(57)【要約】【課題】  線クセが少なくて取り扱い性に優れるとともに、エッチングの前後で線クセが殆ど変化しない、ほぼストレート形状の真直性に優れた極細研磨用線を、安定して供給できるようにする。【解決手段】  ピアノ線を熱処理後に伸線し、徐々に線径を小さくして、最終伸線で所要線径（０．０１０〜０．０５０ｍｍ）のワイヤとする。そして、最終伸線加工後の線材を、不活性ガス雰囲気にて、ストレート形状を保持する張力を付加し、３００〜５００℃の温度で低温焼鈍処理する。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピアノ線を素材とする線径０．０１０〜０．０５０ｍｍの極細研磨用線の製造方法であって、最終伸線加工後の線材を３００〜５００℃の温度で低温焼鈍処理することを特徴とする極細研磨用線の製造方法。
【請求項２】
低温焼鈍処理は、不活性ガス雰囲気にて、張力を付加して行うことを特徴とする請求項１記載の極細研磨用線の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、線径が０．０１０〜０．０５０ｍｍの極細研磨用線、特に、エッチングにより先端部をテーパー加工して使用する極細研磨用線の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
細い穴の内壁を磨くのに使用するワイヤ（研磨用線）には、比較的太いものと、細いものとがある。また、例えば半導体装置に用いるボンディングワイヤ先端のキャピラリの内壁を研磨するのに使用するワイヤなどは、線径０．０１０〜０．０５０ｍｍのピアノ線からなる極細研磨用線である。
【０００３】
これらの研磨用線は、通常、ピアノ線を熱処理後に伸線し、最終伸線で所要線径のワイヤとしている。そして、極細研磨線の場合は、最終伸線で仕上げたワイヤ（伸線上がりワイヤ）をそのまま採用し、使用時に、先端から長さ４０〜６０ｃｍ程度にわたってエッチングによりテーパー加工を行なって長尺のテーパーを付け、これを先端から研磨する穴に挿入し、ダイヤモンドの砥粒を油で練ったものを塗布してテーパー部分で徐々に穴の内壁を磨いていって、最後はストレート部分で仕上げる、といった使い方をする。
【０００４】
極細研磨用線はこのような使い方をするが、それ自体、細いために腰がなく、また、極細の伸線上がりワイヤに特徴的な小さな線クセが付きやすくて、元々、真直性を出すのが難しく、線クセが小さいために取り扱い性も悪い。
【０００５】
また、この極細研磨用線は、上述のように、使用時に、先端から長さ４０〜６０ｃｍ程度にわたってエッチングによりテーパー加工を行なうが、その結果、ワイヤ表面層と内部層との間の残留応力のバランスが崩れることによって、線クセが変化し、真直性が更に悪化する恐れがある。
【０００６】
したがって、伸線上がりワイヤをそのまま極細研磨用線としたのでは、真直性の高いワイヤを安定して供給することは困難で、真直性が悪いものは、細い穴に通すのが容易でなく、安定した研磨を行うことは難しい。そのため、真直性の良いものだけをロット単位で選別して使わざるを得なくなる。
【０００７】
そこで、極細研磨用線とするワイヤは、伸線上がり材そのままではなくて、伸線加工後に何らかの処理を行なって真直性を向上させることが要求される。
【０００８】
しかし、線材の真直性を向上させる方法として一般に知られている方法は、矯正ローラーで繰返し交番歪を付加することにより真直性を出す方法や、焼鈍（張力付加焼鈍）で残留応力（内部応力）を除去することにより真直性を出す方法であって（例えば、特許文献１参照。）、この内、矯正ローラーで真直性を出す方法は、線径０．０１０〜０．０５０ｍｍの極細サイズの線材の場合は、線径が小さすぎるために断線や調整困難などの問題があって、実施すること自体が困難であるし、実施したとしても、交番歪による残留応力が生じて、使用時のエッチングにより残留応力のバランスが崩れて真直性が悪化する恐れがあり、また、焼鈍によって真直性を出す方法では、線材の大幅な強度低下を避けることができない。そうした事情から、線径０．０１０〜０．０５０ｍｍの極細研磨用線には、伸線上がりワイヤをそのまま採用するのが普通である。
【特許文献１】特開平９−１４１３７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このように、線径０．０１０〜０．０５０ｍｍの極細研磨用線は、伸線上がりワイヤのままでは、細くて腰がなく、元々小さな線クセが付きやすい上に、使用時のテーパー加工のためのエッチングにより線クセが変化して真直性が悪化する恐れがあるため、真直性の高いワイヤを安定して供給することが困難である。また、従来の方法で真直性を出そうとしても、矯正ローラーによって真直性を出す方法は、線径が小さすぎるために実施困難であるし、実施したとしても、使用時のエッチングにより真直性が更に悪化する恐れがあり、また、焼鈍によって真直性を出す方法では、線材の大幅な強度低下を避けることができない。
【００１０】
しかし、線クセが少なくて取り扱い性に優れるとともに、エッチングの前後で線クセが殆ど変化しない、ほぼストレート形状の真直性に優れた極細研磨用線を、安定して供給できるようにすることは、是非とも達成したい要求であり、解決すべき課題である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、最終伸線加工後の線材を３００〜５００℃の温度で低温焼鈍処理することによって上記課題を解決するものである。
【００１２】
すなわち、本発明は、ピアノ線を素材とする線径０．０１０〜０．０５０ｍｍの極細研磨用線の製造方法であって、最終伸線加工後の線材（伸線上がりワイヤ）を３００〜５００℃の温度で低温焼鈍処理することを特徴とする。
【００１３】
伸線上がりワイヤは、３００〜５００℃の温度で低温焼鈍処理することで、残留応力が低減され、線クセが殆ど取れて、ほぼストレート形状の真直性に優れたワイヤとなる。そして、このワイヤは、残留応力が低減され、線クセが殆ど取れているため、エッチングしたときの線クセの変化が少なく、真直性は殆どが変化しない。
【００１４】
したがって、上記製造方法により、線クセが少なくて取り扱い性に優れるとともに、エッチングの前後で線クセが殆ど変化しない、ほぼストレート形状の真直性に優れた極細研磨用線を、安定して供給することができる。
【００１５】
この製造方法は、線径０．０１０〜０．０５０ｍｍの極細サイズのワイヤに何ら支障なく適用できる。そして、変態点以下の温度で熱処理するため、強度低下が少なくて済む。３００〜５００℃の温度で低温焼鈍処理したときの引張強さの低下は比較的少なく、使用可能である。特に、処理温度が３００〜４００℃の場合は、引張強さの低下は１０％前後に抑えることができる。
【００１６】
ここで、低温焼鈍処理は、不活性ガス雰囲気にて、張力を付加して行うのがよい。低温焼鈍処理によってワイヤ表面が酸化してしまったのでは、酸化スケールのためにエッチングができなくなる。不活性ガス雰囲気で低温焼鈍処理を行うことで、そうした問題を解決できる。また、低温焼鈍処理は、ワイヤにある程度の張力の付加した状態で行うのがよい。そうすることで、ほぼストレート形状で残留応力の小さい極細研磨用線を得ることが容易となる。
【発明の効果】
【００１７】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、線クセが少なくて取り扱い性に優れるとともに、使用時のテーパー加工のためのエッチングの前後で線クセが殆ど変化しない、ほぼストレート形状で真直性に優れた線径０．０１０〜０．０５０ｍｍの、所要の引張強さを有する極細研磨用線を、安定して供給することができる。
【００１８】
そして、特に、低温焼鈍処理を不活性ガス雰囲気で行うことで、ワイヤ表面の酸化を防止して支障なくエッチングを行えるようにすることができ、また、ワイヤにある程度の張力の付加した状態で低温焼鈍処理を行なうことにより、ほぼストレート形状で残留応力の小さい極細研磨用線を得ることが容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の実施の形態として、例えば半導体装置に用いるボンディングワイヤ先端のキャピラリの内壁を研磨するための、ピアノ線を素材とする線径０．０１０〜０．０５０ｍｍの極細研磨用線の製造方法の例を説明する。
【００２０】
この実施の形態の極細研磨用線は、使用時に、先端から長さ４０〜６０ｃｍ程度にわたってエッチングによりテーパー加工を行なって長尺のテーパーを付け、これを先端から研磨する穴に挿入し、ダイヤモンドの砥粒を油で練ったものを塗布してテーパー部分で徐々に穴の内壁を磨いていって、最後はストレート部分で仕上げる、といった使い方をするものである。
【００２１】
エッチングは、ワイヤを垂直に垂らして先端から長さ４０〜６０ｃｍ程度まで硝酸の中に徐々に浸漬してゆき、その後、徐々に引き上げるといった方法で行い、その際の浸漬および引き上げの速度を調整することにより、ワイヤ先端部に所要のテーパーを付ける。
【００２２】
この実施の形態では、極細研磨用線の素材としてピアノ線を使用する。そして、ピアノ線を熱処理後に伸線し、徐々に線径を小さくして、最終伸線で所要線径（０．０１０〜０．０５０ｍｍ）のワイヤとする。
【００２３】
そして、最終伸線加工後の線材を、不活性ガス雰囲気にて、ストレート形状を保持する張力を付加し、３００〜５００℃の温度で低温焼鈍処理する。
【００２４】
こうして製造した極細研磨用線は、３００〜５００℃の温度で低温焼鈍処理したことで、残留応力が低減され、線クセが殆ど取れて、ほぼストレート形状の真直性に優れたワイヤとなる。そして、このワイヤは、残留応力が低減され、線クセが殆ど取れているため、エッチングしたときの線クセの変化が少なく、真直性は殆どが変化しない。
【００２５】
こうして、線クセが少なくて取り扱い性に優れるとともに、エッチングの前後で線クセが殆ど変化しない、ほぼストレート形状の真直性に優れた極細研磨用線を、安定して供給することができる。
【００２６】
そして、３００〜５００℃の温度で低温焼鈍処理したときの引張強さの低下は比較的少なく、使用可能である。特に、処理温度が３００〜４００℃の場合は、引張強さの低下は１０％前後に抑えることができる。
【００２７】
また、低温焼鈍処理を不活性ガス雰囲気で行うことで、ワイヤ表面の酸化が防止され、支障なくエッチングを行える。
【００２８】
以上、半導体装置に用いるボンディングワイヤ先端のキャピラリの内壁を研磨する極細研磨用線の例を説明したが、本発明は、その他、線径０．０１０〜０．０５０ｍｍの異なる用途の様々な極細研磨用線の製造方法に適用できる。
【実施例】
【００２９】
次の表（表１）は、本発明の実施例として、ピアノ線を熱処理後に伸線した線径０．０２０ｍｍのワイヤを、不活性ガス雰囲気にて、ストレート形状を保持する張力を付加し、処理温度と処理速度を変えて熱処理（低温焼鈍処理）してなる３種類のワイヤ（実施例１〜３）について、引張強さと線クセを測定した結果を、同じくピアノ線を熱処理後に伸線した線径０．０２０ｍｍの伸線上がりワイヤ（元ワイヤ）と、それを従来の方法で矯正ローラーで処理したワイヤ（「ローラー矯正」）と、従来の方法で焼鈍したワイヤ（「焼鈍」）と、本発明より低い温度で熱処理したワイヤ（「比較例１」）と、本発明より高い温度で熱処理したワイヤ（「比較例２」）の測定結果と共に示している。
【００３０】
【表１】
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【００３１】
「実施例１」は、処理温度が３２０℃で、処理速度が１０ｍ／ｍｉｎ、「実施例２」は、処理温度が４００℃で、処理速度が５０ｍ／ｍｉｎ、「実施例３」は、処理温度が４８０℃で、処理速度が２００ｍ／ｍｉｎである。また、「ローラー矯正」は処理速度が１０ｍ／ｍｉｎ、「焼鈍」は、処理温度が７００℃で、処理速度が２００ｍ／ｍｉｎである。そして、「比較例１」は、処理温度が２８０℃で、処理速度が１０ｍ／ｍｉｎ、「比較例２」は、処理温度が５２０℃で、処理速度が２００ｍ／ｍｉｎである。
【００３２】
引張強さは、従来周知の引張試験方法により測定したものである。極細研磨線に必要な引張強さは、３，０００Ｎ／ｍｍ2以上である。
【００３３】
また、線クセは、ワイヤを５００ｍｍの長さにカットして、片端を固定して吊り下げ、吊下げた上端から下端までの距離で測定している。極細研磨線はこうして測定した距離が４５０ｍｍ以上であることが望ましい。
【００３４】
測定の結果、「実施例１」は、引張強さが３，９００Ｎ／ｍｍ2で、線クセが４５０ｍｍ、「実施例２」は、引張強さが３，８００Ｎ／ｍｍ2で、線クセが４８０ｍｍ、「実施例３」は、引張強さが３，０００Ｎ／ｍｍ2で、線クセが４９０ｍｍであり、いずれも必要な引張強さと真直性を有している。
【００３５】
それに対し、「比較例１」は、引張強さが４，１８０Ｎ／ｍｍ2、線クセが３００ｍｍで、線クセが小さすぎ、「比較例２」は、引張強さが１，６００Ｎ／ｍｍ2、線クセが４９０ｍｍで、引張強さが不足する。
【００３６】
「元ワイヤ」は、引張強さが４，１００Ｎ／ｍｍ2、線クセが２５０ｍｍである。この場合は、線クセが小さすぎる。そして、従来の「ローラー矯正」の場合は、引張強さは低下しないが、矯正の過程で断線がしばしば発生する。また、「焼鈍」の場合は、線クセは４８０ｍｍで許容レベルであるが、引張強さが１，３００Ｎ／ｍｍ2と大幅に低下する。