JP5614603B1 - Bonding capillary - Google Patents
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Abstract
【課題】耐磨耗性の向上を図ることができるボンディングキャピラリを提供する。【解決手段】酸化アルミニウムの結晶を主相とする多結晶セラミックスを含み、前記多結晶セラミックスの中におけるポアの占有率が９０ｐｐｍ以下であり、かつ、径が３μｍ以上のポアが１３個／ｍｍ２以下であることを特徴とするボンディングキャピラリが提供される。【選択図】図１A bonding capillary capable of improving wear resistance is provided. SOLUTION: The present invention includes polycrystalline ceramics mainly composed of aluminum oxide crystals, the pore occupancy in the polycrystalline ceramics is 90 ppm or less, and the pores having a diameter of 3 μm or more are 13 / mm 2 or less. A bonding capillary is provided. [Selection] Figure 1
Description
本発明の態様は、一般に、ボンディングキャピラリに関し、具体的には、銅などを含む硬い金属細線（ボンディングワイヤ）を用いる場合に適したボンディングキャピラリに関する。 Aspects of the present invention generally relate to a bonding capillary, and more specifically, to a bonding capillary suitable when a hard metal thin wire (bonding wire) containing copper or the like is used.
半導体素子とリードフレームのリードとを金属細線で接続するワイヤボンディングにおいては、ボンディングキャピラリを用いて金属細線の一端を電極パッドに接合し（ファーストボンド）、次いで金属細線を引き回してリードに接合する（セカンドボンド）。金属細線を接合する際には、ボンディングキャピラリで金属細線を押圧した状態で超音波を印加するようにしている。 In wire bonding in which a semiconductor element and a lead frame lead are connected by a fine metal wire, one end of the fine metal wire is bonded to an electrode pad using a bonding capillary (first bond), and then the fine metal wire is drawn and bonded to the lead ( Second bond). When joining thin metal wires, an ultrasonic wave is applied in a state where the fine metal wires are pressed by a bonding capillary.
近年では、金属細線の材質として金よりも低コストである銅を用いる試みが広がっている。しかしながら、金よりも硬い銅を含む金属細線を用いる場合には、接合時に印加する超音波の振幅を大きくする必要がある。そのため、金属細線を接合する際にボンディングキャピラリに大きなせん断応力がかかり先端部分の結晶粒子が脱落して磨耗が進行しやすくなる。その結果、金を含む金属細線を用いる場合に比べてボンディングキャピラリの寿命が短くなるという問題がある。 In recent years, attempts have been made to use copper, which is lower in cost than gold, as the material for the fine metal wires. However, when using a fine metal wire containing copper harder than gold, it is necessary to increase the amplitude of the ultrasonic wave applied during bonding. Therefore, when joining thin metal wires, a large shearing stress is applied to the bonding capillary, and the crystal particles at the tip end fall off, so that wear tends to proceed. As a result, there is a problem that the life of the bonding capillary is shortened compared to the case of using a fine metal wire containing gold.
そこで、酸化アルミニウムの結晶粒子の粒子径を０．１μｍ（マイクロメートル）〜２．５μｍ、二酸化ジルコニウムの結晶粒子の粒子径を０．１μｍ〜１．０μｍ、表面ボイド率を０．１％としたボンディングキャピラリが提案されている（特許文献１）。
しかしながら、特許文献１に開示された技術を用いる場合であっても、結晶粒子の粒子径が均一でないと、粗大粒子を起点に破壊が進行することがある。単一原料での微粒子化および単一原料での粒子径の均一化は、セラミックスにおいては、一般的に容易ではない。そのため、特許文献１に開示された技術を用いる場合であっても、耐磨耗性の向上に改善の余地がある。
Therefore, the particle diameter of aluminum oxide crystal particles was 0.1 μm (micrometer) to 2.5 μm, the particle diameter of zirconium dioxide crystal particles was 0.1 μm to 1.0 μm, and the surface void ratio was 0.1%. A bonding capillary has been proposed (Patent Document 1).
However, even when the technique disclosed in Patent Document 1 is used, if the particle diameter of the crystal particles is not uniform, the breakage may proceed starting from coarse particles. In general, it is not easy to make fine particles with a single raw material and make the particle diameter uniform with a single raw material. Therefore, even when the technique disclosed in Patent Document 1 is used, there is room for improvement in improving wear resistance.
本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、耐磨耗性の向上を図ることができるボンディングキャピラリを提供する。 The present invention has been made on the basis of recognition of such a problem, and provides a bonding capillary capable of improving wear resistance.
第１の発明は、酸化アルミニウムの結晶を主相とする多結晶セラミックスを含み、前記多結晶セラミックスの中におけるポアの占有率が９０ｐｐｍ以下であり、かつ、径が３μｍ以上のポアが１３個／ｍｍ２以下であることを特徴とするボンディングキャピラリである。 1st invention contains the polycrystalline ceramic which has the crystal | crystallization of an aluminum oxide as a main phase, The occupation rate of the pore in the said polycrystalline ceramic is 90 ppm or less, and 13 pores whose diameter is 3 micrometers or more / It is a bonding capillary characterized by being 2 mm or less.
このボンディングキャピラリによれば、多結晶セラミックスの組織内に存在するポアの割合を低減させることができるので、ボンディングキャピラリの耐磨耗性をより向上させることができる。 According to this bonding capillary, since the proportion of pores present in the structure of the polycrystalline ceramic can be reduced, the wear resistance of the bonding capillary can be further improved.
第２の発明は、第１の発明において、前記酸化アルミニウムの結晶粒子の平均粒子径が、０．６８μｍ以下であることを特徴とするボンディングキャピラリである。 A second invention is the bonding capillary according to the first invention, wherein the average particle diameter of the aluminum oxide crystal particles is 0.68 μm or less.
このボンディングキャピラリによれば、ボンディングキャピラリの耐磨耗性をより向上させることができる。 According to this bonding capillary, the wear resistance of the bonding capillary can be further improved.
第３の発明は、第１の発明において、前記酸化アルミニウムの結晶粒子の平均粒子径が、０．３５μｍ以下であることを特徴とするボンディングキャピラリである。 A third invention is the bonding capillary according to the first invention, wherein an average particle diameter of the aluminum oxide crystal particles is 0.35 μm or less.
このボンディングキャピラリによれば、ボンディングキャピラリの耐磨耗性をさらに向上させることができる。 According to this bonding capillary, the wear resistance of the bonding capillary can be further improved.
第４の発明は、第１〜３のいずれか１つの発明において、前記酸化アルミニウムの結晶粒子の粒子径の分布の変動係数が、０．４９以下であることを特徴とするボンディングキャピラリである。 A fourth invention is the bonding capillary according to any one of the first to third inventions, wherein a coefficient of variation of the particle size distribution of the aluminum oxide crystal particles is 0.49 or less.
このボンディングキャピラリによれば、ボンディングキャピラリの耐磨耗性をより向上させることができる。 According to this bonding capillary, the wear resistance of the bonding capillary can be further improved.
第５の発明は、第１〜３のいずれか１つの発明において、前記酸化アルミニウムの結晶粒子の粒子径の分布の変動係数が、０．４０以下であることを特徴とするボンディングキャピラリである。 A fifth invention is the bonding capillary according to any one of the first to third inventions, wherein the coefficient of variation of the particle size distribution of the aluminum oxide crystal particles is 0.40 or less.
このボンディングキャピラリによれば、ボンディングキャピラリの耐磨耗性をさらに向上させることができる。 According to this bonding capillary, the wear resistance of the bonding capillary can be further improved.
第６の発明は、第１〜５のいずれか１つの発明において、前記多結晶セラミックスのビッカース硬度が、２０９３ＨＶ以上であることを特徴とするボンディングキャピラリである。 A sixth invention is the bonding capillary according to any one of the first to fifth inventions, wherein the polycrystalline ceramic has a Vickers hardness of 2093 HV or more.
このボンディングキャピラリによれば、ボンディングキャピラリの耐磨耗性をより向上させることができる。 According to this bonding capillary, the wear resistance of the bonding capillary can be further improved.
第７の発明は、第１〜５のいずれか１つの発明において、前記多結晶セラミックスのビッカース硬度が、２１６３ＨＶ以上であることを特徴とするボンディングキャピラリである。 A seventh invention is the bonding capillary according to any one of the first to fifth inventions, wherein the polycrystalline ceramic has a Vickers hardness of 2163 HV or more.
このボンディングキャピラリによれば、ボンディングキャピラリの耐磨耗性をさらに向上させることができる。 According to this bonding capillary, the wear resistance of the bonding capillary can be further improved.
第８の発明は、第１〜７のいずれか１つの発明において、前記多結晶セラミックスの中における前記酸化アルミニウムの割合は、９６．９４ｗｔ％以上であることを特徴とするボンディングキャピラリである。 An eighth invention is the bonding capillary according to any one of the first to seventh inventions, wherein the ratio of the aluminum oxide in the polycrystalline ceramic is 96.94 wt% or more.
このボンディングキャピラリによれば、ボンディングキャピラリの耐磨耗性をより向上させることができる。 According to this bonding capillary, the wear resistance of the bonding capillary can be further improved.
第９の発明は、第１〜７のいずれか１つの発明において、前記多結晶セラミックスの中における前記酸化アルミニウムの割合は、９８．９８ｗｔ％以上であることを特徴とするボンディングキャピラリである。 A ninth invention is the bonding capillary according to any one of the first to seventh inventions, wherein the ratio of the aluminum oxide in the polycrystalline ceramic is 98.98 wt% or more.
このボンディングキャピラリによれば、ボンディングキャピラリの耐磨耗性をさらに向上させることができる。 According to this bonding capillary, the wear resistance of the bonding capillary can be further improved.
第１０の発明は、第１〜９のいずれか１つの発明において、前記多結晶セラミックスは、第２族、第３族、および第４族から選択された少なくともいずれかの金属元素の酸化物を含み、前記多結晶セラミックスの中における前記酸化物の割合は、５０ｐｐｍ以上、６００ｐｐｍ以下であることを特徴とするボンディングキャピラリである。 In a tenth aspect based on the ninth one of the present invention, the polycrystalline ceramic, the Group 2, Group 3, and an oxide of at least one metal element selected from Group 4 And a ratio of the oxide in the polycrystalline ceramic is 50 ppm or more and 600 ppm or less.
このボンディングキャピラリによれば、ボンディングキャピラリの耐磨耗性をより向上させることができる。 According to this bonding capillary, the wear resistance of the bonding capillary can be further improved.
第１１の発明は、第１〜９のいずれか１つの発明において、前記多結晶セラミックスは、第２族、第３族、および第４族から選択された少なくともいずれかの金属元素の酸化物を含み、前記多結晶セラミックスの中における前記酸化物の割合は、５０ｐｐｍ以上、２００ｐｐｍ以下であることを特徴とするボンディングキャピラリである。 An eleventh invention is characterized in that, in the ninth to any one of the inventions, the polycrystalline ceramics, Group 2, Group 3, and an oxide of at least one metal element selected from Group 4 And a ratio of the oxide in the polycrystalline ceramic is 50 ppm or more and 200 ppm or less.
このボンディングキャピラリによれば、ボンディングキャピラリの耐磨耗性をさらに向上させることができる。 According to this bonding capillary, the wear resistance of the bonding capillary can be further improved.
第１２の発明は、第１〜１１のいずれか１つの発明において、前記多結晶セラミックスは、酸化クロムをさらに含み、前記多結晶セラミックスの中における前記酸化クロムの割合は、０．１ｗｔ％以上、３．０ｗｔ％以下であることを特徴とするボンディングキャピラリである。 In a twelfth aspect according to any one of the first to eleventh aspects, the polycrystalline ceramic further includes chromium oxide, and the ratio of the chromium oxide in the polycrystalline ceramic is 0.1 wt% or more, A bonding capillary characterized by being 3.0 wt% or less.
このボンディングキャピラリによれば、ボンディングキャピラリの耐磨耗性をより向上させることができる。 According to this bonding capillary, the wear resistance of the bonding capillary can be further improved.
第１３の発明は、第１〜１１のいずれか１つの発明において、前記多結晶セラミックスは、酸化クロムをさらに含み、前記多結晶セラミックスの中における前記酸化クロムの割合は、０．１ｗｔ％以上、１．０ｗｔ％以下であることを特徴とするボンディングキャピラリである。 In a thirteenth aspect based on any one of the first to eleventh aspects, the polycrystalline ceramic further includes chromium oxide, and the ratio of the chromium oxide in the polycrystalline ceramic is 0.1 wt% or more, A bonding capillary characterized by being 1.0 wt% or less.
このボンディングキャピラリによれば、ボンディングキャピラリの耐磨耗性をさらに向上させることができる。 According to this bonding capillary, the wear resistance of the bonding capillary can be further improved.
本発明の態様によれば、耐磨耗性の向上を図ることができるボンディングキャピラリが提供される。 According to the aspect of the present invention, a bonding capillary that can improve wear resistance is provided.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
（ボンディングキャピラリの形態）
図１は、本発明の実施の形態に係るボンディングキャピラリを例示する模式的平面図である。
図１（ａ）は、ボンディングキャピラリを例示する模式的平面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＡ部の模式的拡大図である。
図２は、ボンディングキャピラリの先端部分を例示する模式的斜視図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, in each drawing, the same code | symbol is attached | subjected to the same component and detailed description is abbreviate | omitted suitably.
(Bonding capillary configuration)
FIG. 1 is a schematic plan view illustrating a bonding capillary according to an embodiment of the invention.
FIG. 1A is a schematic plan view illustrating a bonding capillary. FIG.1 (b) is a typical enlarged view of the A section in Fig.1 (a).
FIG. 2 is a schematic perspective view illustrating the tip portion of the bonding capillary.
図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、ボンディングキャピラリ１１０は、本体部１０を備えている。本体部１０の内部には、金属細線を通すための孔１１ｈ（図２を参照）が軸方向に貫通するようにして設けられている。
本体部１０は、円筒部１１と、円錐台部１２と、ボトルネック部１３と、を有する。
円筒部１１の外形は、円柱状を呈する。円筒部１１は、ワイヤボンディング装置に機械的に固定される。円筒部１１の断面寸法は、ワイヤボンディング装置に機械的に固定するのに適したものとなっている。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the bonding capillary 110 includes a main body 10. Inside the main body 10, a hole 11h (see FIG. 2) through which a fine metal wire passes is provided so as to penetrate in the axial direction.
The main body portion 10 includes a cylindrical portion 11, a truncated cone portion 12, and a bottle neck portion 13.
The outer shape of the cylindrical portion 11 has a columnar shape. The cylindrical portion 11 is mechanically fixed to the wire bonding apparatus. The cross-sectional dimension of the cylindrical part 11 is suitable for mechanically fixing to the wire bonding apparatus.
円錐台部１２の外形は、円錐台状を呈する。円錐台部１２は、円筒部１１の端部であって金属細線を接合する側の端部に設けられている。
円錐台部１２の断面寸法は、先端側に向かうに従い小さくなる。円錐台部１２の円筒部１１側の断面寸法は、円筒部１１の断面寸法とほぼ等しくなっている。
The external shape of the truncated cone part 12 has a truncated cone shape. The truncated cone part 12 is provided at an end part of the cylindrical part 11 on the side where the fine metal wires are joined.
The cross-sectional dimension of the truncated cone part 12 becomes smaller toward the tip side. The cross-sectional dimension of the truncated cone part 12 on the cylindrical part 11 side is substantially equal to the cross-sectional dimension of the cylindrical part 11.
ボトルネック部１３の外形は、円錐台状を呈する。ボトルネック部１３は、円錐台部１２の端部であって金属細線を接合する側の端部に設けられている。
ボトルネック部１３の金属細線を接合する側の端面が先端面５０となる。
ボトルネック部１３は、既に配線されている隣の金属細線を避けて所定の位置に金属細線を接合することができるような断面寸法を有する。ボトルネック部１３の断面寸法は、円錐台部１２側から先端面５０側に向けて徐々に小さくなる。
The external shape of the bottle neck part 13 exhibits a truncated cone shape. The bottle neck part 13 is provided at the end part of the truncated cone part 12 and on the side where the metal thin wires are joined.
The end surface of the bottle neck 13 on the side where the fine metal wires are joined becomes the tip surface 50.
The bottleneck portion 13 has a cross-sectional dimension that allows the fine metal wires to be joined at predetermined positions while avoiding the adjacent fine metal wires that are already wired. The cross-sectional dimension of the bottle neck portion 13 gradually decreases from the truncated cone portion 12 side toward the distal end surface 50 side.
ボトルネック部１３を設けるようにすれば、金属細線の配線ピッチが短い場合であっても、金属細線を接合する際にボンディングキャピラリ１１０と配線済みの金属細線とが干渉するのを防止することができる。
例えば、ボトルネック部１３の断面寸法を小さくすることで、金属細線を接合する位置（接合位置）のピッチ寸法が、例えば、５０μｍ以下と短い場合であってもボンディングキャピラリ１１０と配線済みの金属細線とが干渉するのを防止することができる。
By providing the bottleneck portion 13, even when the wiring pitch of the fine metal wires is short, it is possible to prevent the bonding capillary 110 and the wired fine metal wires from interfering when joining the fine metal wires. it can.
For example, by reducing the cross-sectional dimension of the bottleneck portion 13, even if the pitch dimension at the position (joining position) where the metal fine wire is joined is as short as 50 μm or less, for example, the fine metal wire already wired with the bonding capillary 110 Can be prevented from interfering with each other.
図２に示すように、ボンディングキャピラリ１１０の先端面５０側には、金属細線を通すための孔１１ｈが開口している。孔１１ｈの開口部分には、面取り部１３ｃ（チャンファー部）が設けられている。面取り部１３ｃの壁面は、例えば、曲面とすることができる。また、先端面５０は、傾斜面となっており、面取り部１３ｃ側が突出している。 As shown in FIG. 2, a hole 11 h for passing a fine metal wire is formed on the tip end face 50 side of the bonding capillary 110. A chamfered portion 13c (chamfer portion) is provided at the opening portion of the hole 11h. The wall surface of the chamfered portion 13c can be a curved surface, for example. Moreover, the front end surface 50 is an inclined surface, and the chamfered portion 13c side protrudes.
図３は、他の実施形態に係るボンディングキャピラリを例示する模式的平面図である。 図３に示すように、ボンディングキャピラリ１１０ａは、本体部１０ａを備えている。本体部１０ａの内部には、金属細線を通すための孔１１ｈが軸方向に貫通するようにして設けられている。
本体部１０ａは、円筒部１１と、円錐台部１２と、を有する。
すなわち、ボンディングキャピラリ１１０ａは、ボトルネック部１３が設けられていない場合である。
この場合、円錐台部１２の金属細線を接合する側の端面が先端面５０となる。ボンディングキャピラリ１１０ａの先端面５０側には、金属細線を通すための孔１１ｈが開口している。孔１１ｈの開口部分には、面取り部１３ｃが設けられている。面取り部１３ｃの壁面は、例えば、曲面とすることができる。
なお、ボンディングキャピラリの形態は図１〜図３に例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
FIG. 3 is a schematic plan view illustrating a bonding capillary according to another embodiment. As shown in FIG. 3, the bonding capillary 110a includes a main body 10a. Inside the main body 10a, a hole 11h for passing a fine metal wire is provided so as to penetrate in the axial direction.
The main body 10 a includes a cylindrical part 11 and a truncated cone part 12.
That is, the bonding capillary 110a is a case where the bottleneck portion 13 is not provided.
In this case, the end surface of the truncated cone portion 12 on the side where the fine metal wires are joined becomes the tip surface 50. A hole 11h for allowing the fine metal wire to pass through is opened on the distal end face 50 side of the bonding capillary 110a. A chamfered portion 13c is provided at the opening portion of the hole 11h. The wall surface of the chamfered portion 13c can be a curved surface, for example.
The form of the bonding capillary is not limited to that illustrated in FIGS. 1 to 3 and can be changed as appropriate.
次に、金属細線を接合する際の状態について説明する。
なお、ここではボンディングキャピラリ１１０の場合について説明するが、ボンディングキャピラリ１１０ａの場合も同様である。
図４は、金属細線を接合する際の状態について例示する模式的断面図である。
なお、図４においては、リードに接合する（セカンドボンド）際の状態を例示する。
Next, the state at the time of joining a thin metal wire is demonstrated.
Although the case of the bonding capillary 110 will be described here, the same applies to the case of the bonding capillary 110a.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view illustrating the state when joining thin metal wires.
FIG. 4 illustrates the state when bonding to the lead (second bond).
ボンディングキャピラリ１１０の孔１１ｈに通された金属細線ＢＷは、まず、図示しない半導体素子に設けられた電極パッドに接合される（ファーストボンド）。その後、ボンディングキャピラリ１１０を所定の軌道でリード２５０上まで移動させて、金属細線ＢＷをループ状にする。 The thin metal wire BW passed through the hole 11h of the bonding capillary 110 is first bonded to an electrode pad provided on a semiconductor element (not shown) (first bond). Thereafter, the bonding capillary 110 is moved on the lead 250 along a predetermined trajectory, and the fine metal wire BW is formed into a loop shape.
次に、図４に示すように、ボンディングキャピラリ１１０をリード２５０の上に押圧して、金属細線ＢＷを先端面５０とリード２５０との間に挟み込む。先端面５０は傾斜面となっているため、先端面５０とリード２５０との間隔は、先端面５０の外側から内側にかけて狭くなる。そのため、先端面５０とリード２５０との間に挟まれた金属細線ＢＷの厚みは、先端面５０の外側から内側にかけて薄くなる。 Next, as shown in FIG. 4, the bonding capillary 110 is pressed onto the lead 250 to sandwich the fine metal wire BW between the tip surface 50 and the lead 250. Since the tip surface 50 is an inclined surface, the distance between the tip surface 50 and the lead 250 becomes narrower from the outside to the inside of the tip surface 50. Therefore, the thickness of the thin metal wire BW sandwiched between the tip surface 50 and the lead 250 becomes thinner from the outside to the inside of the tip surface 50.
先端面５０とリード２５０との間で金属細線ＢＷを挟み込んだ状態で、ボンディングキャピラリ１１０に、例えば超音波を印加する。これにより、金属細線ＢＷをリード２５０に接合する（セカンドボンド）。そして、金属細線ＢＷは、面取り部１３ｃの縁の位置で分断される。金属細線ＢＷを分断した後にボンディングキャピラリ１１０を上昇させる。これにより、電極パッドとリード２５０との間に金属細線ＢＷが接続される。 For example, an ultrasonic wave is applied to the bonding capillary 110 in a state where the fine metal wire BW is sandwiched between the tip surface 50 and the lead 250. Thereby, the fine metal wire BW is joined to the lead 250 (second bond). The fine metal wire BW is divided at the edge of the chamfered portion 13c. The bonding capillary 110 is raised after dividing the thin metal wire BW. Thereby, the fine metal wire BW is connected between the electrode pad and the lead 250.
このようなワイヤボンディングにおいて、金よりも硬い銅を含む金属細線ＢＷを用いる場合には、接合時に印加する超音波の振幅を大きくする必要がある。そのため、金属細線ＢＷを接合する際にボンディングキャピラリ１１０に大きなせん断応力がかかり、先端部分の結晶粒子が脱落して磨耗が進行しやすくなる。その結果、金を含む金属細線ＢＷを用いる場合に比べてボンディングキャピラリ１１０の寿命が短くなるおそれがある。 In such wire bonding, when the metal thin wire BW containing copper harder than gold is used, it is necessary to increase the amplitude of the ultrasonic wave applied at the time of bonding. Therefore, a large shearing stress is applied to the bonding capillary 110 when the metal thin wire BW is bonded, and the crystal particles at the tip end drop off, and wear tends to proceed. As a result, the life of the bonding capillary 110 may be shortened as compared with the case where the metal thin wire BW containing gold is used.
そこで、以下に説明する多結晶セラミックスを含むボンディングキャピラリとすることで耐磨耗性を向上させるようにしている。
この場合、以下に説明する多結晶セラミックスを含むボンディングキャピラリとすれば、ボンディングキャピラリの形態にかかわらず耐磨耗性の向上を図ることができる。
Therefore, the wear resistance is improved by using a bonding capillary containing polycrystalline ceramic described below.
In this case, if the bonding capillary includes a polycrystalline ceramic described below, the wear resistance can be improved regardless of the form of the bonding capillary.
ボンディングキャピラリの材質が、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の結晶を主相とする多結晶セラミックス（第１の多結晶セラミックスの一例に相当する）である場合を説明する。 The case where the material of the bonding capillary is polycrystalline ceramics (corresponding to an example of the first polycrystalline ceramics) whose main phase is an aluminum oxide (Al 2 O 3 ) crystal will be described.
ボンディングキャピラリの先端面５０の近傍にポア（pore：ボイド、空孔などとも称される）があると、応力集中が発生するので結晶粒子の脱落が生じやすくなる。
本発明者らの得た知見によれば、結晶粒子の脱落の起点となるポアの占有率を小さくし、ポアの個数を少なくするようにすれば、ボンディングキャピラリの耐磨耗性を向上させることができる。なお、ポアの占有率とは、ボンディングキャピラリの任意の断面における断面の面積に対するポアの面積の割合（面積比）である。
When there is a pore (also referred to as a void or a void) in the vicinity of the tip end face 50 of the bonding capillary, stress concentration occurs, so that crystal grains are likely to fall off.
According to the knowledge obtained by the present inventors, the wear resistance of the bonding capillary can be improved by reducing the occupancy ratio of the pores from which crystal grains fall off and reducing the number of pores. Can do. The pore occupancy is the ratio (area ratio) of the area of the pore to the area of the cross section in an arbitrary cross section of the bonding capillary.
後述するように、ボンディングキャピラリが酸化アルミニウムの結晶を主相とする多結晶セラミックスを含み、ポアの占有率が９０ｐｐｍ以下となるようにすれば、ボンディングキャピラリの耐磨耗性を向上させることができる。この場合、耐磨耗性をより向上させるために、ポアの占有率が５２ｐｐｍ以下となるようにすることがより好ましく、ポアの占有率が２２ｐｐｍ以下となるようにすることがさらに好ましい。 As will be described later, if the bonding capillary includes polycrystalline ceramics mainly composed of aluminum oxide crystals and the pore occupancy is 90 ppm or less, the wear resistance of the bonding capillary can be improved. . In this case, in order to further improve the wear resistance, it is more preferable that the pore occupation ratio is 52 ppm or less, and it is more preferable that the pore occupation ratio is 22 ppm or less.
また、１ｍｍ２当たりにおける径が３μｍ以上のポアの数が１３個以下（１３個／ｍｍ２以下）となるようにすれば、ボンディングキャピラリの耐磨耗性を向上させることができる。この場合、耐磨耗性をより向上させるために、１ｍｍ２当たりにおける径が３μｍ以上のポアの数が７個以下（７個／ｍｍ２以下）となるようにすることがより好ましく、１ｍｍ２当たりにおける径が３μｍ以上のポアの数が３個以下（３個／ｍｍ２以下）となるようにすることがさらに好ましい。 In addition, if the number of pores having a diameter of 3 μm or more per 1 mm 2 is 13 or less (13 / mm 2 or less), the wear resistance of the bonding capillary can be improved. In this case, in order to improve the abrasion resistance, it is more preferable that the diameter of 1 mm 2 per is made to be 3μm or more number of pores 7 or less (7 / mm 2 or less), 1 mm 2 More preferably, the number of pores having a diameter of 3 μm or more per hit is 3 or less (3 / mm 2 or less).
また、本発明者らの得た知見によれば、ボンディングキャピラリの磨耗は、先端部分にある酸化アルミニウムの結晶粒子の脱落により進行するため、酸化アルミニウムの結晶粒子の粒子径を小さくすれば耐磨耗性を向上させることができる。
すなわち、ボンディングキャピラリの磨耗は、先端部分にある酸化アルミニウムの結晶粒子の脱落により進行すると考えられるので、酸化アルミニウムの結晶粒子の粒子径を小さくすれば、ボンディングキャピラリの耐磨耗性を向上させることができる。
Further, according to the knowledge obtained by the present inventors, since the wear of the bonding capillary proceeds due to the drop of the aluminum oxide crystal particles at the tip, the wear resistance can be reduced by reducing the particle diameter of the aluminum oxide crystal particles. Abrasion can be improved.
That is, it is considered that the wear of the bonding capillary proceeds due to the dropping of the aluminum oxide crystal particles at the tip, so that the wear resistance of the bonding capillary can be improved by reducing the particle diameter of the aluminum oxide crystal particles. Can do.
後述するように、ボンディングキャピラリが酸化アルミニウムの結晶を主相とする多結晶セラミックスを含み、酸化アルミニウムの結晶粒子の平均粒子径が０．６８μｍ以下となるようにすれば、ボンディングキャピラリの耐磨耗性を向上させることができる。この場合、耐磨耗性をより向上させるために、酸化アルミニウムの結晶粒子の平均粒子径が０．４２μｍ以下となるようにすることがより好ましく、酸化アルミニウムの結晶粒子の平均粒子径が０．３５μｍ以下となるようにすることがさらに好ましい。 As will be described later, if the bonding capillary contains polycrystalline ceramics mainly composed of aluminum oxide crystals and the average particle diameter of the aluminum oxide crystal particles is 0.68 μm or less, the wear resistance of the bonding capillary is reduced. Can be improved. In this case, in order to further improve the abrasion resistance, it is more preferable that the average particle diameter of the aluminum oxide crystal particles is 0.42 μm or less, and the average particle diameter of the aluminum oxide crystal particles is 0.00. More preferably, the thickness is 35 μm or less.
また、酸化アルミニウムの結晶粒子の粒子径を小さくし、酸化アルミニウムの結晶粒子の粒子径を揃えるようにすれば、耐磨耗性をより向上させることができる。
図５は、結晶粒子の粒子径の大きさと結晶粒子の粒子径の揃いとが耐磨耗性に及ぼす影響を例示する模式的平面図である。
図６は、酸化アルミニウムの結晶粒子の脱落を例示する模式的平面図である。
なお、図５（ａ）は、結晶粒子の粒子径が大きく、結晶粒子の粒子径が揃っていないことが耐磨耗性に与える影響を例示する模式的平面図である。図５（ｂ）は、結晶粒子の粒子径が小さく、結晶粒子の粒子径が揃っていることが耐磨耗性に与える影響を例示する模式的平面図である。
図５（ａ）および図５（ｂ）に表した矢印Ｆは、超音波を印加することでボンディングキャピラリの先端面５０に生じるせん断力を表している。
図５（ａ）に表した矢印Ｆ１および図５（ｂ）に表した矢印Ｆ２は、結晶粒子の粒界面に生じるせん断力を表している。
Further, if the particle diameter of the aluminum oxide crystal particles is reduced and the particle diameters of the aluminum oxide crystal particles are made uniform, the wear resistance can be further improved.
FIG. 5 is a schematic plan view illustrating the influence of the size of the crystal particles and the uniform size of the crystal particles on the wear resistance.
FIG. 6 is a schematic plan view illustrating the dropping of crystal grains of aluminum oxide.
FIG. 5A is a schematic plan view illustrating the influence of wear on the wear resistance when the crystal particles have a large particle size and the crystal particles are not uniform. FIG. 5B is a schematic plan view illustrating the influence of the small particle size of the crystal particles and the uniform particle size of the crystal particles on the wear resistance.
An arrow F shown in FIGS. 5A and 5B represents a shearing force generated on the tip face 50 of the bonding capillary by applying an ultrasonic wave.
An arrow F1 shown in FIG. 5A and an arrow F2 shown in FIG. 5B represent shear forces generated at the grain interfaces of crystal grains.
図５（ａ）に示すように、結晶粒子の粒子径が大きく、結晶粒子の粒子径が揃っていない場合には、粒界の比表面積が小さくなり、結晶粒子１個あたりの粒界面に生じるせん断力Ｆ１が大きくなる。
これに対して、図５（ｂ）に示すように、結晶粒子の粒子径が小さく、結晶粒子の粒子径が揃っている場合には、粒界の比表面積が大きくなり、結晶粒子１個あたりの粒界面に生じるせん断力Ｆ２を小さくすることができる。そのため、ボンディングキャピラリの先端部分にある結晶粒子の脱落をより抑制することができるので、耐磨耗性をより向上させることができる。
As shown in FIG. 5 (a), when the particle diameters of the crystal particles are large and the particle diameters of the crystal particles are not uniform, the specific surface area of the grain boundary becomes small and occurs at the grain interface per crystal grain. The shear force F1 increases.
On the other hand, as shown in FIG. 5 (b), when the particle diameter of the crystal particles is small and the particle diameters of the crystal particles are uniform, the specific surface area of the grain boundary increases, The shearing force F2 generated at the grain interface can be reduced. Therefore, it is possible to further suppress the drop of crystal particles at the tip portion of the bonding capillary, thereby further improving wear resistance.
後述するように、酸化アルミニウムの結晶粒子の粒子径の分布の変動係数が０．４９以下となるようにすれば、ボンディングキャピラリの耐磨耗性をより向上させることができる。この場合、耐磨耗性をより向上させるために、酸化アルミニウムの結晶粒子の粒子径の分布の変動係数が０．４５以下となるようにすることがより好ましく、酸化アルミニウムの結晶粒子の粒子径の分布の変動係数が０．４０以下となるようにすることがさらに好ましい。 As will be described later, if the coefficient of variation of the particle size distribution of the aluminum oxide crystal particles is 0.49 or less, the wear resistance of the bonding capillary can be further improved. In this case, in order to further improve the wear resistance, it is more preferable that the variation coefficient of the particle size distribution of the aluminum oxide crystal particles is 0.45 or less, and the particle size of the aluminum oxide crystal particles is More preferably, the coefficient of variation of the distribution is 0.40 or less.
また、酸化アルミニウムの結晶を主相とする多結晶セラミックスの硬度を高くすれば、ボンディングキャピラリの先端部分が磨耗しにくくなる。
後述するように、ボンディングキャピラリが酸化アルミニウムの結晶を主相とする多結晶セラミックスを含み、多結晶セラミックスのビッカース硬度を２０９３ＨＶ以上とすれば、ボンディングキャピラリの耐磨耗性を向上させることができる。この場合、耐磨耗性をより向上させるために、ビッカース硬度が２１２１ＨＶ以上となるようにすることがより好ましく、ビッカース硬度が２１６３ＨＶ以上となるようにすることがさらに好ましい。
Further, if the hardness of the polycrystalline ceramics mainly composed of aluminum oxide crystals is increased, the tip portion of the bonding capillary is less likely to be worn.
As will be described later, if the bonding capillary includes polycrystalline ceramics mainly composed of aluminum oxide crystals and the polycrystalline ceramics has a Vickers hardness of 2093 HV or more, the wear resistance of the bonding capillary can be improved. In this case, in order to further improve the wear resistance, it is more preferable that the Vickers hardness is 2121HV or more, and it is more preferable that the Vickers hardness is 2163HV or more.
本実施形態の金属酸化物は、焼成プロセス時において、酸化アルミニウムとの共晶反応により低融点の液相を形成し、酸化アルミニウムの結晶粒子同士を引き寄せる。 In the firing process, the metal oxide of the present embodiment forms a low-melting-point liquid phase by a eutectic reaction with aluminum oxide, and attracts aluminum oxide crystal particles.
酸化アルミニウムの結晶を主相として含む多結晶セラミックスであって、酸化アルミニウムが単独で存在する多結晶セラミックスの場合には、酸化アルミニウムの結晶粒子を高温・高圧で成長させ、粒界に存在する空隙を埋める。
これに対して、酸化アルミニウムの結晶を主相とし、極微量（例えば６００ｐｐｍ以下）の金属酸化物（例えば酸化マグネシウム）を含む多結晶セラミックスの場合には、酸化アルミニウムが単独で存在する多結晶セラミックスの場合と比較して、金属酸化物の効果（共晶反応）により酸化アルミニウムの結晶粒子を高温・高圧で成長させることなく、結晶粒子間の空隙を埋め、焼結させることができる。
In the case of polycrystalline ceramics containing aluminum oxide crystals as the main phase, where the aluminum oxide is present alone, the aluminum oxide crystal particles are grown at high temperature and high pressure, and voids exist at the grain boundaries. Fill.
On the other hand, in the case of polycrystalline ceramics containing aluminum oxide crystals as the main phase and containing a trace amount (for example, 600 ppm or less) of metal oxide (for example, magnesium oxide), the polycrystalline ceramics in which aluminum oxide exists alone. Compared with the above case, the effect of the metal oxide (eutectic reaction) makes it possible to fill and sinter the voids between the crystal particles without growing the aluminum oxide crystal particles at a high temperature and high pressure.
なお、上記記載の効果は、酸化マグネシウムに限定される効果ではなく、共晶反応が起こりうる元素ならば限定されずに得られる効果である。周期表第２、３、および４族のいずれかに属する元素（例えば、周期表第２族ならばＣａ、Ｓｒ、周期表第３族ならばＹ、周期表第４族ならＴｉなど）の酸化物ならば、粒子を成長させることなく、空隙を埋め、焼結させることが可能である。 The effects described above are not limited to magnesium oxide, but are obtained without limitation as long as they are elements that can cause a eutectic reaction. Oxidation of elements belonging to any one of groups 2, 3 and 4 of the periodic table (for example, Ca, Sr for group 2 of the periodic table, Y for group 3 of the periodic table, Ti for group 4 of the periodic table) If it is a thing, it is possible to fill a void | hole and to sinter it without growing a particle | grain.
これにより、結晶粒子１個あたりにかかるワイヤボンディング時の応力を低減することができる。そのため、ボンディングキャピラリの先端部分にある結晶粒子の脱落をより抑制することができるので、耐磨耗性をより向上させることができる。また、結晶粒子間の空隙が埋まることで多結晶セラミックスの組織内に存在するポアの割合を低減させることができるので、ボンディングキャピラリの耐磨耗性をより向上させることができる。 Thereby, the stress at the time of wire bonding per crystal grain can be reduced. Therefore, it is possible to further suppress the drop of crystal particles at the tip portion of the bonding capillary, thereby further improving wear resistance. Moreover, since the ratio of pores existing in the structure of the polycrystalline ceramic can be reduced by filling the gaps between the crystal grains, the wear resistance of the bonding capillary can be further improved.
後述するように、酸化アルミニウムの結晶を主相とし、さらに金属酸化物が添加された多結晶セラミックスを含み、第２族、第３族、および第４族から選択された少なくともいずれかの金属元素の酸化物を含み、多結晶セラミックスの中における酸化物の割合を５０ｐｐｍ以上、６００ｐｐｍ以下にすれば、ボンディングキャピラリの耐磨耗性を向上させることができる。耐磨耗性をより向上させるためには、酸化物の割合は５０ｐｐｍ以上、２００ｐｐｍ以下であることが望ましい。
なお、ポアの占有率、ポアの個数、結晶粒子の平均粒子径、結晶粒子の粒子径の分布の変動係数、および多結晶セラミックスの硬度に関する詳細については後述する。
As described later, the crystals of aluminum oxide as a main phase, further comprising a polycrystalline ceramic metal oxide is added, the Group 2, Group 3, and at least one metal element selected from Group 4 If the ratio of the oxide in the polycrystalline ceramic is 50 ppm or more and 600 ppm or less, the wear resistance of the bonding capillary can be improved. In order to further improve the wear resistance, the oxide ratio is desirably 50 ppm or more and 200 ppm or less.
Details regarding the pore occupancy rate, the number of pores, the average particle size of the crystal particles, the coefficient of variation of the particle size distribution of the crystal particles, and the hardness of the polycrystalline ceramic will be described later.
また、本発明者らの得た知見によれば、酸化クロムを添加すれば酸化アルミニウムの焼結性を改善することができるので硬度を高くすることができる。そして、硬度を高くすることができれば、ボンディングキャピラリの耐磨耗性を向上させることができる。
しかしながら、酸化クロムの添加量が過剰になると、酸化クロムの相が生成されることになる。酸化クロムの相が生成されると、機械的な特性が悪くなり、耐磨耗性が低下することになる。
Further, according to the knowledge obtained by the present inventors, if chromium oxide is added, the sinterability of aluminum oxide can be improved, so that the hardness can be increased. If the hardness can be increased, the wear resistance of the bonding capillary can be improved.
However, when the amount of chromium oxide added is excessive, a chromium oxide phase is generated. When the chromium oxide phase is generated, the mechanical properties are deteriorated and the wear resistance is lowered.
後述するように、ボンディングキャピラリが酸化アルミニウムの結晶を主相とし、酸化クロムがさらに添加された多結晶セラミックスを含み、酸化クロムの割合を０．１ｗｔ％以上３．０ｗｔ％以下とすれば、ボンディングキャピラリの耐磨耗性を向上させることができる。この場合、耐磨耗性をより向上させるために、酸化クロムの割合が０．１ｗｔ％以上２．０ｗｔ％以下となるようにすることがより好ましく、酸化クロムの割合が０．１ｗｔ％以上１．０ｗｔ％以下となるようにすることがさらに好ましい。
なお、ポアの占有率、ポアの個数、結晶粒子の平均粒子径、結晶粒子の粒子径の分布の変動係数、および多結晶セラミックスの硬度に関する詳細については後述する。
As will be described later, if the bonding capillary contains a polycrystalline ceramic containing aluminum oxide crystals as the main phase and further added with chromium oxide, and the chromium oxide content is 0.1 wt% or more and 3.0 wt% or less, bonding is possible. The wear resistance of the capillary can be improved. In this case, in order to further improve the wear resistance, it is more preferable that the chromium oxide ratio is 0.1 wt% or more and 2.0 wt% or less, and the chromium oxide ratio is 0.1 wt% or more and 1 wt% or less. More preferably, the content is 0.0 wt% or less.
Details regarding the pore occupancy rate, the number of pores, the average particle size of the crystal particles, the coefficient of variation of the particle size distribution of the crystal particles, and the hardness of the polycrystalline ceramic will be described later.
次に、ボンディングキャピラリの実施例について説明する。
（ボンディングキャピラリの製造方法）
まず、酸化アルミニウムと、溶媒と、分散剤と、を添加しボールミルで混合することで、酸化アルミニウムを微粒化する。一方、微量の金属酸化物と、溶媒と、分散剤と、を添加しボールミルで解砕し微粒化する。なお、微量の金属酸化物については、金属酸化物に限定されず、焼成することで金属酸化物を形成する水酸化物や塩化物等を用いても良い。金属酸化物を微粒化することで、金属酸化物と酸化アルミニウムとを混合する際に均一に金属酸化物を分散させることが可能となり、酸化アルミニウムを均一にすることが可能となる。
Next, an example of a bonding capillary will be described.
(Manufacturing method of bonding capillary)
First, aluminum oxide, a solvent, and a dispersing agent are added and mixed with a ball mill to atomize the aluminum oxide. On the other hand, a trace amount of metal oxide, a solvent, and a dispersing agent are added and pulverized by a ball mill to be atomized. In addition, about a trace amount metal oxide, it is not limited to a metal oxide, You may use the hydroxide, chloride, etc. which form a metal oxide by baking. By atomizing the metal oxide, the metal oxide can be uniformly dispersed when the metal oxide and the aluminum oxide are mixed, and the aluminum oxide can be made uniform.
その後、酸化アルミニウムと金属酸化物とを混合する。酸化アルミニウムと金属酸化物とを混ぜる際、金属酸化物に対して全量の酸化アルミニウムを加えるのではなく、金属酸化物に対して少量の酸化アルミニウムを加える。たとえば、添加する酸化アルミニウムの量を１００％とすると、その量の約３０％以下の酸化アルミニウムを加える（予備混合）。このようにすることで、金属酸化物の分散性が向上し、酸化アルミニウムの結晶粒子の粒子径を均一にすることが可能である。また、酸化アルミニウムの結晶粒子の粒子径が小さく均一になることで、結晶粒子間の空隙が最小化される。これにより、多結晶セラミックスの組織内に存在するポアの割合を低減させることができる。 Thereafter, aluminum oxide and metal oxide are mixed. When mixing the aluminum oxide and the metal oxide, a small amount of aluminum oxide is added to the metal oxide instead of adding the entire amount of aluminum oxide to the metal oxide. For example, assuming that the amount of aluminum oxide to be added is 100%, about 30% or less of aluminum oxide is added (preliminary mixing). By doing in this way, the dispersibility of a metal oxide improves and it is possible to make the particle diameter of the crystal particle of aluminum oxide uniform. Further, since the particle diameter of the aluminum oxide crystal particles is small and uniform, the voids between the crystal particles are minimized. Thereby, the ratio of the pore which exists in the structure | tissue of a polycrystalline ceramic can be reduced.
また、酸化クロムを添加する場合には、酸化クロムと溶媒と分散剤とを事前に添加しボールミルで解砕し微粒化する。なお、酸化クロムについては、焼成することで酸化クロムを形成する水酸化物や塩化物等を用いても良い。酸化クロムを微粒化することで、酸化アルミニウムや金属酸化物と混合する際に均一に酸化クロムを分散させることが可能となる。
その後、微粒化した酸化クロムと酸化アルミニウムや金属酸化物とを混合する。酸化クロムと酸化アルミニウムや金属酸化物とを混ぜる際、酸化クロムに対して全量の酸化アルミニウムや金属酸化物を加えるのではなく、酸化クロムに対して少量の酸化アルミニウムや金属酸化物を加える。たとえば、添加する酸化アルミニウムや金属酸化物の量を１００％とすると、その量の約３０％以下の酸化アルミニウムや金属酸化物を加える（予備混合）。このようにすることで、酸化クロムの分散性が向上し、酸化アルミニウムの焼結性を改善することが出来るので硬度を高くすることができる。
In addition, when chromium oxide is added, chromium oxide, a solvent and a dispersant are added in advance, and they are pulverized and atomized by a ball mill. In addition, about chromium oxide, you may use the hydroxide, chloride, etc. which form chromium oxide by baking. By atomizing chromium oxide, it is possible to uniformly disperse chromium oxide when mixed with aluminum oxide or metal oxide.
Thereafter, the atomized chromium oxide is mixed with aluminum oxide or a metal oxide. When mixing chromium oxide with aluminum oxide or metal oxide, a small amount of aluminum oxide or metal oxide is added to chromium oxide instead of adding the entire amount of aluminum oxide or metal oxide to chromium oxide. For example, assuming that the amount of aluminum oxide or metal oxide to be added is 100%, about 30% or less of the amount of aluminum oxide or metal oxide is added (preliminary mixing). By doing in this way, the dispersibility of chromium oxide improves and the sinterability of aluminum oxide can be improved, so that the hardness can be increased.
ボールミルを用いた粉砕においては、粗大粒子を含まない状態まで粉砕する。この際、ボールの大きさ、ボールの数、回転数、時間などを適宜調整することで、所望の粒子の大きさとなるように粉砕することができる。 In pulverization using a ball mill, pulverization is performed until coarse particles are not included. At this time, by appropriately adjusting the size of the balls, the number of balls, the number of rotations, the time, etc., the particles can be pulverized to have a desired particle size.
次に、スプレードライヤー法を用いて造粒を行う。
次に、造粒された粉末にバインダーを混ぜて混練しコンパウンドを生成する。
次に、生成されたコンパウンドを射出成形して細い柱状の成形体を形成する。
Next, granulation is performed using a spray dryer method.
Next, a binder is mixed with the granulated powder and kneaded to produce a compound.
Next, the produced compound is injection-molded to form a thin columnar shaped body.
次に、成形体を脱脂し、その後、焼成する。
焼成温度は、例えば、１３５０℃以上とすることができる。
次に、熱間静水圧プレス（HIP；Hot Isostatic Pressing ）を行う。
熱間静水圧プレスの条件は、例えば、雰囲気をアルゴンガス、温度を１３５０℃以上、圧力を１００ＭＰａ以上とすることができる。
次に、研削加工などの機械加工を施すことでボンディングキャピラリを形成する。
Next, the molded body is degreased and then fired.
The firing temperature can be, for example, 1350 ° C. or higher.
Next, hot isostatic pressing (HIP) is performed.
The conditions for hot isostatic pressing can be, for example, an atmosphere of argon gas, a temperature of 1350 ° C. or higher, and a pressure of 100 MPa or higher.
Next, a bonding capillary is formed by performing machining such as grinding.
ここで、酸化アルミニウムの結晶粒子の平均粒子径、および酸化アルミニウムの結晶粒子の粒子径の分布の変動係数などは、例えば、前述した原料を適切に選択し、粉砕の条件や焼成の条件を適宜調整することで得ることができる。
また、ポアの占有率、ポアの個数、多結晶セラミックスの硬度などは、例えば、前述した原料を適切に選択し、粉砕の条件、原料の混合手順、焼成の条件や熱間静水圧プレスの条件を適宜調整することで得ることができる。
Here, the average particle diameter of the aluminum oxide crystal particles and the coefficient of variation in the distribution of the particle diameter of the aluminum oxide crystal particles are selected, for example, from the above-mentioned raw materials, and the pulverization conditions and firing conditions are appropriately set. It can be obtained by adjusting.
In addition, the pore occupancy, the number of pores, the hardness of the polycrystalline ceramic, for example, appropriately select the above-mentioned raw materials, grinding conditions, raw material mixing procedure, firing conditions and hot isostatic press conditions Can be obtained by appropriately adjusting.
次に、このようにして製造されたボンディングキャピラリの評価について説明する。
（多結晶セラミックスの組織評価の方法）
まず、多結晶セラミックスの組織評価の方法について説明する。
ボンディングキャピラリ１１０、１１０ａの先端面５０を傷のない鏡面に仕上げる。鏡面仕上げは、例えば、ダイヤモンドラップ法を用いて行うことができる。そして、鏡面仕上げされた先端面５０をサーマルエッチングする。サーマルエッチングは、例えば、１３００℃以上の温度で行うことができる。
Next, evaluation of the bonding capillary manufactured in this way will be described.
(Method for evaluating the structure of polycrystalline ceramics)
First, a method for evaluating the structure of polycrystalline ceramic will be described.
The tip surfaces 50 of the bonding capillaries 110 and 110a are finished to have a mirror surface without scratches. The mirror finish can be performed using, for example, a diamond wrap method. Then, the mirror-finished tip surface 50 is thermally etched. Thermal etching can be performed at a temperature of 1300 ° C. or higher, for example.
次に、サーマルエッチングした先端面５０を走査型電子顕微鏡（SEM；Scanning Electron Microscope）を用いて撮影し、多結晶セラミックスの組織評価を行う。
例えば、以下の手順により多結晶セラミックスの組織評価を行うことができる。
まず、走査型電子顕微鏡（例えば、日立製作所、Ｓ−８００）を用い、加速電圧を１５ｋＶ、ワーキングディスタンスを１５ｍｍ、倍率を１５０００倍として、サーマルエッチングした先端面５０を撮影する。
Next, the thermally etched front end surface 50 is photographed using a scanning electron microscope (SEM), and the structure of the polycrystalline ceramic is evaluated.
For example, the structure of a polycrystalline ceramic can be evaluated by the following procedure.
First, using a scanning electron microscope (for example, Hitachi, S-800), the tip surface 50 subjected to thermal etching is photographed with an acceleration voltage of 15 kV, a working distance of 15 mm, and a magnification of 15000 times.
次に、撮像された画像を印刷し、粒界に線を引く。
粒界に線を引く際には、例えば、黒ボールペン（例えば、ペン先太さ０．５ｍｍ）を用いることができる。
Next, the captured image is printed and a line is drawn on the grain boundary.
When drawing a line at the grain boundary, for example, a black ballpoint pen (for example, a pen tip thickness of 0.5 mm) can be used.
次に、画像解析ソフトウェアを用いて粒界に線を引いた画像を解析する。
例えば、粒界に線を引いた画像をグレースケール設定にてスキャナーで読み込み、画像解析ソフトウェアを用いて画像を解析することができる。
画像解析ソフトウェアは、例えば、Ｗｉｎ−ＲＯＯＦＶｅｒ６．５（三谷商事）とすることができる。
Next, an image with lines drawn on the grain boundaries is analyzed using image analysis software.
For example, an image obtained by drawing a line at the grain boundary can be read by a scanner with a gray scale setting, and the image can be analyzed using image analysis software.
The image analysis software can be, for example, Win-ROOF Ver6.5 (Mitani Corporation).
Ｗｉｎ−ＲＯＯＦＶｅｒ６．５を用いた画像解析は、以下のようにすることができる。 評価範囲は、例えば、６μm×６μmの領域を６箇所とすることができる。
スキャナーで読み込んだ画像をモノクロ化し、単色閾値３０〜１２０の範囲内で二値化する。
そして、Ｗｉｎ−ＲＯＯＦＶｅｒ６．５のコマンドにある「細線化」を実施し、粒界に引いた線を最小化した後、酸化アルミニウムの結晶粒子の粒子径、および酸化アルミニウムの結晶粒子の平均粒子径を算出する。なお、酸化アルミニウムの結晶粒子の粒子径を算出する際には、評価範囲の線上にかかる結晶粒子については、評価対象から除外する。
Image analysis using Win-ROOF Ver6.5 can be performed as follows. For example, the evaluation range may be six regions of 6 μm × 6 μm.
The image read by the scanner is converted to black and white and binarized within the range of the single color threshold 30 to 120.
Then, after performing “thinning” in the command of Win-ROOF Ver6.5 and minimizing the line drawn to the grain boundary, the particle diameter of the aluminum oxide crystal particles and the average particle diameter of the aluminum oxide crystal particles Is calculated. When calculating the particle diameter of the aluminum oxide crystal particles, the crystal particles on the evaluation range line are excluded from the evaluation target.
この場合、酸化アルミニウムの結晶粒子の粒子径は、Ｗｉｎ−ＲＯＯＦＶｅｒ６．５の「円相当径」により算出することができる。
そして、酸化アルミニウムの結晶粒子の平均粒子径は、算出された複数の円相当径の相加平均を算出することで求めることができる。
In this case, the particle diameter of the aluminum oxide crystal particles can be calculated by the “equivalent circle diameter” of Win-ROOF Ver 6.5.
The average particle diameter of the aluminum oxide crystal particles can be obtained by calculating an arithmetic average of a plurality of calculated equivalent circle diameters.
また、酸化アルミニウムの結晶粒子の粒子径の分布の標準偏差は、以下の式により算出することができる。
なお、σは標準偏差、ｎはサンプル数、Ｘｉ（μｍ）は酸化アルミニウムの結晶粒子の粒子径、Ｘ（μｍ）は酸化アルミニウムの結晶粒子の平均粒子径である。
さらに、酸化アルミニウムの結晶粒子の粒子径の分布の変動係数は、以下の式により算出することができる。
Σ is the standard deviation, n is the number of samples, Xi (μm) is the particle diameter of the aluminum oxide crystal particles, and X (μm) is the average particle diameter of the aluminum oxide crystal particles.
Furthermore, the coefficient of variation of the particle size distribution of the aluminum oxide crystal particles can be calculated by the following equation.
（ポアの評価方法）
次に、ポアの評価方法について説明する。
図７は、レーザー顕微鏡を用いたポアの評価結果の一例を例示する写真図である。
ボンディングキャピラリ１１０、１１０ａの円筒部１１を傷のない鏡面に仕上げる。鏡面仕上げは、例えば、ダイヤモンドラップ法を用いて行うことができる。
次に、鏡面に仕上げた円筒部１１をレーザー顕微鏡（例えば、オリンパス、ＯＬＳ４０００）を用いて観察し、ポアの評価を行う。
(Pore evaluation method)
Next, a pore evaluation method will be described.
FIG. 7 is a photographic diagram illustrating an example of pore evaluation results using a laser microscope.
The cylindrical portion 11 of the bonding capillaries 110 and 110a is finished to a mirror surface without scratches. The mirror finish can be performed using, for example, a diamond wrap method.
Next, the cylindrical part 11 finished to a mirror surface is observed using a laser microscope (for example, Olympus, OLS4000), and pores are evaluated.
レーザー顕微鏡を用いた観察では、例えば、対物レンズの倍率を２０倍、ズーム倍率を１倍、１視野を０．６５ｍｍ×０．６５ｍｍとし８視野を評価範囲とすることができる。そして、ポアがあった場合には、対物レンズの倍率を１００倍、ズーム倍率を４倍としてポアを観察するとともに、ポアの長さを測定することができる。
レーザ顕微鏡を用いた観察を行ったときの写真図は、図７に表した通りである。図７に表したように、ポア部１５は、周囲と異なる色で観察され、小さな点として観察される。
In observation using a laser microscope, for example, the magnification of the objective lens is 20 times, the zoom magnification is 1 time, 1 field of view is 0.65 mm × 0.65 mm, and 8 fields of view can be set as the evaluation range. When there is a pore, it is possible to observe the pore with the magnification of the objective lens being 100 times and the zoom magnification being 4 times, and to measure the length of the pore.
A photograph when observation using a laser microscope is performed is as shown in FIG. As shown in FIG. 7, the pore portion 15 is observed in a color different from the surroundings and is observed as a small point.
ポアの長さの測定においては、最大長さをそのポアの径とした。
ここで、本発明者らの得た知見によれば、径が３μm以上のポアと耐磨耗性との間には相関関係が見られた。
そのため、径が３μm以上のポアは、すべて径が３μmのポアとみなし、径が３μm以上のポアの数を数えて以下の式によりポアの占有率を求めることにした。
また、径が３μｍ以上のポアの数を数え、以下の式により１ｍｍ２当たりにおける径が３μｍ以上のポアの数を求める。
Here, according to the knowledge obtained by the present inventors, there was a correlation between pores having a diameter of 3 μm or more and wear resistance.
For this reason, all pores with a diameter of 3 μm or more are regarded as pores with a diameter of 3 μm, and the number of pores with a diameter of 3 μm or more is counted to obtain the pore occupancy rate by the following formula.
Further, the number of pores having a diameter of 3 μm or more is counted, and the number of pores having a diameter of 3 μm or more per 1 mm 2 is obtained by the following formula.
（ビッカース硬度の評価方法）
次に、ビッカース硬度の評価方法について説明する。
ボンディングキャピラリ１１０、１１０ａの先端部を傷のない鏡面に仕上げる。ボンディングキャピラリ１１０、１１０ａの先端部とは、先端面５０から軸に沿って円筒部１１の方向へ移動した部分であって、先端面５０から３００μｍ以上、５００μｍ以下の範囲の部分である。つまり、ビッカース硬度の評価については、先端面５０から軸に沿って円筒部１１の方向へ移動した部分であって、先端面５０から３００μｍ以上、５００μｍ以下の範囲の部分を切断した面において行う。鏡面仕上げは、例えば、ダイヤモンドラップ法を用いて行うことができる。
ビッカース硬度は、ＪＩＳ Ｒ１６１０に基づき測定する。
この際、測定点の数は１０箇所とした。ビッカース硬度の測定には、例えば、アカシ製のＭＶＫ−Ｅを使用した。
(Vickers hardness evaluation method)
Next, the evaluation method of Vickers hardness is demonstrated.
The tip ends of the bonding capillaries 110 and 110a are finished to have a mirror surface without scratches. The tip portions of the bonding capillaries 110 and 110a are portions that are moved from the tip surface 50 along the axis toward the cylindrical portion 11, and are portions in the range of 300 μm or more and 500 μm or less from the tip surface 50. In other words, the evaluation of the Vickers hardness is performed on a surface that is moved from the front end surface 50 in the direction of the cylindrical portion 11 along the axis, and is a surface obtained by cutting a portion in the range of 300 μm to 500 μm from the front end surface 50. The mirror finish can be performed using, for example, a diamond wrap method.
Vickers hardness is measured based on JIS R1610.
At this time, the number of measurement points was ten. For the measurement of Vickers hardness, for example, MVK-E manufactured by Akashi was used.
（組成分析の方法）
次に、組成分析について説明する。
酸化アルミニウムおよび酸化クロムの組成分析には、エネルギー分散型Ｘ線分析装置（例えば、株式会社島津製作所、ＥＤＸ−７００）を使用することができる。また、周期表の第２族、第３族、および第４族に属する元素の酸化物の分析には、誘導結合プラズマ発光分光分析装置（例えば、株式会社堀場製作所、ＵＬＴＩＭＡ２）を使用することができる。
(Method of composition analysis)
Next, composition analysis will be described.
For composition analysis of aluminum oxide and chromium oxide, an energy dispersive X-ray analyzer (for example, Shimadzu Corporation, EDX-700) can be used. The second group of the periodic table, Group 3, and the analysis of the oxides of the elements belonging to Group 4, inductively coupled plasma emission spectrometer (e.g., Horiba Ltd., ULTIMA2) be used it can.
（耐磨耗性の評価方法）
ボンディングキャピラリ１１０、１１０ａをワイヤボンディング装置（例えば、新川、ＵＴＣ−３０００）に取り付け、超音波を印加した状態でリードフレームに擦りつけて、加速磨耗試験を行った。
この際、超音波出力を２５０、超音波印加時間を２１ｍｓｅｃとした。
(Abrasion resistance evaluation method)
Bonding capillaries 110 and 110a were attached to a wire bonding apparatus (for example, Shinkawa, UTC-3000), and rubbed against a lead frame in a state where an ultrasonic wave was applied to perform an accelerated wear test.
At this time, the ultrasonic output was 250 and the ultrasonic application time was 21 msec.
図８は、耐磨耗性の評価を説明する模式的断面図である。
図８中の破線の位置は、加速磨耗試験後の先端面５０の位置を表している。
初期状態における面取り部１３ｃの開口寸法Ｌと、加速磨耗試験後における面取り部１３ｃの開口寸法Ｌ’と、を測定し、耐磨耗性を以下の式を用いて求めることで耐磨耗性の評価を行った。
なお、開口寸法Ｌと開口寸法Ｌ’の測定にはデジタルマイクロスコープ（例えば、ＫＥＹＥＮＣＥ、ＶＷ−６０００）を用いた。
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view for explaining the evaluation of wear resistance.
The position of the broken line in FIG. 8 represents the position of the tip surface 50 after the accelerated wear test.
The opening dimension L of the chamfered part 13c in the initial state and the opening dimension L ′ of the chamfered part 13c after the accelerated wear test are measured, and the wear resistance is obtained by calculating the wear resistance using the following formula. Evaluation was performed.
A digital microscope (for example, KEYENCE, VW-6000) was used to measure the opening dimension L and the opening dimension L ′.
耐摩耗性の評価結果を表１〜表３に示す。
表１に表したように、実施例１〜４および比較例１、２について、ポアおよび耐摩耗性の評価を実施した。実施例１〜４および比較例１、２において、酸化アルミニウムの割合は、９７．４６ｗｔ％以上である。実施例１〜４および比較例１、２では、酸化マグネシウム、二酸化ジルコニウム、および酸化イットリウムの少なくともいずれかが金属酸化物として選択されている。金属酸化物の割合は、１００ｐｐｍ以上、４００ｐｐｍ以下である。実施例１〜４および比較例１、２では、酸化クロムが添加されている。酸化クロムの割合は、０．５ｗｔ％以上、２．５ｗｔ％以下である。
Tables 1 to 3 show the evaluation results of the wear resistance.
As shown in Table 1, pores and wear resistance were evaluated for Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2. In Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2, the ratio of aluminum oxide is 97.46 wt% or more. In Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2, at least one of magnesium oxide, zirconium dioxide, and yttrium oxide is selected as the metal oxide. The ratio of the metal oxide is 100 ppm or more and 400 ppm or less. In Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2, chromium oxide is added. The ratio of chromium oxide is 0.5 wt% or more and 2.5 wt% or less.
表１から分かるように、ポアの占有率が９０ｐｐｍ以下である場合に、ボンディングキャピラリの耐磨耗性を向上させることができる。耐磨耗性をより向上させるために、ポアの占有率が５２ｐｐｍ以下であることがより好ましく、ポアの占有率が２２ｐｐｍ以下であることがさらに好ましい。 As can be seen from Table 1, when the pore occupancy is 90 ppm or less, the wear resistance of the bonding capillary can be improved. In order to further improve the wear resistance, the occupation ratio of the pores is more preferably 52 ppm or less, and the occupation ratio of the pores is further preferably 22 ppm or less.
表１から分かるように、単位面積当たりの３μｍ以上のポア数が１３個／ｍｍ２以下である場合に、ボンディングキャピラリの耐磨耗性を向上させることができる。耐磨耗性をより向上させるために、単位面積当たりの３μｍ以上のポア数が７個／ｍｍ２以下であることがより好ましく、単位面積当たりの３μｍ以上のポア数が３個／ｍｍ２以下であることがさらに好ましい。 As can be seen from Table 1, when the number of pores of 3 μm or more per unit area is 13 / mm 2 or less, the wear resistance of the bonding capillary can be improved. In order to further improve the wear resistance, the number of pores of 3 μm or more per unit area is more preferably 7 pieces / mm 2 or less, and the number of pores of 3 μm or more per unit area is 3 pieces / mm 2 or less. More preferably.
なお、本願明細書において、酸化アルミニウム、金属酸化物、および酸化クロムの「割合」とは、ボンディングキャピラリが製造された後の状態において、蛍光Ｘ線分析装置や誘導結合プラズマ発光分光分析装置を用いて測定される酸化アルミニウム、金属酸化物、および酸化クロムのそれぞれの割合（ｗｔ％またはｐｐｍ）をいう。 In the present specification, the “ratio” of aluminum oxide, metal oxide, and chromium oxide means that a fluorescent X-ray analyzer or an inductively coupled plasma emission spectrometer is used after the bonding capillary is manufactured. The ratio (wt% or ppm) of aluminum oxide, metal oxide, and chromium oxide is measured.
表２に表したように、実施例５〜８および比較例３について、酸化アルミニウムの結晶粒子の平均粒子径、酸化アルミニウムの結晶粒子の平均粒子径の分布の標準偏差、酸化アルミニウムの結晶粒子の粒子径の分布の変動係数、および耐摩耗性の評価を実施した。実施例５〜８および比較例３において、酸化アルミニウムの割合は、９７．４６ｗｔ％以上である。実施例５〜８および比較例３では、酸化マグネシウム、二酸化ジルコニウム、および酸化イットリウムの少なくともいずれかが金属酸化物として選択されている。金属酸化物の割合は、１００ｐｐｍ以上、４００ｐｐｍ以下である。実施例５〜８および比較例３では、酸化クロムが添加されている。酸化クロムの割合は、０．５ｗｔ％以上、２．５ｗｔ％以下である。
As shown in Table 2, for Examples 5 to 8 and Comparative Example 3, the average particle size of the aluminum oxide crystal particles, the standard deviation of the average particle size distribution of the aluminum oxide crystal particles, the aluminum oxide crystal particles The coefficient of variation of particle size distribution and wear resistance were evaluated. In Examples 5 to 8 and Comparative Example 3, the proportion of aluminum oxide is 97.46 wt% or more. In Examples 5 to 8 and Comparative Example 3, at least one of magnesium oxide, zirconium dioxide, and yttrium oxide is selected as the metal oxide. The ratio of the metal oxide is 100 ppm or more and 400 ppm or less. In Examples 5 to 8 and Comparative Example 3, chromium oxide is added. The ratio of chromium oxide is 0.5 wt% or more and 2.5 wt% or less.
表２から分かるように、酸化アルミニウムの結晶粒子の平均粒子径が０．６８μｍ以下である場合に、ボンディングキャピラリの耐磨耗性を向上させることができる。耐磨耗性をより向上させるために、酸化アルミニウムの結晶粒子の平均粒子径が０．４２μｍ以下であることがより好ましく、酸化アルミニウムの結晶粒子の平均粒子径が０．３５μｍ以下であることがさらに好ましい。 As can be seen from Table 2, the wear resistance of the bonding capillary can be improved when the average particle diameter of the aluminum oxide crystal particles is 0.68 μm or less. In order to further improve the wear resistance, the average particle diameter of the aluminum oxide crystal particles is more preferably 0.42 μm or less, and the average particle diameter of the aluminum oxide crystal particles is preferably 0.35 μm or less. Further preferred.
表２から分かるように、酸化アルミニウムの結晶粒子の粒子径の分布の変動係数が０．４９以下である場合に、ボンディングキャピラリの耐磨耗性を向上させることができる。耐磨耗性をより向上させるために、酸化アルミニウムの結晶粒子の粒子径の分布の変動係数が０．４５以下であることがより好ましく、酸化アルミニウムの結晶粒子の粒子径の分布の変動係数が０．４０以下であることがさらに好ましい。 As can be seen from Table 2, the wear resistance of the bonding capillary can be improved when the coefficient of variation in the particle size distribution of the aluminum oxide crystal particles is 0.49 or less. In order to further improve the wear resistance, the variation coefficient of the particle size distribution of the aluminum oxide crystal particles is more preferably 0.45 or less, and the variation coefficient of the particle size distribution of the aluminum oxide crystal particles is More preferably, it is 0.40 or less.
なお、実施例５〜８において、ポアの占有率は６７ｐｐｍ以下であり、単位面積当たりの３μｍ以上のポア数は１０個／ｍｍ２以下である。比較例３において、ポアの占有率は２１３ｐｐｍであり、単位面積当たりの３μｍ以上のポア数は３０個／ｍｍ２である。 In Examples 5 to 8, the pore occupation ratio is 67 ppm or less, and the number of pores of 3 μm or more per unit area is 10 / mm 2 or less. In Comparative Example 3, the occupation ratio of pores is 213 ppm, and the number of pores of 3 μm or more per unit area is 30 / mm 2 .
表３に表したように、実施例９〜１３および比較例４、５について、ビッカース硬度および耐摩耗性の評価を実施した。
As shown in Table 3, Vickers hardness and abrasion resistance were evaluated for Examples 9 to 13 and Comparative Examples 4 and 5.
表３から分かるように、ビッカース硬度が２０９３ＨＶである場合に、ボンディングキャピラリの耐磨耗性を向上させることができる。耐磨耗性をより向上させるために、ビッカース硬度が２１２１ＨＶ以上であることがより好ましく、ビッカース硬度が２１６３ＨＶ以上であることがさらに好ましい。 As can be seen from Table 3, when the Vickers hardness is 2093 HV, the wear resistance of the bonding capillary can be improved. In order to further improve the wear resistance, the Vickers hardness is more preferably 2121HV or more, and further preferably the Vickers hardness is 2163HV or more.
表３から分かるように、酸化アルミニウムの割合が９６．９４ｗｔ％以上である場合に、ボンディングキャピラリの耐磨耗性を向上させることができる。耐磨耗性をより向上させるために、酸化アルミニウムの割合が９８．９８ｗｔ％以上であることがより好ましい。 As can be seen from Table 3, the wear resistance of the bonding capillary can be improved when the proportion of aluminum oxide is 96.94 wt% or more. In order to further improve the wear resistance, the aluminum oxide ratio is more preferably 98.98 wt% or more.
表３から分かるように、酸化マグネシウムの割合が５０ｐｐｍ以上、６００ｐｐｍ以下である場合に、ボンディングキャピラリの耐磨耗性を向上させることができる。耐磨耗性をより向上させるために、酸化マグネシウムの割合が５０ｐｐｍ以上、２００ｐｐｍ以下であることがより好ましい。
金属酸化物は、酸化マグネシウムに限定されず、周期表の第３族のイットリアの酸化物（酸化イットリウム）でもよく、周期表の第４族のジルコニウムの酸化物（二酸化ジルコニウム）でもよい。この場合でも、ボンディングキャピラリの耐磨耗性を向上させることができる。また、金属酸化物は、酸化マグネシウム、酸化イットリウム、および二酸化ジルコニウムに限定されず、これらと同等の効果を期待できる周期表の第２族、第３族、および第４族に属する他の金属元素の酸化物であってもよい。
As can be seen from Table 3, when the proportion of magnesium oxide is 50 ppm or more and 600 ppm or less, the wear resistance of the bonding capillary can be improved. In order to further improve the wear resistance, the proportion of magnesium oxide is more preferably 50 ppm or more and 200 ppm or less.
The metal oxide is not limited to magnesium oxide, and may be a yttria group 3 oxide (yttrium oxide) in the periodic table or a group 4 zirconium oxide (zirconium dioxide) in the periodic table. Even in this case, the wear resistance of the bonding capillary can be improved. The metal oxides are magnesium oxide, yttrium oxide, and not limited to zirconium dioxide, Group 2 of the periodic table can be expected the same effect as these, Group III, and other metal elements belonging to Group 4 The oxide of may be sufficient.
表３から分かるように、酸化クロムの割合が０．１ｗｔ％以上、３．０ｗｔ％以下である場合に、ボンディングキャピラリの耐磨耗性を向上させることができる。耐磨耗性をより向上させるために、酸化クロムの割合が０．１ｗｔ％以上、２．０ｗｔ％以下であることがより好ましく、酸化クロムの割合が０．１ｗｔ％以上、１．０ｗｔ％以下であることがさらに好ましい。 As can be seen from Table 3, when the chromium oxide ratio is 0.1 wt% or more and 3.0 wt% or less, the wear resistance of the bonding capillary can be improved. In order to further improve the wear resistance, the chromium oxide ratio is more preferably 0.1 wt% or more and 2.0 wt% or less, and the chromium oxide ratio is 0.1 wt% or more and 1.0 wt% or less. More preferably.
なお、実施例９〜１３において、ポアの占有率は６７ｐｐｍ以下であり、単位面積当たりの３μｍ以上のポア数は１０個／ｍｍ２以下である。比較例４、５において、ポアの占有率は２４２ｐｐｍであり、単位面積当たりの３μｍ以上のポア数は３４個／ｍｍ２である。 In Examples 9 to 13, the pore occupation ratio is 67 ppm or less, and the number of pores of 3 μm or more per unit area is 10 / mm 2 or less. In Comparative Examples 4 and 5, the pore occupation ratio is 242 ppm, and the number of pores of 3 μm or more per unit area is 34 / mm 2 .
以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。
例えば、ボンディングキャピラリの形態、製造手順などは例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
The embodiment of the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to these descriptions. As long as the features of the present invention are provided, those skilled in the art appropriately modified the design of the above-described embodiments are also included in the scope of the present invention.
For example, the form of the bonding capillary, the manufacturing procedure, and the like are not limited to those illustrated, and can be changed as appropriate.
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。 Moreover, each element with which each embodiment mentioned above is provided can be combined as long as technically possible, and the combination of these is also included in the scope of the present invention as long as it includes the features of the present invention.
１０、１０ａ 本体部、 １１ 円筒部、 １１ｈ 孔、 １２ 円錐台部、 １３ ボトルネック部、 １３ｃ 面取り部、 ５０ 先端面、 １１０、１１０ａ ボンディングキャピラリ、 ２００、２１０ 結晶粒子、 ２２０ クラスター、 ２５０ リード 10, 10a body portion, 11 cylindrical portion, 11h hole, 12 truncated cone portion, 13 bottle neck portion, 13c chamfered portion, 50 tip surface, 110, 110a bonding capillary, 200, 210 crystal particle, 220 cluster, 250 lead
Claims (13)
前記多結晶セラミックスの中における前記酸化物の割合は、５０ｐｐｍ以上、６００ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載のボンディングキャピラリ。 The polycrystalline ceramic comprises the Group 2, Group 3, and an oxide of at least one metal element selected from Group 4,
The bonding capillary according to claim 1, wherein a ratio of the oxide in the polycrystalline ceramic is 50 ppm or more and 600 ppm or less.
前記多結晶セラミックスの中における前記酸化物の割合は、５０ｐｐｍ以上、２００ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載のボンディングキャピラリ。 The polycrystalline ceramic comprises the Group 2, Group 3, and an oxide of at least one metal element selected from Group 4,
The bonding capillary according to claim 1, wherein a ratio of the oxide in the polycrystalline ceramic is 50 ppm or more and 200 ppm or less.
前記多結晶セラミックスの中における前記酸化クロムの割合は、０．１ｗｔ％以上、３．０ｗｔ％以下であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つに記載のボンディングキャピラリ。 The polycrystalline ceramic further includes chromium oxide,
12. The bonding capillary according to claim 1, wherein a ratio of the chromium oxide in the polycrystalline ceramic is 0.1 wt% or more and 3.0 wt% or less.
前記多結晶セラミックスの中における前記酸化クロムの割合は、０．１ｗｔ％以上、１．０ｗｔ％以下であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つに記載のボンディングキャピラリ。 The polycrystalline ceramic further includes chromium oxide,
12. The bonding capillary according to claim 1, wherein a ratio of the chromium oxide in the polycrystalline ceramic is 0.1 wt% or more and 1.0 wt% or less.
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| JP2015109318A (en) | 2015-06-11 |
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