(57)【要約】表面を有するワイヤ芯を含むワイヤであって、ワイヤ芯がその表面に重なる被覆層を有し、ワイヤ芯自体が、（ａ）０．１〜０．３ｗｔ％の量の銀と、（ｂ）９９．６４〜９９．９ｗｔ％の範囲の量の銅と、（ｃ）０〜１００ｗｔ  ｐｐｍの範囲の量のリンと、（ｄ）０〜５００ｗｔ  ｐｐｍの範囲の量のさらなる成分（銀、銅及びリン以外の成分）と、からなり、任意のさらなる成分の個別の量は３０ｗｔ  ｐｐｍ未満であり、ｗｔ％及びｗｔ  ｐｐｍのすべての量は芯の総重量に基づき、被覆層はパラジウムの内層及び隣接する金の外層で構成される二重層であり、パラジウムの内層の重量は、ワイヤ芯の重量に対して１．５〜２．５ｗｔ％の範囲であり、金の外層の重量は、ワイヤ芯の重量に対して０．０９〜０．１８ｗｔ％の範囲である、ワイヤ。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面を有するワイヤ芯を含むワイヤであって、前記ワイヤ芯がその表面に重なる被覆層を有し、前記ワイヤ芯自体が、
（ａ）０．１〜０．３ｗｔ％の量の銀と、
（ｂ）９９．６４〜９９．９ｗｔ％の範囲の量の銅と、
（ｃ）０〜１００ｗｔ  ｐｐｍの範囲の量のリンと、
（ｄ）０〜５００ｗｔ  ｐｐｍの範囲の量のさらなる成分（銀、銅及びリン以外の成分）と、からなり、
任意のさらなる成分の個別の量は３０ｗｔ  ｐｐｍ未満であり、
ｗｔ％及びｗｔ  ｐｐｍのすべての量は前記芯の総重量に基づき、
前記被覆層はパラジウムの内層及び隣接する金の外層で構成される二重層であり、
前記パラジウムの内層の重量は、前記ワイヤ芯の重量に対して１．５〜２．５ｗｔ％の範囲であり、
前記金の外層の重量は、前記ワイヤ芯の重量に対して０．０９〜０．１８ｗｔ％の範囲である、ワイヤ。
【請求項２】
銀の量が０．２ｗｔ％である、請求項１に記載のワイヤ。
【請求項３】
リンの量が５０〜１００又は７０〜８０ｗｔ  ｐｐｍである、請求項１又は２に記載のワイヤ。
【請求項４】
さらなる成分の量が０〜１００ｗｔ  ｐｐｍである、請求項１から３のいずれか一項に記載のワイヤ。
【請求項５】
５０〜５０２４μｍ２の範囲の平均断面を有する、請求項１から４のいずれか一項に記載のワイヤ。
【請求項６】
８〜８０μｍの範囲の平均直径の円形断面を有する、請求項１から５のいずれか一項に記載のワイヤ。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載のワイヤであって、前記ワイヤ芯が少なくとも以下の固有の性質：
（ｉ）平均ワイヤ粒度が縦方向に測定して、３〜６μｍの範囲である、
（ｉｉ）縦方向に測定した平均粒度とワイヤ芯の直径の比が０．０５〜０．２５、好ましくは０．１〜０．２０の範囲である、
（ｉｉｉ）縦方向に測定した前記芯の平均粒度に対する平均粒度の標準偏差（ＲＳＤ）の比が０．１〜０．４の範囲である、
の１つにより特徴付けられる、ワイヤ。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の被覆ワイヤの製造プロセスであって、前記プロセスが少なくとも工程（１）から（５）：
（１）所望組成物の前駆物を提供する工程と、
（２）５０２４〜７０６５０μｍ２の範囲の中間断面又は８０〜３００μｍの範囲の中間直径が得られるまで、前記前駆物を引き伸ばして伸長前駆物を形成する工程と、
（３）プロセス工程（２）の終了後に得られた前記伸長前駆物の表面にパラジウムの内層及び隣接する金の外層の二重層コーティングを、前記パラジウムの内層の重量が前記伸長前駆物の重量に対して１．５〜２．５ｗｔ％の範囲であり、前記金の外層の重量が前記伸長前駆物の重量に対して０．０９〜０．１８ｗｔ％の範囲であるように堆積させる工程と、
（４）所望の最終断面又は直径が得られるまで、プロセス工程（３）の終了後に得られた被覆前駆物をさらに引き伸ばす工程と、
（５）最終的にプロセス工程（４）の終了後に得られた被覆前駆体を４５０〜６５０℃の範囲の炉設定温度、０．１〜３秒の範囲の暴露時間でストランド焼鈍して被覆ワイヤを形成する工程と、を含むプロセス。
【請求項９】
工程（２）が伸長前駆物の中間焼鈍の一つ又は複数のサブ工程を含む、請求項８に記載のプロセス。
【請求項１０】
最終ストランド焼鈍が炉設定温度５００〜６００℃、暴露時間０．３〜１秒で実施される、請求項８又は９に記載のプロセス。
【請求項１１】
最終的にストランド焼鈍された被覆前駆体が一つ又は複数の添加剤を含有してよい水で急冷される、請求項８から１０のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項１２】
プロセス工程（５）の最終ストランド焼鈍が不活性又は還元雰囲気下で実施される、請求項８〜１１のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項１３】
請求項８から１２のいずれか一項に記載のプロセスにより得られる被覆ワイヤ。
【請求項１４】
ワイヤボンディング用途におけるボンディングワイヤとしての、請求項１から７のいずれか一項に記載の被覆ワイヤ、又は請求項８から１２のいずれか一項に記載のプロセスにより得られる被覆ワイヤの使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は銅系芯、及び芯の表面に重なる被覆層を含む被覆ワイヤに関する。本発明はさらにこの被覆ワイヤを製造するプロセスに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器及びマイクロエレクトロニクス用途におけるボンディングワイヤの使用は周知の最先端技術である。ボンディングワイヤは初期には金で作られたが、現在では銅、銅合金、銀及び銀合金などのより安価な材料が用いられている。このようなワイヤは金属コーティングを有することがある。
【０００３】
ワイヤ形状に関して、円形断面のボンディングワイヤ及びほぼ長方形の断面を有するボンディングリボンが最も一般的である。どちらのタイプのワイヤ形状も特定の用途に有用な利点を有している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、ワイヤボンディング用途における使用に適当な被覆銅合金ワイヤを提供することである。このワイヤは特にフリーエアボール（ＦＡＢ）形態、耐食性、ＯＣＢ（偏心ボール）、第２ボンディングウィンドウが改善されるが、例えばＦＡＢ上の被覆材料の分布など、ワイヤ及びそのボンディング用途に関する全体的にバランスのとれた範囲の性質も示す。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
該目的の解決手段はカテゴリ形成請求項の主題により提供される。カテゴリ形成請求項の従属請求項は本発明の好ましい実施形態を表し、その主題も上記目的を解決する一助となる。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
第一の態様において、本発明は表面を有するワイヤ芯（以降、略して「芯」とも言う）を含むワイヤに関し、このワイヤ芯はその表面に重なる被覆層を有し、このワイヤ芯自体は、
（ａ）０．１〜０．３ｗｔ％（重量％、重量パーセント）、好ましくは０．２ｗｔ％の量の銀と、
（ｂ）９９．６４〜９９．９ｗｔ％、好ましくは９９．７〜９９．９ｗｔ％、さらにより好ましくは９９．７５〜９９．８５ｗｔ％の範囲の量の銅と、
（ｃ）０〜１００ｗｔ  ｐｐｍ（重量ｐｐｍ、重量パーツパーミリオン）、好ましくは５０〜１００ｗｔ  ｐｐｍ、より好ましくは７０〜８０ｗｔ  ｐｐｍの範囲、特に７５ｗｔ  ｐｐｍの量のリンと、
（ｄ）０〜５００ｗｔ  ｐｐｍ、好ましくは０〜１００ｗｔ  ｐｐｍの範囲の量のさらなる成分（銀、銅及びリン以外の成分）と、からなり、
任意のさらなる成分の個別の量は３０ｗｔ  ｐｐｍ未満であり、
ｗｔ％及びｗｔ  ｐｐｍのすべての量は芯の総重量に基づき、
被覆層はパラジウムの内層（基層）及び隣接する金の外層（最上層）で構成される二重層であり、
パラジウムの内層の重量は、ワイヤ芯重量に対して１．５〜２．５ｗｔ％の範囲であり、
金の外層の重量は、ワイヤ芯重量に対して０．０９〜０．１８ｗｔ％の範囲である。
【０００７】
以下の表はワイヤ芯組成のいくつかの好ましい実施形態をまとめたものである。
【０００８】
【表１】
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【０００９】
本発明のワイヤは好ましくはマイクロエレクトロニクスにおけるボンディング用ボンディングワイヤである。好ましくは一体型の物体である。多数の形状が公知であり、本発明のワイヤに有用であることは明白である。好ましい形状は断面図で、円、楕円及び長方形である。本発明について、「ボンディングワイヤ」という語はすべての断面形状及びすべての通常のワイヤ直径を含むが、円形断面及び細い直径を有するボンディングワイヤが好ましい。平均断面は例えば５０〜５０２４μｍ２、又は好ましくは１１３〜２３７５μｍ２の範囲であり、従って好ましい円形断面の場合、平均直径は例えば８〜８０μｍ、又は好ましくは１２〜５５μｍの範囲である。
【００１０】
平均直径、又は簡単に言うとワイヤもしくはワイヤ芯の直径は、「サイジング法」により得ることができる。この方法によれば、定義された長さのワイヤの物質重量が決定される。ワイヤ又はワイヤ芯の直径は、この重量を基にワイヤ材料の密度を用いて計算される。直径は特定ワイヤの５つの切片に関する５つの測定結果の算術平均として計算される。
【００１１】
上記に従い、ワイヤ芯は上で開示した相対比で（ａ）銀、（ｂ）銅及び（ｃ）リンを含む。しかし、本発明の被覆ワイヤの銀合金銅芯は、総量０〜５００ｗｔ  ｐｐｍ、好ましくは０〜１００ｗｔ  ｐｐｍで（ｄ）さらなる成分を含んでよい。この状況において、このさらなる成分は「不可避不純物」と呼ばれることも多く、使用する原料に存在する不純物、又はワイヤ製造プロセスから生じる少量の化学元素及び／又は化合物である。すなわち、（ｄ）型のさらなる成分の存在は、例えば銀及び／又は銅に存在する不純物から生じることがある。このようなさらなる成分の例は、Ａｕ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｃｅ、Ｍｇ、Ｌａ、Ａｌ、Ｂ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｓなどである。さらなる成分（ｄ）の０〜５００ｗｔ  ｐｐｍ、又はさらに０〜１００ｗｔ  ｐｐｍという低い総量は、ワイヤ性質のすぐれた再現性を確実にする。芯に存在するさらなる成分（ｄ）は、通常別々に添加されない。各個別のさらなる成分はワイヤ芯の総重量に基づき、３０ｗｔ  ｐｐｍ未満の量で含まれる。
【００１２】
ワイヤの芯はバルク材の均一領域である。ある程度異なる性質を示す表面領域をどのバルク材も常に有するため、ワイヤの芯の性質はバルク材の均一領域の性質として理解される。バルク材領域の表面は形態、組成（例えば、硫黄、塩素及び／又は酸素含有量）並びに他の特徴の点で異なっていてよい。この表面はワイヤ芯及びワイヤ芯に重なる被覆層間の界面領域である。通常、被覆層はワイヤ芯の表面に完全に重なる。ワイヤの芯及びそこに重なる被覆層間の領域において、芯及び被覆層である両方の材料の結合体が存在してよい。
【００１３】
ワイヤの表面に重なる被覆層はパラジウムの内層及び隣接する金の外層で構成される二重層である。パラジウムの内層の重量は、ワイヤ芯の重量に対して１．５〜２．５ｗｔ％の範囲であり、金の外層の重量はワイヤ芯重量に対して０．０９〜０．１８ｗｔ％の範囲である。パラジウムの内層並びに金の外層のどちらも薄層である。この状況において、「薄い」「厚い」又は「被覆層厚み」という語は、芯の縦軸に垂直方向の被覆層の寸法を意味する。上記例示的な５０〜５０２４μｍ２の範囲の平均断面を有するワイヤ、又は上記典型的な８〜８０μｍの範囲の平均直径を有する円形ワイヤについて、パラジウムの内層は例えば２０〜３５０ｎｍ、好ましくは３０〜３４０ｎｍの範囲の厚みを有してよく、金の外層の厚みは例えば１〜２５ｎｍ、好ましくは２〜２０ｎｍの範囲でよい。直径１８μｍを有する円形ワイヤの例示的実施形態において、パラジウムの内層は例えば６０〜９０ｎｍの範囲の厚みを有してよく、金の外層の厚みは例えば１〜１０ｎｍ、好ましくは２〜６ｎｍの範囲でよい。
【００１４】
該二重層の組成について、その内層のパラジウム含有量は内側被覆層の総重量に基づき、例えば少なくとも５０ｗｔ％、好ましくは少なくとも９５ｗｔ％である。特に好ましくは、内側被覆層は純粋なパラジウムからなる。純粋なパラジウムは、通常内側被覆層の総重量に基づき、１ｗｔ％未満のさらなる成分（パラジウム以外の成分）を有する。隣接する外側金層の金含有量は、外側被覆層の総重量に基づき、例えば少なくとも５０ｗｔ％、好ましくは少なくとも９５ｗｔ％である。特に好ましくは、外側被覆層は純粋な金からなる。純粋な金は通常外側被覆層の総重量に基づき、１ｗｔ％未満のさらなる成分（金以外の成分）を有する。
【００１５】
一実施形態において、本発明のワイヤの芯は少なくとも以下の固有の性質（ｉ）〜（ｉｉｉ）の１つにより特徴付けられる（下記「試験方法Ａ」を参照のこと）：
（ｉ）平均ワイヤ粒度（平均粒度）は縦方向（ワイヤ芯の縦方向）に測定して、３〜６μｍの範囲である、
（ｉｉ）縦方向に測定した平均粒度とワイヤ芯の直径の比は、０．０５〜０．２５、好ましくは０．１〜０．２０の範囲である、
（ｉｉｉ）縦方向に測定した芯の平均粒度に対する平均粒度の標準偏差（ＲＳＤ）の比は０．１〜０．４の範囲である。
【００１６】
「固有の性質」という語は、本明細書でワイヤ芯に関して用いられる。固有の性質はワイヤ芯自体が（他の因子とは無関係に）有する性質を意味する。固有の性質とは対照的な外来的性質は、用いられる測定方法及び／又は測定条件のような他の因子とワイヤ芯の関係に依存する。
【００１７】
別の態様において、本発明はまた、上で開示した実施形態のいずれかにおける本発明の被覆ワイヤを製造するプロセスに関する。このプロセスは少なくとも工程（１）〜（５）：
（１）所望組成物の前駆物を提供する工程、すなわち
（ａ）０．１〜０．３ｗｔ％、好ましくは０．２ｗｔ％の量の銀と、
（ｂ）９９．６４〜９９．９ｗｔ％、好ましくは９９．７〜９９．９ｗｔ％、又はさらにより好ましくは９９．７５〜９９．８５ｗｔ％の範囲の量の銅と、
（ｃ）０〜１００ｗｔ  ｐｐｍ、好ましくは５０〜１００ｗｔ  ｐｐｍ、より好ましくは７０〜８０ｗｔ  ｐｐｍの範囲、特に７５ｗｔ  ｐｐｍの量のリンと、
（ｄ）０〜５００ｗｔ  ｐｐｍ、好ましくは０〜１００ｗｔ  ｐｐｍの範囲の量のさらなる成分（銀、銅及びリン以外の成分）と、からなり、
任意のさらなる成分の個別の量は３０ｗｔ  ｐｐｍ未満であり、
ｗｔ％及びｗｔ  ｐｐｍのすべての量は前駆物の総重量に基づく、
前駆物を提供する工程と、
（２）５０２４〜７０６５０μｍ２の範囲の中間断面、又は８０〜３００μｍ、好ましくは１３０〜２３０μｍの範囲の中間直径が得られるまで、前駆物を引き伸ばして伸長前駆物を得る工程と、
（３）プロセス工程（２）終了後に得られた伸長前駆物の表面に、パラジウムの内層（基層）及び隣接する金の外層（最上層）の二重層コーティングを堆積させる工程と、
（４）所望の最終断面又は直径が得られるまで、プロセス工程（３）の終了後に得られた被覆前駆物をさらに引き伸ばす工程と、
（５）最終的にプロセス工程（４）の終了後に得られた被覆前駆体を４５０〜６５０℃の範囲の炉設定温度、０．１〜３秒の範囲の暴露時間でストランド焼鈍を行い、被覆ワイヤを形成する工程と、を含む。
【００１８】
「ストランド焼鈍」という語は本明細書で使用される。「バッチ焼鈍」とは対照的に、ストランド焼鈍は高い再現性でワイヤを早く作製することができる連続プロセスである。本発明に関して、ストランド焼鈍は焼鈍される被覆前駆体が従来の焼鈍炉を通過又は移動し、焼鈍炉から出た後、回転部に巻かれながら、焼鈍が動的に行われることを意味する。ここで、焼鈍炉は通常、所定の長さの円筒管状である。例えば１０〜６０メートル／分の範囲で選ぶことができる所定の焼鈍速度でその定義された温度プロファイルを用い、焼鈍時間／炉温度パラメータを定義し、設定することができる。
【００１９】
「炉設定温度」という語は本明細書で用いられ、焼鈍炉の温度調節器で固定した温度を意味する。
【００２０】
焼鈍炉は室炉式炉（バッチ焼鈍の場合）でよく、管状焼鈍炉（ストランド焼鈍の場合）でもよい。
【００２１】
本開示は前駆物、伸長前駆物、被覆前駆物、被覆前駆体及び被覆ワイヤを区別している。「前駆物」という語は所望の最終断面又はワイヤ芯の最終直径に達しないワイヤの前段階に用いられ、「前駆体」という語は所望の最終断面又は所望の最終直径のワイヤの前段階に用いられる。プロセス工程（５）終了後、すなわち所望の最終断面又は所望の最終直径での被覆前駆体の最終ストランド焼鈍後、本発明の意味の被覆ワイヤが得られる。
【００２２】
プロセス工程（１）で提供されるような前駆物は、所望量の銀、及び任意であるが好ましくは適当量のリンも用いて銅を合金化する／銅にドープすることで得ることができる。銅合金自体は銅、銀及び任意のリンを所望の比率で一緒に溶融することなど、金属合金の当業者に公知の従来のプロセスにより調製することができる。こうすることで、マスター合金を使用することができる。溶融プロセスは例えば誘導炉を使用することにより実施することができ、真空又は不活性ガス雰囲気下で動作することが適切である。使用される材料は例えば９９．９９ｗｔ％およびそれを超える純度を有して良い。このように作製された溶融物は冷却されて、銅系前駆物の均一片を形成することができる。通常、このような前駆物は直径が例えば２〜２５ｍｍ、長さが例えば２〜１００ｍのロッド状である。このようなロッドは該銅合金溶融物を適当な鋳型で鋳造した後、冷却、固化することにより作製することができる。
【００２３】
プロセス工程（２）において、５０２４〜７０６５０μｍ２の範囲の中間断面又は８０〜３００μｍ、好ましくは１３０〜２３０μｍの範囲の中間直径が得られるまで前駆物を引き伸ばして、伸長前駆物を形成する。前駆物を引き伸ばす技術は公知であり、本発明において有用であることは明白である。好ましい技術は圧延、スエージ加工、ダイ延伸などであり、ダイ延伸が特に好ましい。
【００２４】
後者の場合、前駆物は、所望の中間断面又は所望の中間直径に達するまで、いくつかのプロセス工程で延伸される。このようなワイヤダイ延伸プロセスは当業者に周知である。従来の炭化タングステン及びダイヤモンド延伸ダイを利用することができ、延伸を支持するため、従来の引き抜き油を用いることができる。
【００２５】
本発明プロセスの工程（２）は伸長前駆物の中間焼鈍に関する一つ又は複数のサブ工程を含んでよい。このような中間焼鈍は例えば２００〜６５０℃の範囲の炉設定温度、例えば０．５〜１秒の暴露時間で行うことができる。このような中間焼鈍は通常、ストランド焼鈍法により実施される。
【００２６】
プロセス工程（３）において、パラジウムの内層及び隣接する金の外層で構成される二重層コーティングはプロセス工程（２）の終了後に得られる伸長前駆物の表面に堆積して、該表面にコーティングを重ねる。当業者はパラジウムの内層の重量が伸長前駆物の重量に対して１．５〜２．５ｗｔ％の範囲であり、金の外層の重量が伸長前駆物の重量に対して０．０９〜０．１８ｗｔ％の範囲であるように、パラジウムの内層及び金の外層が堆積されると理解するであろう。
【００２７】
当業者は伸長前駆物上のこのようなコーティングの厚みを計算する方法を認識しており、ワイヤの実施形態で開示された層厚さ、すなわち被覆前駆物を最終的に引き伸ばした後の層厚さのコーティングが最終的に得られる。当業者は銅合金表面上に実施形態による材料の被覆層を形成する多数の技術を認識している。好ましい技術は電気めっき及び無電解めっきなどのめっき、スパッタリング、イオンめっき、真空蒸着及び物理蒸着などの気相からの材料の堆積、並びに溶融物からの材料の堆積である。本発明に関して、電気めっきは好ましい技術である。
【００２８】
プロセス工程（４）において、プロセス工程（３）の終了後に得られた被覆前駆物は、所望のワイヤの最終断面又は直径が得られるまでさらに引き伸ばされる。被覆前駆物を引き伸ばす技術はプロセス工程（２）の開示において上記した伸長技術と同じである。
【００２９】
プロセス工程（５）において、最終的にプロセス工程（４）の終了後に得られた被覆前駆体は、例えば４５０〜６５０℃の範囲の炉設定温度、０．１〜３秒の暴露時間、又は好ましい実施形態においては５００〜６００℃、０．３〜１秒でストランド焼鈍される。例示的実施形態、特に直径約１８μｍのワイヤに関する例示的実施形態において、最終ストランド焼鈍は、炉設定温度５３０℃、暴露時間０．８秒で実施することができる。
【００３０】
好ましい実施形態において、最終的にストランド焼鈍した被覆前駆体、すなわち依然として熱い被覆ワイヤは、ある実施形態においては、一つ又は複数の添加剤、例えば０〜１０００ｗｔ  ｐｐｍの添加剤を含有してよい水で急冷される。水での急冷は直ちに又は迅速に、すなわち０．２〜０．６秒以内に、例えば浸漬又は滴下により、最終的にストランド焼鈍した被覆前駆体をプロセス工程（５）で受けた温度から室温まで冷却することを意味する。
【００３１】
プロセス工程（２）の任意のサブ工程である中間焼鈍、並びにプロセス工程（５）の最終ストランド焼鈍は、不活性又は還元雰囲気下で実施してよい。多数の不活性雰囲気並びに還元雰囲気が当技術分野で公知であり、焼鈍炉をパージするために用いられる。公知の不活性雰囲気のうち、窒素又はアルゴンが好ましい。公知の還元雰囲気のうち、水素が好ましい。別の好ましい還元雰囲気は水素及び窒素の混合物である。水素及び窒素の好ましい混合物は、９０〜９８ｖｏｌ％窒素であり、従って２〜１０ｖｏｌ％水素である。ｖｏｌ％は合計で１００ｖｏｌ％である。好ましい窒素／水素の混合物は、混合物の総体積に基づき、それぞれ９３／７、９５／５及び９７／３ｖｏｌ％／ｖｏｌ％に等しい。
【００３２】
該種類の不活性又は還元ガスを用いたパージは、１０〜１２５ｍｉｎ−１、より好ましくは１５〜９０ｍｉｎ−１、最も好ましくは２０〜５０ｍｉｎ−１の範囲であるガス交換率（＝ガス流量［リットル／分］：炉内体積［リットル］）で実施することが好ましい。
【００３３】
プロセス工程（５）及び任意の急冷終了後、本発明の被覆ワイヤは仕上げられる。その性質の利点を完全に得るため、直ちに、すなわち遅延無く、例えばプロセス工程（５）終了後その６０日の休止時間以内に、ワイヤボンディング用途のために用いることが適当である。あるいは、ワイヤの広いワイヤボンディングプロセスウィンドウ特性を保つため、及び酸化又は他の化学攻撃を妨げるため、仕上げられたワイヤは通常プロセス工程（５）の終了直後、すなわち遅延なく、例えばプロセス工程（５）終了後１〜５時間以内に巻かれ、真空密閉された後、ボンディングワイヤとしてのさらなる使用のために保管される。真空密閉状態での保管は６ヶ月を超えないようにする。真空密閉を開いた後、ワイヤは６０日以内にワイヤボンディングに用いるようにする。
【００３４】
全プロセス工程（１）〜（５）並びに巻きとり及び真空密閉はクリーンルーム条件（ＵＳＡ  ＦＥＤ  ＳＴＤ  ２０９Ｅクリーンルーム規格、１０００基準）下で行うことが好ましい。
【００３５】
本発明の第三の態様は、任意の実施形態に従って上記で開示されたプロセスにより得られる被覆ワイヤである。本発明の被覆ワイヤはワイヤボンディング用途におけるボンディングワイヤとしての使用に優れていることが見出されている。ワイヤボンディング技術は当業者に周知である。ワイヤボンディング過程では、通常ボールボンド（第一ボンド）及びステッチボンド（第二ボンド、ウェッジボンド）が形成される。ボンド形成中、特定のパワー（通常グラムで測定される）が印加され、スクラブストローク（通常μｍで測定される）の適用により支持され、又は超音波エネルギー（通常ｍＡで測定される）の印加により支持される。ワイヤボンディングプロセスにおける印加されたパワーの上下限値の差、及び適用されたスクラブストロークの上下限値の差の数学的積、又は印加されたパワーの上下限値の差、及び印加された超音波エネルギーの上下限値の差の数学的積はワイヤボンディングプロセスウィンドウを画定する：
（印加されたパワーの上限値−印加されたパワーの下限値）・（適用されたスクラブストロークの上限値−適用されたスクラブストロークの下限値）＝ワイヤボンディングプロセスウィンドウ、
又は
（印加されたパワーの上限値−印加されたパワーの下限値）・（印加された超音波エネルギーの上限値−印加された超音波エネルギーの下限値）＝ワイヤボンディングプロセスウィンドウ。
【００３６】
ワイヤボンディングプロセスウィンドウはパワー／スクラブストロークの組み合わせ又はパワー／超音波エネルギーの組み合わせの範囲を画定し、いくつか例を挙げると、従来のプル試験、ボールシェア試験及びボール引き抜き試験のような従来の試験を通過するなど、仕様を満たすワイヤボンドを形成する。
【００３７】
言い換えると、第一ボンド（ボールボンド）プロセスウィンドウ範囲は、ボンディングに用いられるパワーの上下限値の差及び適用されたスクラブストロークの上下限値の差の積、又はボンディングに用いられるパワーの上下限値の差及び印加された超音波エネルギーの上下限値の差の積である。結果として得られるボンドは、例えばボールシェア０．００８５グラム／μｍ２、パッド不着不良なしなど、特定のボールシェア試験の仕様を満たさなければならない。第二ボンド（ステッチボンド）プロセスウィンドウ範囲は、ボンディングに用いられるパワーの上下限値の差及び印加されたスクラブストロークの上下限値の差の積、又はボンディングに用いられるパワーの上下限値の差及び印加された超音波エネルギーの上下限値の差の積である。結果として得られるボンドは、例えば引張力２．５グラム、リード不着不良なしなど、特定のプル試験の仕様を満たさなければならない。
【００３８】
産業用途のため、ワイヤボンディングプロセスのロバスト性を理由に、広いワイヤボンディングプロセスウィンドウ（パワーｇ対スクラブストロークμｍ、又はパワーｇ対超音波エネルギーｍＡ）を有することが望ましい。本発明のワイヤは大幅に広いワイヤボンディングプロセスウィンドウを示す。
【００３９】
以下の非限定的な実施例は本発明を説明するものである。これらの実施例は本発明の例示的な説明となり、本発明またはクレームの範囲をいかなる形でも限定することを意図するものではない。
【実施例】
【００４０】
フリーエアボール（ＦＡＢ）の調製：
ＦＡＢ用ＫＮＳプロセスユーザーガイド（キューリック・アンド・ソファ社、米国ペンシルベニア州フォートワシントン、２００２、２００９年５月３１日）に記載の手順に従って作製した。標準放電による従来の電気トーチ（ＥＦＯ）放電を実施することによりＦＡＢを調製した（単一工程、１７．８μｍワイヤ、ＥＦＯ電流５０ｍＡ、ＥＦＯ時間２００μ秒、９５ｖｏｌ％窒素／５ｖｏｌ％水素雰囲気下）。
【００４１】
試験方法Ａ〜Ｆ
すべての試験及び測定はＴ＝２０℃、相対湿度ＲＨ＝５０％で実施した。
【００４２】
Ａ．切片法
まずワイヤを冷間埋込エポキシ樹脂を用いて埋め込んだ後、標準金属組織技術により研磨（横に切断）した。マルチプレップ半自動研磨機を低力、最適速度で用いて、サンプル表面に最低限の変形ひずみを有するサンプルを研ぎ、研磨した。最終的に、研磨したサンプルを塩化第二鉄を用いて化学的にエッチングして、粒界を明らかにした。ＡＳＴＭ  Ｅ１１２−１２規格により、１０００倍の光学顕微鏡下、平均粒度を切片法を用いて測定した。
【００４３】
Ｂ．ＦＡＢ形態
形成したＦＡＢを１０００倍の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により調査した。
評価：
＋＋、非常に良好（丸いボール）
＋、良好（丸いボール）；
０、合格（完全に丸ではないが、ＦＡＢ表面に明らかなプラトーはない）；
−、桃型のボール
−−、極端な桃型のボール
ここで用いられる「桃型のボール」という語は、ＦＡＢ先端に明らかな半球を有する２つのプラトーが形成されることを意味する。
【００４４】
Ｃ．接合ボール形状
形成したＦＡＢが所定の高さ（先端２０３．２μｍ）及び速度（接触速度６．４μｍ／秒）でＡｌ−０．５ｗｔ％Ｃｕボンドパッドに下降した。ボンドパッドに接触すると、一連の定義されたボンディングパラメータ（接合力１００ｇ、超音波エネルギー９５ｍＡ、及び接合時間１５ｍ秒）は、ＦＡＢの変形を起こし、接合ボールを形成した。ボール形成後、キャピラリーが所定の高さ（キンク高さ１５２．４μｍ、ループ高さ２５４μｍ）に上昇して、ループを形成した。ループ形成後、キャピラリーをリードまで下降して、ステッチを形成した。ステッチ形成後、キャピラリーが上昇し、ワイヤクランプを閉じてワイヤを切断し、所定のテール長さ（テール長さ延長部２５４μｍ）とした。各サンプルにつき、接合したワイヤ５本を１０００倍顕微鏡を用いて光学的に検査した。
評価：
＋、丸い；
０、合格；
−、花状。
【００４５】
Ｄ．偏心ボール（ＯＣＢ）
方法Ｃに記載したものと同じ方法を適用したが、ボールの丸さを検査するのではなく、ボールの中心性を測定した。各サンプルにつき、接合したワイヤ５本を光学的に検査した。
評価：
＋＋、完全に中心に位置する
＋、中心に位置する；
０、許容範囲で中心を外れる；
−、中心を外れる；
−−、非常に中心を外れる。
【００４６】
Ｅ．ＦＡＢのＰｄ分布
まずワイヤを冷間埋込エポキシを用いて埋め込み、標準金属組織技術により横に切断した。マルチプレップ半自動研磨機を低力、最適速度で用いて、サンプル表面に最低限の変形ひずみを有するサンプルを研ぎ、研磨した。最終的に、研磨したサンプルを１０００倍の高倍率顕微鏡で調査した。各サンプルにつき、５つのＦＡＢを光学的に検査した。
目視評価：
＋＋、ＦＡＢ高の８０％以上のＰｄ被覆率でＰｄがＦＡＢ殻を非常に均一に覆う；
＋、ＦＡＢ高の７０％以上のＰｄ被覆率でＰｄがＦＡＢ殻を均一に覆う；
０、ＰｄがＦＡＢ殻を部分的に覆い、ＦＡＢ高の５０〜７０％のＰｄ被覆率でボールに部分的に拡散する；
−、ＦＡＢ高の５０％以上のＰｄ被覆率で、Ｃｕ−Ｐｄ合金を形成しながら、ボールにＰｄが大きく拡散する；
−−、ＦＡＢ高の３０％以上のＰｄ被覆率で、Ｃｕ−Ｐｄ合金を形成しながら、ボールにＰｄが大きく拡散する。
【００４７】
Ｆ．耐食性：
ワイヤをＡｌ−０．５ｗｔ％Ｃｕボンドパッドにボールボンディングした。このように接合したワイヤを備えた試験デバイスを高度加速ストレス試験（ＨＡＳＴ）チャンバに温度１３０℃、相対湿度（ＲＨ）８５％で９６時間保管し、その後１００倍の低倍率顕微鏡（Ｎｉｋｏｎ  ＭＭ−４０）下、上昇したボールの数を調査した。より多くの上昇ボールが観察されると、深刻な界面の電解腐食を示した。ランキングをつけて評価した：
＋＋、上昇したボールが最も少ない
＋、上昇したボールが少ない；
０、上昇したボールが中間である；
−、上昇したボールがより多い；
−−上昇したボールが最も多い。
【００４８】
実施例１：ワイヤサンプル１〜８
それぞれ少なくとも９９．９９％純度（「４Ｎ」）である大量の銅、銀及びリンを、約１２００℃の真空炉中のるつぼで溶融した。その後、８ｍｍロッド状のワイヤ芯前駆物を溶融物から連続鋳造した。その後、ロッドをいくつかの延伸工程で延伸して、直径２００μｍの円形断面を有するワイヤ芯前駆体を形成した。ワイヤ芯前駆体を８４０ｎｍ厚のパラジウムの内層及び４５ｎｍ厚の金の外層からなる二重層コーティングで電気めっきした。その後、さらに７５ｎｍ厚の最終パラジウム被覆層及び４ｎｍ厚の最終金被覆層を有する最終直径１７．８μｍに延伸した後、炉設定温度５３０℃、暴露時間０．８秒で最終ストランド焼鈍した。このようにして得られた被覆ワイヤを直後に界面活性剤５００ｗｔ  ｐｐｍを含有する水中で急冷した。
【００４９】
この手順により、いくつかの異なるパラジウム及び金被覆銅系ワイヤの発明及び比較サンプル１〜９を製造した。表１はワイヤ芯の組成を示す。
【００５０】
【表２】
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【００５１】
実施例２：ワイヤサンプル９〜１０
実施例１、サンプル５と同様に作製したが、内側パラジウム及び外側金コーティングの層厚さを表２に記録したように変更した。
【００５２】
【表３】
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【００５３】
以下の表３は特定の試験結果を示す。
【００５４】
【表４】
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【国際調査報告】
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