(57)【要約】【課題】金、銀およびパラジウムの三種の金属から製造され、純金金線と同様の効果を有し、コストを下げる合金線およびその製造方法を提供する。【解決手段】工程１００において、金および銀の成分を含んだ主要金属材料が提供される。工程１０２ｃにおいて、主要金属材料が真空溶炉内に入れられ、真空溶炉内にパラジウムを含んだ副次的原料金属材料が混入されると、金銀パラジウム合金溶解液が作り出される。工程１０２ｄにおいて、金銀パラジウム合金溶解液が連続して鋳造され、引き伸ばされて金銀パラジウム合金線材が形成される。工程１０４において、金銀パラジウム合金線材が引き伸ばされて所定の線径の金銀パラジウム合金線に加工される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金および銀の成分を含んだ主要金属材料が提供されるａ工程と、
前記主要金属材料が真空溶炉内に入れられ、真空溶炉内にパラジウムを含んだ副次的原料金属材料が混入されると、金銀パラジウム合金溶解液が作り出されるｂ工程と、
前記金銀パラジウム合金溶解液が連続して鋳造され、引き伸ばされて金銀パラジウム合金線材が形成されるｃ工程と、
前記金銀パラジウム合金線材が引き伸ばされて所定の線径の金銀パラジウム合金線に加工されるｄ工程と、を含むことを特徴とする合金線の製造方法。
【請求項２】
前記ａ工程は、金が8.00〜30.00重量%含まれることを特徴とする請求項１に記載の合金線の製造方法。
【請求項３】
前記ａ工程は、銀が66.00〜90.00重量%含まれることを特徴とする請求項２に記載の合金線の製造方法。
【請求項４】
前記ｂ工程は、パラジウムが0.01〜6.00重量%含まれることを特徴とする請求項３に記載の合金線の製造方法。
【請求項５】
前記ｂ工程の前記金銀パラジウム合金溶解液が連続して鋳造され、引き伸ばされて線径が４〜８ mmの前記金銀パラジウム合金線材が形成され、リールにより前記金銀パラジウム合金線材が巻き取られ、前記金銀パラジウム合金線材の成分分析が行われることを特徴とする請求項１に記載の合金線の製造方法。
【請求項６】
前記ｄ工程において、線径が４〜８ mmの前記金銀パラジウム合金線材が第１の太線伸線機により３mm以下に引き伸ばされ、第２の太線伸線機により１mm以下に引き伸ばされ、第１の細線伸線機により0.18 mm以下に引き伸ばされ、0.18 mm以下の前記金銀パラジウム合金線材が第２の細線伸線機、極細線伸線機および超極細線伸線機に順番に引き伸ばされて0.050 mm〜0.010 mmの前記金銀パラジウム合金線となることを特徴とする請求項５に記載の合金線の製造方法。
【請求項７】
前記ｄ工程の後に、前記金銀パラジウム合金線の表面が洗浄されると、乾燥およびアニール処理が行われることを特徴とする請求項６に記載の合金線の製造方法。
【請求項８】
8.00〜30.00重量%の金と、
66.00〜90.00重量%の銀と、
0.01〜6.00重量%のパラジウムと、を含むことを特徴とする合金線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金線に関し、特に、半導体パッケージ工程における合金線およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスのパッケージ工程において、金線がチップおよび基板に連接される。金線によりチップと基板とが電気的に接続され、チップと基板との間での信号および電流伝達を行う。
【０００３】
金線の負荷強度、延伸性、湾曲性、融点、電気性、硬度、ＩＣチップとの接続能力など主要な特性は、用いた材料と関係がある。上記の特性は、半導体デバイスの寿命および安定性に悪影響を及ぼす。チップおよび基板の形態により、用いられる金線の規格も異なる。
【０００４】
従来の金線は、主に純金から製造されている。純金から製造された金線は、比較的良好な延伸性および導電性という物理的性質を有する。しかし、純金材料から造られる金線は、コストが高いため、半導体デバイスのコストを増加させた。そのため、純金金線と同等の効果を有し、大幅にコストを下げる金線を提供するのが本発明の課題である。  
一方、先行技術として、例えば特許文献１は、金と、銀と、ゲルマニウム，シリコン，アルミニウム，又は銅のいずれか１つと、からなる金合金ボンディングワイヤの組成を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４１３０８４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、金、銀およびパラジウムの三種の金属から製造され、純金金線と同様の効果を有し、コストを下げる合金線およびその製造方法を提供することにある。
【０００７】
上述の目的を達成するため、本発明は、合金線およびその製造方法を提供する。本発明の合金線およびその製造方法は、ａ工程において、金および銀の成分を含んだ主要金属材料が提供される。ｂ工程において、主要金属材料が真空溶炉内に入れられ、真空溶炉内にパラジウムを含んだ副次的原料金属材料が混入されると、金銀パラジウム合金溶解液が作り出される。ｃ工程において、金銀パラジウム合金溶解液が連続して鋳造され、引き伸ばされて金銀パラジウム合金線材が形成される。ｄ工程において、金銀パラジウム合金線材が引き伸ばされて所定の線径の金銀パラジウム合金線に加工される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の合金線は、金、銀およびパラジウムの三種の金属から製造され、純金金線と同等の効果を有し、大幅にコストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態による合金線の製造方法を示す流れ図である。
【図２】図１の細部を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１および図２を参照する。図１は、本発明の一実施形態による合金線の製造方法を示す流れ図である。図２は、図１の細部を示す流れ図である。図１および図２に示すように、本発明の合金線の製造方法は、まず、工程１００において、金および銀の成分を含んだ主要金属材料が提供される。
【００１２】
工程１０２において、溶解精錬が行われる。金および銀の成分を含んだ主要金属材料が真空溶炉内に入れられ（工程１０２ａ）、次に、真空溶炉内にパラジウムを含んだ副次的原料金属材料が混入され、溶解される（工程１０２ｂ）。これにより、真空溶炉が金銀パラジウム合金溶解液を作り出す（工程１０２ｃ）。金銀パラジウム合金溶解液は、金が8.00〜30.00重量%、銀が66.00〜90.00重量%、パラジウムが0.01〜6.00重量%含まれる。
【００１３】
金銀パラジウム合金溶解液が連続して鋳造され、引き伸ばされて線径が４〜８ mmの金銀パラジウム合金線材が形成される（工程１０２ｄ）。リールにより金銀パラジウム合金線材が巻き取られる（工程１０２ｅ）。成分比率が正しいか、金銀パラジウム合金線材の成分分析が行われる（工程１０２ｆ）。
【００１４】
工程１０４において、鋳造された金銀パラジウム合金線材が引き伸ばされる。線径が４〜８ mmの金銀パラジウム合金線材が第１の太線伸線機により３mm以下に引き伸ばされる（工程１０４ａ）。引き続き、第２の太線伸線機により１mm以下に引き伸ばされる（工程１０４ｂ）。第１の細線伸線機により0.18 mm以下に引き伸ばされる（工程１０４ｃ）。0.18 mm以下の金銀パラジウム合金線材が第２の細線伸線機（工程１０４ｄ）、極細線伸線機（工程１０４ｅ）および超極細線伸線機（工程１０４ｆ）に順番に引き伸ばされて0.050 mm (2.00mil)〜0.010 mm (0.40mil)の金銀パラジウム合金線となる。
【００１５】
工程１０６において、金銀パラジウム合金線の表面が洗浄される。
【００１６】
工程１０８において、金銀パラジウム合金線に対して、乾燥およびアニール処理が行われることにより、金銀パラジウム合金線の破断強度(Breaking Load)、伸度(Elongation) など物理的特性が所定範囲内に限定されるようにする。
【００１７】
本発金銀パラジウム合金線は、ＩＣ、ＬＥＤおよびＳＡＷのパッケージにおいて、導線として用いられる
【００１８】
以下、本発明の三つの実施形態を詳細に説明する。
【００１９】
第１の実施形態
金および銀の成分を含んだ主要金属材料が真空溶炉内に入れられ、次に、真空溶炉内にパラジウムを含んだ副次的原料金属材料が混入されると、真空溶炉が攪拌および溶解を行い、金銀パラジウム合金溶解液を作り出す。金銀パラジウム合金溶解液は、金が30.00重量%、銀が66.00重量%、パラジウムが4.00重量%含まれる。
【００２０】
金銀パラジウム合金溶解液が連続して鋳造され、引き伸ばされて線径が４mmの金銀パラジウム合金線材が形成される。リールにより金銀パラジウム合金線材が巻き取られる。成分比率が正しいか、金銀パラジウム合金線材の成分分析が行われる。
【００２１】
鋳造された金銀パラジウム合金線材が形成されると、引き伸ばしが行われる。線径が４ mmの金銀パラジウム合金線材が第１の太線伸線機により３mm以下に引き伸ばされる。引き続き、第２の太線伸線機により１mmに引き伸ばされる。第１の細線伸線機により0.18 mmに引き伸ばされる。0.18 mmの金銀パラジウム合金線材が第２の細線伸線機、極細線伸線機および超極細線伸線機に順番に引き伸ばされて0.050 mm〜0.010 mmの金銀パラジウム合金線となる。
【００２２】
金銀パラジウム合金線の表面が洗浄されると、乾燥およびアニール処理が行われる。
【００２３】
第２の実施形態
金および銀の成分を含んだ主要金属材料が真空溶炉内に入れられ、次に、真空溶炉内にパラジウムを含んだ副次的原料金属材料が混入されると、真空溶炉が攪拌および溶解を行い、金銀パラジウム合金溶解液を作り出す。金銀パラジウム合金溶解液は、金が8.00重量%、銀が86.00重量%、パラジウムが6.00重量%含まれる。
【００２４】
金銀パラジウム合金溶解液が連続して鋳造され、引き伸ばされて線径が６mmの金銀パラジウム合金線材が形成される。リールにより金銀パラジウム合金線材が巻き取られる。成分比率が正しいか、金銀パラジウム合金線材の成分分析が行われる。
【００２５】
鋳造された金銀パラジウム合金線材が形成されると、引き伸ばしが行われる。線径が６ mmの金銀パラジウム合金線材が第１の太線伸線機により３mm以下に引き伸ばされる。引き続き、第２の太線伸線機により１mmに引き伸ばされる。第１の細線伸線機により0.18 mmに引き伸ばされる。0.18 mmの金銀パラジウム合金線材が第２の細線伸線機、極細線伸線機および超極細線伸線機に順番に引き伸ばされて0.050 mm〜0.010 mmの金銀パラジウム合金線となる。
【００２６】
金銀パラジウム合金線の表面が洗浄されると、乾燥およびアニール処理が行われる。
【００２７】
第３の実施形態
金および銀の成分を含んだ主要金属材料が真空溶炉内に入れられ、次に、真空溶炉内にパラジウムを含んだ副次的原料金属材料が混入されると、真空溶炉が攪拌および溶解を行い、金銀パラジウム合金溶解液を作り出す。金銀パラジウム合金溶解液は、金が9.99重量%、銀が90.00重量%、パラジウムが0.01重量%含まれる。
【００２８】
金銀パラジウム合金溶解液が連続して鋳造され、引き伸ばされて線径が８mmの金銀パラジウム合金線材が形成される。リールにより金銀パラジウム合金線材が巻き取られる。成分比率が正しいか、金銀パラジウム合金線材の成分分析が行われる。
【００２９】
鋳造された金銀パラジウム合金線材が形成されると、引き伸ばしが行われる。線径が８ mmの金銀パラジウム合金線材が第１の太線伸線機により２mm以下に引き伸ばされる。引き続き、第２の太線伸線機により１mmに引き伸ばされる。第１の細線伸線機により0.18 mmに引き伸ばされる。0.18 mmの金銀パラジウム合金線材が第２の細線伸線機、極細線伸線機および超極細線伸線機に順番に引き伸ばされて0.050 mm〜0.010 mmの金銀パラジウム合金線となる。
【００３０】
金銀パラジウム合金線の表面が洗浄されると、乾燥およびアニール処理が行われる。
【００３１】
金、銀およびパラジウムの三種の金属を用いて調合した合金線は、純金金線の効果を有し、大幅にコストを削減することができる。
【００３２】
本発明では好適な実施形態を前述の通りに開示したが、これらは決して本発明を限定するものではなく、当該技術を熟知する者は誰でも、本発明の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本発明の保護の範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。
【符号の説明】
【００３３】
工程１００  主要金属材料が提供される
工程１０２  溶解精錬が行われる
工程１０４  引き伸しが行われる
工程１０６  表面が洗浄される
工程１０８  アニール処理が行われる
工程１０２ａ  真空溶炉内に入れられる
工程１０２ｂ  攪拌および溶解が行われる
工程１０２ｃ  金銀パラジウム合金溶解液が作り出される
工程１０２ｄ  金銀パラジウム合金線材が形成される
工程１０２ｅ  金銀パラジウム合金線材が巻き取られる
工程１０２ｆ  成分分析が行われる
工程１０４ａ  第１の太線伸線機により引き伸ばしが行われる
工程１０４ｂ  第２の太線伸線機により引き伸ばしが行われる
工程１０４ｃ  第１の細線伸線機により引き伸ばしが行われる
工程１０４ｄ  第２の細線伸線機により引き伸ばしが行われる
工程１０４ｅ  極細線伸線機により引き伸ばしが行われる
工程１０４ｆ  超極細線伸線機により引き伸ばしが行われる
【図１】
2010171378.tif 000003
【図２】
2010171378.tif 000004