JP4127667B2 - 高い直進性が維持されるＡｕ極細線の巻き替え方法 - Google Patents
高い直進性が維持されるＡｕ極細線の巻き替え方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4127667B2 JP4127667B2 JP2003205753A JP2003205753A JP4127667B2 JP 4127667 B2 JP4127667 B2 JP 4127667B2 JP 2003205753 A JP2003205753 A JP 2003205753A JP 2003205753 A JP2003205753 A JP 2003205753A JP 4127667 B2 JP4127667 B2 JP 4127667B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fine wire
- wire
- spool
- wound
- fine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
- H01L24/741—Apparatus for manufacturing means for bonding, e.g. connectors
- H01L24/745—Apparatus for manufacturing wire connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/43—Manufacturing methods
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
- H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
- H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/45001—Core members of the connector
- H01L2224/4501—Shape
- H01L2224/45012—Cross-sectional shape
- H01L2224/45015—Cross-sectional shape being circular
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
- H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/45001—Core members of the connector
- H01L2224/45099—Material
- H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
- H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
- H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
- H01L2224/851—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector the connector being supplied to the parts to be connected in the bonding apparatus
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/00011—Not relevant to the scope of the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/00014—Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01004—Beryllium [Be]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01006—Carbon [C]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/0102—Calcium [Ca]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01033—Arsenic [As]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01046—Palladium [Pd]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01051—Antimony [Sb]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01079—Gold [Au]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01082—Lead [Pb]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/012—Semiconductor purity grades
- H01L2924/01202—2N purity grades, i.e. 99%
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/012—Semiconductor purity grades
- H01L2924/01204—4N purity grades, i.e. 99.99%
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/14—Integrated circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/20—Parameters
- H01L2924/207—Diameter ranges
- H01L2924/2075—Diameter ranges larger or equal to 1 micron less than 10 microns
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/20—Parameters
- H01L2924/207—Diameter ranges
- H01L2924/20751—Diameter ranges larger or equal to 10 microns less than 20 microns
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/20—Parameters
- H01L2924/207—Diameter ranges
- H01L2924/20754—Diameter ranges larger or equal to 40 microns less than 50 microns
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、トランジスタ、ＬＳＩ、ＩＣなど半導体素子のチップ電極と外部リード部とを接続するために用いる線径ｄが５μｍ≦ｄ＜２０μｍのＡｕ極細線を高い直進性を維持するようにスプールに巻き替える方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、トランジスタ、ＬＳＩ、ＩＣなど半導体素子のチップ電極と外部リード部とを接続するためのボンディングワイヤーとして、Ａｕ極細線が用いられており、このＡｕ極細線は太径の素線材を圧延機および伸線機などで細径化し、細径化した細線は最終線径伸線機を経て最終線径：２０〜１００μｍのＡｕ極細線とし、この伸線されたＡｕ極細線は一般にスプールに巻き取られて貯蔵される。このＡｕ極細線がボンディングワイヤーとして良く用いられる線径は２０〜５０μｍである。
このスプールに巻かれていたＡｕ極細線は、必要に応じて取り出され、Ａｕ極細線の組織を均一にして目的の強度を得るために温度：３００〜７００℃で焼鈍され、必要に応じて冷却液槽中の冷却液内を通過させて中間スプールに巻き取られる。前記焼鈍したＡｕ極細線を通す冷却液は潤滑成分を含んでも良い。潤滑成分を含む冷却液を通過させることによりＡｕ極細線表面に潤滑剤膜を被覆してＡｕ極細線同士の表面付着力を減じさせ、Ａｕ極細線を巻き線形態から解き易くする効果を付与することができるのである。このような潤滑剤としては、有機系または無機系の潤滑剤が例示できるが、界面活性剤を主成分とするものが好ましい。その時できる潤滑剤膜の平均膜厚は１〜５００Åの範囲内にあるのが望ましいとされている。
前記スプールに巻き取られたＡｕ極細線は、再び繰出されて半導体素子のチップ電極と外部リード部とを接続する接続する装置に適する大きさのスプールに巻き取ることにより巻き替えが行われる（特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
この巻き替え工程を図面に基づいて一層具体的に説明すると、伸線されたＡｕ極細線を巻き取ったスプールを、図１の側面説明図に示されるように、繰出しスプール１としてセットし、この繰出しスプール１からＡｕ極細線３を繰り出し、シーブ２およびダンサーロール５を通過させた後、焼鈍炉６を通し、張力をかけながら中間スプール４に巻き取られる。この焼鈍はＡｕ極細線の組織を均一にして目的の強度を得るために行われるもので、温度：３００〜７００℃で焼鈍される。焼鈍後、必要に応じて冷却液槽（図示せず）を通過させたのち中間スプール４に巻き取られる。
次に、中間スプール４に巻き取られたＡｕ極細線３は繰り出され、図２の側面説明図に示されるように、シーブ２およびダンサーロール５を通過させた後、巻取りスプール７に巻き取られる。
図１および図２において、Ａｕ極細線３にかけられる張力はダンサーロール５によって調整される。焼鈍炉６を通すことにより焼鈍したＡｕ極細線３の０．２％耐力をσ０．２とすると、従来のＡｕ極細線３のσ０．２は１５０〜４５０ＭＰａの範囲内にあり、かかるσ０．２を有する焼鈍されたＡｕ極細線は、通常、σ０．２≦σＴ≦１．５σ０．２の条件を満たす張力σＴをかけながら中間スプール４に巻き取られ、さらに中間スプール４に巻き取られたＡｕ極細線３は再び繰り出されてσ０．２≦σＴ≦１．５σ０．２の条件を満たす張力σＴをかけながら巻取りスプール７に巻き取ることにより巻き替えを行っていた。巻取りスプール７に巻きかえられたＡｕ極細線はボンディングワイヤーとして使用される。繰出しスプール１および中間スプール４の半径は５０ｍｍ程度の大きなものであるが、巻取りスプールは、半導体素子のチップ電極と外部リード部とを接続する装置に適した大きさのスプールにする必要があるので半径：２５ｍｍ程度の比較的小型のスプールが使用される。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１３４５４７号公報
【特許文献２】
特開２００２−１３４５４８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、近年、半導体素子の集積化が進むことにより半導体素子のチップ電極の間隔が狭まり、そのためにワイヤー間隔が狭まくなるところから、半導体ボンディングワイヤーとして使用されるＡｕ極細線はその線径が益々細くすることが求められている。また、その一方で半導体素子のチップ電極と外部リード部との長さが増加している。ボンディングされたワイヤーのボンディング長さが長く、さらに平行してボンディングされた隣接するボンディングワイヤーの間隔が狭くなると、Ａｕ極細線をスプールから取り出したときにカールが発生すると隣接するボンディングワイヤーが接触し、不良品が発生する。
すなわち、スプールから繰り出された直後のＡｕ極細線は直線であることが好ましく、この性質をＡｕ極細線の直進性というが、この直進性が不足すると、スプールから繰り出された金ボンディングワイヤーがカールしてしまい、ワイヤボンディング後に隣接するボンディングワイヤーが接触し、ショートするために半導体装置の不良品が発生し歩留が低下する。
従来のＡｕ極細線の線径が２５μｍや３０μｍの場合、直進性に関して問題となることが少なかったが、半導体素子の高集積化が進み、半導体素子のチップ電極の間隔が狭まり、そのためにワイヤー間隔が狭まくボンディングが行われるようになると、直進性が問題となり、Ａｕ極細線はその線径が細くなるほど直進性は低下し、近年、特に要求が高まっている線径：２０μｍ未満のＡｕ極細線では直進性が極端に低下する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者は、スプールに巻き取られた線径が２０μｍ未満のＡｕ極細線がスプールから繰り出されてボンディングワイヤーとして使用するに際し、Ａｕ極細線の直進性が維持されるべく研究を行った。その結果、
（イ）線径が２０μｍ未満のＡｕ極細線をスプールに巻き取られ貯蔵されているＡｕ極細線巻きスプールを、図１に示されるように、繰出しスプール１としてセットし、巻き取られている線径が２０μｍ未満のＡｕ極細線３を繰出しスプール１から繰り出し、シーブ２およびダンサーロール５を通過させ、焼鈍炉６を通したのち張力をかけながら中間スプール４に巻き取り、次に図２に示されるように、中間スプール４に巻き取られた線径が２０μｍ未満のＡｕ極細線３を繰り出し、張力をかけながらシーブ２およびダンサーロール５を通過させ、巻取りスプール７に巻き取るＡｕ極細線の巻き替え方法において、焼鈍した線径が２０μｍ未満のＡｕ極細線３の０．２％耐力をσ０．２とすると、０．０１σ０．２≦σＴ≦０．８σ０．２の条件を満たす張力σＴを焼鈍した線径が２０μｍ未満のＡｕ極細線にかけながら中間スプール４に巻き取り、さらに中間スプール４から繰り出された線径が２０μｍ未満のＡｕ極細線に張力をかけながら巻取りスプール７に巻き取ったＡｕ極細線は高い直進性を維持することができる、
（ロ）前記繰出しスプール１に巻き取られている線径が２０μｍ未満のＡｕ極細線３を繰り出し焼鈍したのち張力をかけながら中間スプール４に巻き取り、次に中間スプール４に巻き取られた線径が２０μｍ未満のＡｕ極細線３を繰り出し、張力をかけながら巻取りスプール７に巻き取るまでの工程において、線径が２０μｍ未満のＡｕ極細線の進行方向がシーブ２およびダンサーロール５により曲げられる際に、シーブ２およびダンサーロール５の半径が１ｍｍ以上のものを使用して曲率半径が１ｍｍ以上の曲がりとなるようにすることにより一層直進性を維持することのできる、
（ハ）前記（イ）および（ロ）記載の方法は、線径が２０μｍ未満のＡｕ極細線に適用することにより効果があるが、しかし、線径が５μｍ未満になると、強度が不足してボンディング中に断線することが多くなるので、５μｍ≦ｄ＜２０μｍの範囲の線径ｄを有するＡｕ極細線に適用することが特に好ましい、
などの研究結果が得られたのである。
【０００７】
この発明は、かかる研究結果に基づいてなされたものであって、
（１）繰出しスプールに巻き取られている線径ｄが５μｍ≦ｄ＜２０μｍのＡｕ極細線を繰り出し、焼鈍したのち張力をかけながら中間スプールに巻き取り、次に、中間スプールに巻き取られた線径ｄが５μｍ≦ｄ＜２０μｍのＡｕ極細線を繰り出し、張力をかけながら巻取りスプールに巻き取るＡｕ極細線の巻き替え方法において、
前記線径ｄが５μｍ≦ｄ＜２０μｍのＡｕ極細線の進行方向が曲げられる際に、曲率半径：１ｍｍ以上の曲がりとなるように進行方向が曲げられ、
焼鈍した前記線径ｄが５μｍ≦ｄ＜２０μｍのＡｕ極細線の０．２％耐力をσ０．２とすると、０．０１σ０．２≦σＴ≦０．８σ０．２の条件を満たす張力σＴを焼鈍した前記線径ｄが５μｍ≦ｄ＜２０μｍのＡｕ極細線にかけながら中間スプールに巻き取り、次に中間スプールに巻き取られた前記線径ｄが５μｍ≦ｄ＜２０μｍのＡｕ極細線を繰り出し、０．０１σ０．２≦σＴ≦０．８σ０．２の条件を満たす張力σＴをかけながら巻取りスプールに巻き取る高い直進性が維持されるＡｕ極細線の巻き替え方法、に特徴を有するものである。
【０００８】
次に、この発明の高い直進性を維持できるようにＡｕ極細線をスプールに巻き替える方法において、焼鈍した線径ｄが５μｍ≦ｄ＜２０μｍのＡｕ極細線の０．２％耐力をσ０．２とすると、巻取り張力：σＴ（ＭＰａ）を０．０１σ０．２≦σＴ≦０．８σ０．２の条件を満たすように限定したのは、巻取り張力：σＴ（ＭＰａ）が０．８σ０．２よりも大きいと急激に直進性が低下するので好ましくなく、一方、巻取り張力σＴが０．０１σ０．２よりも小さいと、ボンディングワイヤーを安定保持することができないという理由によるものである。巻取り張力：σＴ（ＭＰａ）を０．０１σ０．２≦σＴ≦０．５σ０．２の条件を満たすことが一層好ましい。通常のＡｕ極細線のσ０．２は成分組成、加工条件、焼鈍条件などによって異なるが１５０〜４５０ＭＰａの範囲内にある。
【０００９】
線径ｄが５μｍ≦ｄ＜２０μｍのＡｕ極細線３が繰出しスプール１から繰り出されてシーブ２およびダンサーロール５などを通過し、線径ｄが５μｍ≦ｄ＜２０μｍのＡｕ極細線３に張力をかけながら巻取りスプール７に巻き取られるまでの工程において、線径ｄが５μｍ≦ｄ＜２０μｍのＡｕ極細線３がシーブ２およびダンサーロール５により進行方向を変更させられる。例えば、図３に示されるように、水平方向に進行している線径ｄが５μｍ≦ｄ＜２０μｍのＡｕ極細線３がシーブ２により垂直方向に曲げられる。その際に、線径ｄが５μｍ≦ｄ＜２０μｍのＡｕ極細線３が曲率半径Ｒ：１ｍｍ未満となるように曲がると（すなわち、シーブ２の半径が１ｍｍ未満であると）、巻取りスプール７に巻き取られた線径ｄが５μｍ≦ｄ＜２０μｍのＡｕ極細線３は高い直進性を維持でき無くなる。したがって、線径ｄが５μｍ≦ｄ＜２０μｍのＡｕ極細線３が繰出しスプール１から繰り出されてシーブ２およびダンサーロール５などを通過して巻取りスプール７に巻き取られるまでの工程において、線径ｄが５μｍ≦ｄ＜２０μｍのＡｕ極細線が曲がる部分の曲率半径をＲとすると、１ｍｍ≦Ｒであることが好ましい。線径ｄが５μｍ≦ｄ＜２０μｍのＡｕ極細線３が繰出しスプール１から繰り出されて最後に巻取りスプール７に巻き取られるまでに通過するシーブおよびダンサーロールは曲率半径Ｒが大きいほど好ましいが、Ｒが２００ｍｍを越えるようになっても格別の直進性向上効果は見られないことから、その上限は２００ｍｍとすることが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
【００１１】
実施例１〜１０、比較例１〜２および従来例１
線径：５０μｍのＢｅ：５ｐｐｍ、Ｃａ：３５ｐｐｍを含有する純度９９．９９％のＡｕ細線を伸線することにより線径：１８μｍを有する４ＮＡｕ極細線（以下、４ＮＡｕ極細線という）を作製し、この４ＮＡｕ極細線を半径：５０ｍｍのスプールに巻き取った。
この４ＮＡｕ極細線を巻き取ったスプールを図１に示されるように繰出しスプール１としてセットし、繰出しスプール１から４ＮＡｕ極細線３を繰り出し、繰り出された４ＮＡｕ極細線３はシーブ２およびダンサーロール５を通過させ、焼鈍炉６において５００℃で焼鈍することによりσ０．２：２５０ＭＰａを有する４ＮＡｕ極細線を作製し、この４ＮＡｕ極細線に表１に示される異なった値の張力σＴをかけながら、半径：９ｍｍのシーブ２およびダンサーロール５を通過させることにより曲率半径：９ｍｍとなるように４ＮＡｕ極細線３の進行方向を曲げ、引き続いて半径：５０ｍｍの中間スプール４に巻き取った。
次に、この４ＮＡｕ極細線３を巻き取った中間スプール４を図２に示されるようにセットし、中間スプール４から４ＮＡｕ極細線３を繰出し、繰出された４ＮＡｕ極細線３に表１に示される異なった値の張力σＴをかけながら、半径：９ｍｍのシーブ２およびダンサーロール５を通過させることにより曲率半径：９ｍｍとなるように４ＮＡｕ極細線３の進行方向を曲げ、引き続いて半径：２５ｍｍの巻取りスプール７に巻き取ることにより巻き替えを行った。さらにσＴ／σ０．２を計算により求め、その値を表１に示した。
この４ＮＡｕ極細線３が巻き取られた巻取りスプール７をＫｕｌｉｃｋｅ＆Ｓｏｆｆａ製のワイヤーボンダー装置（装置名８０２８）にセットし、
パッドピッチ：４５μｍ間隔、
ループの長さ：５ｍｍ、
ループの高さ：２２０μｍ、
の条件で１００００ループを作製し、隣接するループ同士の接触する個所の数を測定し、その結果を表１に示した。
【００１２】
【表１】
【００１３】
表１に示される結果から、実施例１〜１０のσＴ／σ０．２の値が０．０１〜０．８となるような張力により巻取りが行われると、従来例１のσＴ／σ０．２の値が１以上となるような張力により巻取りが行われるよりも隣接するループ同士の接触する個所数が少ないところから、σＴ／σ０．２の値が低いほど４ＮＡｕ極細線の直進性が維持できる巻き替えが可能であることがわかる。しかし、比較例１に見られるように、σＴ／σ０．２が０．０１未満になると、４ＮＡｕ極細線がシーブから外れたり、巻取りスプールに巻き替えられた４ＮＡｕ極細線が崩れたりして好ましくなく、また比較例２に見られるように、σＴ／σ０．２が０．８を超えると隣接するループ同士の接触する個所数が格段に多くなるので好ましくないことが分かる。
【００１４】
実施例１１〜１８および比較例３
前記実施例１〜１０、比較例１〜２および従来例１と同様にして線径：５０μｍの４ＮＡｕ細線を伸線して線径：１８μｍを有する４ＮＡｕ極細線を作製し、この４ＮＡｕ極細線を半径：５０ｍｍのスプールに巻き取り、この４ＮＡｕ極細線を巻き取ったスプールを図１に示されるように繰出しスプール１としてセットし、繰出しスプール１から４ＮＡｕ極細線３を繰り出し、繰り出された４ＮＡｕ極細線３は表２に示される一定の張力σＴ：７０ＭＰａ（すなわちσＴ／σ０．２＝０．２８）かけながら、表２に示される異なった寸法の半径を有するシーブ２およびダンサーロール５を通過させることにより異なった値の曲率半径となるように４ＮＡｕ極細線３の進行方向を曲げ、引き続いて半径：５０ｍｍの中間スプール４に巻き取った。
次に、この４ＮＡｕ極細線３を巻き取った中間スプール４を図２に示されるようにセットし、中間スプール４から４ＮＡｕ極細線３を繰出し、繰出された４ＮＡｕ極細線３を表２に示される異なった寸法の半径を有するシーブ２およびダンサーロール５を通過させることにより異なった値の曲率半径となるように４ＮＡｕ極細線３の進行方向を曲げ、引き続いて半径：２５ｍｍの巻取りスプール７に巻き取ることにより巻き替えを行った。
【００１５】
この４ＮＡｕ極細線を巻き替えた巻取りスプール７をＫｕｌｉｃｋｅ＆Ｓｏｆｆａ製のワイヤーボンダー装置（装置名８０２８）にセットし、
パッドピッチ：４５μｍ間隔、
ループの長さ：５ｍｍ、
ループの高さ：２２０μｍ、
の条件で１００００ループを作製し、隣接するループ同士の接触する個所の数を測定し、その結果を表２に示した。
【００１６】
【表２】
【００１７】
表２に示される結果から、比較例３に示されるように、巻き替え時に４ＮＡｕ極細線を曲率半径が０．９ｍｍとなるように進行方向を曲げたのち巻き替えると、隣接するループ同士の接触する個所数が多くなることから、巻き取られた４ＮＡｕ極細線の直進性を維持する為には、実施例１１〜１８に示されるように、巻き替え時に使用するシーブおよびダンサーロールの半径を１ｍｍ以上の寸法のものを使用し、４ＮＡｕ極細線な曲がりが曲率半径：１ｍｍ以上となるように進行方向を変えることが好ましいことが分かる。
【００１８】
実施例１９〜２８、比較例４〜５および従来例２
線径：５０μｍを有し、Ｂｅ：１０ｐｐｍ、Ｃａ：７０ｐｐｍ、Ｐｄ：９０００ｐｐｍを含有する純度：９９％のＡｕ細線を伸線することにより線径：１２μｍを有する２ＮＡｕ極細線（以下、２ＮＡｕ極細線という）を作製し、この２ＮＡｕ極細線を半径：５０ｍｍのスプールに巻き取った。
この２ＮＡｕ極細線を巻き取ったスプールを図１に示されるように繰出しスプール１としてセットし、繰出しスプール１から２ＮＡｕ極細線３を繰り出し、繰り出された２ＮＡｕ極細線３はシーブ２およびダンサーロール５を通過させ、焼鈍炉６において５００℃で焼鈍することによりσ０．２：２８１ＭＰａを有する２ＮＡｕ極細線を作製し、この２ＮＡｕ極細線に表３に示される異なった値の張力σＴをかけながら、半径：５ｍｍのシーブ２およびダンサーロール５を通過させることにより曲率半径：５ｍｍとなるように２ＮＡｕ極細線３の進行方向を曲げ、引き続いて半径：５０ｍｍの中間スプール４に巻き取った。
【００１９】
次に、この２ＮＡｕ極細線３を巻き取った中間スプール４を図２に示されるようにセットし、中間スプール４から２ＮＡｕ極細線３を繰出し、繰出された２ＮＡｕ極細線３に表３に示される異なった値の張力σＴをかけながら、半径：５ｍｍのシーブ２およびダンサーロール５を通過させることにより曲率半径：５ｍｍとなるように４ＮＡｕ極細線３の進行方向を曲げ、引き続いて半径：２５ｍｍの巻取りスプール７に巻き取ることにより巻き替えを行った。さらにσＴ／σ０．２を計算により求め、その値を表３に示した。
この２ＮＡｕ極細線を巻き取った巻取りスプール４をＫｕｌｉｃｋｅ＆Ｓｏｆｆａ製のワイヤーボンダー装置（装置名８０２８）にセットし、
パッドピッチ：３０μｍ間隔、
ループの長さ：５ｍｍ、
ループの高さ：１６０μｍ、
の条件で１００００ループを作製し、隣接するループ同士の接触する個所の数を測定し、その結果を表３に示した。
【００２０】
【表３】
【００２１】
表３に示される結果から、実施例１９〜２８のσＴ／σ０．２の値が０．０１〜０．８となるような張力により巻取りが行われると、従来例２のσＴ／σ０．２の値が１以上となるような張力をかけながら巻取りが行われるよりも隣接するループ同士の接触する個所数が少ないところから、σＴ／σ０．２の値が低いほど２ＮＡｕ極細線の直進性を維持して巻き替えが可能であることがわかる。しかし、比較例４に見られるように、σＴ／σ０．２が０．０１未満になると、２ＮＡｕ極細線がシーブから外れたり、巻取りスプールに巻き替えられた２ＮＡｕ極細線が崩れたりして好ましくなく、また比較例５に見られるように、σＴ／σ０．２が０．８を超えると隣接するループ同士の接触する個所数が格段に多くなるので好ましくないことが分かる。
【００２２】
実施例２９〜３６および比較例６
前記実施例１９〜２８、比較例４〜５および従来例２と同様にして線径：５０μｍの２ＮＡｕ細線を伸線して線径：１２μｍを有する２ＮＡｕ極細線を作製し、この２ＮＡｕ極細線を半径：５０ｍｍのスプールに巻き取り、この２ＮＡｕ極細線を巻き取ったスプールを図１に示されるように繰出しスプール１としてセットし、繰出しスプール１から２ＮＡｕ極細線３を繰り出し、繰り出された２ＮＡｕ極細線３は表２に示される一定の張力σＴ：５６．２Ｍｐａ（すなわちσＴ／σ０．２＝０．２０）かけながら、表４に示される異なった寸法の半径を有するシーブ２およびダンサーロール５を通過させることにより異なった値の曲率半径となるように２ＮＡｕ極細線３の進行方向を曲げ、引き続いて半径：５０ｍｍの中間スプール４に巻き取った。
【００２３】
次に、この２ＮＡｕ極細線３を巻き取った中間スプール４を図２に示されるようにセットし、中間スプール４から４ＮＡｕ極細線３を繰出し、繰出された４ＮＡｕ極細線３を表４に示される異なった寸法の半径を有するシーブ２およびダンサーロール５を通過させることにより異なった値の曲率半径となるように２ＮＡｕ極細線３の進行方向を曲げ、引き続いて半径：２５ｍｍの巻取りスプール７に巻き取ることにより巻き替えを行った。
この２ＮＡｕ極細線を巻き替えた巻取りスプール７をＫｕｌｉｃｋｅ＆Ｓｏｆｆａ製のワイヤーボンダー装置（装置名８０２８）にセットし、
パッドピッチ：３０μｍ間隔、
ループの長さ：５ｍｍ、
ループの高さ：１６０μｍ、
の条件で１００００ループを作製し、隣接するループ同士の接触する個所の数を測定し、その結果を表４に示した。
【００２４】
【表４】
【００２５】
表４に示される結果から、比較例６に示されるように、巻き替え時に２ＮＡｕ極細線を曲率半径が０．９ｍｍとなるように進行方向を曲げたのち巻き替えると、隣接するループ同士の接触する個所数が多くなることから、巻き取られた２ＮＡｕ極細線の直進性を維持する為には、実施例２９〜３６に示されるように、巻き替え時に使用するシーブおよびダンサーロールの半径を１ｍｍ以上の寸法のものを使用し、２ＮＡｕ極細線な曲がりが曲率半径：１ｍｍ以上となるように進行方向を変えることが好ましいことが分かる。
【００２６】
【発明の効果】
上述のように、この発明の高い直進性を有するＡｕ極細線の巻き替え方法を使用すると、スプールに巻き取られたＡｕ極細線の直進性を維持することができ、このスプールに巻き取られたＡｕ極細線を繰り出してボンディングを行うと、隣接するループが接触することが少なく、半導体装置の歩留を向上させることができるなど産業上すぐれた効果をもたらすものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の高い直進性を有するＡｕ極細線の巻取り方法を説明するための側面説明図である。
【図２】 この発明の高い直進性を有するＡｕ極細線の巻取り方法を説明するための側面説明図である。
【図３】 この発明の高い直進性を有するＡｕ極細線の巻取り方法におけるシーブによるＡｕ極細線の進行方向曲げの曲率半径を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１ 繰出しスプール
２ シーブ
３ Ａｕ極細線
４ 中間スプール
５ ダンサーロール
６ 焼鈍炉
７ 巻取りスプール
【産業上の利用分野】
この発明は、トランジスタ、ＬＳＩ、ＩＣなど半導体素子のチップ電極と外部リード部とを接続するために用いる線径ｄが５μｍ≦ｄ＜２０μｍのＡｕ極細線を高い直進性を維持するようにスプールに巻き替える方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、トランジスタ、ＬＳＩ、ＩＣなど半導体素子のチップ電極と外部リード部とを接続するためのボンディングワイヤーとして、Ａｕ極細線が用いられており、このＡｕ極細線は太径の素線材を圧延機および伸線機などで細径化し、細径化した細線は最終線径伸線機を経て最終線径：２０〜１００μｍのＡｕ極細線とし、この伸線されたＡｕ極細線は一般にスプールに巻き取られて貯蔵される。このＡｕ極細線がボンディングワイヤーとして良く用いられる線径は２０〜５０μｍである。
このスプールに巻かれていたＡｕ極細線は、必要に応じて取り出され、Ａｕ極細線の組織を均一にして目的の強度を得るために温度：３００〜７００℃で焼鈍され、必要に応じて冷却液槽中の冷却液内を通過させて中間スプールに巻き取られる。前記焼鈍したＡｕ極細線を通す冷却液は潤滑成分を含んでも良い。潤滑成分を含む冷却液を通過させることによりＡｕ極細線表面に潤滑剤膜を被覆してＡｕ極細線同士の表面付着力を減じさせ、Ａｕ極細線を巻き線形態から解き易くする効果を付与することができるのである。このような潤滑剤としては、有機系または無機系の潤滑剤が例示できるが、界面活性剤を主成分とするものが好ましい。その時できる潤滑剤膜の平均膜厚は１〜５００Åの範囲内にあるのが望ましいとされている。
前記スプールに巻き取られたＡｕ極細線は、再び繰出されて半導体素子のチップ電極と外部リード部とを接続する接続する装置に適する大きさのスプールに巻き取ることにより巻き替えが行われる（特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
この巻き替え工程を図面に基づいて一層具体的に説明すると、伸線されたＡｕ極細線を巻き取ったスプールを、図１の側面説明図に示されるように、繰出しスプール１としてセットし、この繰出しスプール１からＡｕ極細線３を繰り出し、シーブ２およびダンサーロール５を通過させた後、焼鈍炉６を通し、張力をかけながら中間スプール４に巻き取られる。この焼鈍はＡｕ極細線の組織を均一にして目的の強度を得るために行われるもので、温度：３００〜７００℃で焼鈍される。焼鈍後、必要に応じて冷却液槽（図示せず）を通過させたのち中間スプール４に巻き取られる。
次に、中間スプール４に巻き取られたＡｕ極細線３は繰り出され、図２の側面説明図に示されるように、シーブ２およびダンサーロール５を通過させた後、巻取りスプール７に巻き取られる。
図１および図２において、Ａｕ極細線３にかけられる張力はダンサーロール５によって調整される。焼鈍炉６を通すことにより焼鈍したＡｕ極細線３の０．２％耐力をσ０．２とすると、従来のＡｕ極細線３のσ０．２は１５０〜４５０ＭＰａの範囲内にあり、かかるσ０．２を有する焼鈍されたＡｕ極細線は、通常、σ０．２≦σＴ≦１．５σ０．２の条件を満たす張力σＴをかけながら中間スプール４に巻き取られ、さらに中間スプール４に巻き取られたＡｕ極細線３は再び繰り出されてσ０．２≦σＴ≦１．５σ０．２の条件を満たす張力σＴをかけながら巻取りスプール７に巻き取ることにより巻き替えを行っていた。巻取りスプール７に巻きかえられたＡｕ極細線はボンディングワイヤーとして使用される。繰出しスプール１および中間スプール４の半径は５０ｍｍ程度の大きなものであるが、巻取りスプールは、半導体素子のチップ電極と外部リード部とを接続する装置に適した大きさのスプールにする必要があるので半径：２５ｍｍ程度の比較的小型のスプールが使用される。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１３４５４７号公報
【特許文献２】
特開２００２−１３４５４８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、近年、半導体素子の集積化が進むことにより半導体素子のチップ電極の間隔が狭まり、そのためにワイヤー間隔が狭まくなるところから、半導体ボンディングワイヤーとして使用されるＡｕ極細線はその線径が益々細くすることが求められている。また、その一方で半導体素子のチップ電極と外部リード部との長さが増加している。ボンディングされたワイヤーのボンディング長さが長く、さらに平行してボンディングされた隣接するボンディングワイヤーの間隔が狭くなると、Ａｕ極細線をスプールから取り出したときにカールが発生すると隣接するボンディングワイヤーが接触し、不良品が発生する。
すなわち、スプールから繰り出された直後のＡｕ極細線は直線であることが好ましく、この性質をＡｕ極細線の直進性というが、この直進性が不足すると、スプールから繰り出された金ボンディングワイヤーがカールしてしまい、ワイヤボンディング後に隣接するボンディングワイヤーが接触し、ショートするために半導体装置の不良品が発生し歩留が低下する。
従来のＡｕ極細線の線径が２５μｍや３０μｍの場合、直進性に関して問題となることが少なかったが、半導体素子の高集積化が進み、半導体素子のチップ電極の間隔が狭まり、そのためにワイヤー間隔が狭まくボンディングが行われるようになると、直進性が問題となり、Ａｕ極細線はその線径が細くなるほど直進性は低下し、近年、特に要求が高まっている線径：２０μｍ未満のＡｕ極細線では直進性が極端に低下する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者は、スプールに巻き取られた線径が２０μｍ未満のＡｕ極細線がスプールから繰り出されてボンディングワイヤーとして使用するに際し、Ａｕ極細線の直進性が維持されるべく研究を行った。その結果、
（イ）線径が２０μｍ未満のＡｕ極細線をスプールに巻き取られ貯蔵されているＡｕ極細線巻きスプールを、図１に示されるように、繰出しスプール１としてセットし、巻き取られている線径が２０μｍ未満のＡｕ極細線３を繰出しスプール１から繰り出し、シーブ２およびダンサーロール５を通過させ、焼鈍炉６を通したのち張力をかけながら中間スプール４に巻き取り、次に図２に示されるように、中間スプール４に巻き取られた線径が２０μｍ未満のＡｕ極細線３を繰り出し、張力をかけながらシーブ２およびダンサーロール５を通過させ、巻取りスプール７に巻き取るＡｕ極細線の巻き替え方法において、焼鈍した線径が２０μｍ未満のＡｕ極細線３の０．２％耐力をσ０．２とすると、０．０１σ０．２≦σＴ≦０．８σ０．２の条件を満たす張力σＴを焼鈍した線径が２０μｍ未満のＡｕ極細線にかけながら中間スプール４に巻き取り、さらに中間スプール４から繰り出された線径が２０μｍ未満のＡｕ極細線に張力をかけながら巻取りスプール７に巻き取ったＡｕ極細線は高い直進性を維持することができる、
（ロ）前記繰出しスプール１に巻き取られている線径が２０μｍ未満のＡｕ極細線３を繰り出し焼鈍したのち張力をかけながら中間スプール４に巻き取り、次に中間スプール４に巻き取られた線径が２０μｍ未満のＡｕ極細線３を繰り出し、張力をかけながら巻取りスプール７に巻き取るまでの工程において、線径が２０μｍ未満のＡｕ極細線の進行方向がシーブ２およびダンサーロール５により曲げられる際に、シーブ２およびダンサーロール５の半径が１ｍｍ以上のものを使用して曲率半径が１ｍｍ以上の曲がりとなるようにすることにより一層直進性を維持することのできる、
（ハ）前記（イ）および（ロ）記載の方法は、線径が２０μｍ未満のＡｕ極細線に適用することにより効果があるが、しかし、線径が５μｍ未満になると、強度が不足してボンディング中に断線することが多くなるので、５μｍ≦ｄ＜２０μｍの範囲の線径ｄを有するＡｕ極細線に適用することが特に好ましい、
などの研究結果が得られたのである。
【０００７】
この発明は、かかる研究結果に基づいてなされたものであって、
（１）繰出しスプールに巻き取られている線径ｄが５μｍ≦ｄ＜２０μｍのＡｕ極細線を繰り出し、焼鈍したのち張力をかけながら中間スプールに巻き取り、次に、中間スプールに巻き取られた線径ｄが５μｍ≦ｄ＜２０μｍのＡｕ極細線を繰り出し、張力をかけながら巻取りスプールに巻き取るＡｕ極細線の巻き替え方法において、
前記線径ｄが５μｍ≦ｄ＜２０μｍのＡｕ極細線の進行方向が曲げられる際に、曲率半径：１ｍｍ以上の曲がりとなるように進行方向が曲げられ、
焼鈍した前記線径ｄが５μｍ≦ｄ＜２０μｍのＡｕ極細線の０．２％耐力をσ０．２とすると、０．０１σ０．２≦σＴ≦０．８σ０．２の条件を満たす張力σＴを焼鈍した前記線径ｄが５μｍ≦ｄ＜２０μｍのＡｕ極細線にかけながら中間スプールに巻き取り、次に中間スプールに巻き取られた前記線径ｄが５μｍ≦ｄ＜２０μｍのＡｕ極細線を繰り出し、０．０１σ０．２≦σＴ≦０．８σ０．２の条件を満たす張力σＴをかけながら巻取りスプールに巻き取る高い直進性が維持されるＡｕ極細線の巻き替え方法、に特徴を有するものである。
【０００８】
次に、この発明の高い直進性を維持できるようにＡｕ極細線をスプールに巻き替える方法において、焼鈍した線径ｄが５μｍ≦ｄ＜２０μｍのＡｕ極細線の０．２％耐力をσ０．２とすると、巻取り張力：σＴ（ＭＰａ）を０．０１σ０．２≦σＴ≦０．８σ０．２の条件を満たすように限定したのは、巻取り張力：σＴ（ＭＰａ）が０．８σ０．２よりも大きいと急激に直進性が低下するので好ましくなく、一方、巻取り張力σＴが０．０１σ０．２よりも小さいと、ボンディングワイヤーを安定保持することができないという理由によるものである。巻取り張力：σＴ（ＭＰａ）を０．０１σ０．２≦σＴ≦０．５σ０．２の条件を満たすことが一層好ましい。通常のＡｕ極細線のσ０．２は成分組成、加工条件、焼鈍条件などによって異なるが１５０〜４５０ＭＰａの範囲内にある。
【０００９】
線径ｄが５μｍ≦ｄ＜２０μｍのＡｕ極細線３が繰出しスプール１から繰り出されてシーブ２およびダンサーロール５などを通過し、線径ｄが５μｍ≦ｄ＜２０μｍのＡｕ極細線３に張力をかけながら巻取りスプール７に巻き取られるまでの工程において、線径ｄが５μｍ≦ｄ＜２０μｍのＡｕ極細線３がシーブ２およびダンサーロール５により進行方向を変更させられる。例えば、図３に示されるように、水平方向に進行している線径ｄが５μｍ≦ｄ＜２０μｍのＡｕ極細線３がシーブ２により垂直方向に曲げられる。その際に、線径ｄが５μｍ≦ｄ＜２０μｍのＡｕ極細線３が曲率半径Ｒ：１ｍｍ未満となるように曲がると（すなわち、シーブ２の半径が１ｍｍ未満であると）、巻取りスプール７に巻き取られた線径ｄが５μｍ≦ｄ＜２０μｍのＡｕ極細線３は高い直進性を維持でき無くなる。したがって、線径ｄが５μｍ≦ｄ＜２０μｍのＡｕ極細線３が繰出しスプール１から繰り出されてシーブ２およびダンサーロール５などを通過して巻取りスプール７に巻き取られるまでの工程において、線径ｄが５μｍ≦ｄ＜２０μｍのＡｕ極細線が曲がる部分の曲率半径をＲとすると、１ｍｍ≦Ｒであることが好ましい。線径ｄが５μｍ≦ｄ＜２０μｍのＡｕ極細線３が繰出しスプール１から繰り出されて最後に巻取りスプール７に巻き取られるまでに通過するシーブおよびダンサーロールは曲率半径Ｒが大きいほど好ましいが、Ｒが２００ｍｍを越えるようになっても格別の直進性向上効果は見られないことから、その上限は２００ｍｍとすることが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
【００１１】
実施例１〜１０、比較例１〜２および従来例１
線径：５０μｍのＢｅ：５ｐｐｍ、Ｃａ：３５ｐｐｍを含有する純度９９．９９％のＡｕ細線を伸線することにより線径：１８μｍを有する４ＮＡｕ極細線（以下、４ＮＡｕ極細線という）を作製し、この４ＮＡｕ極細線を半径：５０ｍｍのスプールに巻き取った。
この４ＮＡｕ極細線を巻き取ったスプールを図１に示されるように繰出しスプール１としてセットし、繰出しスプール１から４ＮＡｕ極細線３を繰り出し、繰り出された４ＮＡｕ極細線３はシーブ２およびダンサーロール５を通過させ、焼鈍炉６において５００℃で焼鈍することによりσ０．２：２５０ＭＰａを有する４ＮＡｕ極細線を作製し、この４ＮＡｕ極細線に表１に示される異なった値の張力σＴをかけながら、半径：９ｍｍのシーブ２およびダンサーロール５を通過させることにより曲率半径：９ｍｍとなるように４ＮＡｕ極細線３の進行方向を曲げ、引き続いて半径：５０ｍｍの中間スプール４に巻き取った。
次に、この４ＮＡｕ極細線３を巻き取った中間スプール４を図２に示されるようにセットし、中間スプール４から４ＮＡｕ極細線３を繰出し、繰出された４ＮＡｕ極細線３に表１に示される異なった値の張力σＴをかけながら、半径：９ｍｍのシーブ２およびダンサーロール５を通過させることにより曲率半径：９ｍｍとなるように４ＮＡｕ極細線３の進行方向を曲げ、引き続いて半径：２５ｍｍの巻取りスプール７に巻き取ることにより巻き替えを行った。さらにσＴ／σ０．２を計算により求め、その値を表１に示した。
この４ＮＡｕ極細線３が巻き取られた巻取りスプール７をＫｕｌｉｃｋｅ＆Ｓｏｆｆａ製のワイヤーボンダー装置（装置名８０２８）にセットし、
パッドピッチ：４５μｍ間隔、
ループの長さ：５ｍｍ、
ループの高さ：２２０μｍ、
の条件で１００００ループを作製し、隣接するループ同士の接触する個所の数を測定し、その結果を表１に示した。
【００１２】
【表１】
表１に示される結果から、実施例１〜１０のσＴ／σ０．２の値が０．０１〜０．８となるような張力により巻取りが行われると、従来例１のσＴ／σ０．２の値が１以上となるような張力により巻取りが行われるよりも隣接するループ同士の接触する個所数が少ないところから、σＴ／σ０．２の値が低いほど４ＮＡｕ極細線の直進性が維持できる巻き替えが可能であることがわかる。しかし、比較例１に見られるように、σＴ／σ０．２が０．０１未満になると、４ＮＡｕ極細線がシーブから外れたり、巻取りスプールに巻き替えられた４ＮＡｕ極細線が崩れたりして好ましくなく、また比較例２に見られるように、σＴ／σ０．２が０．８を超えると隣接するループ同士の接触する個所数が格段に多くなるので好ましくないことが分かる。
【００１４】
実施例１１〜１８および比較例３
前記実施例１〜１０、比較例１〜２および従来例１と同様にして線径：５０μｍの４ＮＡｕ細線を伸線して線径：１８μｍを有する４ＮＡｕ極細線を作製し、この４ＮＡｕ極細線を半径：５０ｍｍのスプールに巻き取り、この４ＮＡｕ極細線を巻き取ったスプールを図１に示されるように繰出しスプール１としてセットし、繰出しスプール１から４ＮＡｕ極細線３を繰り出し、繰り出された４ＮＡｕ極細線３は表２に示される一定の張力σＴ：７０ＭＰａ（すなわちσＴ／σ０．２＝０．２８）かけながら、表２に示される異なった寸法の半径を有するシーブ２およびダンサーロール５を通過させることにより異なった値の曲率半径となるように４ＮＡｕ極細線３の進行方向を曲げ、引き続いて半径：５０ｍｍの中間スプール４に巻き取った。
次に、この４ＮＡｕ極細線３を巻き取った中間スプール４を図２に示されるようにセットし、中間スプール４から４ＮＡｕ極細線３を繰出し、繰出された４ＮＡｕ極細線３を表２に示される異なった寸法の半径を有するシーブ２およびダンサーロール５を通過させることにより異なった値の曲率半径となるように４ＮＡｕ極細線３の進行方向を曲げ、引き続いて半径：２５ｍｍの巻取りスプール７に巻き取ることにより巻き替えを行った。
【００１５】
この４ＮＡｕ極細線を巻き替えた巻取りスプール７をＫｕｌｉｃｋｅ＆Ｓｏｆｆａ製のワイヤーボンダー装置（装置名８０２８）にセットし、
パッドピッチ：４５μｍ間隔、
ループの長さ：５ｍｍ、
ループの高さ：２２０μｍ、
の条件で１００００ループを作製し、隣接するループ同士の接触する個所の数を測定し、その結果を表２に示した。
【００１６】
【表２】
表２に示される結果から、比較例３に示されるように、巻き替え時に４ＮＡｕ極細線を曲率半径が０．９ｍｍとなるように進行方向を曲げたのち巻き替えると、隣接するループ同士の接触する個所数が多くなることから、巻き取られた４ＮＡｕ極細線の直進性を維持する為には、実施例１１〜１８に示されるように、巻き替え時に使用するシーブおよびダンサーロールの半径を１ｍｍ以上の寸法のものを使用し、４ＮＡｕ極細線な曲がりが曲率半径：１ｍｍ以上となるように進行方向を変えることが好ましいことが分かる。
【００１８】
実施例１９〜２８、比較例４〜５および従来例２
線径：５０μｍを有し、Ｂｅ：１０ｐｐｍ、Ｃａ：７０ｐｐｍ、Ｐｄ：９０００ｐｐｍを含有する純度：９９％のＡｕ細線を伸線することにより線径：１２μｍを有する２ＮＡｕ極細線（以下、２ＮＡｕ極細線という）を作製し、この２ＮＡｕ極細線を半径：５０ｍｍのスプールに巻き取った。
この２ＮＡｕ極細線を巻き取ったスプールを図１に示されるように繰出しスプール１としてセットし、繰出しスプール１から２ＮＡｕ極細線３を繰り出し、繰り出された２ＮＡｕ極細線３はシーブ２およびダンサーロール５を通過させ、焼鈍炉６において５００℃で焼鈍することによりσ０．２：２８１ＭＰａを有する２ＮＡｕ極細線を作製し、この２ＮＡｕ極細線に表３に示される異なった値の張力σＴをかけながら、半径：５ｍｍのシーブ２およびダンサーロール５を通過させることにより曲率半径：５ｍｍとなるように２ＮＡｕ極細線３の進行方向を曲げ、引き続いて半径：５０ｍｍの中間スプール４に巻き取った。
【００１９】
次に、この２ＮＡｕ極細線３を巻き取った中間スプール４を図２に示されるようにセットし、中間スプール４から２ＮＡｕ極細線３を繰出し、繰出された２ＮＡｕ極細線３に表３に示される異なった値の張力σＴをかけながら、半径：５ｍｍのシーブ２およびダンサーロール５を通過させることにより曲率半径：５ｍｍとなるように４ＮＡｕ極細線３の進行方向を曲げ、引き続いて半径：２５ｍｍの巻取りスプール７に巻き取ることにより巻き替えを行った。さらにσＴ／σ０．２を計算により求め、その値を表３に示した。
この２ＮＡｕ極細線を巻き取った巻取りスプール４をＫｕｌｉｃｋｅ＆Ｓｏｆｆａ製のワイヤーボンダー装置（装置名８０２８）にセットし、
パッドピッチ：３０μｍ間隔、
ループの長さ：５ｍｍ、
ループの高さ：１６０μｍ、
の条件で１００００ループを作製し、隣接するループ同士の接触する個所の数を測定し、その結果を表３に示した。
【００２０】
【表３】
表３に示される結果から、実施例１９〜２８のσＴ／σ０．２の値が０．０１〜０．８となるような張力により巻取りが行われると、従来例２のσＴ／σ０．２の値が１以上となるような張力をかけながら巻取りが行われるよりも隣接するループ同士の接触する個所数が少ないところから、σＴ／σ０．２の値が低いほど２ＮＡｕ極細線の直進性を維持して巻き替えが可能であることがわかる。しかし、比較例４に見られるように、σＴ／σ０．２が０．０１未満になると、２ＮＡｕ極細線がシーブから外れたり、巻取りスプールに巻き替えられた２ＮＡｕ極細線が崩れたりして好ましくなく、また比較例５に見られるように、σＴ／σ０．２が０．８を超えると隣接するループ同士の接触する個所数が格段に多くなるので好ましくないことが分かる。
【００２２】
実施例２９〜３６および比較例６
前記実施例１９〜２８、比較例４〜５および従来例２と同様にして線径：５０μｍの２ＮＡｕ細線を伸線して線径：１２μｍを有する２ＮＡｕ極細線を作製し、この２ＮＡｕ極細線を半径：５０ｍｍのスプールに巻き取り、この２ＮＡｕ極細線を巻き取ったスプールを図１に示されるように繰出しスプール１としてセットし、繰出しスプール１から２ＮＡｕ極細線３を繰り出し、繰り出された２ＮＡｕ極細線３は表２に示される一定の張力σＴ：５６．２Ｍｐａ（すなわちσＴ／σ０．２＝０．２０）かけながら、表４に示される異なった寸法の半径を有するシーブ２およびダンサーロール５を通過させることにより異なった値の曲率半径となるように２ＮＡｕ極細線３の進行方向を曲げ、引き続いて半径：５０ｍｍの中間スプール４に巻き取った。
【００２３】
次に、この２ＮＡｕ極細線３を巻き取った中間スプール４を図２に示されるようにセットし、中間スプール４から４ＮＡｕ極細線３を繰出し、繰出された４ＮＡｕ極細線３を表４に示される異なった寸法の半径を有するシーブ２およびダンサーロール５を通過させることにより異なった値の曲率半径となるように２ＮＡｕ極細線３の進行方向を曲げ、引き続いて半径：２５ｍｍの巻取りスプール７に巻き取ることにより巻き替えを行った。
この２ＮＡｕ極細線を巻き替えた巻取りスプール７をＫｕｌｉｃｋｅ＆Ｓｏｆｆａ製のワイヤーボンダー装置（装置名８０２８）にセットし、
パッドピッチ：３０μｍ間隔、
ループの長さ：５ｍｍ、
ループの高さ：１６０μｍ、
の条件で１００００ループを作製し、隣接するループ同士の接触する個所の数を測定し、その結果を表４に示した。
【００２４】
【表４】
表４に示される結果から、比較例６に示されるように、巻き替え時に２ＮＡｕ極細線を曲率半径が０．９ｍｍとなるように進行方向を曲げたのち巻き替えると、隣接するループ同士の接触する個所数が多くなることから、巻き取られた２ＮＡｕ極細線の直進性を維持する為には、実施例２９〜３６に示されるように、巻き替え時に使用するシーブおよびダンサーロールの半径を１ｍｍ以上の寸法のものを使用し、２ＮＡｕ極細線な曲がりが曲率半径：１ｍｍ以上となるように進行方向を変えることが好ましいことが分かる。
【００２６】
【発明の効果】
上述のように、この発明の高い直進性を有するＡｕ極細線の巻き替え方法を使用すると、スプールに巻き取られたＡｕ極細線の直進性を維持することができ、このスプールに巻き取られたＡｕ極細線を繰り出してボンディングを行うと、隣接するループが接触することが少なく、半導体装置の歩留を向上させることができるなど産業上すぐれた効果をもたらすものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の高い直進性を有するＡｕ極細線の巻取り方法を説明するための側面説明図である。
【図２】 この発明の高い直進性を有するＡｕ極細線の巻取り方法を説明するための側面説明図である。
【図３】 この発明の高い直進性を有するＡｕ極細線の巻取り方法におけるシーブによるＡｕ極細線の進行方向曲げの曲率半径を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１ 繰出しスプール
２ シーブ
３ Ａｕ極細線
４ 中間スプール
５ ダンサーロール
６ 焼鈍炉
７ 巻取りスプール
Claims (1)
- 繰出しスプールに巻き取られている線径ｄが５μｍ≦ｄ＜２０μｍのＡｕ極細線を繰り出し、焼鈍したのち張力をかけながら中間スプールに巻き取り、次に、中間スプールに巻き取られた線径ｄが５μｍ≦ｄ＜２０μｍのＡｕ極細線を繰り出し、張力をかけながら巻取りスプールに巻き取るＡｕ極細線の巻き替え方法において、
前記線径ｄが５μｍ≦ｄ＜２０μｍのＡｕ極細線の進行方向が曲げられる際に、曲率半径：１ｍｍ以上の曲がりとなるように進行方向が曲げられること、
焼鈍した前記線径ｄが５μｍ≦ｄ＜２０μｍのＡｕ極細線の０．２％耐力をσ０．２とすると、０．０１σ０．２≦σＴ≦０．８σ０．２の条件を満たす張力σＴを焼鈍した前記線径ｄが５μｍ≦ｄ＜２０μｍのＡｕ極細線にかけながら中間スプールに巻き取り、次に中間スプールに巻き取られた前記線径ｄが５μｍ≦ｄ＜２０μｍのＡｕ極細線を繰り出し、０．０１σ０．２≦σＴ≦０．８σ０．２の条件を満たす張力σＴをかけながら巻取りスプールに巻き取ること、
を特徴とする高い直進性が維持されるＡｕ極細線の巻き替え方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003205753A JP4127667B2 (ja) | 2003-08-04 | 2003-08-04 | 高い直進性が維持されるＡｕ極細線の巻き替え方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003205753A JP4127667B2 (ja) | 2003-08-04 | 2003-08-04 | 高い直進性が維持されるＡｕ極細線の巻き替え方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005056899A JP2005056899A (ja) | 2005-03-03 |
| JP4127667B2 true JP4127667B2 (ja) | 2008-07-30 |
Family
ID=34362884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003205753A Expired - Fee Related JP4127667B2 (ja) | 2003-08-04 | 2003-08-04 | 高い直進性が維持されるＡｕ極細線の巻き替え方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4127667B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4694908B2 (ja) * | 2005-07-14 | 2011-06-08 | 田中電子工業株式会社 | ボール・ボンディング用Ａｕ極細線の製造方法 |
| JP7264326B2 (ja) * | 2019-01-25 | 2023-04-25 | 東京特殊電線株式会社 | ロール巻きリード線用線材、及びリード線の製造方法 |
| EP4252952A4 (en) * | 2021-12-01 | 2024-09-04 | Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp | ULTRASONIC BONDING DEVICE |
-
2003
- 2003-08-04 JP JP2003205753A patent/JP4127667B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2005056899A (ja) | 2005-03-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10957461B2 (en) | Method for producing molten Al plated steel wire | |
| JP2014185355A (ja) | 溶融Ａｌめっき鋼線並びに撚り線およびその製造方法 | |
| JP4127667B2 (ja) | 高い直進性が維持されるＡｕ極細線の巻き替え方法 | |
| JP6762386B2 (ja) | ボンディング用途のための厚い銅ワイヤを製造するための方法 | |
| JP6410692B2 (ja) | 銅合金ボンディングワイヤ | |
| US8063305B2 (en) | Method of forming bends in a wire loop | |
| JP3005742B2 (ja) | 錫覆平角銅線の製造方法 | |
| JPH0523729A (ja) | 極細鋼線の高速伸線方法 | |
| CN102214503B (zh) | 熔融软钎料镀线的制造方法 | |
| JP2836692B2 (ja) | 半導体素子のボーディング用線 | |
| WO2006134824A1 (ja) | 高い初期接合性、高い接合信頼性、圧着ボールの高い真円性、高い直進性および高い耐樹脂流れ性を有するボンディングワイヤ用金合金線 | |
| JP3500518B2 (ja) | 金合金極細線の製造方法 | |
| JPH0945718A (ja) | ボンディングワイヤの製造方法 | |
| JP2004327752A (ja) | 極細線製造装置 | |
| JPH09102513A (ja) | ボンディングワイヤ | |
| WO2022259927A1 (ja) | ソーワイヤ用電着線及び金属線、並びに、ソーワイヤ用電着線の製造方法 | |
| JP4301095B2 (ja) | ダイスセット | |
| JP2006128560A (ja) | ボンディングワイヤ | |
| JP2657401B2 (ja) | 熱処理型線条体の製造方法 | |
| JP2013146738A (ja) | 金属細線の伸線方法及びこれを用いたボンディングワイヤの製造方法 | |
| JP3747445B2 (ja) | 極細線の巻替え方法 | |
| JPH08321525A (ja) | ボンディングワイヤの製造方法 | |
| JP2622632B2 (ja) | 半導体装置用リードフレームの製造方法 | |
| JP3985743B2 (ja) | 半導体素子用ボンディングワイヤの製造方法および半導体素子用ボンディングワイヤ | |
| CN115398607A (zh) | 金被覆接合丝线及其制造方法、半导体丝线接合结构、以及半导体装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060331 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20071226 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071228 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080219 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20080222 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080407 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080416 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080508 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080509 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110523 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110523 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120523 Year of fee payment: 4 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |