JP6632728B2 - 銀合金化銅ワイヤ - Google Patents

Description

本発明は、特定の重量比で銅および銀を含むコアを含む８〜８０μｍ厚の銀合金化銅ワイヤに関する。本発明はさらにそのようなワイヤを製造する方法に関する。

電子およびマイクロエレクトロニクス用途におけるボンディングワイヤの使用はよく知られている最先端技術である。ボンディングワイヤは初めは金から作製されていたが、最近、銅、銅合金、銀および銀合金などの安価な材料が使用されている。

ワイヤ形状に関して、最も一般的なものは円形断面のボンディングワイヤおよび多かれ少なかれ矩形断面を有するボンディングリボンである。両方の種類のワイヤ形状は、それらが特定の用途に有用になるそれらの利点を有する。

本発明の目的は、ワイヤボンディング用途における使用に適した銀合金化銅ワイヤを提供することであり、その銀合金化銅ワイヤは特に耐腐食性およびボンディング性能が改善されているが、また、例えば、優れた信頼性性能、超微細ピッチ要件を満たす改善されたボンディングボール形状、改善された２番目のボンドウインドウ、改善されたループ性能、延長されたフロアライフなどを含む、ワイヤボンディング用途に関して関係のある全体のバランスの良い範囲の特性も示す。

前記目的の解決策に対する寄与はカテゴリーを形成する請求項の主題によって提供される。カテゴリーを形成する請求項の従属請求項は本発明の好ましい実施形態を表し、その主題もまた、上述の目的を解決することに寄与する。

第１の態様において、本発明は、ワイヤコア（本明細書以下において省略して「コア」とも呼ぶ）を含むか、またはさらにワイヤコアからなる銀合金化銅ワイヤであって、ワイヤコア自体は、
（ａ）０．３〜０．７ｗｔ％（重量％、重量による％）、好ましくは０．５ｗｔ％の量の銀と、
（ｂ）９９．２５〜９９．７ｗｔ％、好ましくは９９．４５〜９９．５ｗｔ％またはさらにより好ましくは９９．４９〜９９．５ｗｔ％の範囲の量の銅と、
（ｃ）０〜５００ｗｔ．ｐｐｍ（重量ｐｐｍ、重量によるｐｐｍ）、好ましくは０〜１００ｗｔ．ｐｐｍのさらなる成分（銀および銅以外の成分）と
からなり、ｗｔ％およびｗｔ．ｐｐｍの全ての量はコアの総重量に基づく、銀合金化銅ワイヤに関する。

以下の表は銀合金化銅ワイヤコアの組成の種々の実施形態をまとめている：

銀合金化銅ワイヤは好ましくはマイクロエレクトロニクスにおけるボンディングのためのボンディングワイヤである。銀合金化銅ワイヤは好ましくは一体の物体である。多くの形状が知られており、本発明の銀合金化銅ワイヤに有用であるように見える。本発明に関して、「ボンディングワイヤ」という用語は、全ての断面の形状および全ての通常のワイヤ直径を含むが、円形断面および薄い直径を有するボンディングワイヤが好ましい。平均断面積は、例えば５０〜５０２４μｍ^２または好ましくは１１０〜２４００μｍ^２の範囲であり、したがって好ましい円形断面の場合、平均直径は、例えば８〜８０μｍまたは好ましくは１２〜５５μｍの範囲である。

ワイヤまたはワイヤコアの平均直径、または簡略化して述べると、直径は、「サイジング方法」によって得られ得る。この方法によれば、規定の長さについての銀合金化銅ワイヤの物理的重量が決定される。この重量に基づいて、ワイヤまたはワイヤコアの直径がワイヤ材料の密度を使用して算出される。直径は特定のワイヤの５つの切断部の５つの測定値の算術平均として算出される。

上述に沿って、ワイヤコアは上記に開示した割合の比で（ａ）銀および（ｂ）銅を含む。しかしながら、本発明の銀合金化銅ワイヤのコアは、（ｃ）０〜５００ｗｔ．ｐｐｍ、好ましくは０〜１００ｗｔ．ｐｐｍの総量でさらなる成分を含んでもよい。本発明の文脈において、さらなる成分は、しばしば、「不可避の不純物」とも称され、使用される原材料に存在する不純物に由来するか、またはワイヤ製造プロセスからの少量の化学元素および／または化合物である。すなわち、（ｃ）種のさらなる成分の存在は、例えば、銀および／または銅に存在する不純物に由来し得る。このようなさらなる成分の例は、Ａｕ、Ｐ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｃｅ、Ｍｇ、Ｌａ、Ａｌ、Ｂ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｓなどである。０〜５００ｗｔ．ｐｐｍまたはさらに０〜１００ｗｔ．ｐｐｍの少ない総量のさらなる成分（ｃ）はワイヤ特性の良好な再現性を確実にする。コアに存在するさらなる成分（ｃ）は、通常、別に加えられない。

一実施形態において、本発明の銀合金化銅ワイヤのコアは、各々１５ｗｔ．ｐｐｍ未満の量の以下のさらなる成分（ｃ）を含む：Ａｕ、Ｐ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｃｅ、Ｍｇ、Ｌａ、Ａｌ、Ｂ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｓ。

本文脈における銀合金化銅ワイヤのコアはバルク材料の均質領域と定義される。任意のバルク材料はある程度異なる特性を示し得る表面領域を常に有するので、ワイヤのコアの特性はバルク材料の均質領域の特性と理解される。バルク材料領域の表面は、形態、組成（例えば塩素および／または酸素含有量）および他の特徴に関して異なり得る。表面はワイヤコアの外面であってもよく、そのような実施形態において、本発明の銀合金化銅ワイヤはワイヤコアからなる。代替において、表面は、ワイヤコアと、ワイヤコアに重ね合わされたコーティング層との間の界面領域であってもよい。

本発明の文脈において「重ね合わされた」という用語は、第２の部材、例えばコーティング層に対する第１の部材、例えばワイヤコアの相対位置を示すために使用される。「重ね合わされた」は、中間層などのさらなる物品が、必要ではないが、第１の部材と第２の部材との間に配置されてもよいことを特徴とする。好ましくは、第２の部材は、例えば、各々第１の部材の全面に対して、少なくとも３０％、５０％、７０％または少なくとも９０％、第１の部材上に少なくとも部分的に重ね合わされる。より好ましくは、第２の部材は第１の部材上に完全に重ね合わされる。

本発明の文脈において「中間層」という用語は、そのコアと、その上に重ね合わされたコーティング層との間の銀合金化銅ワイヤの領域を指す。この領域において、コアとコーティング層の両方の材料の組み合わせが存在する。

本発明の文脈において「厚さ」という用語は、コアの長手方向軸に対して垂直方向における層のサイズを定義するために使用され、その層はコアの表面上に少なくとも部分的に重ね合わされる。

一実施形態において、コアは表面を有し、コーティング層はコアの表面上に重ね合わされる。

一実施形態において、コーティング層の質量は５ｗｔ％以下、好ましくは２ｗｔ％以下であり、各々はコアの総質量に対してである。コーティング層が存在する場合、それはしばしば、０．１ｗｔ％以上、または０．５％以上の最小質量を有し、各々はコアの総質量に対してである。少量の材料をコーティング層として塗布することにより、ワイヤのコアの材料によって規定される特徴が保存される。他方で、コーティング層は、環境に対して不活性、耐腐食性、改善されたボンディング性などの、ワイヤ表面に特定の特徴を与える。例えば、コーティング層の厚さは、直径１８μｍのワイヤで２０〜１２０ｎｍの範囲である。２５μｍの直径を有するワイヤに関して、コーティング層は例えば３０〜１５０ｎｍの範囲の厚さを有してもよい。

一実施形態において、コーティング層は貴金属元素から作製され得る。コーティング層は前記貴金属元素の１つの単層であってもよい。別の実施形態において、コーティング層は複数の重ね合わせられた隣接する副層から構成される多層であってもよく、各々の副層は異なる貴金属元素から作製される。コアにこのような貴金属元素を堆積させる一般的な技術は、電気めっきおよび化学めっきなどのめっき、スパッタリング、イオンめっき、真空蒸着および物理蒸着などの気相からの材料の堆積、ならびに金属からの材料の堆積である。

一実施形態において、本発明の銀合金化銅ワイヤまたはそのコアは、以下の固有特性（以下に記載される「試験法Ａ」を参照のこと）：
（ｉ）平均ワイヤ粒径（平均粒径）が、長手方向（ワイヤコアの長手方向）において測定して４．０μｍ未満、例えば２〜３μｍの範囲である、
（ｉｉ）長手方向において測定した平均粒径とワイヤコアの直径の比が０．０５〜０．２５、好ましくは０．１〜０．２０の範囲である、
（ｉｉｉ）長手方向において測定した平均粒径の標準偏差（ＲＳＤ）の、コアの平均粒径に対する比が０．３未満、例えば０．１〜０．２の範囲である、
のうちの少なくとも１つによって特徴付けられる。

「固有特性」という用語はワイヤコアに関して本明細書に使用される。固有特性はワイヤコア自体が（他の要因と独立して）有する特性を意味する。固有特性と対照的に外因性特性は測定法および／または利用される測定条件のような他の要因とのワイヤコアの関係に依存する。

別の態様において、本発明はまた、上記に開示した実施形態のいずれかにおける銀合金化銅ワイヤを製造する方法に関する。その方法は、
（１）前駆体部材を提供するステップであって、前記前駆体部材は、
（ａ）０．３〜０．７ｗｔ％、好ましくは０．５ｗｔ％の量の銀、
（ｂ）９９．２５〜９９．７ｗｔ％、好ましくは９９．４５〜９９．５ｗｔ％またはさらにより好ましくは９９．４９〜９９．５ｗｔ％の範囲の量の銅、および
（ｃ）０〜５００ｗｔ．ｐｐｍ、好ましくは０〜１００ｗｔ．ｐｐｍのさらなる成分
からなり、ｗｔ％およびｗｔ．ｐｐｍの全ての量は前駆体部材の総重量に基づく、ステップと、
（２）ワイヤコアの所望の最終直径が得られるまで、ワイヤ前駆体を形成するように前駆体部材を延伸するステップと、
（３）０．１〜３秒の範囲の曝露時間、６００〜６８０℃の範囲の炉設定温度にて、ステップ（２）の完了後に得られたワイヤ前駆体を最終的にストランドアニーリングして銀合金化銅ワイヤを形成するステップと
を少なくとも含む。

「ストランドアニーリング」という用語が本明細書に使用される。それは高い再現性でワイヤの迅速な製造を可能にする連続プロセスである。ストランドアニーリングとは、アニーリングされる延伸したワイヤ前駆体部材またはワイヤ前駆体がアニーリング炉を通って移動し、アニーリング炉を出た後にリールに巻き取られながらアニーリングが動的に行われることを意味する。

「炉設定温度」という用語が本明細書に使用される。それは、アニーリング炉の温度調節器において調節される温度を意味する。ストランドアニーリングは典型的に管状アニーリング炉において実施される。

本開示は、前駆体部材、ワイヤ前駆体および銀合金化銅ワイヤを区別している。「前駆体部材」という用語は、ワイヤコアの所望の最終直径に到達していないそれらのワイヤの前段階のために使用され、一方で「ワイヤ前駆体」という用語は、所望の最終直径におけるワイヤの前段階のために使用される。ステップ（３）の完了後、すなわち所望の最終直径におけるワイヤ前駆体の最終ストランドアニーリング後、本発明の意味において銀合金化銅ワイヤが得られる。

ステップ（１）において提供されるような前駆体部材は、所望の量の銀で銅を合金化／ドープすることによって得られ得る。銅合金自体は、金属合金の当業者に公知の従来の方法によって、例えば、所望の割合で銅および銀を一緒に溶融することによって作製され得る。そうすることで、マスター合金を使用することが可能となる。例えば、溶融方法は誘導炉を使用して実施することができ、真空下または不活性ガス雰囲気下で作業することが好都合である。使用される材料は、例えば９９．９９ｗｔ．％およびそれ以上の純度グレードを有し得る。このように生成された溶融物は銅系前駆体部材の均質な部分を形成するように冷却され得る。典型的に、このような前駆体自体は、例えば２〜２５ｍｍの直径および例えば５〜１００ｍの長さを有するロッドの形態である。このようなロッドは、室温の適切な型において前記銅合金溶融物を鋳造し、続いて冷却し、凝固することによって作製することができる。

単層または多層の形態のコーティング層が、本発明の第１の態様の実施形態のいくつかについて開示されているように銀合金化銅ワイヤのコアに存在する場合、このコーティング層は好ましくは、まだ延伸されていなくてもよいか、最終的に延伸されていないか、またはさらに所望の最終直径まで完全に延伸されたワイヤ前駆体部材に塗布される。当業者は、ワイヤ前駆体を形成するためにコーティング層を有する前駆体部材を延伸した後、ワイヤの実施形態について開示された厚さのコーティング層を得るために前駆体部材上のこのようなコーティング層の厚さを算出する方法を知っている。既に上記に開示したように、銅合金表面上に実施形態による材料のコーティング層を形成するための多くの技術が知られている。好ましい技術は、電気めっきおよび化学めっきなどのめっき、スパッタリング、イオンめっき、真空蒸着および物理蒸着などの気相からの材料の堆積、ならびに溶融物からの材料の堆積である。

本発明の第１の態様の実施形態のいくつかについて開示されているようにワイヤコアに単層または多層として金属コーティングを重ね合わせるために、前駆体部材の所望の直径に到達すると、ステップ（２）を中断することが有益である。そのような直径は例えば８０〜２００μｍの範囲であってもよい。次いで単層または多層金属コーティングが、例えば１回以上の電気めっきステップによって塗布されてもよい。その後、ステップ（２）は、ワイヤコアの所望の最終直径が得られるまで継続される。

ステップ（２）において、前駆体部材は、ワイヤコアの所望の最終直径が得られるまでワイヤ前駆体を形成するように延伸される。ワイヤ前駆体を形成するために前駆体部材を延伸する技術は知られており、本発明に関して有用に見える。好ましい技術は、圧延、延伸加工、ダイ延伸などであり、それらの中でダイ延伸が特に好ましい。後者の場合、前駆体部材は、ワイヤコアの所望および最終直径に到達するまで数回のステップで延伸される。

ワイヤコアの所望および最終直径は８〜８０μｍの範囲、または好ましくは１２〜５５μｍの範囲であってもよい。そのようなワイヤダイ延伸プロセスは当業者に周知である。従来の炭化タングステンおよびダイヤモンド引抜ダイスが利用されてもよく、従来の引抜潤滑油が延伸をサポートするために利用されてもよい。

ステップ（２）は中間アニーリングのサブステップを含まないことが好ましい。

ステップ（３）において、ステップ（２）の完了後に得られた延伸されたワイヤ前駆体は最終的にストランドアニーリングされる。最終ストランドアニーリングは、例えば、０．１〜３秒の曝露時間、６００〜６８０℃の範囲の炉設定温度または好ましい実施形態において０．１〜１．５秒の曝露時間、６１０〜６５０℃の範囲の炉設定温度で実施される。例示的な実施形態において、最終ストランドアニーリングは、０．８５秒の曝露時間、６３０℃の炉設定温度で実施され得る。

最終ストランドアニーリングは典型的に、所与の長さの円筒管の形態および例えば１０〜６０メートル／分の範囲で選択され得る所与のアニーリング速度にて規定の温度プロファイルで従来のアニーリング炉を通して延伸されたワイヤ前駆体を引っ張ることによって実施される。その際に、アニーリング時間／炉温度パラメーターが規定され、設定され得る。

好ましい実施形態において、最終的にストランドアニーリングされた銀合金化銅ワイヤは、一実施形態において、１種以上の添加剤、例えば０．０１〜０．０７体積％の添加剤を含有してもよい水中でクエンチされる。水中のクエンチは、例えば浸漬または滴下による、ステップ（３）において実施された温度から室温までの最終的にストランドアニーリングされた銀合金化銅ワイヤの即座または急速、すなわち０．２〜０．６秒以内の冷却を意味する。

ステップ（３）の最終ストランドアニーリングは不活性または還元雰囲気において実施され得る。多くの種類の不活性雰囲気および還元雰囲気が当該分野において公知であり、アニーリング炉をパージするために使用される。公知の不活性雰囲気の中で、窒素またはアルゴンが好ましい。公知の還元雰囲気の中で、水素が好ましい例である。別の好ましい還元雰囲気は水素および窒素の混合物である。好ましい水素および窒素の混合物は、９０〜９８ｖｏｌ％の窒素、したがって２〜１０ｖｏｌ％の水素であり、ｖｏｌ％の合計は１００ｖｏｌ％である。好ましい窒素／水素の混合物は、９３／７、９５／５および９７／３ｖｏｌ％／ｖｏｌ％に相当し、各々は混合物の総体積に基づく。銀合金化銅ワイヤの表面の一部が空気の酸素による酸化に対して感受性がある場合、アニーリングにおいて還元雰囲気を適用することが特に好ましい。前記種類の不活性または還元ガスによるパージは、好ましくは、１０〜１２５分^−１の範囲、より好ましくは１５〜９０分^−１、最も好ましくは２０〜５０分^−１であるガス交換速度（＝ガス流速［リットル／分］：内部炉体積［リットル］）にて実施される。

前駆体部材材料の組成（完成した銀合金化銅ワイヤコアの組成と同じである）とステップ（３）の間に優勢であるアニーリングパラメーターの特有の組み合わせは、上記に開示した固有特性の少なくとも１つを示す本発明のワイヤを得るのに必須であると考えられる。最終ストランドアニーリングステップの温度／時間条件により、銀合金化銅ワイヤコアの固有特性を達成または調整することが可能となる。裸銅ワイヤと比較して本発明の銀合金化銅ワイヤの良好な全体の性能は、その組成および最終ストランドアニーリング条件の結果であり、両方の特徴は一緒に固有特性（ｉ）〜（ｉｉｉ）として表される特定の粒状構造を生じる。前記特定の粒状構造は良好な性能パラメーターの原因となる。粒状構造は、特により小さな平均粒径およびより小さな粒径分布によって裸銅ワイヤのものと異なる。

ステップ（３）の完了後、本発明の銀合金化銅ワイヤが完成する。その特性から十分に利益を得るように、それをワイヤボンディング用途に即座に、すなわち遅延せずに、例えばステップ（３）の完了後、その１０日以内のフロア時間で使用することが有益である。あるいは、銀合金化銅ワイヤの広いワイヤボンディングプロセスウインドウ特性を維持するため、および酸化または他の化学的攻撃を防ぐために、完成したワイヤは典型的に巻き取られ、ステップ（３）の完了後即座、すなわち遅延せずに、例えばステップ（３）の完了後、１〜５時間以内に真空密封され、次いでボンディングワイヤとしてのさらなる使用のために保存される。真空密封した状態での保存は６ヶ月を超えるべきではない。真空密封を開封した後、銀合金化銅ワイヤは１０日以内にワイヤボンディングのために使用されるべきである。

全てのステップ（１）〜（３）ならびにスプーリングおよび真空密封はクリーンルーム条件下（ＵＳ ＦＥＤ ＳＴＤ ２０９Ｅクリーンルーム基準、１ｋ基準）で実施されることが好ましい。

本発明の第３の態様は、本発明またはその実施形態の第２の態様に従う上記の開示した方法によって得られる銀合金化銅ワイヤである。前記銀合金化銅ワイヤは、ワイヤボンディング用途におけるボンディングワイヤとしての使用に十分に適していることが見出された。ワイヤボンディング技術は当業者に周知である。ワイヤボンディングの過程において、ボールボンド（１^ｓｔボンド）およびスティッチボンド（２^ｎｄボンド、ウェッジボンド）が形成されることが典型的である。ボンド形成の間、スクラブ振幅（典型的にμｍで測定される）の印加によって支持されるか、または超音波エネルギー（典型的にｍＡで測定される）の印加によって支持される特定の力（典型的にグラムで測定）が印加される。ワイヤボンディングプロセスにおいて、印加された力の上限値と下限値との差と、印加されたスクラブ振幅の上限値と下限値との差の数学的積または印加された力の上限値と下限値との差と、印加された超音波エネルギーの上限値と下限値との差の数学的積は、ワイヤボンディングプロセスウインドウを規定する：
（印加された力の上限値−印加された力の下限値）・（印加されたスクラブ振幅の上限値−印加されたスクラブ振幅の下限値）＝ワイヤボンディングプロセスウインドウ。
または
（印加された力の上限値−印加された力の下限値）・（印加された超音波エネルギーの上限値−印加された超音波エネルギーの下限値）＝ワイヤボンディングプロセスウインドウ。

ワイヤボンディングプロセスウインドウは、仕様を満たす、すなわちほんのいくつか挙げると、従来の引張試験、ボール剪断試験およびボール引張試験のような従来の試験に合格するワイヤボンドの形成を可能にする力／スクラブ振幅の組み合わせまたは力／超音波エネルギーの組み合わせの領域を規定する。

言い換えれば、１^ｓｔボンド（ボールボンド）プロセスウインドウ領域は、ボンディングに使用される力の上限値と下限値との差と、印加されるスクラブ振幅の上限値と下限値との差の積またはボンディングに使用される力の上限値と下限値との差と、印加される超音波エネルギーの上限値と下限値との差の積であり、得られたボンドは、特定のボール剪断試験の仕様、例えば０．００８５グラム／μｍ^２のボール剪断、ボンドパッド上での不着なしなどを満たさなければならず、一方で、２^ｎｄボンド（スティッチボンド）プロセスウインドウは、ボンディングに使用される力の上限値と下限値との差と、印加されるスクラブ振幅の上限値と下限値との差の積またはボンディングに使用される力の上限値と下限値との差と、印加される超音波エネルギーの上限値と下限値との差の積であり、得られたボンドは特定の引張試験の仕様、例えば２．５グラムの引張力、リード上での不着なしなどを満たさなければならない。

工業用途に関して、広いボンディングプロセス頑健性の理由で広いワイヤボンディングプロセスウインドウ（力（ｇ）対スクラブ振幅（μｍ）または力（ｇ）対超音波エネルギー（ｍＡ））を有することが望ましい。本発明のワイヤはかなり広いワイヤボンディングプロセスウインドウを示す。

以下の非限定的な実施例は本発明を例示する。これらの実施例は本発明の例示的な説明として役立ち、本発明または請求項の範囲を限定することを意図するものでは決してない。

試験方法Ａ〜Ｄ
全ての試験および測定は、Ｔ＝２０℃および相対湿度ＲＨ＝５０％にて行った。

Ａ．ライナーインターセプト法
最初にコールドマウントエポキシ樹脂を使用してワイヤを埋め込み、次いで標準的な金属組織学的技術によって研磨（断片化）した。ｍｕｌｔｉ−ｐｒｅｐ半自動式研磨装置を、試料を粉砕し、試料表面上の最小ひずみ変形で研磨するために低力および最適速度で使用した。最後に、研磨した試料を、塩化第二鉄を使用して化学的にエッチングして粒界を明らかにした。粒径を、ＡＳＴＭ Ｅ１１２−１２基準に従って１０００倍の倍率で光学顕微鏡下でライナーインターセプト法を使用して測定した。

Ｂ．ボール形状
ＥＦＯ（電気トーチ）（ＥＦＯ電流５０ｍＡ、ＥＦＯ時間１２０μｓ、９５／５ｖｏｌ％／ｖｏｌ％の窒素／水素ガス雰囲気下）を使用してＦＡＢ（フリーエアボール）を形成した。形成したＦＡＢを所定の高さ（２０３．２μｍの先端）から速度（６．４μｍ／ｓｅｃの接触速度）でボンディングパッドに降ろした。ボンディングパッドに接触すると、規定のボンディングパラメーター（１００ｇの結合力、９５ｍＡの超音波エネルギーおよび１５ｍｓの結合時間）のセットを考慮してＦＡＢを変形させ、ボンディングボールを形成した。ボールが形成した後、所定の高さ（１５２．４μｍのねじれ高さおよび２５４μｍのループ高さ）まで毛管上昇してループを形成した。ループが形成した後、毛細管はリードに降りてスティッチを形成した。スティッチが形成した後、毛細管上昇およびワイヤクランプを閉じてワイヤを切断して所定のテール長さ（２５４μｍのテール長さ伸長）を得た。各試料について、５つのボンディングワイヤを、１０００倍の倍率で顕微鏡を使用して光学的に検査した。評価：＋円形、０許容範囲、−花形。

オフセンターボール（ＯＣＢ）
方法Ｂに記載されるものと同じ方法を適用したが、ボールの円形を検査する代わりにボールの中心性を決定した。各試料について、５つのボンディングワイヤを光学的に検査した。評価：＋中心にある、０許容範囲、−中心を外れた。

Ｄ．耐腐食性：
連続鋳造８ｍｍロッドを１０ｍｍの長さに分割し、８５℃にて４日間、塩溶液中に浸し、脱イオン（ＤＩ）水および後でアセトンを使用して洗浄した。塩溶液はＤＩ水に溶解した２０ｗｔ％ＮａＣｌを含有した。ロッドの表面変色を、１０〜１００倍の倍率で低電力スコープ（Ｓｔｅｒｅｏｓｃｏｐｅ−ＳＺＸ１６）下で観察した。元の銅の淡紅色から暗黒色へと変化したロッド表面は、深刻なすきま腐食を示した。暗黒表面におけるＳＥＭ−ＥＤＸは、塩素、酸素および銅のピークを明らかにした。

評価：
−、１００％の鋳造ロッド表面が元の銅の淡紅色から暗黒色へと変化し、深刻なすきま腐食を示した
０、７０％未満の鋳造ロッド表面が元の銅の淡紅色から黒色へと変化し、すきま腐食を示した
＋、４０％未満の鋳造ロッド表面が元の銅の淡紅色から黒色へと変化し、軽度のすきま腐食を示した
＋＋、１０％未満の鋳造ロッド表面が元の銅の淡紅色から暗黒色へと変化し、深刻ではないすきま腐食またはすきま腐食の不在を示した。

実施例
各場合、少なくとも９９．９９％純度（「４Ｎ」）の銅（Ｃｕ）および合金化元素（銀（Ａｇ）またはニッケル（Ｎｉ）または金（Ａｕ）または白金（Ｐｔ）またはパラジウム（Ｐｄ））の量を、約１２００℃の真空炉において坩堝で溶融した。次いで８ｍｍロッドの形態のワイヤコア前駆体部材を溶融物から連続鋳造した。次いでワイヤコア前駆体部材を、数回の延伸ステップにおいて延伸して、１８±０．５μｍの指定の直径を有するワイヤコア前駆体を形成した。ワイヤコアの断片は本質的に円形であった。

０．８５秒の曝露時間、６３０℃の炉設定温度における１８μｍワイヤコア前駆体の最終ストランドアニーリングを実施し、続いてこのように得られたワイヤを、０．０５ｖｏｌ％の界面活性剤を含有する水中でクエンチした。ストランドアニーリングを、９５ｖｏｌ％の窒素：５ｖｏｌ％の水素パージガス混合物を使用して実施した。最後に、アニーリングしたワイヤを清浄な陽極酸化（めっき）アルミニウムスプール上でスプールし、真空包装し、保存した。

代替の手順において、１８μｍワイヤコア前駆体の最終ストランドアニーリングを、０．８５秒の曝露時間、５５０℃の炉設定温度にて実施した。全ての他の条件は同じで維持した。

別の代替の手順において、１８μｍワイヤコア前駆体の最終ストランドアニーリングを、０．８５秒の曝露時間、７００℃の炉設定温度にて実施した。全ての他の条件は同じで維持した。

これらの手順によって、合金化銅ワイヤのいくつかの試料１〜９（本発明および比較による）および４Ｎ純度の参照銅ワイヤ（Ｒｅｆ）を製造した。

表１は、本発明による異なるワイヤ、試料１〜９の組成を示す。

表２は、Ａｌ−０．５ｗｔ％Ｃｕボンドパッドにボンディングし、上記に開示した試験法に従って試験したワイヤ試料１〜９により得られた特定の試験結果を示す。全ての試験は１８μｍワイヤで実施した。

Claims (11)

1. ワイヤコアを含む銀合金化銅ワイヤであって、前記ワイヤコア自体は、
   （ａ）０．３〜０．７ｗｔ％の量の銀と、
   （ｂ）残部である銅および不可避不純物と
   からなり、ｗｔ％およびｗｔ．ｐｐｍの全ての量は前記コアの総重量に基づき、
   前記ワイヤコアが、少なくとも以下の固有特性：
   （ｉ）平均ワイヤ粒径が、長手方向において測定して２μｍ以上４μｍ未満の範囲である、
   （ｉｉ）長手方向において測定した平均粒径と前記ワイヤコアの直径の比が０．０５〜０．２５の範囲である、
   （ｉｉｉ）長手方向において測定した平均粒径の標準偏差（ＲＳＤ）の、前記コアの平均粒径に対する比が０．１〜０．３の範囲である、
   の３つによって特徴付けられる、銀合金化銅ワイヤ。
2. ５０〜５０２４μｍ^２の範囲の平均断面積を有する、請求項１に記載の銀合金化銅ワイヤ。
3. ８〜８０μｍの範囲の平均直径を有する円形断面を有する、請求項１または２に記載の銀合金化銅ワイヤ。
4. 前記銀の量が０．５ｗｔ％である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の銀合金化銅ワイヤ。
5. 前記ワイヤコアが表面を有し、前記表面が、外面または前記ワイヤコアと前記ワイヤコア上に重ね合わされたコーティング層との間の界面領域である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の銀合金化銅ワイヤ。
6. 前記ワイヤコア上に重ね合わされたコーティング層を有し、前記コーティング層が、貴金属元素から作製された単層であるか、または複数の重ね合わされた隣接する副層からなり、各々の副層が異なる貴金属元素から作製される多層である、請求項５に記載の銀合金化銅ワイヤ。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の銀合金化銅ワイヤを製造する方法であって、前記方法は、
   （１）２〜２５ｍｍの直径を有する前駆体部材を提供するステップであって、前記前駆体部材は、
   （ａ）０．３〜０．７ｗｔ％の量の銀と、
   （ｂ）残部である銅および不可避不純物と
   からなり、ｗｔ％およびｗｔ．ｐｐｍの全ての量は前記前駆体部材の総重量に基づく、ステップと、
   （２）前記ワイヤコアの所望の最終直径である８〜８０μｍが得られるまで、ワイヤ前駆体を形成するように前記前駆体部材を延伸するステップと、
   （３）０．８５〜３秒の範囲の曝露時間、６００〜６８０℃の範囲の炉設定温度にて、ステップ（２）の完了後に得られた前記ワイヤ前駆体を最終的にストランドアニーリングして前記銀合金化銅ワイヤを形成するステップと
   を少なくとも含む、方法。
8. ステップ（２）が中間アニーリングのサブステップを含まない、請求項７に記載の方法。
9. 最終的なストランドアニーリングが、０．１〜１．５秒の範囲の曝露時間、６１０〜６５０℃の範囲の炉設定温度にて実施される、請求項７または８に記載の方法。
10. 最終的にストランドアニーリングした銀合金化銅ワイヤが、１種以上の添加剤を含有してもよい水中でクエンチされる、請求項７〜９のいずれか一項に記載の方法。
11. ステップ（３）の最終的なストランドアニーリングが不活性または還元雰囲気において実施される、請求項７〜１０のいずれか一項に記載の方法。