JPH1126514A - Ｉｃチップのリード材ボンディング用圧接工具 - Google Patents
Ｉｃチップのリード材ボンディング用圧接工具Info
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- JPH1126514A JPH1126514A JP18354997A JP18354997A JPH1126514A JP H1126514 A JPH1126514 A JP H1126514A JP 18354997 A JP18354997 A JP 18354997A JP 18354997 A JP18354997 A JP 18354997A JP H1126514 A JPH1126514 A JP H1126514A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- 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
- H01L2224/50—Tape automated bonding [TAB] connectors, i.e. film carriers; Manufacturing methods related thereto
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 気相合成多結晶ダイヤモンド薄板を強固なろ
う付け強度でシャンク部に直接ろう付け接合した構造を
有するＩＣチップのリード材ボンディング用圧接工具を
提供する。 【解決手段】 ＩＣチップのリード材ボンディング用圧
接工具が、０．２〜５ｍｍの厚さを有する気相合成多結
晶ダイヤモンド薄板を、Ｃｕ：２０〜３５％、Ｔｉおよ
び／またはＺｒ：１〜５％、を含有し、さらに必要に応
じてＩｎ：５／２０％、を含有し、残りがＡｇと不可避
不純物からなる組成を有するＡｇ合金からなるろう材を
用いて、Ｎｉ：２０〜４０％、Ｃｏ：５〜１０％、を含
有し、残りがＦｅと不可避不純物からなる組成を有する
Ｆｅ合金からなるヒーター内蔵のシャンク部に直接ろう
付け接合した構造を有する。
う付け強度でシャンク部に直接ろう付け接合した構造を
有するＩＣチップのリード材ボンディング用圧接工具を
提供する。 【解決手段】 ＩＣチップのリード材ボンディング用圧
接工具が、０．２〜５ｍｍの厚さを有する気相合成多結
晶ダイヤモンド薄板を、Ｃｕ：２０〜３５％、Ｔｉおよ
び／またはＺｒ：１〜５％、を含有し、さらに必要に応
じてＩｎ：５／２０％、を含有し、残りがＡｇと不可避
不純物からなる組成を有するＡｇ合金からなるろう材を
用いて、Ｎｉ：２０〜４０％、Ｃｏ：５〜１０％、を含
有し、残りがＦｅと不可避不純物からなる組成を有する
Ｆｅ合金からなるヒーター内蔵のシャンク部に直接ろう
付け接合した構造を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、気相合成多結晶
ダイヤモンド薄板を強固なろう付け強度でシャンク部に
直接ろう付け接合した構造を有するＩＣチップのリード
材ボンディング用圧接工具に関するものである。
ダイヤモンド薄板を強固なろう付け強度でシャンク部に
直接ろう付け接合した構造を有するＩＣチップのリード
材ボンディング用圧接工具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、一般に、ＩＣチップの製造に際し
て、例えば図１の概略説明図で示されるように、ＩＣチ
ップの表面に、前記ＩＣチップ表面の上方位置に横方向
所定間隔配置された多数のＣｕ合金などのリード材の先
端部を、前記リード材と同じ配置でＩＣチップ表面に形
成されたＡｕ−Ｉｎ合金（はんだ材）などのバンプを介
して、内蔵したヒーターで５００〜１０００℃に加熱さ
れた圧接工具で圧下するすることにより接合（ボンディ
ング）することが行われている。また、ＩＣチップのリ
ード材のボンディングに用いられる圧接工具としては、
例えば特許第２５２０９７１号明細書に記載されるよう
に、工具本体を、０．５〜５ｍｍの厚さを有し、かつＳ
ｉＣ基焼結体やＳｉ3 Ｎ4 基焼結体、さらにＡｌＮ基焼
結体などからなる基体の表面に、熱フィラメント法やマ
イクロ波プラズマＣＶＤ法、さらに高周波プラズマＣＶ
Ｄ法などの気相合成法を用いて５〜３００μｍの平均層
厚の多結晶ダイヤモンド膜を形成したものや、超高圧焼
結装置を用いて同じく０．５〜５ｍｍの厚さに形成した
多結晶ダイヤモンド表面層とＷＣ基超硬合金基体層（以
下、基体と云う）からなる複合焼結体で構成し、この工
具本体を、コバール合金やインバー合金、さらにＷＣ基
超硬合金などからなるヒーター内蔵のシャンク部に、各
種のＡｇ合金やＣｕ合金などからなるろう材を用いて接
合した構造のものが知られている。
て、例えば図１の概略説明図で示されるように、ＩＣチ
ップの表面に、前記ＩＣチップ表面の上方位置に横方向
所定間隔配置された多数のＣｕ合金などのリード材の先
端部を、前記リード材と同じ配置でＩＣチップ表面に形
成されたＡｕ−Ｉｎ合金（はんだ材）などのバンプを介
して、内蔵したヒーターで５００〜１０００℃に加熱さ
れた圧接工具で圧下するすることにより接合（ボンディ
ング）することが行われている。また、ＩＣチップのリ
ード材のボンディングに用いられる圧接工具としては、
例えば特許第２５２０９７１号明細書に記載されるよう
に、工具本体を、０．５〜５ｍｍの厚さを有し、かつＳ
ｉＣ基焼結体やＳｉ3 Ｎ4 基焼結体、さらにＡｌＮ基焼
結体などからなる基体の表面に、熱フィラメント法やマ
イクロ波プラズマＣＶＤ法、さらに高周波プラズマＣＶ
Ｄ法などの気相合成法を用いて５〜３００μｍの平均層
厚の多結晶ダイヤモンド膜を形成したものや、超高圧焼
結装置を用いて同じく０．５〜５ｍｍの厚さに形成した
多結晶ダイヤモンド表面層とＷＣ基超硬合金基体層（以
下、基体と云う）からなる複合焼結体で構成し、この工
具本体を、コバール合金やインバー合金、さらにＷＣ基
超硬合金などからなるヒーター内蔵のシャンク部に、各
種のＡｇ合金やＣｕ合金などからなるろう材を用いて接
合した構造のものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年の半導体装
置の高集積化に伴い、ＩＣチップは大面積化し、したが
ってこれの製造に用いられる圧接工具は大型化し、かつ
省力化の点からボンディングは一段と高速化する傾向に
あるが、上記の従来圧接工具はじめ、その他多くの圧接
工具においては、これを大型化するほど、またボンディ
ングが高速化するほど、その実用に際して、圧接工具を
構成する工具本体の基体に割れが発生し易くなるばかり
でなく、基体とシャンク部のろう付け部に剥離が発生し
易くなり、使用寿命の短命化が避けられないのが現状で
ある。これは作業態様、すなわち５００〜１０００℃に
加熱した圧接工具を常温のリード材に圧接し、このリー
ド材を介してバンプを溶融温度に加熱してボンディング
を行なう工程の繰り返しに原因するものと考えられ、こ
の場合、圧接工具、特にこれを構成する基体は急激な加
熱冷却の繰り返しを受けることになるが、同時に発生し
た残留応力が経時的に蓄積し、かつこの基体中の残留応
力は圧接工具が大型化するほど、またボンディングが高
速化するほど大きく、ついにはこの蓄積して大きくなっ
た残留応力が基体割れやろう付け剥離を引き起こすもの
と解される。
置の高集積化に伴い、ＩＣチップは大面積化し、したが
ってこれの製造に用いられる圧接工具は大型化し、かつ
省力化の点からボンディングは一段と高速化する傾向に
あるが、上記の従来圧接工具はじめ、その他多くの圧接
工具においては、これを大型化するほど、またボンディ
ングが高速化するほど、その実用に際して、圧接工具を
構成する工具本体の基体に割れが発生し易くなるばかり
でなく、基体とシャンク部のろう付け部に剥離が発生し
易くなり、使用寿命の短命化が避けられないのが現状で
ある。これは作業態様、すなわち５００〜１０００℃に
加熱した圧接工具を常温のリード材に圧接し、このリー
ド材を介してバンプを溶融温度に加熱してボンディング
を行なう工程の繰り返しに原因するものと考えられ、こ
の場合、圧接工具、特にこれを構成する基体は急激な加
熱冷却の繰り返しを受けることになるが、同時に発生し
た残留応力が経時的に蓄積し、かつこの基体中の残留応
力は圧接工具が大型化するほど、またボンディングが高
速化するほど大きく、ついにはこの蓄積して大きくなっ
た残留応力が基体割れやろう付け剥離を引き起こすもの
と解される。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
上述のような観点から、残留応力の発生が少なく、かつ
残留応力の経時的蓄積のない圧接工具を開発すべく研究
を行なった結果、（ａ）上記の従来圧接工具において、
これを構成する基体を省略すれば、すなわち気相合成多
結晶ダイヤモンド膜を薄板として、直接ヒーター内蔵の
シャンク部にろう付け接合できれば、この結果の圧接工
具は残留応力の発生が著しく抑制され、かつ残留応力の
経時的蓄積のないものとなるが、上記気相合成多結晶ダ
イヤモンド薄板を上記シャンク部に強固にろう付け接合
することができるろう材が存在しないこと。（ｂ）しか
し、上記シャンク部を、重量％で（以下、％は重量％を
示す）、Ｎｉ：２０〜４０％、Ｃｏ：５〜１０％、を含
有し、残りがＦｅと不可避不純物からなる組成を有する
Ｆｅ合金で構成した上で、ろう材として、Ｃｕ：２０〜
３５％、Ｔｉおよび／またはＺｒ：１〜５％、を含有
し、さらに必要に応じて、Ｉｎ：５／２０％、を含有
し、残りがＡｇと不可避不純物からなる組成を有するＡ
ｇ合金からなるろう材を用いて、上記気相合成多結晶ダ
イヤモンド薄板を直接上記シャンク部にろう付け接合す
ると、きわめて強固なろう付け強度が得らるようにな
り、したがってこの結果の圧接工具は、上記従来圧接工
具における基体が存在しないので、基体が原因の残留応
力の発生がなく、かつ残留応力の蓄積もなくなることか
ら、これを大型化しても、またボンディングを高速化し
ても、著しく長期に亘ってすぐれた性能を発揮するとい
う研究結果が得られたのである。
上述のような観点から、残留応力の発生が少なく、かつ
残留応力の経時的蓄積のない圧接工具を開発すべく研究
を行なった結果、（ａ）上記の従来圧接工具において、
これを構成する基体を省略すれば、すなわち気相合成多
結晶ダイヤモンド膜を薄板として、直接ヒーター内蔵の
シャンク部にろう付け接合できれば、この結果の圧接工
具は残留応力の発生が著しく抑制され、かつ残留応力の
経時的蓄積のないものとなるが、上記気相合成多結晶ダ
イヤモンド薄板を上記シャンク部に強固にろう付け接合
することができるろう材が存在しないこと。（ｂ）しか
し、上記シャンク部を、重量％で（以下、％は重量％を
示す）、Ｎｉ：２０〜４０％、Ｃｏ：５〜１０％、を含
有し、残りがＦｅと不可避不純物からなる組成を有する
Ｆｅ合金で構成した上で、ろう材として、Ｃｕ：２０〜
３５％、Ｔｉおよび／またはＺｒ：１〜５％、を含有
し、さらに必要に応じて、Ｉｎ：５／２０％、を含有
し、残りがＡｇと不可避不純物からなる組成を有するＡ
ｇ合金からなるろう材を用いて、上記気相合成多結晶ダ
イヤモンド薄板を直接上記シャンク部にろう付け接合す
ると、きわめて強固なろう付け強度が得らるようにな
り、したがってこの結果の圧接工具は、上記従来圧接工
具における基体が存在しないので、基体が原因の残留応
力の発生がなく、かつ残留応力の蓄積もなくなることか
ら、これを大型化しても、またボンディングを高速化し
ても、著しく長期に亘ってすぐれた性能を発揮するとい
う研究結果が得られたのである。
【０００５】この発明は、上記の研究結果に基づいてな
されたものであって、０．２〜５ｍｍの厚さを有する気
相合成多結晶ダイヤモンド薄板を、Ｃｕ：２０〜３５
％、Ｔｉおよび／またはＺｒ：１〜５％、を含有し、さ
らに必要に応じて、Ｉｎ：５／２０％、を含有し、残り
がＡｇと不可避不純物からなる組成を有するＡｇ合金か
らなるろう材を用いて、Ｎｉ：２０〜４０％、Ｃｏ：５
〜１０％、を含有し、残りがＦｅと不可避不純物からな
る組成を有するＦｅ合金からなるヒーター内蔵のシャン
ク部に直接ろう付け接合した構造を有する、ＩＣチップ
のリード材ボンディング用圧接工具に特徴を有するもの
である。
されたものであって、０．２〜５ｍｍの厚さを有する気
相合成多結晶ダイヤモンド薄板を、Ｃｕ：２０〜３５
％、Ｔｉおよび／またはＺｒ：１〜５％、を含有し、さ
らに必要に応じて、Ｉｎ：５／２０％、を含有し、残り
がＡｇと不可避不純物からなる組成を有するＡｇ合金か
らなるろう材を用いて、Ｎｉ：２０〜４０％、Ｃｏ：５
〜１０％、を含有し、残りがＦｅと不可避不純物からな
る組成を有するＦｅ合金からなるヒーター内蔵のシャン
ク部に直接ろう付け接合した構造を有する、ＩＣチップ
のリード材ボンディング用圧接工具に特徴を有するもの
である。
【０００６】つぎに、この発明の圧接工具を構成するろ
う材、およびシャンク部の組成を上記の通りに定めた理
由を説明する。 （１）ろう材 （ａ）Ｃｕ Ｃｕ成分には、Ａｇとの共存において融点の低いろう材
を形成し、もってろう付け接合を可能ならしめる作用が
あるが、その含有量が２０％未満では所望の融点低下を
図ることができず、一方その含有量が３５％を越える
と、ろう付け部の強度が低下するようになることから、
その割合を２０〜３５％、望ましくは２５〜３０％と定
めた。
う材、およびシャンク部の組成を上記の通りに定めた理
由を説明する。 （１）ろう材 （ａ）Ｃｕ Ｃｕ成分には、Ａｇとの共存において融点の低いろう材
を形成し、もってろう付け接合を可能ならしめる作用が
あるが、その含有量が２０％未満では所望の融点低下を
図ることができず、一方その含有量が３５％を越える
と、ろう付け部の強度が低下するようになることから、
その割合を２０〜３５％、望ましくは２５〜３０％と定
めた。
【０００７】（ｂ）ＴｉおよびＺｒ これらの成分には、ＡｇおよびＣｕとの共存において、
ろう材の気相合成多結晶ダイヤモンド薄板およびＦｅ合
金のシャンク部の両部材とのぬれ性を著しく向上させ、
もって前記両部材間に強固なろう付け強度を確保するの
に不可欠な成分であるが、その含有量が１％未満では所
望の強固なろう付け接合強度を得ることができず、一方
その含有量が５％を越えると、ろう付け部の強度が低下
するようになることから、その割合を１〜５％、望まし
くは１．５〜４．５％と定めた。
ろう材の気相合成多結晶ダイヤモンド薄板およびＦｅ合
金のシャンク部の両部材とのぬれ性を著しく向上させ、
もって前記両部材間に強固なろう付け強度を確保するの
に不可欠な成分であるが、その含有量が１％未満では所
望の強固なろう付け接合強度を得ることができず、一方
その含有量が５％を越えると、ろう付け部の強度が低下
するようになることから、その割合を１〜５％、望まし
くは１．５〜４．５％と定めた。
【０００８】（ｃ）Ｉｎ Ｉｎ成分には、ろう材の融点をさらに一段と下げ、より
低温でのろう付けを可能にする作用があるが、その含有
量が５％未満ではろう材の融点低下効果が不十分であ
り、一方その含有量が２０％を越えると、ろう付け部の
強度が低下するようになることから、その割合を５〜２
０％、望ましくは１０〜１５％と定めた。
低温でのろう付けを可能にする作用があるが、その含有
量が５％未満ではろう材の融点低下効果が不十分であ
り、一方その含有量が２０％を越えると、ろう付け部の
強度が低下するようになることから、その割合を５〜２
０％、望ましくは１０〜１５％と定めた。
【０００９】（２）シャンク部 シャンク部には、内蔵するヒーターによって自身を５０
０〜１０００℃に加熱し、これにろう付けされた気相合
成多結晶ダイヤモンド薄板の温度を同じ温度に保持する
役割があるので、すぐれた耐熱性と耐酸化性を具備する
ことが求められる。したがって、シャンク部を構成する
Ｆｅ合金のＮｉ成分は、耐熱性および耐酸化性を向上さ
せる成分として含有するが、その割合が２５％未満で
は、所望の耐熱性および耐酸化性を確保することができ
ず、一方その割合が４０％を越えると、強度が低下する
ようになることから、その割合を２５〜４０％、望まし
くは３０〜３５％と定めた。また、同じくＣｏ成分に
は、強度を向上させる作用があるが、その割合が５％未
満では、所望の強度を確保することができず、一方その
割合が１０％を越えると、耐熱性および耐酸化性に低下
傾向が現れるようになることから、その割合を５〜１５
％、望ましくは６〜１０％と定めた。
０〜１０００℃に加熱し、これにろう付けされた気相合
成多結晶ダイヤモンド薄板の温度を同じ温度に保持する
役割があるので、すぐれた耐熱性と耐酸化性を具備する
ことが求められる。したがって、シャンク部を構成する
Ｆｅ合金のＮｉ成分は、耐熱性および耐酸化性を向上さ
せる成分として含有するが、その割合が２５％未満で
は、所望の耐熱性および耐酸化性を確保することができ
ず、一方その割合が４０％を越えると、強度が低下する
ようになることから、その割合を２５〜４０％、望まし
くは３０〜３５％と定めた。また、同じくＣｏ成分に
は、強度を向上させる作用があるが、その割合が５％未
満では、所望の強度を確保することができず、一方その
割合が１０％を越えると、耐熱性および耐酸化性に低下
傾向が現れるようになることから、その割合を５〜１５
％、望ましくは６〜１０％と定めた。
【００１０】（３）気相合成多結晶ダイヤモンド薄板の
厚さ その厚さが、０．２ｍｍ未満では、所望の耐摩耗性を長
期に亘って発揮するのに不十分であり、かつ強度的にも
不十分で、取り扱い上問題があり、一方その厚さが５ｍ
ｍを越えると、これの形成に長持間を要し、実用的でな
いばかりでなく、工具の使用寿命の点からも不必要であ
ることから、その厚さを０．２〜５ｍｍ、望ましくは
０．５〜３ｍｍと定めた。
厚さ その厚さが、０．２ｍｍ未満では、所望の耐摩耗性を長
期に亘って発揮するのに不十分であり、かつ強度的にも
不十分で、取り扱い上問題があり、一方その厚さが５ｍ
ｍを越えると、これの形成に長持間を要し、実用的でな
いばかりでなく、工具の使用寿命の点からも不必要であ
ることから、その厚さを０．２〜５ｍｍ、望ましくは
０．５〜３ｍｍと定めた。
【００１１】
【発明の実施の形態】この発明の圧接工具を実施例によ
り具体的に説明する。 まず、縦：１５ｍｍ×横：５ｍｍ×厚さ：２．５ｍｍの
寸法をもった高純度Ｓｉチップ板を用意し、これを、平
均粒径：１０μｍのダイヤモンドパウダーを分散含有さ
せたアルコール中に１０分間保持の条件で超音波表面傷
付け処理を施した状態で、通常のマイクロ波プラズマＣ
ＶＤ装置に装入し、 反応ガス組成：酸素（流量：３ｃｃ／ｍｉｎ）＋ＣＨ4
（流量：３０ｃｃ／ｍｉｎ）＋Ｈ2 （流量：６０ｃｃ／
ｍｉｎ）、 雰囲気圧力：６０ｔｏｒｒ、 マイクロ波出力：６ｋｗ、 高純度Ｓｉチップ板温度：８７０℃、 の条件で気相合成を行い、上記の高純度Ｓｉチップ板の
表面に、それぞれ１００〜２５０時間の範囲内で反応時
間を調整しながら、多結晶ダイヤモンド膜を形成し、つ
いで、これを弗酸と硫酸の混合液に浸漬して前記高純度
Ｓｉチップ板を溶解除去することによりそれぞれ表１に
示される厚さの気相合成多結晶ダイヤモンド薄板（以
下、ダイヤ薄板と云う）Ａ〜Ｇをそれぞれ製造した。
り具体的に説明する。 まず、縦：１５ｍｍ×横：５ｍｍ×厚さ：２．５ｍｍの
寸法をもった高純度Ｓｉチップ板を用意し、これを、平
均粒径：１０μｍのダイヤモンドパウダーを分散含有さ
せたアルコール中に１０分間保持の条件で超音波表面傷
付け処理を施した状態で、通常のマイクロ波プラズマＣ
ＶＤ装置に装入し、 反応ガス組成：酸素（流量：３ｃｃ／ｍｉｎ）＋ＣＨ4
（流量：３０ｃｃ／ｍｉｎ）＋Ｈ2 （流量：６０ｃｃ／
ｍｉｎ）、 雰囲気圧力：６０ｔｏｒｒ、 マイクロ波出力：６ｋｗ、 高純度Ｓｉチップ板温度：８７０℃、 の条件で気相合成を行い、上記の高純度Ｓｉチップ板の
表面に、それぞれ１００〜２５０時間の範囲内で反応時
間を調整しながら、多結晶ダイヤモンド膜を形成し、つ
いで、これを弗酸と硫酸の混合液に浸漬して前記高純度
Ｓｉチップ板を溶解除去することによりそれぞれ表１に
示される厚さの気相合成多結晶ダイヤモンド薄板（以
下、ダイヤ薄板と云う）Ａ〜Ｇをそれぞれ製造した。
【００１２】また、黒鉛るつぼで、それぞれ表２に示さ
れる組成のＡｇ合金溶湯およびＣｕ合金溶湯を調整し、
インゴットに鋳造し、これを熱間圧延にて厚さ：０．２
ｍｍの熱延板とし、この熱延板に冷間圧延を施して厚
さ：０．０５ｍｍのろう材ａ〜ｕをそれぞれ製造した。
なお、ろう材ｔ〜ｖは、上記の従来圧接工具の工具本体
とシャンク部のろう付けに一般に用いられているＡｇ合
金ろう材およびＣｕ合金ろう材である。
れる組成のＡｇ合金溶湯およびＣｕ合金溶湯を調整し、
インゴットに鋳造し、これを熱間圧延にて厚さ：０．２
ｍｍの熱延板とし、この熱延板に冷間圧延を施して厚
さ：０．０５ｍｍのろう材ａ〜ｕをそれぞれ製造した。
なお、ろう材ｔ〜ｖは、上記の従来圧接工具の工具本体
とシャンク部のろう付けに一般に用いられているＡｇ合
金ろう材およびＣｕ合金ろう材である。
【００１３】さらに、同じく黒鉛るつぼで、それぞれ表
３に示される組成のＦｅ合金溶湯を調整し、これを精密
鋳造（ロストワックス法）した後、機械加工することに
より上記ダイヤ薄板の平面寸法と同じ寸法のろう付け面
をもったシャンク部ア〜カをそれぞれ製造した。
３に示される組成のＦｅ合金溶湯を調整し、これを精密
鋳造（ロストワックス法）した後、機械加工することに
より上記ダイヤ薄板の平面寸法と同じ寸法のろう付け面
をもったシャンク部ア〜カをそれぞれ製造した。
【００１４】ついで、上記のダイヤ薄板、ろう材、およ
びシャンク部を、表４に示される組み合わせで、かつ前
記ダイヤ薄板の成長面をろう付け面としてセットし、Ａ
ｒ雰囲気中、８５０〜９５０℃の範囲内の所定温度に１
０分間保持の条件で前記ダイヤ薄板をろう材を介してび
シャンク部にろう付け接合することにより本発明圧接工
具１〜１９および比較圧接工具１〜３をそれぞれ製造し
た。上記の通り、本発明圧接工具１〜１９はろう材ａ〜
ｓを用い、比較圧接工具１〜３はろう材ｔ〜ｖを用いた
ものである。
びシャンク部を、表４に示される組み合わせで、かつ前
記ダイヤ薄板の成長面をろう付け面としてセットし、Ａ
ｒ雰囲気中、８５０〜９５０℃の範囲内の所定温度に１
０分間保持の条件で前記ダイヤ薄板をろう材を介してび
シャンク部にろう付け接合することにより本発明圧接工
具１〜１９および比較圧接工具１〜３をそれぞれ製造し
た。上記の通り、本発明圧接工具１〜１９はろう材ａ〜
ｓを用い、比較圧接工具１〜３はろう材ｔ〜ｖを用いた
ものである。
【００１５】この結果得られた本発明圧接工具１〜１９
および比較圧接工具１〜３について、ダイヤ薄板の先端
面を縦：３ｍｍ×横：１０ｍｍに加工し、かつ同表面粗
さをＲmax で０．８μｍに研磨した状態で、以下に示す
条件で加速耐久試験を行った。すなわち、加速耐久試験
は、図１のＩＣチップおよびリード材に代って、無酸素
銅およびＡｌ合金（Ｓｉ：２％含有）からなり、いずれ
も表面：２０ｍｍ×１０ｍｍ、厚さ：１０ｍｍの寸法を
もち、表面に１個の表面寸法が０．５ｍｍ×０．５ｍｍ
にして、高さが３ｍｍの突起が１０個づつ長さ方向に沿
って２列配列配置された水冷ボックスを用い、この水冷
ボックスの突起配設面に対して、上記各種の圧接工具
を、６００℃に加熱した状態で、１０ｋｇの荷重で１サ
イクルを８秒とし、このうちの３秒を圧接時間とした条
件で行い、使用寿命に至るまでのサイクル数を測定し
た。これらの測定結果を表４に示した。
および比較圧接工具１〜３について、ダイヤ薄板の先端
面を縦：３ｍｍ×横：１０ｍｍに加工し、かつ同表面粗
さをＲmax で０．８μｍに研磨した状態で、以下に示す
条件で加速耐久試験を行った。すなわち、加速耐久試験
は、図１のＩＣチップおよびリード材に代って、無酸素
銅およびＡｌ合金（Ｓｉ：２％含有）からなり、いずれ
も表面：２０ｍｍ×１０ｍｍ、厚さ：１０ｍｍの寸法を
もち、表面に１個の表面寸法が０．５ｍｍ×０．５ｍｍ
にして、高さが３ｍｍの突起が１０個づつ長さ方向に沿
って２列配列配置された水冷ボックスを用い、この水冷
ボックスの突起配設面に対して、上記各種の圧接工具
を、６００℃に加熱した状態で、１０ｋｇの荷重で１サ
イクルを８秒とし、このうちの３秒を圧接時間とした条
件で行い、使用寿命に至るまでのサイクル数を測定し
た。これらの測定結果を表４に示した。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【表２】
【００１８】
【表３】
【００１９】
【表４】
【００２０】
【発明の効果】表４に示される結果から、本発明圧接工
具１〜１９は、上記組成のＡｇ合金ろう材によってダイ
ヤ薄板とシャンク部の間に強固なろう付け接合強度が得
られるので、すぐれた耐久性を長期に亘って発揮するの
に対して、比較圧接工具１〜３においては、いずれもろ
う付け接合強度が低く、ダイヤ薄板とシャンク部の間に
比較的短時間で剥離が発生し、使用寿命に至ることが明
らかである。上述のように、この発明の圧接工具は、ダ
イヤ薄板を直接シャンク部にろう付けした構造を有し、
かつ前記ダイヤ薄板とシャンク部は強固なろう付け強度
で接合されているので、これの大型化およびボンディン
グの一段の高速化にも十分満足に対応することができる
ものである。
具１〜１９は、上記組成のＡｇ合金ろう材によってダイ
ヤ薄板とシャンク部の間に強固なろう付け接合強度が得
られるので、すぐれた耐久性を長期に亘って発揮するの
に対して、比較圧接工具１〜３においては、いずれもろ
う付け接合強度が低く、ダイヤ薄板とシャンク部の間に
比較的短時間で剥離が発生し、使用寿命に至ることが明
らかである。上述のように、この発明の圧接工具は、ダ
イヤ薄板を直接シャンク部にろう付けした構造を有し、
かつ前記ダイヤ薄板とシャンク部は強固なろう付け強度
で接合されているので、これの大型化およびボンディン
グの一段の高速化にも十分満足に対応することができる
ものである。
【図１】従来圧接工具の使用態様を示す概略説明図であ
る。
る。
Claims (2)
- 【請求項１】 ０．２〜５ｍｍの厚さを有する気相合成
多結晶ダイヤモンド薄板を、重量％で、 Ｃｕ：２０〜３５％、 Ｔｉおよび／またはＺｒ：１〜５％、を含有し、残りが
Ａｇと不可避不純物からなる組成を有するＡｇ合金から
なるろう材を用いて、同じく重量％で、 Ｎｉ：２０〜４０％、 Ｃｏ：５〜１０％、を含有し、残りがＦｅと不可避不純
物からなる組成を有するＦｅ合金からなるヒーター内蔵
のシャンク部に直接ろう付け接合した構造を有すること
を特徴とするＩＣチップのリード材ボンディング用圧接
工具。 - 【請求項２】 ０．２〜５ｍｍの厚さを有する気相合成
多結晶ダイヤモンド薄板を、重量％で、 Ｃｕ：２０〜３５％、 Ｔｉおよび／またはＺｒ：１〜５％、を含有し、さら
に、 Ｉｎ：５／２０％、を含有し、残りがＡｇと不可避不純
物からなる組成を有するＡｇ合金からなるろう材を用い
て、同じく重量％で、 Ｎｉ：２０〜４０％、 Ｃｏ：５〜１０％、を含有し、残りがＦｅと不可避不純
物からなる組成を有するＦｅ合金からなるヒーター内蔵
のシャンク部に直接ろう付け接合した構造を有すること
を特徴とするＩＣチップのリード材ボンディング用圧接
工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18354997A JPH1126514A (ja) | 1997-07-09 | 1997-07-09 | Ｉｃチップのリード材ボンディング用圧接工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18354997A JPH1126514A (ja) | 1997-07-09 | 1997-07-09 | Ｉｃチップのリード材ボンディング用圧接工具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1126514A true JPH1126514A (ja) | 1999-01-29 |
Family
ID=16137759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18354997A Withdrawn JPH1126514A (ja) | 1997-07-09 | 1997-07-09 | Ｉｃチップのリード材ボンディング用圧接工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1126514A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113134693A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-07-20 | 吉林大学 | 一种钎焊钨基粉末合金的Cu基非晶态钎料及其制备方法和应用 |
-
1997
- 1997-07-09 JP JP18354997A patent/JPH1126514A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113134693A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-07-20 | 吉林大学 | 一种钎焊钨基粉末合金的Cu基非晶态钎料及其制备方法和应用 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20041005 |