JPS6372858A - 超音波接合性に優れた銅細線の製造方法 - Google Patents
超音波接合性に優れた銅細線の製造方法Info
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- JPS6372858A JPS6372858A JP21872686A JP21872686A JPS6372858A JP S6372858 A JPS6372858 A JP S6372858A JP 21872686 A JP21872686 A JP 21872686A JP 21872686 A JP21872686 A JP 21872686A JP S6372858 A JPS6372858 A JP S6372858A
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- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 42
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Landscapes
- Metal Extraction Processes (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】
（産業上の利用分野）
本発明は、超音波接合分野において例えばダイオード、
整流素子、パワートランジスタなどの電子部品に適用さ
れる超音波接合用の細線に関し、特に、高純度銅の強度
を限界にまで低下させて、接続時の銅細線のプルカット
性を容易にした超音波接合性に優れた銅細線に関する。
整流素子、パワートランジスタなどの電子部品に適用さ
れる超音波接合用の細線に関し、特に、高純度銅の強度
を限界にまで低下させて、接続時の銅細線のプルカット
性を容易にした超音波接合性に優れた銅細線に関する。
（従来技術）
超音波接合により電気的、機械的接合を行う分野は多岐
にわたるが、−例として、整流素子、パワートランジス
ターなどの電子部品に適用されている超音波接合につい
て述べると、これらの接合用の細線には、従来、アルミ
ニウム線およびアルミニウム合金線が使用されている。
にわたるが、−例として、整流素子、パワートランジス
ターなどの電子部品に適用されている超音波接合につい
て述べると、これらの接合用の細線には、従来、アルミ
ニウム線およびアルミニウム合金線が使用されている。
電子部品における超音波接合は、被接合部に治具を用い
て線を押しつけ、超音波振動を加えることにより接合を
行ない、必要な接合が終ると、線を切断（以下、プルカ
ットと称す）し次の接合作業を連続的に行なう、これら
のアルミニウム線およびアルミニウム合金線は、耐食性
、導電性、熱伝導性および細線加工性において、金細線
や銅細線と較べて材質的に問題を残していることは確か
である。さりとて、代替金属材料としての金は高価であ
り、銅は導電性、熱伝導性、細線加工性に優れた特性を
有するが、強度が大きすぎるため、連続接続作業時の線
のプルカットに支障をきたすと共に接続強度も十分でな
かったので銅とは代替されなかった。
て線を押しつけ、超音波振動を加えることにより接合を
行ない、必要な接合が終ると、線を切断（以下、プルカ
ットと称す）し次の接合作業を連続的に行なう、これら
のアルミニウム線およびアルミニウム合金線は、耐食性
、導電性、熱伝導性および細線加工性において、金細線
や銅細線と較べて材質的に問題を残していることは確か
である。さりとて、代替金属材料としての金は高価であ
り、銅は導電性、熱伝導性、細線加工性に優れた特性を
有するが、強度が大きすぎるため、連続接続作業時の線
のプルカットに支障をきたすと共に接続強度も十分でな
かったので銅とは代替されなかった。
一方、使用するアルミ・ボンディング線の表面が清浄で
ないと、プルカット時および細線を導通する治具、キャ
ピラリーにアルミ粉が堆積するため、該ボンディング線
の表面清浄処理を十分に施す加工上の問題と半導体製品
の信頼性における故障モードのボンディング管理上の問
題がある。
ないと、プルカット時および細線を導通する治具、キャ
ピラリーにアルミ粉が堆積するため、該ボンディング線
の表面清浄処理を十分に施す加工上の問題と半導体製品
の信頼性における故障モードのボンディング管理上の問
題がある。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は、アルミニウムおよびアルミニウム合金線の代
替として、導電性、熱伝導性にす、ぐれ、表面清浄な銅
細線を超音波接合法で使用できることを目的とするもの
で、銅の有する強度を限界まで低下させた超音波接合に
すぐれた銅細線を提供することにある。
替として、導電性、熱伝導性にす、ぐれ、表面清浄な銅
細線を超音波接合法で使用できることを目的とするもの
で、銅の有する強度を限界まで低下させた超音波接合に
すぐれた銅細線を提供することにある。
（問題点を解決するための手段）
本発明者らは、上記の目的を解決するために鋭意検討を
重ねた結果、高純度銅（銅純度９９６９９９重量％以上
）を用いて冷間伸線加工した後、特定の温度以下に放置
して時効軟化させ、その強度の低下が飽和に達した後、
溪鈍することによって高純度銅を極軟質に調質できるこ
とを見出して本発明を完成させたものである。
重ねた結果、高純度銅（銅純度９９６９９９重量％以上
）を用いて冷間伸線加工した後、特定の温度以下に放置
して時効軟化させ、その強度の低下が飽和に達した後、
溪鈍することによって高純度銅を極軟質に調質できるこ
とを見出して本発明を完成させたものである。
本発明の構成は、銅純度が９９．９９９重量％以上の高
純度銅塊を用いて圧延、冷間伸線し、目的線径まで加工
して、該銅細線を１００℃以下の雰囲気に放置させて、
その引張強さを２５ｋｇ／ｌを以下としてす匂屯を施し
、引張強さを２３ｋｇ／ｇ１ｍ”未満に１１質したこと
を特徴とするものである。
純度銅塊を用いて圧延、冷間伸線し、目的線径まで加工
して、該銅細線を１００℃以下の雰囲気に放置させて、
その引張強さを２５ｋｇ／ｌを以下としてす匂屯を施し
、引張強さを２３ｋｇ／ｇ１ｍ”未満に１１質したこと
を特徴とするものである。
次に、本発明の構成を更に説明すると、銅純度９９．９
９９重量％以上の高純度銅を用いて、目的線径まで冷間
伸線すると、銅細線は硬化し、その引張強さは大約５０
ｋｇ／ｍ■冨となるが、これを１００℃以下の雰囲気に
放置すると、時効軟化によって引張強さは徐々に低下し
、その値は２を生じない。
９９重量％以上の高純度銅を用いて、目的線径まで冷間
伸線すると、銅細線は硬化し、その引張強さは大約５０
ｋｇ／ｍ■冨となるが、これを１００℃以下の雰囲気に
放置すると、時効軟化によって引張強さは徐々に低下し
、その値は２を生じない。
これらの両者に恒鈍処理を施すと、引張強さに大きな差
異を生じ、前者では２３ｋｇ／ａｍ”未満、後者では２
３ ｋｇ／ａｍ”以上となる。このへ度の差は、超音波
接合用の細線として使用した場合、接続時の圧力変形能
およびプルカット性の特性上の差異として顕著に示され
る。
異を生じ、前者では２３ｋｇ／ａｍ”未満、後者では２
３ ｋｇ／ａｍ”以上となる。このへ度の差は、超音波
接合用の細線として使用した場合、接続時の圧力変形能
およびプルカット性の特性上の差異として顕著に示され
る。
プルカット性を容易にするためには、時効軟化後の戊鈍
において、伸び値を１５％以下とするのが好ましい。
において、伸び値を１５％以下とするのが好ましい。
（実施例）
以下、実施例の一例を比較例と対比して説明する。
銅純度９９．９９９６重量％の高純度銅を真空溶解鋳造
し、その鋳塊を圧延した後、常温で冷間伸線加工を行な
って最終線径を１００μ鋼の銅細線とした。これを室温
および加熱雰囲気温度に放置して時効軟化を起させて、
次いで、不活性ガス雰囲気で連続達鈍（例えば、温度２
５０〜ＳＯＯ℃、線速＼１０〜Ｌｏｏｍ／分）を施して
、第１表に示す機械特性の銅細線とし、超音波接合機で
半導体素子と外部リード端子間との接続を１０００個の
デバイスについて行ない、Ｈ波接合性とプルカット性を
調べた。結果を第１表に示す。
し、その鋳塊を圧延した後、常温で冷間伸線加工を行な
って最終線径を１００μ鋼の銅細線とした。これを室温
および加熱雰囲気温度に放置して時効軟化を起させて、
次いで、不活性ガス雰囲気で連続達鈍（例えば、温度２
５０〜ＳＯＯ℃、線速＼１０〜Ｌｏｏｍ／分）を施して
、第１表に示す機械特性の銅細線とし、超音波接合機で
半導体素子と外部リード端子間との接続を１０００個の
デバイスについて行ない、Ｈ波接合性とプルカット性を
調べた。結果を第１表に示す。
比較例３は、上記実施例に用いた同様の銅鋳塊から得た
最終線径１００μ論の硬質銅細線を時効軟化させないで
、実施例と同様条件で填鈍したものである。比較例４は
、通常、電線に使用する銅純度９９．９９重量％のタフ
ピッチ銅のワイヤロフトを冷間伸線して最終線径１００
μ個とし、直ちに実施例と同様条件で填鈍したものであ
る。
最終線径１００μ論の硬質銅細線を時効軟化させないで
、実施例と同様条件で填鈍したものである。比較例４は
、通常、電線に使用する銅純度９９．９９重量％のタフ
ピッチ銅のワイヤロフトを冷間伸線して最終線径１００
μ個とし、直ちに実施例と同様条件で填鈍したものであ
る。
結果から、本発明にかかる銅ボンディング線は、アルミ
ニウム、アルミニウム合金線と同様な超音波接合性を有
するものといえる。上記実施例では、線径１００μｍに
ついて説明したが、５０μ−以下の銅細線としてＩＣ５
ＬＳＩなどのボンディング線としても使用できることは
いうまでもない。
ニウム、アルミニウム合金線と同様な超音波接合性を有
するものといえる。上記実施例では、線径１００μｍに
ついて説明したが、５０μ−以下の銅細線としてＩＣ５
ＬＳＩなどのボンディング線としても使用できることは
いうまでもない。
（発明の効果）
以上、説明した如（、本発明にかかる銅細線は、通常の
銅純度を有する銅細線では、アルミニウム、アルミニウ
ム合金線との代替が実現し得なかったが、本発明にかか
る銅細線は、超音波法によるる接合性およびプルカット
性菱誉好となるため、アルミニウム、アルミニウム合金
線との代替えが可能となる。従って従来よりアルミニウ
ム、アルミニウム合金線に要求されて（また耐食性、導
電性、熱伝導性な飛躍的に向上させ得るので、半導体素
子などの電子部品の性能もより向上させ得る利点があり
、産業上にも大きく寄与する。
銅純度を有する銅細線では、アルミニウム、アルミニウ
ム合金線との代替が実現し得なかったが、本発明にかか
る銅細線は、超音波法によるる接合性およびプルカット
性菱誉好となるため、アルミニウム、アルミニウム合金
線との代替えが可能となる。従って従来よりアルミニウ
ム、アルミニウム合金線に要求されて（また耐食性、導
電性、熱伝導性な飛躍的に向上させ得るので、半導体素
子などの電子部品の性能もより向上させ得る利点があり
、産業上にも大きく寄与する。
Claims (1)
- 銅純度９９．９９９重量％以上の高純度銅から圧延、冷
間伸線によって、目的線径とし、該銅細線を１００℃以
下の雰囲気に放置し、その引張強さを２５ｋｇ／ｍｍ＾
２以下として焼鈍を施し、引張強さを２３ｋｇ／ｍｍ＾
２未満とすることを特徴とする超音波接合性に優れた銅
細線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61218726A JPH0617554B2 (ja) | 1986-09-16 | 1986-09-16 | 超音波接合性に優れた銅細線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61218726A JPH0617554B2 (ja) | 1986-09-16 | 1986-09-16 | 超音波接合性に優れた銅細線の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6372858A true JPS6372858A (ja) | 1988-04-02 |
| JPH0617554B2 JPH0617554B2 (ja) | 1994-03-09 |
Family
ID=16724472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61218726A Expired - Fee Related JPH0617554B2 (ja) | 1986-09-16 | 1986-09-16 | 超音波接合性に優れた銅細線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0617554B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01258812A (ja) * | 1988-04-08 | 1989-10-16 | Nippon Mining Co Ltd | 極細線の製造方法 |
| WO2006134724A1 (ja) | 2005-06-15 | 2006-12-21 | Nippon Mining & Metals Co., Ltd. | 超高純度銅及びその製造方法並びに超高純度銅からなるボンディングワイヤ |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6289853A (ja) * | 1985-10-16 | 1987-04-24 | Tanaka Denshi Kogyo Kk | 半導体素子のボンディング用仕上熱処理銅線の製造方法 |
| JPS62104061A (ja) * | 1985-10-30 | 1987-05-14 | Tatsuta Electric Wire & Cable Co Ltd | 半導体素子用ボンデイング線およびその製造方法 |
-
1986
- 1986-09-16 JP JP61218726A patent/JPH0617554B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6289853A (ja) * | 1985-10-16 | 1987-04-24 | Tanaka Denshi Kogyo Kk | 半導体素子のボンディング用仕上熱処理銅線の製造方法 |
| JPS62104061A (ja) * | 1985-10-30 | 1987-05-14 | Tatsuta Electric Wire & Cable Co Ltd | 半導体素子用ボンデイング線およびその製造方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01258812A (ja) * | 1988-04-08 | 1989-10-16 | Nippon Mining Co Ltd | 極細線の製造方法 |
| WO2006134724A1 (ja) | 2005-06-15 | 2006-12-21 | Nippon Mining & Metals Co., Ltd. | 超高純度銅及びその製造方法並びに超高純度銅からなるボンディングワイヤ |
| EP2845915A1 (en) | 2005-06-15 | 2015-03-11 | JX Nippon Mining & Metals Corporation | Ultrahigh-purity copper bonding wire |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0617554B2 (ja) | 1994-03-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |