TW201429601A - 銲針 - Google Patents

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Jumpei Onishi
Mamoru Sakurai
Shoichiro Himuro
Takeshi Uchimura
Tatsuya Goto
Kenji Tabata
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Toto Ltd
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Abstract

本發明的課題為提供一種可謀求耐磨耗性的提高之銲針。本發明的解決手段為提供一種銲針，其特徵在於：包含以氧化鋁的結晶為主相的多晶陶瓷，前述多晶陶瓷之中的孔隙的佔有率為90ppm以下，且直徑為3μm以上的孔隙為13個/mm2以下。

Description

銲針
本發明的態樣一般是關於銲針(bonding capillary)，具體上是關於適合使用包含銅等的硬的細金屬線(thin metallic wire)(銲線(bonding wire))的情形之銲針。
在以細金屬線連接半導體元件與導線架(lead frame)的導線(lead)之打線接合(wire bonding)中，使用銲針將細金屬線的一端接合於電極墊(e​l​e​c​t​r​o​d​e​​p​a​d​)(第一銲(first bond))，接著拉細金屬線接合於導線(第二銲(second bond))。在接合細金屬線時，於藉由銲針緊壓細金屬線的狀態下施加超音波。
近年來，細金屬線的材質使用成本比金還低的銅的嘗試擴大。但是，當使用包含比金還硬的銅的細金屬線時，需加大接合時施加的超音波的振幅。因此，在接合細金屬線時大的剪應力(shear stress)會施加於銲針，頂端部分的晶粒(crystal grain)會脫落而容易進行磨耗。其結果，有與使用包含金的細金屬線的情形比較，銲針的壽命變短的問題。
因此，氧化鋁的晶粒的粒徑以0.1μm(微米)~2.5μm、二氧化鋯(zirconium dioxide)的晶粒的粒徑以0.1μm~1.0μm、表面空隙率(surface void fraction)以0.1%之銲針被提出(專利文獻1)。
但是，即使是使用揭示於專利文獻1的技術的情形，若晶粒的粒徑不均等，則破壞往往會以粗大粒子(coarse particle)為起點而進行。在單一原料下的微粒子化及在單一原料下的粒徑的均等化在陶瓷(ceramics)中一般不容易。因此，即使是使用揭示於專利文獻1的技術的情形，對耐磨耗性(wear resistance)的提高仍有改善的餘地。
[專利文獻1] 日本國特開2003-68784號公報
本發明是根據如此的課題的認識所進行的創作，提供一種可謀求耐磨耗性的提高之銲針。
第一發明為一種銲針，其特徵在於：包含以氧化鋁的結晶為主相(main phase)的多晶陶瓷(polycrystalline ceramics)，前述多晶陶瓷之中的孔隙(pore)的佔有率為90ppm以下，且直徑為3μm以上的孔隙為13個/mm2以下。
依照該銲針，因可降低存在於多晶陶瓷的組織內的孔隙的比例，故可更提高銲針的耐磨耗性。
第二發明為一種銲針，其特徵在於：在第一發明中，前述氧化鋁的晶粒的平均粒徑(mean particle size)為0.68μm以下。
依照該銲針，可更提高銲針的耐磨耗性。
第三發明為一種銲針，其特徵在於：在第一發明中，前述氧化鋁的晶粒的平均粒徑為0.35μm以下。
依照該銲針，可更提高銲針的耐磨耗性。
第四發明為一種銲針，其特徵在於：在第一至第三的任一發明中，前述氧化鋁的晶粒的粒徑的分布的變異係數(coefficient of variation)為0.49以下。
依照該銲針，可更提高銲針的耐磨耗性。
第五發明為一種銲針，其特徵在於：在第一至第三的任一發明中，前述氧化鋁的晶粒的粒徑的分布的變異係數為0.40以下。
依照該銲針，可更提高銲針的耐磨耗性。
第六發明為一種銲針，其特徵在於：在第一至第三的任一發明中，前述多晶陶瓷的維克氏硬度(Vickers' hardness)為2093HV以上。
依照該銲針，可更提高銲針的耐磨耗性。
第七發明為一種銲針，其特徵在於：在第一至第三的任一發明中，前述多晶陶瓷的維克氏硬度為2163HV以上。
依照該銲針，可更提高銲針的耐磨耗性。
第八發明為一種銲針，其特徵在於：在第一至第三的任一發明中，前述多晶陶瓷之中的前述氧化鋁的比例為96.94wt%以上。
依照該銲針，可更提高銲針的耐磨耗性。
第九發明為一種銲針，其特徵在於：在第一至第三的任一發明中，前述多晶陶瓷之中的前述氧化鋁的比例為98.98wt%以上。
依照該銲針，可更提高銲針的耐磨耗性。
第十發明為一種銲針，其特徵在於：在第一至第三的任一發明中，前述多晶陶瓷包含選自於第2族、第3族及第4族的至少任一種金屬元素的氧化物，前述多晶陶瓷之中的前述氧化物的比例為50ppm以上、600ppm以下。
依照該銲針，可更提高銲針的耐磨耗性。
第十一發明為一種銲針，其特徵在於：在第一至第三的任一發明中，前述多晶陶瓷包含選自於第2族、第3族及第4族的至少任一種金屬元素的氧化物，前述多晶陶瓷之中的前述氧化物的比例為50ppm以上、200ppm以下。
依照該銲針，可更進一步提高銲針的耐磨耗性。
第十二發明為一種銲針，其特徵在於：在第一至第三的任一發明中，前述多晶陶瓷更包含氧化鉻，前述多晶陶瓷之中的前述氧化鉻的比例為0.1wt%以上、3.0wt%以下。
依照該銲針，可更提高銲針的耐磨耗性。
第十三發明為一種銲針，其特徵在於：在第一至第三的任一發明中，前述多晶陶瓷更包含氧化鉻，前述多晶陶瓷之中的前述氧化鉻的比例為0.1wt%以上、1.0wt%以下。
依照該銲針，可更進一步提高銲針的耐磨耗性。
依照本發明的態樣，可提供可謀求耐磨耗性的提高之銲針。
10、10a．．．本體部
11．．．圓筒部
11h．．．孔
12．．．圓錐台部
13．．．瓶頸部
13c．．．倒角部
50．．．頂端面
110、110a．．．銲針
200、210．．．晶粒
220．．．團簇
250．．．導線
BW．．．細金屬線
圖1(a)、(b)是舉例說明與本發明的實施的形態有關的銲針之模式俯視圖。
圖2是舉例說明銲針的頂端部分之模式斜視圖。
圖3是舉例說明與其他的實施形態有關的銲針之模式俯視圖。
圖4是針對接合細金屬線時的狀態而舉例說明之模式剖面圖。
圖5(a)、(b)是舉例說明晶粒的粒徑的大小與晶粒的粒徑的均等給予耐磨耗性的影響之模式俯視圖。
圖6是舉例說明氧化鋁的晶粒的脫落之模式俯視圖。
圖7是舉例說明使用雷射顯微鏡(laser microscope)的孔隙的評價結果的一例之照片圖。
圖8是說明耐磨耗性的評價之模式剖面圖。
以下，針對本發明的實施的形態一邊參照圖面，一邊進行說明。此外，各圖面中對同樣的構成要素附加同一符號而適宜省略詳細的說明。
(銲針的形態)
圖1是舉例說明與本發明的實施的形態有關的銲針之模式俯視圖。
圖1(a)是舉例說明銲針之模式俯視圖。圖1(b)是圖1(a)中的A部之模式放大視圖。
圖2是舉例說明銲針的頂端部分之模式斜視圖。
如圖1(a)及圖1(b)所示，銲針110具備本體部10。在本體部10的內部，穿通細金屬線用的孔11h(參照圖2)貫通於軸向而被設置。
本體部10具有圓筒部11、圓錐台部12、瓶頸部13。
圓筒部11的外形呈圓柱狀。圓筒部11被機械地固定於打線接合裝置。圓筒部11的剖面尺寸成為適合機械地固定於打線接合裝置的尺寸。
圓錐台部12的外形呈圓錐台狀。圓錐台部12配設於圓筒部11的端部且接合細金屬線的側。
圓錐台部12的剖面尺寸隨著朝向頂端側而變小。圓錐台部12之圓筒部11側的剖面尺寸與圓筒部11的剖面尺寸大致相等。
瓶頸部13的外形呈圓錐台狀。瓶頸部13配設於圓錐台部12的端部且接合細金屬線的側。
瓶頸部13之接合細金屬線的側的端面成為頂端面50。
瓶頸部13具有像可避開已經配線的相鄰的細金屬線而將細金屬線接合於規定的位置的剖面尺寸。瓶頸部13的剖面尺寸由圓錐台部12側朝頂端面50側逐漸變小。
若配設瓶頸部13，則即使是細金屬線的配線間距短的情形，也能防止在接合細金屬線時銲針110與配線完了的細金屬線干涉。
例如藉由減小瓶頸部13的剖面尺寸，即使是接合細金屬線的位置(接合位置)的間距尺寸短至例如50μm以下的情形，也能防止銲針110與配線完了的細金屬線干涉。
如圖2所示，在銲針110的頂端面50側開設穿通細金屬線用的孔11h。在孔11h的開口部分設置有倒角部(chamfer part)13c。倒角部13c的壁面例如能以曲面。而且，頂端部50成傾斜面，倒角部13c側突出。
圖3是舉例說明與其他的實施形態有關的銲針之模式俯視圖。
如圖3所示，銲針110a具備本體部10a。在本體部10a的內部，穿通細金屬線用的孔11h貫通於軸向而被設置。
本體部10a具有圓筒部11與圓錐台部12。
也就是說，銲針110a為未配設有瓶頸部13的情形。
此情形，接合圓錐台部12的細金屬線的側的端面成為頂端面50。在銲針110a的頂端面50側開設穿通細金屬線用的孔11h。在孔11h的開口部分設置有倒角部13c。倒角部13c的壁面例如能以曲面。
此外，銲針的形態不是被限定於圖1~圖3所舉例說明者，可適宜變更。
其次，針對接合細金屬線時的狀態進行說明。
此外，此處雖然是針對銲針110的情形進行說明，但銲針110a的情形也一樣。
圖4是針對接合細金屬線時的狀態而舉例說明之模式剖面圖。
此外，在圖4中舉例說明接合於導線(第二銲)時的狀態。
被穿通於銲針110的孔11h的細金屬線BW首先被接合於配設於未圖示的半導體元件的電極墊(第一銲)。然後，以規定的軌道使銲針110移動到導線250上，使細金屬線BW成環狀。
其次，如圖4所示，將銲針110緊壓於導線250之上，使細金屬線BW夾入頂端面50與導線250之間，因頂端面50成傾斜面，故頂端面50與導線250的間隔由頂端面50的外側到內側變窄。因此，被夾在頂端面50與導線250之間的細金屬線BW的厚度由頂端面50的外側到內側變薄。
於在頂端面50與導線250之間夾入細金屬線BW的狀態下，將例如超音波施加於銲針110。據此，將細金屬線BW接合於導線250(第二銲)。然後，細金屬線BW在倒角部13c的邊緣的位置被分離。在將細金屬線BW分離後使銲針110上升。據此，在電極墊與導線250之間連接有細金屬線BW。
在這種打線接合中，當使用包含比金還硬的銅的細金屬線BW時，需加大接合時施加的超音波的振幅。因此，在接合細金屬線BW時大的剪應力會施加於銲針110，頂端部分的晶粒脫落而容易進行磨耗。其結果，有與使用包含金的細金屬線BW的情形比較，銲針110的壽命變短之虞。
因此，藉由以以下說明之包含多晶陶瓷的銲針提高耐磨耗性。
此情形，若以以下說明之包含多晶陶瓷的銲針，則不論銲針的形態，可謀求耐磨耗性的提高。
說明銲針的材質為以氧化鋁(Al2O3)的結晶為主相的多晶陶瓷(相當於多晶陶瓷的一例)的情形。
若在銲針的頂端面50的近旁有孔隙(pore，也被稱為空隙(void)、空孔(vacancy)等)，則因發生應力集中(stress concentration)，故晶粒的脫落容易發生。
依照本發明人們所得到的知識，若減小成為晶粒的脫落的起點之孔隙的佔有率，且減少孔隙的個數，則可提高銲針的耐磨耗性。此外，孔隙的佔有率是指銲針的任意的剖面中之孔隙的面積對剖面的面積之比率(面積比)。
如後述，若使銲針包含以氧化鋁的結晶為主相的多晶陶瓷，孔隙的佔有率成為90ppm以下，則可提高銲針的耐磨耗性。此情形，為了更提高耐磨耗性，使孔隙的佔有率成為52ppm以下較佳，使孔隙的佔有率成為22ppm以下更佳。
而且，若使每1mm2中的直徑為3μm以上的孔隙的數目成為13個以下(13個/mm2以下)，則可提高銲針的耐磨耗性。此情形，為了更提高耐磨耗性，使每1mm2中的直徑為3μm以上的孔隙的數目成為7個以下(7個/mm2以下)較佳，使每1mm2中的直徑為3μm以上的孔隙的數目成為3個以下(3個/mm2以下)更佳。
而且，依照本發明人們所得到的知識，由於銲針的磨耗是因位於頂端部分的氧化鋁的晶粒的脫落而進行，因此若減小氧化鋁的晶粒的粒徑，則可提高耐磨耗性。
也就是說，因考慮為銲針的磨耗是因位於頂端部分的氧化鋁的晶粒的脫落而進行，故若減小氧化鋁的晶粒的粒徑，則可提高銲針的耐磨耗性。
如後述，若使銲針包含以氧化鋁的結晶為主相的多晶陶瓷，氧化鋁的晶粒的平均粒徑成為0.68μm以下的話，則可提高銲針的耐磨耗性。此情形，為了更提高耐磨耗性，使氧化鋁的晶粒的平均粒徑成為0.42μm以下較佳，使氧化鋁的晶粒的平均粒徑成為0.35μm以下更佳。
而且，若減小氧化鋁的晶粒的粒徑，且使氧化鋁的晶粒的粒徑均等的話，則可更提高耐磨耗性。
圖5是舉例說明晶粒的粒徑的大小與晶粒的粒徑均等給予耐磨耗性的影響之模式俯視圖。
圖6是舉例說明氧化鋁的晶粒的脫落之模式俯視圖。
此外，圖5(a)是舉例說明晶粒的粒徑大，晶粒的粒徑不均等給予耐磨耗性的影響之模式俯視圖。圖5(b)是舉例說明晶粒的粒徑小，晶粒的粒徑均等給予耐磨耗性的影響之模式俯視圖。
圖5(a)及圖5(b)所示的箭頭F是表示藉由施加超音波在銲針的頂端面50產生的剪應力。
圖5(a)所示的箭頭F1及圖5(b)所示的箭頭F2是表示在晶粒的晶界面(grain boundary face)產生的剪應力。
如圖5(a)所示，當晶粒的粒徑大，晶粒的粒徑不均等時，晶界的比表面積(specific surface area)變小，在每一個晶粒的晶界面產生的剪應力F1變大。
相對於此，如圖5(b)所示，當晶粒的粒徑小，晶粒的粒徑均等時，晶界的比表面積變大，可減小在每一個晶粒的晶界面產生的剪應力F2。因此，因可更抑制位於銲針的頂端部分的晶粒的脫落，故可更提高耐磨耗性。
如後述，若使氧化鋁的晶粒的粒徑的分布的變異係數成為0.49以下的話，則可更提高銲針的耐磨耗性。此情形，為了更提高耐磨耗性，使氧化鋁的晶粒的粒徑的分布的變異係數成為0.45以下較佳，使氧化鋁的晶粒的粒徑的分布的變異係數成為0.40以下更佳。
而且，若提高以氧化鋁的結晶為主相的多晶陶瓷的硬度，則銲針的頂端部分變得不易磨耗。
如後述，若使銲針包含以氧化鋁的結晶為主相的多晶陶瓷，多晶陶瓷的維克氏硬度以2093HV以上，則可提高銲針的耐磨耗性。此情形，為了更提高耐磨耗性，使維克氏硬度成為2121HV以上較佳，使維克氏硬度成為2163HV以上更佳。
本實施形態的金屬氧化物在燒成製程時，藉由與氧化鋁的共晶反應(eutectic reaction)形成低熔點的液相，吸引氧化鋁的晶粒彼此。
在包含以氧化鋁的結晶為主相且氧化鋁單獨存在的多晶陶瓷的情形下，以高溫、高壓使氧化鋁的晶粒成長，填補存在於晶界的空隙。
相對於此，在包含以氧化鋁的結晶為主相，極微量(例如600ppm以下)的金屬氧化物(例如氧化鎂)的多晶陶瓷的情形下，與氧化鋁單獨存在的多晶陶瓷的情形比較，可不藉由金屬氧化物的效果(共晶反應)以高溫、高壓使氧化鋁的晶粒成長而填補晶粒間的空隙使其燒結。
此外，上述記載的效果不是被限定於氧化鎂的效果，為如果是能發生共晶反應的元素的話就不被限定而得到的效果。如果是屬於週期表第2族、第3族及第4族的任一種的元素(例如如果是週期表第2族的話為Ca、Sr，如果是週期表第3族的話為Y，如果是週期表第4族的話為Ti等)的氧化物的話，可不使粒子成長而填補空隙使其燒結。
據此，可降低施加於每一個晶粒的打線接合時的應力。因此，因可更抑制位於銲針的頂端部分的晶粒的脫落，故可更提高耐磨耗性。而且，因可藉由晶粒間的空隙填補而降低存在於多晶陶瓷的組織內的孔隙的比例，故可更提高銲針的耐磨耗性。
如後述，包含以氧化鋁的結晶為主相，更被添加金屬氧化物的多晶陶瓷，包含選自於第2族、第3族及第4族的至少任一種金屬元素的氧化物，使多晶陶瓷之中的氧化物的比例為50ppm以上、600ppm以下的話，可提高銲針的耐磨耗性。為了更提高耐磨耗性，氧化物的比例為50ppm以上、200ppm以下較理想。
此外，針對關於孔隙的佔有率、孔隙的個數、晶粒的平均粒徑、晶粒的粒徑的分布的變異係數及多晶陶瓷的硬度的詳細於後述。
而且，依照本發明人們所得到的知識，若添加氧化鉻則可改善氧化鋁的燒結性(sinterability)，故可提高硬度。再者，若能提高硬度的話，則可提高銲針的耐磨耗性。
但是，若氧化鉻的添加量過剩，則氧化鉻的相就會被生成。氧化鉻的相一被生成，機械性質(mechanical property)就變差，耐磨耗性就會降低。
如後述，若使銲針包含以氧化鋁的結晶為主相，更被添加氧化鉻之多晶陶瓷，氧化鉻的比例以0.1wt%以上3.0wt%以下的話，則可提高銲針的耐磨耗性。此情形，為了更提高耐磨耗性，使氧化鉻的比例成為0.1wt%以上2.0wt%以下較佳，使氧化鉻的比例成為0.1wt%以上1.0wt%以下更佳。
此外，針對關於孔隙的佔有率、孔隙的個數、晶粒的平均粒徑、晶粒的粒徑的分布的變異係數及多晶陶瓷的硬度的詳細於後述。
其次，針對銲針的實施例進行說明。
(銲針的製造方法)
首先，添加氧化鋁與溶媒與分散劑(dispersant)，藉由以球磨機(ball mill)進行混合，使氧化鋁微粒化。另一方面，添加微量的金屬氧化物與溶媒與分散劑，以球磨機碎解微粒化。此外，針對微量的金屬氧化物不被限定於金屬氧化物，使用藉由燒成而形成金屬氧化物的氫氧化物或氯化物等也可以。可藉由使金屬氧化物微粒化，而在混合金屬氧化物與氧化鋁時均勻地使金屬氧化物分散，可使氧化鋁均勻。
然後，混合氧化鋁與金屬氧化物。混合氧化鋁與金屬氧化物時，不是對金屬氧化物添加全量的氧化鋁，而是對金屬氧化物添加少量的氧化鋁。例如若添加的氧化鋁的量以100%，則添加該量的約30%以下的氧化鋁(預備混合)。據此，金屬氧化物的分散性提高，可使氧化鋁的晶粒的粒徑均等。而且，藉由使氧化鋁的晶粒的粒徑小且均等，使晶粒間的空隙被最小化。據此，可降低存在於多晶陶瓷的組織內的孔隙的比例。
而且，在添加氧化鉻的情形下，事先添加氧化鉻與溶媒與分散劑，以球磨機碎解微粒化。此外，針對氧化鉻也可以使用藉由燒成形成氧化鉻的氫氧化物或氯化物等。可藉由使氧化鉻微粒化，而在混合氧化鋁或金屬氧化物時均勻地使氧化鉻分散。
然後，混合已微粒化的氧化鉻與氧化鋁或金屬氧化物。混合氧化鉻與氧化鋁或金屬氧化物時，不是對氧化鉻添加全量的氧化鋁或金屬氧化物，而是對氧化鉻添加少量的氧化鋁或金屬氧化物。例如若添加的氧化鋁或金屬氧化物的量以100%，則添加該量的約30%以下的氧化鋁或金屬氧化物(預備混合)。據此，氧化鉻的分散性提高，可改善氧化鋁的燒結性，故可提高硬度。
在使用球磨機的粉碎中，粉碎至不包含粗大粒子的狀態。此時，可藉由適宜調整球的大小、球的數目、轉數、時間等，進行粉碎以成為所需的粒子的大小。
其次，使用噴霧乾燥法(spray dryer method)進行造粒。
其次，將黏結劑(binder)混合於所造粒的粉末進行混練產生混合物。
其次，對所產生的混合物進行射出成形形成細的柱狀的成形體(compact)。
其次，對成形體進行脫脂，然後進行燒成。
燒成溫度例如能以1350℃以上。
其次，進行熱均壓(HIP:Hot Isostatic Pressing)。
熱均壓的條件例如能以環境為氬氣，以溫度為1350℃以上，以壓力為100MPa以上。
其次，藉由施以研磨加工等的機械加工形成銲針。
此處，氧化鋁的晶粒的平均粒徑及氧化鋁的晶粒的粒徑的分布的變異係數等，例如可藉由適切地選擇前述的原料，適宜調整粉碎的條件及/或燒成的條件而得到。
而且，孔隙的佔有率、孔隙的個數、多晶陶瓷的硬度等例如可藉由適切地選擇前述的原料，適宜調整粉碎的條件、原料的混合程序、燒成的條件及/或熱均壓的條件而得到。
其次，針對如此被製造的銲針的評價進行說明。
(多晶陶瓷的組織評價的方法)
首先，針對多晶陶瓷的組織評價的方法進行說明。
將銲針110、110a的頂端面50精加工成無傷痕的鏡面。鏡面精加工(mirror finishing)例如可使用鑽石研磨法(diamond lap method)而進行。然後，對已被鏡面精加工的頂端面50進行熱侵蝕(thermal etching)。熱侵蝕例如能以1300℃以上的溫度進行。
其次，使用掃描電子顯微鏡(SEM:Scanning Electron Microscope)拍攝進行了熱侵蝕的頂端面50，進行多晶陶瓷的組織評價。
例如可藉由以下的程序進行多晶陶瓷的組織評價。
首先，使用掃描電子顯微鏡(例如日立製作所、S-800)，以加速電壓15kV、工作距離(working distance)15mm、倍率15000倍，拍攝進行了熱侵蝕的頂端面50。
其次，印刷所拍攝的影像，在晶界畫線。
在晶界畫線時，例如可使用黑原子筆(例如筆尖粗度0.5mm)。
其次，使用影像解析軟體解析在晶界畫了線的影像。
例如可藉由灰階(gray scale)設定以掃描器讀取在晶界畫了線的影像，使用影像解析軟體解析影像。
影像解析軟體例如能以Win-ROOFVer6.5(三谷商事)。
使用Win-ROOFVer6.5的影像解析可如下而進行。
評價範圍例如能以6μm×6μm的區域6處。
將透過掃描器讀取的影像單色化，在單色臨限值(m​o​n​o​c​h​r​o​m​a​t​i​c​​threshold value)30~120的範圍內進行二值化(binarization)。
然後，實施位在Win-ROOFVer6.5的指令[細線化]，將在晶界畫的線最小化後，算出氧化鋁的晶粒的粒徑及氧化鋁的晶粒的平均粒徑。此外，在算出氧化鋁的晶粒的粒徑時，針對落在評價範圍的線上的晶粒是排除在評價對象之外。
此情形，氧化鋁的晶粒的粒徑可藉由Win-ROOFVer6.5的[相當於圓的直徑]算出。
再者，氧化鋁的晶粒的平均粒徑可藉由算出所算出的複數個相當於圓的直徑的相加平均而求出。
而且，氧化鋁的晶粒的粒徑的分布的標準偏差可藉由以下的公式算出。
[公式1]
其中，σ為標準偏差，n為樣本數，Xi(μm)為氧化鋁的晶粒的粒徑，X(μm)為氧化鋁的晶粒的平均粒徑。
再者，氧化鋁的晶粒的粒徑的分布的變異係數可藉由以下的公式算出。
[公式2]
(孔隙的評價方法)
其次，針對孔隙的評價方法進行說明。
圖7是舉例說明使用雷射顯微鏡的孔隙的評價結果的一例之照片圖。
將銲針110、110a的圓筒部11精加工成無傷痕的鏡面。鏡面精加工例如可使用鑽石研磨法而進行。
其次，使用雷射顯微鏡(例如Olympus、OLS4000)觀察已被精加工成鏡面的圓筒部11，進行孔隙的評價。
在使用雷射顯微鏡的觀察中，例如能以物鏡的倍率20倍、變焦倍率1倍、1視野0.65mm×0.65mm，以8視野當作評價範圍。再者當有孔隙時，能以物鏡的倍率100倍、變焦倍率4倍觀察孔隙，並且測定孔隙的長度。
進行了使用雷射顯微鏡的觀察時的照片圖如圖7所示。如圖7所示，孔隙部15被以與周圍不同的顏色觀察，被以小的點觀察。
在孔隙的長度的測定中，設最大長度為其孔隙的直徑。
此處依照本發明人們所得到的知識，在直徑為3μm以上的孔隙與耐磨耗性之間看到了相關關係。
因此，直徑為3μm以上的孔隙都被認為是直徑為3μm的孔隙，計算直徑為3μm以上的孔隙的數目並藉由以下的公式求孔隙的佔有率。
[公式3]
而且，計算直徑為3μm以上的孔隙的數目，藉由以下的公式求每1mm2中的直徑為3μm以上的孔隙的數目。
[公式4]
(維克氏硬度的評價方法)
其次，針對維克氏硬度的評價方法進行說明。
將銲針110、110a的頂端部精加工成無傷痕的鏡面。銲針110、110a的頂端部是指由頂端面50沿著軸朝圓筒部11的方向移動且距頂端面50為300μm以上、500μm以下的範圍的部分。也就是說，針對維克氏硬度的評價是在將由頂端面50沿著軸朝圓筒部11的方向移動且距頂端面50為300μm以上、500μm以下的範圍的部分剖切的面中進行。鏡面精加工例如可使用鑽石研磨法而進行。
維克氏硬度是根據JIS R1610進行測定。
此時，測定點的數目以10處。維克氏硬度的測定例如使用了Akashi製的MVK-E。
(組成分析的方法)
其次，針對組成分析進行說明。
氧化鋁及氧化鉻的組成分析可使用能量散佈X射線分析儀(energy dispersive X-ray analyzer)(例如島津製作所股份有限公司(Shimadzu Corporation)、EDX-700)。而且，屬於週期表的第2族、第3族及第4族的元素的氧化物的分析可使用感應耦合電漿原子發射光譜分析儀(inductively coupled plasma-atomic emission spectrometry)(例如堀場製作所股份有限公司(HORIBA, Ltd.)、ULTIMA2)
(耐磨耗性的評價方法)
將銲針110、110a安裝於打線接合裝置(例如新川、UTC-3000)，在施加了超音波的狀態下塗擦導線架，進行了加速磨耗試驗。
此時，超音波輸出以250、超音波施加時間以21msec。
圖8是說明耐磨耗性的評價之模式剖面圖。
圖8中的虛線的位置是表示加速磨耗試驗後的頂端面50的位置。
測定初始狀態中的倒角部13c的開口尺寸L，與加速磨耗試驗後的倒角部13c的開口尺寸L’，藉由使用以下的公式求耐磨耗性進行了耐磨耗性的評價。
[公式5]
此外，開口尺寸L與開口尺寸L’的測定使用了數位顯微鏡(digital microscope)(例如KEYENCE、VW-6000)。
顯示耐磨耗性的評價結果於表1~表3。
[表1]
如表1所示，針對實施例1~4及比較例1、2實施了孔隙及耐磨耗性的評價。在實施例1~4及比較例1、2中，氧化鋁的比例為97.46wt%以上。在實施例1~4及比較例1、2中，氧化鎂、二氧化鋯及氧化釔(yttrium oxide)的至少任一種當作金屬氧化物被選擇。金屬氧化物的比例為100ppm以上、400ppm以下。在實施例1~4及比較例1、2中，氧化鉻被添加。氧化鉻的比例為0.5wt%以上、2.5wt%以下。
由表1得知，當孔隙的佔有率 為90ppm以下時，可提高銲針的耐磨耗性。為了更提高耐磨耗性，孔隙的佔有率為52ppm以下較佳，孔隙的佔有率為22ppm以下更佳。
由表1得知，當每一單位面積的3μm以上的孔隙數為13個/mm2以下時，可提高銲針的耐磨耗性。為了更提高耐磨耗性，每一單位面積的3μm以上的孔隙數為7個/mm2以下較佳，每一單位面積的3μm以上的孔隙數為3個/mm2以下更佳。
此外在本案說明書中，氧化鋁、金屬氧化物及氧化鉻的[比例]是指在銲針被製造後的狀態中使用X射線螢光光譜儀(X-ray fluorescence spectrometer)或感應耦合電漿原子發射光譜分析儀測定的氧化鋁、金屬氧化物及氧化鉻的各自的比例(wt%或ppm)。
[表2]
如表2所示，針對實施例5~8及比較例3實施了氧化鋁的晶粒的平均粒徑、氧化鋁的晶粒的平均粒徑的分布的標準偏差、氧化鋁的晶粒的粒徑的分布的變異係數及耐磨耗性的評價。在實施例5~8及比較例3中，氧化鋁的比例為97.46wt%以上。在實施例5~8及比較例3中，氧化鎂、二氧化鋯及氧化釔的至少任一種當作金屬氧化物被選擇。金屬氧化物的比例為100ppm以上、400ppm以下。在實施例5~8及比較例3中，氧化鉻被添加。氧化鉻的比例為0.5wt%以上、2.5wt%以下。
由表2得知，當氧化鋁的晶粒的平均粒徑為0.68μm以下時，可提高銲針的耐磨耗性。為了更提高耐磨耗性，氧化鋁的晶粒的平均粒徑為0.42μm以下較佳，氧化鋁的晶粒的平均粒徑為0.35μm以下更佳。
由表2得知，當氧化鋁的晶粒的粒徑的分布的變異係數為0.49以下時，可提高銲針的耐磨耗性。為了更提高耐磨耗性，氧化鋁的晶粒的粒徑的分布的變異係數為0.45以下較佳，氧化鋁的晶粒的粒徑的分布的變異係數為0.40以下更佳。
此外，在實施例5~8中，孔隙的佔有率為67ppm以下，每一單位面積的3μm以上的孔隙數為10個/mm2以下。在比較例3中，孔隙的佔有率為213ppm，每一單位面積的3μm以上的孔隙數為30個/mm2。
[表3]
如表3所示，針對實施例9~13及比較例4、5實施了維克氏硬度及耐磨耗性的評價。
由表3得知，當維克氏硬度為2093HV時，可提高銲針的耐磨耗性。為了更提高耐磨耗性，維克氏硬度為2121HV以上較佳，維克氏硬度為2163HV以上更佳。
由表3得知，當氧化鋁的比例為96.94wt%以上時，可提高銲針的耐磨耗性。為了更提高耐磨耗性，氧化鋁的比例為98.98wt%以上較佳。
由表3得知，當氧化鎂的比例為50ppm以上、600ppm以下時，可提高銲針的耐磨耗性。為了更提高耐磨耗性，氧化鎂的比例為50ppm以上、200ppm以下較佳。
金屬氧化物不被限定於氧化鎂，週期表的第3族的釔的氧化物(氧化釔)也可以，週期表的第4族的鋯的氧化物(二氧化鋯)也可以。此情形也能提高銲針的耐磨耗性。而且，金屬氧化物不被限定於氧化鎂、氧化釔及二氧化鋯，屬於可期待與氧化鎂、氧化釔及二氧化鋯同等的效果之週期表的第2族、第3族及第4族的其他的金屬元素的氧化物也可以。
由表3得知，當氧化鉻的比例為0.1wt%以上、3.0wt%以下時，可提高銲針的耐磨耗性。為了更提高耐磨耗性，氧化鉻的比例為0.1wt%以上、2.0wt%以下較佳，氧化鉻的比例為0.1wt%以上、1.0wt%以下更佳。
此外，在實施例9~13中，孔隙的佔有率為67ppm以下，每一單位面積的3μm以上的孔隙數為10個/mm2以下。在比較例4、5中，孔隙的佔有率為242ppm，每一單位面積的3μm以上的孔隙數為34個/mm2。
以上針對本發明的實施形態進行了說明。但是，本發明不是被限定於該等記述。關於前述的實施形態，熟習該項技術者適宜加入設計變更只要具備本發明的特徵，也就包含於本發明的範圍。
例如銲針的形態、製造程序等不是被限定於所舉例說明者，可適宜變更。
而且，前述的各實施的形態所具備的各要素技術上盡可能可組合，組合前述的各實施的形態所具備的各要素者只要包含本發明的特徵，就包含於本發明的範圍。
10．．．本體部
11．．．圓筒部
12．．．圓錐台部
13．．．瓶頸部
50．．．頂端面
110．．．銲針

Claims (13)

  1. 一種銲針，其特徵在於：包含以氧化鋁的結晶為主相的多晶陶瓷，該多晶陶瓷之中的孔隙的佔有率為90ppm以下，且直徑為3μm以上的孔隙為13個/mm2以下。
  2. 如申請專利範圍第1項之銲針，其中該氧化鋁的晶粒的平均粒徑為0.68μm以下。
  3. 如申請專利範圍第1項之銲針，其中該氧化鋁的晶粒的平均粒徑為0.35μm以下。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之銲針，其中該氧化鋁的晶粒的粒徑的分布的變異係數為0.49以下。
  5. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之銲針，其中該氧化鋁的晶粒的粒徑的分布的變異係數為0.40以下。
  6. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之銲針，其中該多晶陶瓷的維克氏硬度為2093HV以上。
  7. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之銲針，其中該多晶陶瓷的維克氏硬度為2163HV以上。
  8. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之銲針，其中該多晶陶瓷之中的該氧化鋁的比例為96.94wt%以上。
  9. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之銲針，該多晶陶瓷之中的該氧化鋁的比例為98.98wt%以上。
  10. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之銲針，其中該多晶陶瓷包含選自於第2族、第3族及第4族的至少任一種金屬元素的氧化物，
    該多晶陶瓷之中的該氧化物的比例為50ppm以上、600ppm以下。
  11. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之銲針，其中該多晶陶瓷包含選自於第2族、第3族及第4族的至少任一種金屬元素的氧化物，
    該多晶陶瓷之中的該氧化物的比例為50ppm以上、200ppm以下。
  12. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之銲針，其中該多晶陶瓷更包含氧化鉻，
    該多晶陶瓷之中的該氧化鉻的比例為0.1wt%以上、3.0wt%以下。
  13. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之銲針，其中該多晶陶瓷更包含氧化鉻，
    該多晶陶瓷之中的該氧化鉻的比例為0.1wt%以上、1.0wt%以下。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD753739S1 (en) 2015-04-17 2016-04-12 Coorstek, Inc. Wire bonding wedge tool
USD771168S1 (en) 2014-10-31 2016-11-08 Coorstek, Inc. Wire bonding ceramic capillary
USD797172S1 (en) 2015-02-03 2017-09-12 Coorstek, Inc. Ceramic bonding tool with textured tip
USD797171S1 (en) 2015-02-03 2017-09-12 Coorstek, Inc. Ceramic bonding tool with textured tip
USD797826S1 (en) 2015-02-03 2017-09-19 Coorstek, Inc. Ceramic bonding tool with textured tip
TWD191943S (zh) 2016-12-20 2018-08-01 闊斯泰公司 銲線接合楔形工具

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107473740A (zh) * 2017-09-13 2017-12-15 潮州三环（集团）股份有限公司 一种陶瓷材料粉体及其应用
CN114309920A (zh) * 2021-12-23 2022-04-12 潮州三环（集团）股份有限公司 一种陶瓷劈刀及制备方法
CN114262211A (zh) * 2021-12-27 2022-04-01 深圳市盛元半导体有限公司 一种铝线键合用劈刀及其生产工艺

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2592223B2 (ja) * 1993-12-27 1997-03-19 品川白煉瓦株式会社 ボンディングキャピラリー用アルミナセラミックスおよびその製造方法
JPH07187759A (ja) * 1993-12-27 1995-07-25 Shinagawa Refract Co Ltd アルミナセラミックスおよびその製造方法
JPH08245259A (ja) * 1995-03-06 1996-09-24 Toto Ltd 多結晶セラミックス及びその製造方法
JP2729204B2 (ja) * 1995-08-14 1998-03-18 東陶機器株式会社 多結晶セラミックス製品及びその製造方法
AU1682499A (en) * 1997-12-19 1999-07-12 Kabushiki Kaisha Shinkawa Wire bonding capillary
US6651864B2 (en) * 1999-02-25 2003-11-25 Steven Frederick Reiber Dissipative ceramic bonding tool tip
KR100334242B1 (ko) * 2000-04-17 2002-05-03 이강열 와이어 본딩용 캐필러리 소결제, 이를 이용한 와이어본딩용 캐필러리 소결체의 제조 방법 및 이를 적용한 와이어 본딩용 캐필러리 제조 방법
JP2002217228A (ja) * 2001-01-22 2002-08-02 Kenichi Arima ワイヤーボンディングキャピラリーおよびその製造方法
US7083757B2 (en) * 2001-02-28 2006-08-01 Billiet Romain L Method of making semiconductor bonding tools
JP3566678B2 (ja) * 2001-08-28 2004-09-15 京セラ株式会社 ワイヤーボンディング用キャピラリー
KR100478773B1 (ko) * 2002-08-12 2005-03-24 비아이 이엠티 주식회사 와이어 본딩용 캐필러리 소결제, 이를 이용한 와이어 본딩용 캐필러리 소결체의 제조방법 및 이를 적용한 와이어 본딩용 캐필러리 제조방법
JP4269910B2 (ja) * 2003-11-27 2009-05-27 Ｔｏｔｏ株式会社 ボンディングキャピラリー
US7528368B2 (en) * 2006-03-23 2009-05-05 Protea Biosciences, Inc. Electrospray ionization process and add-on device with sample injection tip
KR101221928B1 (ko) * 2007-07-24 2013-01-14 스몰 프리시젼 툴즈 인코포레이티드 다수의 외측 단차를 갖는 와이어 본딩용 캐필러리 툴
KR100932636B1 (ko) * 2007-12-26 2009-12-21 비아이 이엠티 주식회사 알루미나 복합체 캐필러리의 제조방법
KR101139018B1 (ko) * 2010-08-20 2012-04-26 이정구 구리 와이어 본딩용 캐필러리의 제조 방법 및 이에 의한 구리 와이어 본딩용 캐필러리
TW201218337A (en) * 2010-10-20 2012-05-01 Powertech Technology Inc Copper wire-bonding structure and method

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD771168S1 (en) 2014-10-31 2016-11-08 Coorstek, Inc. Wire bonding ceramic capillary
USD824969S1 (en) 2015-02-03 2018-08-07 Coorstek, Inc. Ceramic bonding tool with textured tip
USD797172S1 (en) 2015-02-03 2017-09-12 Coorstek, Inc. Ceramic bonding tool with textured tip
USD797171S1 (en) 2015-02-03 2017-09-12 Coorstek, Inc. Ceramic bonding tool with textured tip
USD797826S1 (en) 2015-02-03 2017-09-19 Coorstek, Inc. Ceramic bonding tool with textured tip
USD821468S1 (en) 2015-02-03 2018-06-26 Coorstek, Inc. Ceramic bonding tool with textured tip
USD824970S1 (en) 2015-02-03 2018-08-07 Coorstek, Inc. Ceramic bonding tool with textured tip
USD753739S1 (en) 2015-04-17 2016-04-12 Coorstek, Inc. Wire bonding wedge tool
TWD191943S (zh) 2016-12-20 2018-08-01 闊斯泰公司 銲線接合楔形工具
TWD193357S (zh) 2016-12-20 2018-10-11 美商闊斯泰公司 銲線接合楔形工具
TWD193353S (zh) 2016-12-20 2018-10-11 美商闊斯泰公司 銲線接合楔形工具
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