１０°以上とした場合は、ワイヤ１が凸条部７から滑り難い。また凸条部７を８０°以下とした場合は、ワイヤ１の損傷を抑制することができる。
以下、ウエッジボンディング用部品の例を具体的に説明するが、ウエッジボンディング用部品はこれらの実施例により限定されるものではない。
まず、酸化アルミニウム，二酸化チタン，炭化チタンおよび酸化イッテルビウムの各粉末を準備し、セラミック焼結体における各成分の含有量が表１に示す値になるように各粉末を調合した。これらの粉末を、直径が１．５ｍｍの粉砕用ビーズを用いて、ビーズミルで湿式混合し、粉砕してスラリーとした。
そして、粉砕した粉末に、結合剤、分散剤等の成形助剤を添加して混合した。混合した後に、噴霧乾燥機を用いて造粒して顆粒を得た。
次に、得られた顆粒を成形型に充填した後、加圧焼結した。加圧焼結は、真空雰囲気中で、温度を１６００℃，加圧力を４０ＭＰａ，昇温速度を１０℃／分、保持時間を１時間として行った。これらの工程を経て、幅，厚さおよび高さがそれぞれ４ｍｍ，３ｍｍ，４０ｍｍの角柱状のセラミック焼結体と、直径および厚みがそれぞれ１５２．４ｍｍ、３ｍｍの円板状のセラミック焼結体とを得た。
また、比較例として、主成分がそれぞれ窒化珪素、ジルコニア、サイアロン、炭化珪素および酸化アルミニウムである上記形状および寸法のセラミック焼結体を作製した。
各試料を構成する成分の組成は、Ｘ線回折装置を用いて同定した。また、各試料の元素の量は、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）発光分光分析装置によって求めた。各成分の組成およびその量を表（表１または表２）に示した。
各試料のビッカース硬度，静的弾性率，３点曲げ強度および体積固有抵抗をそれぞれＪＩＳ Ｒ １６１０：２００３（ＩＳＯ１４７０５：２０００（ＭＯＤ）），ＪＩＳ Ｒ
１６０２：１９９５，ＪＩＳ Ｒ １６０１：２００８（ＩＳＯ１４７０４：２０００（ＭＯＤ）），ＪＩＳ Ｃ ２１４１：１９９２に準拠して測定した。これらの測定値を表に示した。
また、試料のＮｏ．１〜１１については、以下の評価を行った。まず、各試料の円板状のセラミック焼結体の中心部から、長さが７０ｍｍ，幅が３ｍｍ，厚みが２ｍｍの短冊状
の試料１０本を切り出した。切り出しには、ダイヤモンドブレードを備えたスライシングマシーンを用いた。切り出した各試料について、切断面に発生するチッピングの長さを測定し、その最大値を表に示している。この観察は、光学顕微鏡を用いて倍率４００倍で行った。なお、ダイヤモンドブレードにはＳＤ１２００を用い、このダイヤモンドブレードの回転数を１００００ｒｐｍ、送り速度を１００ｍｍ／分とし、１回の切り込み量を２ｍｍとして切り出した。以下、チッピングの最大値が比較的小さいことを欠損性が高いともいう。また、チッピングの最大値が比較的大きいことを欠損性が低いともいう。
Figure 2019192917
Figure 2019192917
表に示すように、酸化アルミニウムを主成分とし、副成分として炭化チタンを含むセラミック焼結体からなる試料Ｎｏ．１〜１１は、他の試料に比べて、硬度，剛性，機械的強度がいずれも高い。酸化アルミニウムを主成分とし、副成分として炭化チタンを含むセラミック焼結体からなるウエッジボンディング用部品は、耐久性が高く、交換頻度も少なくすることができる。また、試料Ｎｏ．１〜１１は、導電性がいずれも高いことから、放電加工によって比較的複雑な形状に加工することができる。
また、試料Ｎｏ．２〜１０は、セラミック焼結体における炭化チタンの含有量が３０質量％以上４０質量％以下である。このため、炭化チタンの含有量が３０質量％未満である試料Ｎｏ．１よりも導電性が高く、また、炭化チタンの含有量が４０質量％を超える試料Ｎｏ．１１よりも耐欠損性が高い。このことから、試料Ｎｏ．２〜１０は、高い導電性および高い耐欠損性を兼ね備えていると言える。
また、炭化チタンの含有量が同じである試料Ｎｏ．３〜９を比べると、試料Ｎｏ．４〜８は、イッテルビウムの含有量が酸化物換算で０．０６質量％以上０．２質量％以下である。試料Ｎｏ．４〜８は、イッテルビウムの含有量が酸化物換算で０．０６質量％未満である試料Ｎｏ．３よりも機械的強度が高く、イッテルビウムの含有量が酸化物換算で０．２質量％を超える試料Ｎｏ．９よりも耐欠損性が高い。このことから、試料Ｎｏ．４〜８は、高い機械的強度および高い耐欠損性を兼ね備えていると言える。
まず、酸化アルミニウム，二酸化チタン，炭化チタンおよび酸化イッテルビウムの各粉末を準備した。各粉末を、セラミック焼結体における酸化アルミニウム，炭化チタンおよび酸化イッテルビウムの各含有量が６３．９質量％，３６質量％，０．１質量％となるように調合した。この調合粉末を、直径が表３に示す値の粉砕用ビーズを用いて、ビーズミルで湿式混合し、粉砕してスラリーとした。
そして、実施例１で示した方法と同じ方法により、円板状のセラミック焼結体である試料を得た。ここで、試料Ｎｏ．２３は、実施例１の試料Ｎｏ．５と同一である。
また、実施例１で示した方法と同じ方法を用いて、チッピングの長さを測定し、その最大値を表３に示した。なお、このときのダイヤモンドブレードにはＳＤ１２００を用い、このダイヤモンドブレードの回転数を１００００ｒｐｍ、送り速度を１２０ｍｍ／分とし、１回の切り込み量を２ｍｍとして切り出した。
また、各試料の熱伝導性については、ＪＩＳ Ｒ １６１１：２０１０（ＩＳＯ１８５７５：２００５（ＭＯＤ））に準拠して測定し、その測定値を表３ に示した。
また、各試料の任意の面をダイヤモンド砥粒を用いて研磨加工して鏡面とした。この鏡面を燐酸により数１０秒程度エッチング処理した。次に、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて、エッチング処理した面のうちで任意の場所を選び撮影した。撮影は、５μｍ×８μｍの範囲について、倍率を１００００倍として撮影した。そして、撮影で得たＳＥＭ画像を「Image-Pro Plus」という画像解析ソフト（Media Cybernetics社（株）製）を用い
て解析し、セラミック焼結体の平均結晶粒径を求め、その値を表３に示した。
Figure 2019192917
表３に示すように、試料Ｎｏ．１８〜２２は、平均結晶粒径が０．１μｍ以上０．９μｍ以下である。試料Ｎｏ．１８〜２２は、平均結晶粒径が０．１μｍ未満である試料Ｎｏ．１７よりも熱伝導性が高く、平均結晶粒径が０．９μｍを超える試料Ｎｏ．２３よりも耐欠損性が高い。このことから、試料Ｎｏ．１８〜２２は、高い熱伝導性および高い耐欠損性を兼ね備えているといえる。
試料Ｎｏ．２０を用いて、図に示すボンディングロッド２を作製した。作製したボンディングロッド２を図１に示すウエッジボンディング装置１０に装着して、ボンディング耐久試験を行った。比較例として、タングステンカーバイトを主成分とするいわゆる超硬製のボンディングロッドを用いて、同様の耐久試験を行った。試料Ｎｏ.２０を用いた実施
例のボンディングロッドの場合、３０万回のボンディングを繰り返した後でも摩耗量は３０μｍ以下であった。一方、比較例のボンディングロッドでは、１０万回のボンディングを繰り返した段階で、摩耗量は１００μｍを超えていた。酸化アルミニウムを主成分とし、副成分として炭化チタンを含むセラミック焼結体からなる試料Ｎｏ．２０を用いた場合、比較例とくらべて耐久性が著しく高くなっていた。また、１０万回のボンディングを終了した後にボンディングロッドの先端面の状態を、顕微鏡で観察した。比較例の先端面には、摩耗によって生じたパーティクルが複数付着していたが、試料Ｎｏ.２０の実施例の
方はパーティクルは確認することができなかった。
１：ワイヤ
２：ボンディングツール
３：ワイヤフィード機構
４：振動伝達機構
５：被接合部材
３１：ドラム
３２：第１ワイヤガイド
３３：第２ワイヤガイド
３４：支持台
３５：ワイヤクランプ
４１：超音波発振器
４２：ボルト締めランジュバン型振動子
４３：コーン
４４：ホーン

Claims (5)

  1. ワイヤと接触する表面を備え、該表面の少なくとも一部が、酸化アルミニウムを主成分とし、副成分として炭化チタンを含むセラミック焼結体からなり、
    前記セラミック焼結体は、前記ワイヤを押圧する溝を有しているとともに、前記溝の表面に、前記溝の延伸方向に対して斜め方向に延びる複数の凸条部を有していることを特徴とするウエッジボンディング用部品。
  2. 前記セラミック焼結体は、炭化チタンを３０質量％以上４０質量％以下含有することを特徴とする請求項１に記載のウエッジボンディング用部品。
  3. 前記セラミック焼結体は、イッテルビウムを酸化物換算で０．０６質量％以上かつ０．２質量％以下含有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のウエッジボンディング用部品。
  4. 前記セラミック焼結体は、平均結晶粒径が０．１μｍ以上かつ０．９μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のウエッジボンディング用部品。
  5. 前記セラミック焼結体における前記ワイヤとの接触面は、炭化チタンの結晶粒子に比べて、酸化アルミニウムの結晶粒子が突出していることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のウエッジボンディング用部品。
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