JPH08288332A - ボンディングワイヤの製造方法 - Google Patents
ボンディングワイヤの製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】リバース変形によりループ形成する際の異常ル
ープ発生までのボンディング回数を増加させ、ボンディ
ング装置のキャピラリ交換頻度を大幅に少なくすること
が出来るボンディングワイヤの製造方法を提供する。 【構成】ワイヤ潤滑剤被覆工程において、ワイヤ１を１
００〜４００℃に設定した恒温炉１２内を通過させなが
らワイヤ潤滑剤を被覆する。これによりワイヤとワイヤ
潤滑剤との密着性が高まり、リバース変形を行う過酷な
モードでループ形成してもワイヤ潤滑剤がワイヤから剥
離しにくくなり、該潤滑剤が異物としてキャピラリに付
着しにくくなってワイヤとキャピラリ間の抵抗を小さく
し、ループ異常を引き起こすトラブルが生じにくくキャ
ピラリ交換頻度が少なくなる。
ープ発生までのボンディング回数を増加させ、ボンディ
ング装置のキャピラリ交換頻度を大幅に少なくすること
が出来るボンディングワイヤの製造方法を提供する。 【構成】ワイヤ潤滑剤被覆工程において、ワイヤ１を１
００〜４００℃に設定した恒温炉１２内を通過させなが
らワイヤ潤滑剤を被覆する。これによりワイヤとワイヤ
潤滑剤との密着性が高まり、リバース変形を行う過酷な
モードでループ形成してもワイヤ潤滑剤がワイヤから剥
離しにくくなり、該潤滑剤が異物としてキャピラリに付
着しにくくなってワイヤとキャピラリ間の抵抗を小さく
し、ループ異常を引き起こすトラブルが生じにくくキャ
ピラリ交換頻度が少なくなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＩＣチップ電極と外部
リードとを接続するために使用される半導体装置用ボン
ディングワイヤの製造方法に関し、詳しくは、半導体装
置のボンディング実装において、高価なキャピラリの交
換頻度を少なく出来るボンディングワイヤの製造方法に
関する。
リードとを接続するために使用される半導体装置用ボン
ディングワイヤの製造方法に関し、詳しくは、半導体装
置のボンディング実装において、高価なキャピラリの交
換頻度を少なく出来るボンディングワイヤの製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、ＩＣチップが組み込まれ
た半導体装置の組立において、ＩＣチップと外部リード
とを接続するボンディングワイヤとして、Ａｕ，Ｐｄ，
Ａｌ，Ｃｕの何れか一つ、又はその何れか一つを主要元
素とした合金を直径１０〜５０μｍ程度の極細線に伸線
加工した後、洗浄、焼鈍、ワイヤ潤滑剤被覆の後処理を
施したものが使用される。該ボンディングワイヤは、ス
プールに所定長さを巻き込んだ状態でワイヤボンダに取
り付けられてワイヤボンディング作業に供される。
た半導体装置の組立において、ＩＣチップと外部リード
とを接続するボンディングワイヤとして、Ａｕ，Ｐｄ，
Ａｌ，Ｃｕの何れか一つ、又はその何れか一つを主要元
素とした合金を直径１０〜５０μｍ程度の極細線に伸線
加工した後、洗浄、焼鈍、ワイヤ潤滑剤被覆の後処理を
施したものが使用される。該ボンディングワイヤは、ス
プールに所定長さを巻き込んだ状態でワイヤボンダに取
り付けられてワイヤボンディング作業に供される。
【０００３】ワイヤボンディングの方法としては、近年
の半導体装置における多ピン化への要求に対応するべく
多数の外部リードを用いながら配線を行うので、外部リ
ード上で所定のピッチを確保するために、長いループを
形成することが要求されている。しかし乍ら、長いルー
プになるとループ形状の安定性に異常が起こりやすく、
上下方向でのたれや左右方向への倒れが生じ易くなるた
め、ショートする危険がある。このため、ボンディング
装置を用いてループを形成する過程で、ループ形成と逆
方向へボンディングワイヤを屈曲させて変形させた後に
正規のループを形成する、所謂リバース変形を行うこと
によってループ形状を安定化させている。
の半導体装置における多ピン化への要求に対応するべく
多数の外部リードを用いながら配線を行うので、外部リ
ード上で所定のピッチを確保するために、長いループを
形成することが要求されている。しかし乍ら、長いルー
プになるとループ形状の安定性に異常が起こりやすく、
上下方向でのたれや左右方向への倒れが生じ易くなるた
め、ショートする危険がある。このため、ボンディング
装置を用いてループを形成する過程で、ループ形成と逆
方向へボンディングワイヤを屈曲させて変形させた後に
正規のループを形成する、所謂リバース変形を行うこと
によってループ形状を安定化させている。
【０００４】ところが、この様なリバース変形を行って
ループを形成する操作を続けるうちに、ボンディング一
か所当たりのワイヤ長さにばらつきが生じ、これに起因
した別異の異常ループが生じてくる。該異常ループの代
表的なものとしては、図３（ａ）に示すようにワイヤ１
先端に形成したボール２の手前のネック部がＩＣチップ
３上面に接合される所謂ネック打ち、図３（ｂ）に示す
ように正常ループ１ａに対してループが規定長さより長
く引き出された異常ループ１ｂ等がある。
ループを形成する操作を続けるうちに、ボンディング一
か所当たりのワイヤ長さにばらつきが生じ、これに起因
した別異の異常ループが生じてくる。該異常ループの代
表的なものとしては、図３（ａ）に示すようにワイヤ１
先端に形成したボール２の手前のネック部がＩＣチップ
３上面に接合される所謂ネック打ち、図３（ｂ）に示す
ように正常ループ１ａに対してループが規定長さより長
く引き出された異常ループ１ｂ等がある。
【０００５】このボンディング一か所当たりのワイヤ長
さにばらつきが生じる原因は、リバース変形を行うこと
によるボンディング装置のキャピラリに劣化が生じるこ
とにあるため、高価なキャピラリを頻繁に交換すること
が必要になるという問題が生じてきた。
さにばらつきが生じる原因は、リバース変形を行うこと
によるボンディング装置のキャピラリに劣化が生じるこ
とにあるため、高価なキャピラリを頻繁に交換すること
が必要になるという問題が生じてきた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みなされたもので、ボンディング装置を用いてボンディ
ングワイヤでループを形成する過程で、ループ形成と逆
方向へボンディングワイヤを屈曲させて変形させた後に
正規のループを形成する、所謂リバース変形を行う過酷
なモードでループを形成しても、ボンディング一か所当
たりのワイヤ長さのばらつきに起因した異常ループが発
生するまでのボンディング回数を増加させることが出
来、これにより、ボンディング装置の高価なキャピラリ
の交換頻度を大幅に少なくすることが出来るボンディン
グワイヤの製造方法を提供することを目的とする。
みなされたもので、ボンディング装置を用いてボンディ
ングワイヤでループを形成する過程で、ループ形成と逆
方向へボンディングワイヤを屈曲させて変形させた後に
正規のループを形成する、所謂リバース変形を行う過酷
なモードでループを形成しても、ボンディング一か所当
たりのワイヤ長さのばらつきに起因した異常ループが発
生するまでのボンディング回数を増加させることが出
来、これにより、ボンディング装置の高価なキャピラリ
の交換頻度を大幅に少なくすることが出来るボンディン
グワイヤの製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記事情に鑑み本発明者
等は鋭意検討の結果、上記した本発明の課題（以下、本
課題と称す）を達成するためには、ワイヤとワイヤ潤滑
剤との密着性を高めてボンディング装置のキャピラリに
異物が付着しにくくすることが有効であるとの知見を得
て、本発明を完成するに至った。
等は鋭意検討の結果、上記した本発明の課題（以下、本
課題と称す）を達成するためには、ワイヤとワイヤ潤滑
剤との密着性を高めてボンディング装置のキャピラリに
異物が付着しにくくすることが有効であるとの知見を得
て、本発明を完成するに至った。
【０００８】すなわち本願第１発明（請求項１）は、伸
線加工したワイヤに洗浄、焼鈍、ワイヤ潤滑剤被覆の後
処理を施す半導体装置用ボンディングワイヤの製造方法
であって、前記ワイヤ潤滑剤被覆工程において、ワイヤ
を１００〜４００℃の雰囲気中を通過させながらワイヤ
潤滑剤を被覆することを特徴とする半導体装置用ボンデ
ィングワイヤの製造方法である。
線加工したワイヤに洗浄、焼鈍、ワイヤ潤滑剤被覆の後
処理を施す半導体装置用ボンディングワイヤの製造方法
であって、前記ワイヤ潤滑剤被覆工程において、ワイヤ
を１００〜４００℃の雰囲気中を通過させながらワイヤ
潤滑剤を被覆することを特徴とする半導体装置用ボンデ
ィングワイヤの製造方法である。
【０００９】また本願第２発明（請求項２）は、上記ワ
イヤ潤滑剤被覆工程において、ワイヤにワイヤ潤滑剤を
被覆した後、１００〜４００℃の雰囲気中を通過させる
ことを特徴とする半導体装置用ボンディングワイヤの製
造方法である。
イヤ潤滑剤被覆工程において、ワイヤにワイヤ潤滑剤を
被覆した後、１００〜４００℃の雰囲気中を通過させる
ことを特徴とする半導体装置用ボンディングワイヤの製
造方法である。
【００１０】また本願第３発明（請求項３）は、上記第
１発明又は第２発明において、ワイヤに被覆するワイヤ
潤滑剤被膜厚さが１〜３０オングストローム（１０-10
ｍ）であることを特徴とする半導体装置用ボンディング
ワイヤの製造方法である。
１発明又は第２発明において、ワイヤに被覆するワイヤ
潤滑剤被膜厚さが１〜３０オングストローム（１０-10
ｍ）であることを特徴とする半導体装置用ボンディング
ワイヤの製造方法である。
【００１１】さらに本願第４発明（請求項４）は、上記
第１発明又は第２発明又は第３発明において、ワイヤ潤
滑剤が油脂であることを特徴とする半導体装置用ボンデ
ィングワイヤの製造方法である。
第１発明又は第２発明又は第３発明において、ワイヤ潤
滑剤が油脂であることを特徴とする半導体装置用ボンデ
ィングワイヤの製造方法である。
【００１２】
【作用】本発明に係るボンディングワイヤの製造方法
は、上記事情に鑑み、ワイヤとワイヤ潤滑剤との密着性
を高めるようにするものである。すなわち、ワイヤ製造
の最終工程で、ワイヤ表面を洗浄して表面に付着した異
物を取りはぶいたままワイヤ潤滑剤を被覆しないワイヤ
を用いてボンディングを行うと、本課題である異常ルー
プ発生までのボンディング回数は少なく、キャピラリの
交換頻度が多くなる。この理由は、ワイヤがボンディン
グ装置を通過する際にすべり性が悪いため、ボンディン
グ装置の部材を削って該削り滓が異物としてキャピラリ
に付着し、ワイヤとキャピラリ間の摩擦が大きくなり、
この摩擦のために異常ループが発生し、該異常ループ発
生までのボンディング回数が少なくなるのではないかと
推定される。このため、ワイヤ表面にワイヤ潤滑剤を被
覆してワイヤとボンディング装置の部材の摩擦を小さく
することが考えられる。
は、上記事情に鑑み、ワイヤとワイヤ潤滑剤との密着性
を高めるようにするものである。すなわち、ワイヤ製造
の最終工程で、ワイヤ表面を洗浄して表面に付着した異
物を取りはぶいたままワイヤ潤滑剤を被覆しないワイヤ
を用いてボンディングを行うと、本課題である異常ルー
プ発生までのボンディング回数は少なく、キャピラリの
交換頻度が多くなる。この理由は、ワイヤがボンディン
グ装置を通過する際にすべり性が悪いため、ボンディン
グ装置の部材を削って該削り滓が異物としてキャピラリ
に付着し、ワイヤとキャピラリ間の摩擦が大きくなり、
この摩擦のために異常ループが発生し、該異常ループ発
生までのボンディング回数が少なくなるのではないかと
推定される。このため、ワイヤ表面にワイヤ潤滑剤を被
覆してワイヤとボンディング装置の部材の摩擦を小さく
することが考えられる。
【００１３】しかし乍ら従来の方法（常温中）でワイヤ
潤滑剤を被覆したワイヤを用いてボンディングを行った
場合、本課題である異常ループ発生までのボンディング
回数の増加にある程度の効果はあるものの、実用上更な
る改善が求められる。本発明者等は鋭意検討の結果、本
課題の様にリバース変形を行って過酷なモードでループ
形成を行っても、異常ループ発生までのボンディング回
数を大幅に増加させるに好適なボンディングワイヤの製
造方法を見出し本発明に至った。以下、本発明について
更に詳しく説明する。
潤滑剤を被覆したワイヤを用いてボンディングを行った
場合、本課題である異常ループ発生までのボンディング
回数の増加にある程度の効果はあるものの、実用上更な
る改善が求められる。本発明者等は鋭意検討の結果、本
課題の様にリバース変形を行って過酷なモードでループ
形成を行っても、異常ループ発生までのボンディング回
数を大幅に増加させるに好適なボンディングワイヤの製
造方法を見出し本発明に至った。以下、本発明について
更に詳しく説明する。
【００１４】本発明によるボンディングワイヤの好まし
い製造工程は次の通りである。まず所定の組成になるよ
う金属元素を溶解、鋳造してインゴットを作製し、この
インゴットに塑性加工（圧延加工又は押出し加工等）を
施した後、ダイス等による伸線加工と中間焼鈍を繰り返
し、最終の伸線加工により所定径の極細線を作製し、こ
の極細線に後処理を施す。該後処理は、前記極細線を洗
浄した後最終焼鈍を施し、さらに冷却（自然空冷）の
後、ワイヤ潤滑剤被覆を施すものである。また本発明に
おいては通常、ワイヤは巻き戻しされながら洗浄、最終
焼鈍、ワイヤ潤滑剤被覆の各処理を施されるものであ
る。
い製造工程は次の通りである。まず所定の組成になるよ
う金属元素を溶解、鋳造してインゴットを作製し、この
インゴットに塑性加工（圧延加工又は押出し加工等）を
施した後、ダイス等による伸線加工と中間焼鈍を繰り返
し、最終の伸線加工により所定径の極細線を作製し、こ
の極細線に後処理を施す。該後処理は、前記極細線を洗
浄した後最終焼鈍を施し、さらに冷却（自然空冷）の
後、ワイヤ潤滑剤被覆を施すものである。また本発明に
おいては通常、ワイヤは巻き戻しされながら洗浄、最終
焼鈍、ワイヤ潤滑剤被覆の各処理を施されるものであ
る。
【００１５】本発明によるボンディングワイヤは、Ａ
ｕ，Ｐｄ，Ａｌ，Ｃｕの何れか一つ、又はその何れか一
つを主要元素としてそれに所定の添加元素を含有させた
ワイヤである。これらの中でもＡｕ合金が耐蝕性に優
れ、信頼性が大きいことから好ましく用いられる。また
本発明におけるボンディングワイヤは、直径１０〜５０
μｍ程度の極細線に伸線加工して用いられる。また本発
明においては通常、ボンディングワイヤの伸び率が２〜
１０％になるように最終焼鈍で調質される。
ｕ，Ｐｄ，Ａｌ，Ｃｕの何れか一つ、又はその何れか一
つを主要元素としてそれに所定の添加元素を含有させた
ワイヤである。これらの中でもＡｕ合金が耐蝕性に優
れ、信頼性が大きいことから好ましく用いられる。また
本発明におけるボンディングワイヤは、直径１０〜５０
μｍ程度の極細線に伸線加工して用いられる。また本発
明においては通常、ボンディングワイヤの伸び率が２〜
１０％になるように最終焼鈍で調質される。
【００１６】以下、ワイヤ潤滑剤被覆工程について述べ
る。本発明で用いるワイヤ潤滑剤としては、有機炭素を
ワイヤ表面に被覆する油脂系潤滑剤が好ましく用いられ
る。該油脂系ワイヤ潤滑剤成分としては、パラフィン系
炭化水素、ナフテン系炭化水素、芳香族系炭化水素等の
鉱油系、ポリオレフィン、アルキルベンゼン、脂肪酸、
高級アルコール、脂肪酸石鹸、ポリクリコール、ポリフ
ェニルエーテル、脂肪酸アミド、脂肪酸ジエステル、ポ
リオールエステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテ
ル、スルフォン酸塩、アミン、アミン塩、シリコーン、
燐酸エステル、フルオロカーボン、フルオロポリエーテ
ル、フルオログリコール等の合成油系、牛脂、豚脂、パ
ーム油、大豆油、菜種油、ひまし油、松根油等の動植物
油系が挙げられる。これらの中でも、脂肪酸系合成油が
ワイヤとの密着性を高めるために好ましく用いられる。
る。本発明で用いるワイヤ潤滑剤としては、有機炭素を
ワイヤ表面に被覆する油脂系潤滑剤が好ましく用いられ
る。該油脂系ワイヤ潤滑剤成分としては、パラフィン系
炭化水素、ナフテン系炭化水素、芳香族系炭化水素等の
鉱油系、ポリオレフィン、アルキルベンゼン、脂肪酸、
高級アルコール、脂肪酸石鹸、ポリクリコール、ポリフ
ェニルエーテル、脂肪酸アミド、脂肪酸ジエステル、ポ
リオールエステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテ
ル、スルフォン酸塩、アミン、アミン塩、シリコーン、
燐酸エステル、フルオロカーボン、フルオロポリエーテ
ル、フルオログリコール等の合成油系、牛脂、豚脂、パ
ーム油、大豆油、菜種油、ひまし油、松根油等の動植物
油系が挙げられる。これらの中でも、脂肪酸系合成油が
ワイヤとの密着性を高めるために好ましく用いられる。
【００１７】本発明に係るワイヤ潤滑剤被覆工程の一例
を図１を用いて説明する。最終の伸線加工の後、洗浄、
最終焼鈍が施されたワイヤ１は、冷却後、スプールに巻
き取られる。該スプールのワイヤは、巻戻し機１０によ
り巻き戻しされ、第１ローラ１１を経て恒温炉１２内に
導入され、該恒温炉１２の中を通過し、第２ローラ１３
を経て巻取り機１４で巻き取られる。恒温炉１２の内部
は１００〜４００℃の温度に設定する。また恒温炉１２
の内部は不活性ガスで置換した後、ワイヤ潤滑剤供給口
１２ａから、溶媒で希釈したワイヤ潤滑剤を不活性ガス
と共に噴霧状に供給する。このようにしてワイヤ潤滑剤
をワイヤに被覆する。本発明においてはこのように、最
終焼鈍後のワイヤを、１００〜４００℃の雰囲気中を通
過させながらワイヤ潤滑剤を被覆することが必要であ
る。
を図１を用いて説明する。最終の伸線加工の後、洗浄、
最終焼鈍が施されたワイヤ１は、冷却後、スプールに巻
き取られる。該スプールのワイヤは、巻戻し機１０によ
り巻き戻しされ、第１ローラ１１を経て恒温炉１２内に
導入され、該恒温炉１２の中を通過し、第２ローラ１３
を経て巻取り機１４で巻き取られる。恒温炉１２の内部
は１００〜４００℃の温度に設定する。また恒温炉１２
の内部は不活性ガスで置換した後、ワイヤ潤滑剤供給口
１２ａから、溶媒で希釈したワイヤ潤滑剤を不活性ガス
と共に噴霧状に供給する。このようにしてワイヤ潤滑剤
をワイヤに被覆する。本発明においてはこのように、最
終焼鈍後のワイヤを、１００〜４００℃の雰囲気中を通
過させながらワイヤ潤滑剤を被覆することが必要であ
る。
【００１８】前記雰囲気温度が４００℃を超えると本発
明の効果は得られなくなってくる。これは、ワイヤ潤滑
剤の有機物が分解，炭化して充分な潤滑剤被膜厚さが得
られなくなって来るためと思われる。また前記雰囲気温
度が１００℃未満の場合に比較して、該雰囲気温度が１
００℃以上の場合本発明の効果は顕著になって、異常ル
ープ発生までのボンディング回数を大幅に増加させるこ
とが出来る。このため上記雰囲気温度は１００〜４００
℃と定めた。更に好ましい雰囲気温度は２５０〜３００
℃である。また上記雰囲気としては、大気中、不活性ガ
ス中の何れでも良いが、不活性ガス中の方が好ましい。
明の効果は得られなくなってくる。これは、ワイヤ潤滑
剤の有機物が分解，炭化して充分な潤滑剤被膜厚さが得
られなくなって来るためと思われる。また前記雰囲気温
度が１００℃未満の場合に比較して、該雰囲気温度が１
００℃以上の場合本発明の効果は顕著になって、異常ル
ープ発生までのボンディング回数を大幅に増加させるこ
とが出来る。このため上記雰囲気温度は１００〜４００
℃と定めた。更に好ましい雰囲気温度は２５０〜３００
℃である。また上記雰囲気としては、大気中、不活性ガ
ス中の何れでも良いが、不活性ガス中の方が好ましい。
【００１９】また本発明においては、前述の如く１００
〜４００℃の雰囲気中を通過させながらワイヤ潤滑剤を
被覆することに替えて、ワイヤ潤滑剤の被覆を施した後
のワイヤを１００〜４００℃の雰囲気中に通すことで、
本課題を達成することが出来る。尚、この場合のワイヤ
潤滑剤被覆は、前述したようにワイヤ潤滑剤を恒温炉中
に供給する方法に限らず、ワイヤ潤滑剤液槽中にワイヤ
を導入して浸漬させる従来周知の方法を採用しても良
い。
〜４００℃の雰囲気中を通過させながらワイヤ潤滑剤を
被覆することに替えて、ワイヤ潤滑剤の被覆を施した後
のワイヤを１００〜４００℃の雰囲気中に通すことで、
本課題を達成することが出来る。尚、この場合のワイヤ
潤滑剤被覆は、前述したようにワイヤ潤滑剤を恒温炉中
に供給する方法に限らず、ワイヤ潤滑剤液槽中にワイヤ
を導入して浸漬させる従来周知の方法を採用しても良
い。
【００２０】本発明において、ワイヤ表面に被覆された
ワイヤ潤滑剤の厚さは、１〜３０オングストローム（１
０-10 ｍ）であることが、本課題達成に対して好まし
い。該ワイヤ潤滑剤の厚さは、これを被覆する際に使用
する潤滑剤濃度で制御することが出来る。
ワイヤ潤滑剤の厚さは、１〜３０オングストローム（１
０-10 ｍ）であることが、本課題達成に対して好まし
い。該ワイヤ潤滑剤の厚さは、これを被覆する際に使用
する潤滑剤濃度で制御することが出来る。
【００２１】而して、上述した様に、ワイヤ潤滑剤被覆
を１００〜４００℃の雰囲気中で行う、又は、ワイヤ潤
滑剤被覆後のワイヤを１００〜４００℃の雰囲気中を通
過させることとした本発明の製造方法により、本課題に
対して優れた効果が得られる理由は明らかではないが、
前記雰囲気を１００℃以上とすることにより、ワイヤと
ワイヤ潤滑剤との密着性が高くなっているためではない
かと考えられる。すなわち、ワイヤとワイヤ潤滑剤との
密着性が高い場合、本課題の様にリバース変形を行って
過酷なモードでループ形成を行っても、ワイヤ潤滑剤が
ワイヤから剥離しにくくなり、該潤滑剤が異物としてキ
ャピラリに付着しにくくなって、ワイヤとキャピラリ間
の抵抗を小さくし、その結果、本課題のループ異常を引
き起こすトラブルが生じにくく、キャピラリ交換頻度が
少なくなってくると思われる。また前記雰囲気を４００
℃以下とすることにより、ワイヤ表面の潤滑剤としての
必要量が被覆されて充分な潤滑効果が得られると考えら
れる。
を１００〜４００℃の雰囲気中で行う、又は、ワイヤ潤
滑剤被覆後のワイヤを１００〜４００℃の雰囲気中を通
過させることとした本発明の製造方法により、本課題に
対して優れた効果が得られる理由は明らかではないが、
前記雰囲気を１００℃以上とすることにより、ワイヤと
ワイヤ潤滑剤との密着性が高くなっているためではない
かと考えられる。すなわち、ワイヤとワイヤ潤滑剤との
密着性が高い場合、本課題の様にリバース変形を行って
過酷なモードでループ形成を行っても、ワイヤ潤滑剤が
ワイヤから剥離しにくくなり、該潤滑剤が異物としてキ
ャピラリに付着しにくくなって、ワイヤとキャピラリ間
の抵抗を小さくし、その結果、本課題のループ異常を引
き起こすトラブルが生じにくく、キャピラリ交換頻度が
少なくなってくると思われる。また前記雰囲気を４００
℃以下とすることにより、ワイヤ表面の潤滑剤としての
必要量が被覆されて充分な潤滑効果が得られると考えら
れる。
【００２２】
【実施例】以下、表１，表３に記載される各実施例及び
比較例について述べる。 （実施例１）４０重量ｐｐｍのＹを含有し残部がＡｕか
らなる直径３０ｍｍの金合金インゴットを溝ロールにて
圧延した後、伸線加工と中間焼鈍を繰り返し、最終の伸
線加工により直径２５μｍの極細ワイヤに仕上げた。こ
の極細ワイヤを洗浄した後、伸び率４％になる様に最終
焼鈍を行った。さらに冷却後、図１に示す装置を用いて
ワイヤ潤滑剤被覆を行った。該装置は恒温炉内を４００
℃に設定すると共にＡｒガスで置換した後、ワイヤ潤滑
剤として水で希釈した濃度１００重量ｐｐｍの脂肪酸ア
ミドを恒温炉内に噴霧して潤滑剤雰囲気とした。この恒
温炉内に、前記最終焼鈍済ワイヤを巻戻し機から巻き戻
しながら通過させて巻取り機で巻き取った。この様にし
て得られたワイヤを用いて、すべり抵抗試験、異常ルー
プ発生迄のボンディング試験、及びワイヤ潤滑剤被膜の
平均膜厚の測定を行った。
比較例について述べる。 （実施例１）４０重量ｐｐｍのＹを含有し残部がＡｕか
らなる直径３０ｍｍの金合金インゴットを溝ロールにて
圧延した後、伸線加工と中間焼鈍を繰り返し、最終の伸
線加工により直径２５μｍの極細ワイヤに仕上げた。こ
の極細ワイヤを洗浄した後、伸び率４％になる様に最終
焼鈍を行った。さらに冷却後、図１に示す装置を用いて
ワイヤ潤滑剤被覆を行った。該装置は恒温炉内を４００
℃に設定すると共にＡｒガスで置換した後、ワイヤ潤滑
剤として水で希釈した濃度１００重量ｐｐｍの脂肪酸ア
ミドを恒温炉内に噴霧して潤滑剤雰囲気とした。この恒
温炉内に、前記最終焼鈍済ワイヤを巻戻し機から巻き戻
しながら通過させて巻取り機で巻き取った。この様にし
て得られたワイヤを用いて、すべり抵抗試験、異常ルー
プ発生迄のボンディング試験、及びワイヤ潤滑剤被膜の
平均膜厚の測定を行った。
【００２３】本発明においては通常行われる周知な方法
に比べてより過酷な条件ですべり抵抗試験を実施してお
り、これを図２を参照して説明すれば、上記のようにし
て得られたワイヤ１をアルミナ製キャピラリ２０に挿通
すると共に、該キャピラリの下端出口２０ａから鉛直方
向Ｖに対して８０度の角度θで引き出し、固定ロール２
１、可動ロール２２、固定ロール２３を経て巻取り機２
４で巻き取った。また前記可動ロール２２にロードセル
２５を取付け、巻き取られるワイヤの抵抗を測定した。
巻取り速度を１０ｍ／秒として巻き取られるワイヤの１
００ｍ及び１０００ｍ通過時点の抵抗をキャピラリ２０
とのすべり抵抗として測定した。その測定結果を表２に
示す。
に比べてより過酷な条件ですべり抵抗試験を実施してお
り、これを図２を参照して説明すれば、上記のようにし
て得られたワイヤ１をアルミナ製キャピラリ２０に挿通
すると共に、該キャピラリの下端出口２０ａから鉛直方
向Ｖに対して８０度の角度θで引き出し、固定ロール２
１、可動ロール２２、固定ロール２３を経て巻取り機２
４で巻き取った。また前記可動ロール２２にロードセル
２５を取付け、巻き取られるワイヤの抵抗を測定した。
巻取り速度を１０ｍ／秒として巻き取られるワイヤの１
００ｍ及び１０００ｍ通過時点の抵抗をキャピラリ２０
とのすべり抵抗として測定した。その測定結果を表２に
示す。
【００２４】異常ループ発生迄のボンディング試験は、
新川社製の５０型ボンダーを用いてボンディングを行っ
た。最初のボール接合を行った後、ループ形成と逆方向
にキャピラリを一旦動かしリバース変形を行った後、正
規のループを形成した。ボンディング条件は、ループ高
さ：２００μｍ、ループ長さ：５ｍｍ、ループモード：
Ｈ、リバース量：６００μｍとした。この様にして、本
課題のループ異常が生じるまでのボンディング回数を測
定した。その測定結果を表２に示す。
新川社製の５０型ボンダーを用いてボンディングを行っ
た。最初のボール接合を行った後、ループ形成と逆方向
にキャピラリを一旦動かしリバース変形を行った後、正
規のループを形成した。ボンディング条件は、ループ高
さ：２００μｍ、ループ長さ：５ｍｍ、ループモード：
Ｈ、リバース量：６００μｍとした。この様にして、本
課題のループ異常が生じるまでのボンディング回数を測
定した。その測定結果を表２に示す。
【００２５】（実施例２〜１０，比較例１〜５）ワイヤ
潤滑剤、被覆温度、前記潤滑剤希釈濃度を表１記載のよ
うにしたこと以外は、実施例１と同様にしてワイヤを製
造し、試験を行った。その測定結果を表２に示す。
潤滑剤、被覆温度、前記潤滑剤希釈濃度を表１記載のよ
うにしたこと以外は、実施例１と同様にしてワイヤを製
造し、試験を行った。その測定結果を表２に示す。
【００２６】（実施例１１）最終焼鈍を行ったワイヤに
ワイヤ潤滑剤を被覆し、その後恒温炉を通したこと以外
は、実施例３と同様にしてワイヤを製造し、試験を行っ
た。その測定結果を表４に示す。 （実施例１２〜１４）ワイヤ潤滑剤、前記潤滑剤希釈濃
度を表３記載のようにしたこと以外は、実施例１１と同
様にしてワイヤを製造し、試験を行った。その測定結果
を表４に示す。
ワイヤ潤滑剤を被覆し、その後恒温炉を通したこと以外
は、実施例３と同様にしてワイヤを製造し、試験を行っ
た。その測定結果を表４に示す。 （実施例１２〜１４）ワイヤ潤滑剤、前記潤滑剤希釈濃
度を表３記載のようにしたこと以外は、実施例１１と同
様にしてワイヤを製造し、試験を行った。その測定結果
を表４に示す。
【００２７】
【表１】
【００２８】
【表２】
【００２９】
【表３】
【００３０】
【表４】
【００３１】以上の測定結果から、最終焼鈍後のワイヤ
を１００〜４００℃の雰囲気中を通過させながらワイヤ
潤滑剤を被覆する、又は、最終焼鈍後のワイヤにワイヤ
潤滑剤を被覆した後１００〜４００℃の雰囲気中を通過
させることを特徴とする本発明の製造方法で得られた実
施例１〜１４のワイヤは、リバース変形による過酷なル
ープ形成を行っても、異常ループ発生までのボンディン
グ回数は何れも８×１０4 回以上であり、キャピラリの
交換頻度を大幅に低減しうることが確認できた。また、
ワイヤに被覆するワイヤ潤滑剤被膜厚さが１〜３０オン
グストロームである本発明の製造方法で得られた実施例
１〜８，１１〜１２のワイヤは、上記異常ループ発生ま
でのボンディング回数は何れも９×１０4 回以上であ
り、キャピラリの交換頻度をより低減しうることが確認
できた。
を１００〜４００℃の雰囲気中を通過させながらワイヤ
潤滑剤を被覆する、又は、最終焼鈍後のワイヤにワイヤ
潤滑剤を被覆した後１００〜４００℃の雰囲気中を通過
させることを特徴とする本発明の製造方法で得られた実
施例１〜１４のワイヤは、リバース変形による過酷なル
ープ形成を行っても、異常ループ発生までのボンディン
グ回数は何れも８×１０4 回以上であり、キャピラリの
交換頻度を大幅に低減しうることが確認できた。また、
ワイヤに被覆するワイヤ潤滑剤被膜厚さが１〜３０オン
グストロームである本発明の製造方法で得られた実施例
１〜８，１１〜１２のワイヤは、上記異常ループ発生ま
でのボンディング回数は何れも９×１０4 回以上であ
り、キャピラリの交換頻度をより低減しうることが確認
できた。
【００３２】これに対し、ワイヤ潤滑剤被覆を常温で行
う従来の方法で製造した比較例１，４のワイヤは異常ル
ープ発生までのボンディング回数が１０4 回であり、ま
た、ワイヤ潤滑剤の被覆を恒温炉中で行ったとしても、
恒温炉内の雰囲気が１００℃未満である比較例２は異常
ループ発生までのボンディング回数が５×１０4 回、前
記雰囲気が４００℃を越える比較例３は同ボンディング
回数が１０4 回であり、ワイヤ潤滑剤被覆を行わない比
較例５に比べればある程度改善されるものの、本発明に
比べてその効果が不十分であることが分かる。
う従来の方法で製造した比較例１，４のワイヤは異常ル
ープ発生までのボンディング回数が１０4 回であり、ま
た、ワイヤ潤滑剤の被覆を恒温炉中で行ったとしても、
恒温炉内の雰囲気が１００℃未満である比較例２は異常
ループ発生までのボンディング回数が５×１０4 回、前
記雰囲気が４００℃を越える比較例３は同ボンディング
回数が１０4 回であり、ワイヤ潤滑剤被覆を行わない比
較例５に比べればある程度改善されるものの、本発明に
比べてその効果が不十分であることが分かる。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように本願第１発明（請求
項１），第２発明（請求項２）は、最終焼鈍後のワイヤ
を１００〜４００℃の雰囲気中を通過させながらワイヤ
潤滑剤を被覆する、又は、最終焼鈍後のワイヤにワイヤ
潤滑剤を被覆した後１００〜４００℃の雰囲気中を通過
させることを特徴とする新規な製造方法としたので、ワ
イヤに対するワイヤ潤滑剤の密着性が高まり、リバース
変形を行う過酷なモードでループ形成してもワイヤ潤滑
剤がワイヤから剥離しにくく、該潤滑剤が異物としてキ
ャピラリに付着しにくくなってワイヤとキャピラリ間の
抵抗を小さくし、ループ異常を引き起こすまでのボンデ
ィング回数を従来に比して大幅に増加させ、ボンディン
グ装置の高価なキャピラリの交換頻度を大幅に少なくす
ることが出来る。従って、半導体装置の作製におけるボ
ンディング実装作業を効率良く低コストで行いうるボン
ディングワイヤを製造する方法として、好適に用いるこ
とが出来る。
項１），第２発明（請求項２）は、最終焼鈍後のワイヤ
を１００〜４００℃の雰囲気中を通過させながらワイヤ
潤滑剤を被覆する、又は、最終焼鈍後のワイヤにワイヤ
潤滑剤を被覆した後１００〜４００℃の雰囲気中を通過
させることを特徴とする新規な製造方法としたので、ワ
イヤに対するワイヤ潤滑剤の密着性が高まり、リバース
変形を行う過酷なモードでループ形成してもワイヤ潤滑
剤がワイヤから剥離しにくく、該潤滑剤が異物としてキ
ャピラリに付着しにくくなってワイヤとキャピラリ間の
抵抗を小さくし、ループ異常を引き起こすまでのボンデ
ィング回数を従来に比して大幅に増加させ、ボンディン
グ装置の高価なキャピラリの交換頻度を大幅に少なくす
ることが出来る。従って、半導体装置の作製におけるボ
ンディング実装作業を効率良く低コストで行いうるボン
ディングワイヤを製造する方法として、好適に用いるこ
とが出来る。
【００３４】また、ワイヤに被覆するワイヤ潤滑剤被膜
厚さが１〜３０オングストローム（１０-10 ｍ）である
ことを特徴とした本願第３発明（請求項３）、及び、ワ
イヤ潤滑剤が油脂であることを特徴とした本願第４発明
（請求項４）によれば、ワイヤに対するワイヤ潤滑剤の
密着性がさらに高まり、ループ異常を引き起こすまでの
ボンディング回数をより増加させ、キャピラリの交換頻
度をさらに大幅に少なくすることが出来、本願第１発
明，第２発明の効果をより実効あるものとしうる。
厚さが１〜３０オングストローム（１０-10 ｍ）である
ことを特徴とした本願第３発明（請求項３）、及び、ワ
イヤ潤滑剤が油脂であることを特徴とした本願第４発明
（請求項４）によれば、ワイヤに対するワイヤ潤滑剤の
密着性がさらに高まり、ループ異常を引き起こすまでの
ボンディング回数をより増加させ、キャピラリの交換頻
度をさらに大幅に少なくすることが出来、本願第１発
明，第２発明の効果をより実効あるものとしうる。
【図１】本発明製造方法に係るワイヤ潤滑剤被覆工程の
一例を示す簡略図。
一例を示す簡略図。
【図２】本発明で採用したワイヤすべり抵抗試験の概略
を示す桿略図。
を示す桿略図。
【図３】リバース変形を行ってループを形成する操作を
続けるうちに生じた異常ループの例を示す簡略図。
続けるうちに生じた異常ループの例を示す簡略図。
１：ワイヤ ２：ボール ３：ＩＣチップ ４：外部リード １０：巻戻し機 １１，１３：ローラ １２：恒温炉 １４：巻取り機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飛山 堪子 東京都三鷹市下連雀８−５−１ 田中電子 工業株式会社三鷹工場内
Claims (4)
- 【請求項１】 伸線加工したワイヤに洗浄、焼鈍、ワイ
ヤ潤滑剤被覆の後処理を施す半導体装置用ボンディング
ワイヤの製造方法であって、前記ワイヤ潤滑剤被覆工程
において、ワイヤを１００〜４００℃の雰囲気中を通過
させながらワイヤ潤滑剤を被覆することを特徴とする半
導体装置用ボンディングワイヤの製造方法。 - 【請求項２】 伸線加工したワイヤに洗浄、焼鈍、ワイ
ヤ潤滑剤被覆の後処理を施す半導体装置用ボンディング
ワイヤの製造方法であって、前記ワイヤ潤滑剤被覆工程
において、ワイヤにワイヤ潤滑剤を被覆した後、１００
〜４００℃の雰囲気中を通過させることを特徴とする半
導体装置用ボンディングワイヤの製造方法。 - 【請求項３】 ワイヤに被覆するワイヤ潤滑剤被膜厚さ
が１〜３０オングストローム（１０-10 ｍ）であること
を特徴とする請求項１又は請求項２記載の半導体装置用
ボンディングワイヤの製造方法。 - 【請求項４】 ワイヤ潤滑剤が油脂であることを特徴と
する請求項１又は請求項２又は請求項３記載の半導体装
置用ボンディングワイヤの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7091033A JPH08288332A (ja) | 1995-04-17 | 1995-04-17 | ボンディングワイヤの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7091033A JPH08288332A (ja) | 1995-04-17 | 1995-04-17 | ボンディングワイヤの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08288332A true JPH08288332A (ja) | 1996-11-01 |
Family
ID=14015208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7091033A Pending JPH08288332A (ja) | 1995-04-17 | 1995-04-17 | ボンディングワイヤの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08288332A (ja) |
-
1995
- 1995-04-17 JP JP7091033A patent/JPH08288332A/ja active Pending
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