JPS60247443A - アルミ合金細線の製造方法 - Google Patents
アルミ合金細線の製造方法Info
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- JPS60247443A JPS60247443A JP10323284A JP10323284A JPS60247443A JP S60247443 A JPS60247443 A JP S60247443A JP 10323284 A JP10323284 A JP 10323284A JP 10323284 A JP10323284 A JP 10323284A JP S60247443 A JPS60247443 A JP S60247443A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/005—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths of wire
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
- B22D11/0611—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars formed by a single casting wheel, e.g. for casting amorphous metal strips or wires
- B22D11/062—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars formed by a single casting wheel, e.g. for casting amorphous metal strips or wires the metal being cast on the inside surface of the casting wheel
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の分野
この発明は、たとえば巻線導体やボンディングワイヤな
どに用いられるアルミ合金１ＩＳＳの製造方法に関する
。
どに用いられるアルミ合金１ＩＳＳの製造方法に関する
。
先行技術の説明
電気様器、電子機器および半導体装置等の技術分野にお
ける技術の進歩に伴ない、これらに使用される導体また
はボンディングワイヤなどにより高い耐軟化性、高温強
度性あるいは細線への加工性が装置されてき１いる。従
来、たとえば半導体チップの外部との接続に際しＣは、
金を主成分どする貴金属細線が使用されτいた。しかし
最近では、＾価な貴金属細線の使用をＭ１ノるために１
アルミ合金細線の使用が着目されている。
ける技術の進歩に伴ない、これらに使用される導体また
はボンディングワイヤなどにより高い耐軟化性、高温強
度性あるいは細線への加工性が装置されてき１いる。従
来、たとえば半導体チップの外部との接続に際しＣは、
金を主成分どする貴金属細線が使用されτいた。しかし
最近では、＾価な貴金属細線の使用をＭ１ノるために１
アルミ合金細線の使用が着目されている。
しかしながら、アルミ合金細線には以下に述べるよフな
欠点があった。ソなわら、アルミ合金細線をＩことえば
ｊｊＬ−ルボンデインクによ〕で接続する場合、まず細
論の一部をアーク放電により溶ｔ＆さ一１！表面張ノｊ
でボールを形成し、（の後これを熱と超音波の使用によ
って電極に接続する。この場合、］゛ルミ合金ｑ線が加
熱によって軟化され、−尤のｌごめ強度が著しり低−［
・しでしまうということがある。たとえば、３０μｍと
いった極細アルミ台金線が７・−り放電で溶融された場
合、その近傍の部分も融点近くの温度まで加熱され、そ
のため軟化しＣ′強座が著しく低下してしまい、このネ
ック部で破断してしまうということが多かった。
欠点があった。ソなわら、アルミ合金細線をＩことえば
ｊｊＬ−ルボンデインクによ〕で接続する場合、まず細
論の一部をアーク放電により溶ｔ＆さ一１！表面張ノｊ
でボールを形成し、（の後これを熱と超音波の使用によ
って電極に接続する。この場合、］゛ルミ合金ｑ線が加
熱によって軟化され、−尤のｌごめ強度が著しり低−［
・しでしまうということがある。たとえば、３０μｍと
いった極細アルミ台金線が７・−り放電で溶融された場
合、その近傍の部分も融点近くの温度まで加熱され、そ
のため軟化しＣ′強座が著しく低下してしまい、このネ
ック部で破断してしまうということが多かった。
そのため、ｉａ温加熱されても耐軟化性が保証され得る
アルミ合金細線が要望される。しかし、溶融・鋳造した
鋳塊を多数の工程を経て加工していくことによってアル
ミ合金細線を得る従来の製法では、耐軟化性を得るのは
困難であり、また細線への伸線加工性を向上させること
も困難であった。
アルミ合金細線が要望される。しかし、溶融・鋳造した
鋳塊を多数の工程を経て加工していくことによってアル
ミ合金細線を得る従来の製法では、耐軟化性を得るのは
困難であり、また細線への伸線加工性を向上させること
も困難であった。
そこで、急冷アルミ合金粉末を加熱加圧し、その後これ
を伸縮加工することも試みられた。しかしながら、この
！１法では、耐軟化性を満足させることができても、Ｉ
Ｉｌ線への加工性までも満足させることは極めて困難で
あった。
を伸縮加工することも試みられた。しかしながら、この
！１法では、耐軟化性を満足させることができても、Ｉ
Ｉｌ線への加工性までも満足させることは極めて困難で
あった。
発明の目的
それゆえに、この発明の目的は、耐軟化性と細線への加
工性の両者を満足させることのできるアルミ合金細線の
製造方法を提供覆ることである。
工性の両者を満足させることのできるアルミ合金細線の
製造方法を提供覆ることである。
発明の構成
この発明は、０．０５〜５重景％の７ｒが添加されたア
ルミニウム溶融物を冷却液中に噴出して急冷し、直径０
．４ｍｍ以下の線材に凝固させることを特徴とする、ア
ルミ合金細線の製造方法である。「ｚｒ／ｆｉｆｆｉ加
されたアルミニウム溶融物１を用いることにより、耐軟
化性が向上する。１０゜０５〜５１ＪＩＪの根拠は、以
下の理由に基づく。
ルミニウム溶融物を冷却液中に噴出して急冷し、直径０
．４ｍｍ以下の線材に凝固させることを特徴とする、ア
ルミ合金細線の製造方法である。「ｚｒ／ｆｉｆｆｉ加
されたアルミニウム溶融物１を用いることにより、耐軟
化性が向上する。１０゜０５〜５１ＪＩＪの根拠は、以
下の理由に基づく。
すなわち、０．０５重量％未渦のＺｒが添加されたアル
ミニウム溶融物ならば通常の製法で製造することができ
るものであり、この発明に従った製造方法によって一層
の効果が見られる訳ではない。
ミニウム溶融物ならば通常の製法で製造することができ
るものであり、この発明に従った製造方法によって一層
の効果が見られる訳ではない。
他方、５重量％以上の濃度であるならば耐軟化性向上効
果が飽和し、かえって加工性を害するおそれがある。ま
た、ｚｒ添加量の好ましい範囲として、０．３〜３重量
％が推奨される。「冷却液中に噴出」させるのは、これ
により得られる線の断面形状が真円に近いものとなりや
すいからである。
果が飽和し、かえって加工性を害するおそれがある。ま
た、ｚｒ添加量の好ましい範囲として、０．３〜３重量
％が推奨される。「冷却液中に噴出」させるのは、これ
により得られる線の断面形状が真円に近いものとなりや
すいからである。
［直径０゜４１以下の線材に凝固させるＪのは、これを
越える径のものならば連続した線を得ることが困難にな
るからである。さらに、冷却速度が小さくなり、急冷に
よる特性改善の効果が得難くなるからである。
越える径のものならば連続した線を得ることが困難にな
るからである。さらに、冷却速度が小さくなり、急冷に
よる特性改善の効果が得難くなるからである。
好ましくは、凝固させた後、少なくとも減面率２０％以
上の伸線加工が施される。断面の均一化および強度の向
上を果たし得るからである。「２０％以上」とした理由
は、２０％未満では上記効果が不充分だからである。
上の伸線加工が施される。断面の均一化および強度の向
上を果たし得るからである。「２０％以上」とした理由
は、２０％未満では上記効果が不充分だからである。
好ましくは、アルミニウム溶融物として、３ｅ。
Ｂ、 Ｌ＋からなる群から選択される１種以上の元素が
合計で０．０Ｏ１−０，３重量％含有されているものを
用いる。これにより、溶融状態から冷却液中に噴出して
急冷凝固させる場合、１１面形状等が均一で真円に近い
線を得ることが容易となる。
合計で０．０Ｏ１−０，３重量％含有されているものを
用いる。これにより、溶融状態から冷却液中に噴出して
急冷凝固させる場合、１１面形状等が均一で真円に近い
線を得ることが容易となる。
また、半導体装置の配線用ボンディングワイヤとしてボ
ールボンディングする場合、ボールの形成能を高めるこ
とができる。「合計でｏ、ｏｏｉ〜０．３重量％］の根
拠は、０．００１％未満ならば上記効果が不充分であり
、０．３％を越えるならば上記効果が飽和するからであ
る。
ールボンディングする場合、ボールの形成能を高めるこ
とができる。「合計でｏ、ｏｏｉ〜０．３重量％］の根
拠は、０．００１％未満ならば上記効果が不充分であり
、０．３％を越えるならば上記効果が飽和するからであ
る。
また、好ましくは、アルミニウム溶融物として、８１
、Ｍｎ 、Ｍｇからなる群から選択される１種以上の元
素が合計で３重量％以下含有されているものを用いる。
、Ｍｎ 、Ｍｇからなる群から選択される１種以上の元
素が合計で３重量％以下含有されているものを用いる。
これにより、細線強瓜をより向上させることができる。
１°合計で３重量％以下」としたのは、３％を越えれば
かえって加工性を害するおそれがあるからである。なお
、３ｉ、Ｍｎ。
かえって加工性を害するおそれがあるからである。なお
、３ｉ、Ｍｎ。
Ｍａのほかに、Ｆｅ、、Ｚｎ 、Ｃｕ 、ＴＩ等の元素
を含有してもよい。
を含有してもよい。
また、好ましくは、この発明に従った方法によって得ら
れた線材は、半導体装置の配線用導体として用いられる
。
れた線材は、半導体装置の配線用導体として用いられる
。
実施例の説明
衷７ｉｉｅ１１
第１表に示した組成のアルミ合金を、第１図に模式的に
示す回転液中紡糸装置のるつぼ１内で溶解した。この溶
解は、るつぼ１の周囲に配置されたヒータ２の加熱によ
り行なった。次に、るつは１の上方からＡ「ガスをるつ
ぼ１内に導入し、その圧力によりアルミニウム溶融物を
回転ドラム３の内周面に形成された冷却液槽中に、るつ
ぼ１の底部の丸孔から噴出させた。これにより、直ｖ１
０゜２５１１のアルミ合金細線４が得られた。その後、
このアルミ合金相Ｊ１１４を直径３０μ−になるまで伸
線加工した。
示す回転液中紡糸装置のるつぼ１内で溶解した。この溶
解は、るつぼ１の周囲に配置されたヒータ２の加熱によ
り行なった。次に、るつは１の上方からＡ「ガスをるつ
ぼ１内に導入し、その圧力によりアルミニウム溶融物を
回転ドラム３の内周面に形成された冷却液槽中に、るつ
ぼ１の底部の丸孔から噴出させた。これにより、直ｖ１
０゜２５１１のアルミ合金細線４が得られた。その後、
このアルミ合金相Ｊ１１４を直径３０μ−になるまで伸
線加工した。
比較のため従来の方法として、第１表に示した組成のア
ルミ合金を保護雰囲気下に溶銅し、これを半連続鋳造、
熱間押出し、皮剥、冷間伸線および中間焼鈍を経て直径
３０μｍになるまでの伸縮加工を試みた。この発明に従
った製造方法によれば、すべ゛【の試料（１号１〜５）
をＩ！Ｉｔ！３０μ−になるまで伸縮加工することがで
きた。特に、試料番号１〜４について、工業的にも容易
に直径３０μ−になるまで伸線加工することができた。
ルミ合金を保護雰囲気下に溶銅し、これを半連続鋳造、
熱間押出し、皮剥、冷間伸線および中間焼鈍を経て直径
３０μｍになるまでの伸縮加工を試みた。この発明に従
った製造方法によれば、すべ゛【の試料（１号１〜５）
をＩ！Ｉｔ！３０μ−になるまで伸縮加工することがで
きた。特に、試料番号１〜４について、工業的にも容易
に直径３０μ−になるまで伸線加工することができた。
一方、比較される従来の製造方法では、試料番号１の合
金以外は、伸縮加工が困難であった。特に、試料ｉ！）
＠４および５については、はとんど加工することができ
なかつＩｃ０ 実施例２ 実施例１にａ５い【記述されＩＣ製造方法によって製造
された直径３０μ霧の線を、耐軟化性と＾瀧引張強さに
関して評価した。但し、比較される従来のｌＦ！ｌ造方
法では試Ｆｉｌ１号４および５については加工すること
ができなかったので、直径１１！ｌｌｌの線を用いＣｒ
Ｉｒ（ＩＩＦｌシた。その結果を第２表に示す。表から
明らかなように、この発明に従った製造方法によって得
られた線は、耐軟化性および＾温引張強さにＪ３い−（
優れている。
金以外は、伸縮加工が困難であった。特に、試料ｉ！）
＠４および５については、はとんど加工することができ
なかつＩｃ０ 実施例２ 実施例１にａ５い【記述されＩＣ製造方法によって製造
された直径３０μ霧の線を、耐軟化性と＾瀧引張強さに
関して評価した。但し、比較される従来のｌＦ！ｌ造方
法では試Ｆｉｌ１号４および５については加工すること
ができなかったので、直径１１！ｌｌｌの線を用いＣｒ
Ｉｒ（ＩＩＦｌシた。その結果を第２表に示す。表から
明らかなように、この発明に従った製造方法によって得
られた線は、耐軟化性および＾温引張強さにＪ３い−（
優れている。
実施例３
本発明法による試料Ｍ号１〜４の！ｔ１ｍの合金線（３
０μｍ）を用い（、ボールボンティングを実施した。す
なわち、Ａｒガス雰囲気下で、キャピラリに固定された
白金線のｙｒＯ，端と電極との間に７−りを発生させて
溶融し、ボールを作製し、これを半導体素子の電極部に
ボンディングした。第２図は、合金線が半導体装′Ｆに
接続された状態を示す図である。図中、５はフルＪミ合
金φ線、６はボールボンデインク部、７は／１極、８４
半導体累子、９はり一１ニー）１．ノーム、１０はスフ
゛ソチ／１（ンノ’−（ング部、１１はワーｆＸ／巾央
部を承り。第２図に示す接続状態から、図中矢印へで示
Ｊよう警、アルミ合金１８１線５を引張−）てその強度
テストを１ツノ；としろ、いずれの試料番号の合金ｗＩ
線も、十分大きい荷重を与えたときワイヤ中央部１１付
近で切断した。
０μｍ）を用い（、ボールボンティングを実施した。す
なわち、Ａｒガス雰囲気下で、キャピラリに固定された
白金線のｙｒＯ，端と電極との間に７−りを発生させて
溶融し、ボールを作製し、これを半導体素子の電極部に
ボンディングした。第２図は、合金線が半導体装′Ｆに
接続された状態を示す図である。図中、５はフルＪミ合
金φ線、６はボールボンデインク部、７は／１極、８４
半導体累子、９はり一１ニー）１．ノーム、１０はスフ
゛ソチ／１（ンノ’−（ング部、１１はワーｆＸ／巾央
部を承り。第２図に示す接続状態から、図中矢印へで示
Ｊよう警、アルミ合金１８１線５を引張−）てその強度
テストを１ツノ；としろ、いずれの試料番号の合金ｗＩ
線も、十分大きい荷重を与えたときワイヤ中央部１１付
近で切断した。
比較のため、従来のＡ ｆＬ−１％８１合金からなるＩ
ＩＩ線を用い又引張強麿試峡を行なったところ、ポール
ボンディング部６のところが小さい荷置で破断した。
ＩＩ線を用い又引張強麿試峡を行なったところ、ポール
ボンディング部６のところが小さい荷置で破断した。
実施例４
本発明法に従って直径０．２５１１１１の線材に凝固さ
れた線の形状を比較した。すると、Ｂｅ 、８゜１＋を
含有しない試料番号１の線よりも試料番号２〜５の線の
方が真円に近（，１齢性が良好といえた。
れた線の形状を比較した。すると、Ｂｅ 、８゜１＋を
含有しない試料番号１の線よりも試料番号２〜５の線の
方が真円に近（，１齢性が良好といえた。
発明の効果
以上のように、この発明によれば、０．０５〜５ｍ！量
％の７ｒが添加されたアルミニウム溶融物を冷却液中に
噴出して急冷し、直径０．４１１１１１以下の線材に凝
固させるため、耐軟化性において優れた細線を得ること
ができ、しかもＩＩｌ＃ｔａ化への加工を容易に行なう
ことができる。耐軟化性において優れたものとなるのは
、凝固時にＺｒが強制固溶しでいるためど考えられる。
％の７ｒが添加されたアルミニウム溶融物を冷却液中に
噴出して急冷し、直径０．４１１１１１以下の線材に凝
固させるため、耐軟化性において優れた細線を得ること
ができ、しかもＩＩｌ＃ｔａ化への加工を容易に行なう
ことができる。耐軟化性において優れたものとなるのは
、凝固時にＺｒが強制固溶しでいるためど考えられる。
また、Ｉｌｌ＃ａ化への加工が容易となるのは、溶質元
素が均一に固溶しているからである。
素が均一に固溶しているからである。
この発明は、ＩＣ等半導体装置用ボンディングワイヤ、
ヒコーズ導体、耐軟化性導体、高温強度を有する導体な
どの各種のアルミ合金細線に応用することができる。
ヒコーズ導体、耐軟化性導体、高温強度を有する導体な
どの各種のアルミ合金細線に応用することができる。
（シフ２丁ｆ−ｆ３ ）
第１図は、この発明を実施するための装置の一例を模式
的に示す図である。第２図は、この発明に従った製造方
法によって得られたアルミ合金細線を半導体素子に接続
した状態の一例を示す図である。 図において、１はるつぼ、２はヒータ、３は回転ドラム
、４はアルミ合金細線、５はアルミ合金細線、６はポー
ルボンディング部、７は電極、８は半導体素子、９はリ
ードフレーム、１０はステッチボンディング部、１１は
ワイヤ中央部を示す。 特許出願人 住友電気工業株式会社 代 理 人 弁理士 深 見 久 部 −°。 −・ 、− （ほか２名＞ ”’ ：ｉｒ＝’＋ゞ 第１ 図 第２図
的に示す図である。第２図は、この発明に従った製造方
法によって得られたアルミ合金細線を半導体素子に接続
した状態の一例を示す図である。 図において、１はるつぼ、２はヒータ、３は回転ドラム
、４はアルミ合金細線、５はアルミ合金細線、６はポー
ルボンディング部、７は電極、８は半導体素子、９はリ
ードフレーム、１０はステッチボンディング部、１１は
ワイヤ中央部を示す。 特許出願人 住友電気工業株式会社 代 理 人 弁理士 深 見 久 部 −°。 −・ 、− （ほか２名＞ ”’ ：ｉｒ＝’＋ゞ 第１ 図 第２図
Claims (6)
- （１） ０．０５〜５重量％の７ｒが添加されたアルミ
ニウム溶融物を冷却液中に噴出して急冷し、直径０．４
＋ｅ−以下の線材に凝固させることを特徴とする、アル
ミ合金細線の製造方法。 - （２） 前記添加されるＺｒの量が０．３〜３重農％で
ある、特許請求の範囲第１項記載のアルミ合金細線の製
造方法。 - （３） 前記アルミニウム溶融物を凝固させた後、少な
くとも減面率２０％以上の伸線加工を行なう、特許請求
の範囲第１項または第２項に記載のアルミ合金細線の製
造方法。 - （４） 前記アルミニウム溶融物として、１３ｅ。 Ｂ、Ｌｉからなる群から選択される１種以上の元素が合
計でｏ、ｏｏｉ〜０．３重量％含有されて゛いるものを
用いる、特許請求のＩＩＸ！囲第１項第１項第３項のい
ずれかに記載のアルミ合金細線の製造方法。 - （５） 前記アルミニウム溶融物として、３ｉＭｎ 、
Ｍｇからなる群から選択される１種以上シ元素が合計で
３重量％以下含有されているものを用いる、特許請求の
範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載のアルミ合金
細線の製造方法。 - （６） 前記線材は、半導体装置の配線用導体として用
いられる、特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれ
かに記載のアルミ合金ｍ線の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10323284A JPS60247443A (ja) | 1984-05-21 | 1984-05-21 | アルミ合金細線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10323284A JPS60247443A (ja) | 1984-05-21 | 1984-05-21 | アルミ合金細線の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60247443A true JPS60247443A (ja) | 1985-12-07 |
| JPH0316218B2 JPH0316218B2 (ja) | 1991-03-05 |
Family
ID=14348711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10323284A Granted JPS60247443A (ja) | 1984-05-21 | 1984-05-21 | アルミ合金細線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60247443A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104894438A (zh) * | 2015-06-18 | 2015-09-09 | 国网智能电网研究院 | 一种高导电率耐热铝合金单丝材料及其制备方法 |
| CN106057273A (zh) * | 2015-05-13 | 2016-10-26 | 江苏亨通电力特种导线有限公司 | 高强度耐热铝合金线 |
| WO2019135372A1 (ja) * | 2018-01-05 | 2019-07-11 | 住友電気工業株式会社 | アルミニウム合金線、及びアルミニウム合金線の製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54109011A (en) * | 1978-02-14 | 1979-08-27 | Hajime Yamada | Heat resistant aluminum alloy |
| JPS5564948A (en) * | 1978-11-10 | 1980-05-16 | Itsuo Onaka | Production of fine metal wire |
-
1984
- 1984-05-21 JP JP10323284A patent/JPS60247443A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54109011A (en) * | 1978-02-14 | 1979-08-27 | Hajime Yamada | Heat resistant aluminum alloy |
| JPS5564948A (en) * | 1978-11-10 | 1980-05-16 | Itsuo Onaka | Production of fine metal wire |
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| CN104894438A (zh) * | 2015-06-18 | 2015-09-09 | 国网智能电网研究院 | 一种高导电率耐热铝合金单丝材料及其制备方法 |
| WO2019135372A1 (ja) * | 2018-01-05 | 2019-07-11 | 住友電気工業株式会社 | アルミニウム合金線、及びアルミニウム合金線の製造方法 |
| JPWO2019135372A1 (ja) * | 2018-01-05 | 2021-01-28 | 住友電気工業株式会社 | アルミニウム合金線、及びアルミニウム合金線の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0316218B2 (ja) | 1991-03-05 |
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