(57)【要約】  【課題】  従来のワイヤボンディング用クランプ部材は、ワイヤとの擦過腐食により磨耗する、また表層のコーティング部材が剥離することによりワイヤに傷が発生するという課題があった。  【解決手段】  導電性硬質粒子と絶縁性硬質粒子とを含有する硬質相からなるワイヤボンディング用クランプ部材１において、硬質相が金属の酸化物，炭化物，窒化物から、導電性硬質粒子は炭化チタン，窒化チタンから、絶縁性硬質粒子はアルミナ，ジルコニアからなり、ワイヤ３との接触面１ａにおける導電性硬質粒子と絶縁性硬質粒子との面積比が５：５〜２：８であるものとしたことによって、導電性硬質粒子の放電酸化が防げるので脱落がなくなり擦過腐食による磨耗が生じにくく、また、絶縁性硬質粒子が帯電しにくくなるのでワイヤボンディング用クランプ部材１にワイヤ３が絡むことが防止できる。【選択図】  図２
2008078442.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性硬質粒子と絶縁性硬質粒子とを含有する硬質相からなるワイヤボンディング用クランプ部材において、前記硬質相は金属の酸化物または炭化物または窒化物からなり、前記導電性硬質粒子は炭化チタンおよび窒化チタンの少なくとも一方からなり、前記絶縁性硬質粒子はアルミナおよびジルコニアの少なくとも一方からなり、ワイヤとの接触面における前記導電性硬質粒子と前記絶縁性硬質粒子との面積比が５：５〜２：８であることを特徴とするワイヤボンディング用クランプ部材。
【請求項２】
前記導電性硬質粒子の平均粒径が０．３〜１μｍであり、前記絶縁性硬質粒子の平均粒径が０．５〜２μｍであることを特徴とする請求項１記載のワイヤボンディング用クランプ部材。
【請求項３】
ワイヤとの接触面において前記導電性硬質粒子が鎖状に連なっていることを特徴とする請求項１または２記載のワイヤボンディング用クランプ部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＬＳＩ等の半導体装置の製造工程中のワイヤボンディング作業において使用されるワイヤのクランプ部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＬＳＩ等の半導体装置におけるワイヤボンディング装置は、図４に概略斜視図で示すように、ワイヤボンディング用クランプ部材11を備えたアーム12，12の間を通してワイヤ13をキャピラリ14に導き、キャピラリ14の下方にパッケージ16およびチップ素子15を配置してなるものである。
【０００３】
そして、このワイヤボンディング装置17を用いてワイヤボンディングする作業の手順は次に示す通りである。
【０００４】
まず、アーム12，12を開いてワイヤ13が自由に供給される状態で、キャピラリ14の先端をチップ素子15のボンディング面へ圧着してワイヤ13の先端を接合させた後、キャピラリ14を上昇させる。
【０００５】
次に、キャピラリ14をパッケージ16のボンディング面へ圧着してワイヤ13の他端をパッケージ16側へ接合する。
【０００６】
このときアーム12，12を閉じてワイヤボンディング用クランプ部材11，11でワイヤ13を挟持してワイヤ13の供給を停止した状態とし、キャピラリ14の先端で接合済のワイヤ13を切断した後キャピラリ14を上昇させる。
【０００７】
以上の工程で１本のワイヤ13がチップ素子13とパッケージ16とを電気的に接続するように接合され、この工程を１秒間に４〜８回程度の速度で行なって、ボンディング作業を行なっていた。
【０００８】
また、上記のように、１本のワイヤ13を接合するたびにワイヤボンディング用クランプ部材11，11は１回ずつ開閉し、ワイヤ13の挟持と開放とを繰り返していた。
【０００９】
このようなワイヤボンディング用クランプ部材11を形成する材質としては、ガラス，サファイア，焼入鋼，クロムメッキした金属，超硬などが用いられていた。
【００１０】
そして例えば、特許文献１では、耐摩耗性が大きく、帯電しにくいワイヤボンディング用クランプ部材として、ボンディングワイヤを保持するクランプ部材の少なくともワイヤ保持面がサーメットからなり、且つ該ワイヤ接触面の中心線平均粗さ（Ｒａ）が0.2μｍ以下のワイヤボンディング用クランプ部材が開示されている。そして、サーメットとしてＴｉＣ，ＴｉＮまたはＴｉＣ，ＴｉＮ，ＮｂＣのセラミック相（硬質相）が55〜95重量％と、Ｎｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ等の金属またはこれらの合金より選ばれた結合用金属相が５〜45重量％とから成り、好ましくはセラミック相が70〜90重量％と、結合用金属相が10〜30重量％とからなるものが開示されている。
【００１１】
また、特許文献２には、耐摩耗性に優れ、寿命が長く、ワイヤボンディング連続性を顕著に向上し得るワイヤクランプ板を提供するために、炭化珪素焼結体よりなり、且つ該炭化珪素焼結体がＴｉＮおよびＴｉＣのうちの一種でコーティングされたワイヤクランプ板が開示されている。
【特許文献１】特許第２６３２２０１号公報
【特許文献２】特公平５−７６１８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、このようなワイヤボンディング用クランプ部材11は、ワイヤ13と激しく接することから磨耗が激しく、またワイヤボンディング用クランプ部材11が帯電あるいは帯磁すると埃などが付着し易く、この埃がワイヤ13に付着して断線を起こしたり、あるいはクランプ部材11の静電気がワイヤ13を通じてチップ素子15に悪影響を及ぼしたりするなどの問題点があった。
【００１３】
また、特許文献１で提案されたサーメットからなるクランプ部材では、表層に僅かに現れた結合用金属相とワイヤとの間での擦過腐食により結合用金属相が磨耗し、セラミック相を構成する炭化チタン粒子や窒化チタン粒子を保持できなくなり、これらの粒子が脱落してクランプ部材が磨耗するという問題があった。
【００１４】
また、特許文献２で提案されたクランプ板では、クランプ板の表層にコーティングした窒化チタンおよび炭化チタンの剥離を完全に防止することはできなかった。表層のコーティング材が剥離すると、剥離部に段差が生じるためクランプされたワイヤが傷つけられるという問題や、クランプ板が帯電しワイヤが絡みやすくなるという問題があった。
【００１５】
本発明は、上記課題を解決すべく案出されたものであり、帯電が少なく擦過腐食による磨耗が少ないので、ワイヤが断線したり、静電気が通じてチップ素子に悪影響を及ぼしたりすることのないワイヤボンディング用クランプ部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明のワイヤボンディング用クランプ部材は、導電性硬質粒子と絶縁性硬質粒子とを含有する硬質相からなるワイヤボンディング用クランプ部材において、前記硬質相は金属の酸化物または炭化物または窒化物からなり、前記導電性硬質粒子は炭化チタンおよび窒化チタンの少なくとも一方からなり、前記絶縁性硬質粒子はアルミナおよびジルコニアの少なくとも一方からなり、ワイヤとの接触面における前記導電性硬質粒子と前記絶縁性硬質粒子との面積比が５：５〜２：８であることを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明のワイヤボンディング用クランプ部材は、上記構成において、前記導電性硬質粒子の平均粒径が0.3〜１μｍであり、前記絶縁性硬質粒子の平均粒径が0.5〜２μｍであることを特徴とするものである。
【００１８】
さらに、本発明のワイヤボンディング用クランプ部材は、上記各構成において、ワイヤとの接触面において前記導電性硬質粒子が鎖状に連なっていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のワイヤボンディング用クランプ部材によれば、導電性硬質粒子と絶縁性硬質粒子とを含有する硬質相からなるワイヤボンディング用クランプ部材において、前記硬質相は金属の酸化物または炭化物または窒化物からなり、前記導電性硬質粒子は炭化チタンおよび窒化チタンの少なくとも一方からなり、前記絶縁性硬質粒子はアルミナおよびジルコニアの少なくとも一方からなり、ワイヤとの接触面における前記導電性硬質粒子と前記絶縁性硬質粒子との面積比が５：５〜２：８であることにより、ワイヤからワイヤボンディング用クランプ部材に向けて放電が生じても、導電性硬質粒子の放電酸化が防げるので導電性硬質粒子の脱落がなくなり擦過腐食による磨耗が生じにくいとともに、絶縁性硬質粒子が帯電しにくくなるのでワイヤボンディング用クランプ部材にワイヤが絡むことを防止することができる。
【００２０】
また、本発明のワイヤボンディング用クランプ部材によれば、導電性硬質粒子の平均粒径が0.3〜１μｍであり、絶縁性硬質粒子の平均粒径が0.5〜２μｍであるときには、導電性硬質粒子や絶縁性硬質粒子などの結合性が高くなって、導電性硬質粒子や絶縁性硬質粒子の脱落を抑制できるので、ワイヤボンディング用クランプ部材によるワイヤへの傷がつきにくく、さらには平均粒径をこの範囲とすることでワイヤボンディング用クランプ部材を作製するときの成形性をよくすることができる。
【００２１】
さらに、本発明のワイヤボンディング用クランプ部材によれば、ワイヤとの接触面において導電性硬質粒子が鎖状に連なっているときには、鎖状になった導電性硬質粒子の周囲を絶縁性硬質粒子が囲んでいるため、導電性硬質粒子は絶縁性硬質粒子との接触面に強固に保持されつつ電流を逃がす経路を形成しておりワイヤとの放電の衝撃を分散することができるので、導電性硬質粒子や絶縁性硬質粒子の脱落を抑制することができ、ワイヤに傷が入るのを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態の例を説明する。
【００２３】
図１は本発明のワイヤボンディング用クランプ部材をアームに固着した状態の例を示す斜視図であり、図２は本発明のワイヤボンディング用クランプ部材を用いたワイヤボンディング装置の一例を示す概略斜視図である。
【００２４】
この例におけるワイヤボンディング用クランプ部材１は、ワイヤ３を挟持するための接触面１ａを有した円板体で構成し、アーム２に導電性の接着剤を介して固着している。そして、ワイヤボンディング装置７は、それぞれにワイヤボンディング用クランプ部材１を固着した一対のアーム２，２を用いて、対向させた接触面１ａ，１ａ間にワイヤ３を通してキャピラリー４に導き、キャピラリー４の下方にパッケージ６およびチップ素子５を配置している。
【００２５】
このワイヤボンディング装置７を用いてワイヤボンディングする手順は、以下の通りである。
【００２６】
まず、アーム２，２を開いてワイヤ３が自由に供給される状態で、キャピラリー４の先端をチップ素子５のボンディング面へ圧着してワイヤ３の先端を接合させた後、キャピラリー４を上昇させる。
【００２７】
次に、キャピラリー４をパッケージ６のボンディング面へ圧着してワイヤ３の他端をパッケージ６側へ接合する。このときアーム２，２を閉じてワイヤボンディング用クランプ部材１，１でワイヤ３を挟持して供給を停止した状態とし、キャピラリー４の先端で接合済みのワイヤ３を切断した後キャピラリー４を上昇させる。
【００２８】
このような工程でチップ素子５のボンディング面とパッケージ６のボンディング面との間に１本のワイヤ３が接合され、この工程を１秒間に４〜８回程度の速度でボンディング作業を行なうが、このとき、１本のワイヤ３を接合するたびにワイヤボンディング用クランプ部材１，１は１回ずつ開閉し、ワイヤ３の挟持と開放とを繰り返すようにしている。
【００２９】
なお、この例ではワイヤボンディング用クランプ部材１の形状については円板体で説明したが、その他の形状、例えば四角板体であっても、三角板体であっても、要は接触面１ａを有しており、アーム２に取り付けられてワイヤ３を挟んでキャピラリー４へ供給することができる形状であればどのような形状であっても構わない。
【００３０】
そして、本発明のワイヤボンディング用クランプ部材１は、導電性硬質粒子と絶縁性硬質粒子とを含有する硬質相からなるワイヤボンディング用クランプ部材１において、硬質相は金属の酸化物または炭化物または窒化物からなり、導電性硬質粒子は炭化チタンおよび窒化チタンの少なくとも一方からなり、絶縁性硬質粒子はアルミナおよびジルコニアの少なくとも一方からなり、ワイヤ３との接触面１ａにおける導電性硬質粒子と絶縁性硬質粒子との面積比が５：５〜２：８であることが重要である。
【００３１】
ここで、ワイヤボンディング用クランプ部材１の硬質相が導電性硬質粒子と絶縁性硬質粒子とを含有するのは、導電性硬質粒子によりワイヤボンディング用クランプ部材１の帯電を防止し、導電性硬質粒子の酸化が連鎖的に進展することを絶縁性硬質粒子によって防止するためである。すなわち導電性硬質粒子のみでワイヤボンディング用クランプ部材１を形成すると、導電性硬質粒子が放電酸化などにより酸化して脱落する場合に脱落痕周辺の導電性硬質粒子も酸化されやすくなるが、絶縁性硬質粒子が導電性硬質粒子の間に適度に散在すると酸化の連鎖を遮断することができ、この酸化による導電性の低下と若干の体積膨張による微小なクラックの発生を防止できるからである。
【００３２】
そして、ワイヤボンディング用クランプ部材１の硬質相を金属の酸化物または炭化物または窒化物からなるものとするのは、金属製のワイヤ３との摩擦による物理的な磨耗を抑制するためである。例えば、半導体装置のワイヤボンディングに用いられるワイヤは金，銅，アルミなどの軟らかい金属が主成分であるが、クランプ部材１がワイヤを高速で挟持したり開放したりを繰り返すため、微視的には両者の接触面１ａに大きな衝撃力や摩擦力が生じており、充分な硬度を有する材質で形成する必要があるからである。
【００３３】
また、本発明のワイヤボンディング用クランプ材１は、ワイヤボンディング用クランプ部材１が擦過腐食により磨耗することを抑制するため、単体の金属や合金を含有しない硬質相で構成している。これは、例えば従来のクランプ部材に用いられていた超硬やサーメットは、硬度や強度に優れた材料であり機械的な磨耗には強いが、ニッケルやコバルトなどの金属が含まれているため、擦過腐食による磨耗を防ぐことはできないという問題があるからである。
【００３４】
さらに、硬質相を構成する導電性硬質粒子に炭化チタンまたは窒化チタンを用いるのは、これらが導電性を有し、耐磨耗性が高く、化学的安定性が高いためである。また、絶縁性硬質粒子にアルミナまたはジルコニアを用いるのは、これらが十分な絶縁性を有し、耐磨耗性が高く、化学的安定性も高いためである。
【００３５】
また、硬質相にはマグネシア，チタニア，酸化イッテルビウムなどの金属酸化物を添加しても構わない。これらの金属酸化物は、ワイヤボンディング用クランプ部材１を製造するときに、硬質相の焼結性を改善する作用があるからである。
【００３６】
そして、ワイヤ３との接触面１ａにおける導電性硬質粒子と絶縁性硬質粒子との面積比を５：５〜２：８とするのは、ワイヤボンディング用クランプ部材１の表面から導電性硬質粒子が脱落することを防止するためであり、導電性硬質粒子と絶縁性硬質粒子との面積比が５：５を超えて導電性硬質粒子が多くなると、ワイヤ３からワイヤボンディング用クランプ部材１に向けて放電が生じた場合に、より放電酸化が激しくなるので導電性硬質粒子の脱落が急に増加するという問題があるからである。他方、導電性硬質粒子と絶縁性硬質粒子との面積比が２：８未満になって絶縁性硬質粒子が多くなると、ワイヤボンディング用クランプ部材１が帯電し易くなり、ワイヤボンディング用クランプ部材１がワイヤ３を挟持し、または開放する工程においてワイヤ３が絡み付くという問題が生じるからである。
【００３７】
また、本発明のワイヤボンディング用クランプ部材１は、導電性硬質粒子の平均粒径が0.3〜１μｍであり、絶縁性硬質粒子の平均粒径が0.5〜２μｍであることが好ましい。
【００３８】
導電性硬質粒子の平均粒径を0.3〜１μｍとし、絶縁性硬質粒子の平均粒径を0.5〜２μｍとするのは、ワイヤ３を挟持したときの衝撃により導電性硬質粒子や絶縁性硬質粒子がワイヤボンディング用クランプ部材１から脱落するのを抑制するためである。また、導電性硬質粒子の平均粒径が0.3μｍ未満になると、あるいは絶縁性硬質粒子の平均粒径が0.5μｍ未満になると、理由は定かではないが、ワイヤボンディング用クランプ部材１の表面に傷が付きやすくなるからである。この表面の傷はワイヤ３を挟持したときワイヤ３を傷付けるおそれがある。さらに、ワイヤボンディング用クランプ部材１を作製するときに、粉末プレス成形法を用いて粉末原料から成形体を成形するのであるが、この成形体の成形性が悪くなる傾向があり、コストが高くなるという問題が生じる。逆に、導電性硬質粒子の平均粒径が１μｍを超えると導電性硬質粒子が脱落しやすくなるという傾向があり、絶縁性硬質粒子の平均粒径が２μｍを超えると絶縁性硬質粒子が脱落しやすくなるという傾向があるからである。
【００３９】
また、本発明のワイヤボンディング用クランプ部材１は、ワイヤ３との接触面１ａにおいて導電性硬質粒子が鎖状に連なっていることが好ましい。
【００４０】
導電性硬質粒子が鎖状に連なっていることにより、導電性硬質粒子や絶縁性硬質粒子はさらに脱落しにくくなる。すなわち、導電性硬質粒子が鎖状に連なると、ワイヤボンディング中にワイヤ３からワイヤボンディング用クランプ部材１に放電が生じたとき、放電の衝撃が個々の導電性硬質粒子に集中せず分散されるため、脱落が生じにくい。逆に、導電性硬質粒子が個々に分散していると電荷が集中しやすく放電時の衝撃が大きくなり脱落しやすくなる。
【００４１】
また、鎖状に連なった導電性硬質粒子は、連続的で切れ目の無い網目状に広がった鎖状ではなく、適度に分割された短い鎖状の凝集体として分散していることが好ましい。これは、導電性硬質粒子が切れ目の無い網目状に広がった状態になると、ワイヤボンディング用クランプ部材１の表面が傷つきやすくなるのに対して、適度に分割された短い鎖状の凝集体として分散していると表面が傷つきにくいためである。
【００４２】
なお、ここでいう鎖状とは、図３に本発明のワイヤボンディング用クランプ部材の結晶構成の一例を模式図で示すように、ワイヤボンディング用クランプ部材１を鏡面加工し、その表面を金属顕微鏡や走査電子顕微鏡（以下、ＳＥＭと称す。）で観察すると、絶縁性硬質粒子相40に、導電性硬質粒子41が適度に分割された短い鎖状の凝集体として分散している状態であることが分かり、鎖状の凝集体は複数の枝を有するタイプや、環状のタイプなどとして存在していることが分かる。また、導電性硬質粒子41は全てが鎖状となっているのではなく、一部は単体や粒状の塊としても存在する。また、このような鎖状に連なった導電性硬質粒子41は、この面に垂直な方向の面における状態も同様な状態であることは言うまでもないことである。
【００４３】
次に、本発明のワイヤボンディング用クランプ部材１の製造方法を説明する。
【００４４】
硬質相として、炭化チタンまたは窒化チタンを含有する導電性硬質粒子の粉末と、アルミナまたはジルコニアを含有する絶縁性硬質粒子の粉末とを所定量準備する。また、必要に応じてマグネシアやチタニアなどの焼結助剤をそれらに添加してもよい。これらの粉末をボールミルなどに水と共に投入し、所定の粒度まで混合粉砕してスラリーとする。次に、スラリーをスプレードライ装置などを用いて乾燥させ、成形用の粉末原料を作製する。粉末原料はメカプレスなどを用いてワイヤボンディング用クランプ部材１の成形体とし、真空炉やホットプレスで焼成して焼結体とする。この焼結体を所定の形状に加工し、ワイヤ３との接触面１ａを鏡面加工することにより、ワイヤボンディング用クランプ部材１が得られる。
【００４５】
また、ワイヤ３との接触面１ａにおいて導電性硬質粒子が鎖状に連なったワイヤボンディング用クランプ部材１を作製するには、混合粉砕を終了した後のスラリーのｐＨを所定の範囲に調整すればよい。スラリーのｐＨを所定の範囲に調整するには、例えば酢酸やアンモニア水を添加して調節すればよい。
【００４６】
なお、導電性硬質粒子に炭化チタンを、絶縁性硬質粒子にアルミナを選択した場合であれば、スラリーのｐＨを４〜６程度の酸性に調整すると、炭化チタンは鎖状に連なった凝集体を形成するが、逆にアルミナは分散した状態になる。これは、スラリーのｐＨを所定の範囲に調整することにより、炭化チタンはゼータ電位が低くなって凝集し、アルミナはゼータ電位が高くなって分散するためと考えられる。また、ｐＨ以外にもスラリーの組成，粉砕粒度，濃度，温度などを調整することにより、導電性硬質粒子を凝集体とし、絶縁性硬質粒子を分散させることも可能である。
【実施例】
【００４７】
以下、本発明の実施例を説明する。
【００４８】
（実施例１）
ワイヤボンディング用クランプ部材１の原料として、導電性硬質粒子に炭化チタン（純度99％以上）および窒化チタン（純度99％以上）の粉末を、絶縁性硬質粒子にアルミナ（純度99％以上）およびジルコニア（純度99％以上）の粉末を使用した。また、ジルコニアは安定化剤としてイットリアが３ｍｏｌ％含まれているものを使用した。そして、ワイヤボンディング用クランプ部材１が表１に示す組成比となるように原料の粉末を秤量し、水とジルコニアボールと共にボールミルに投入し、粉砕混合して原料スラリーを作製した。そして、この原料スラリーに硬質粒子の分散剤や粘度の調整剤を適量添加することにより、導電性硬質粒子が鎖状に連なり、絶縁性硬質粒子が分散するよう調整し、これにポリビニルアルコールなどのバインダーを添加してスプレードライ装置を用いて顆粒状の粉末原料を作製した。得られた粉末原料をメカプレスを用いて約98ＭＰａの圧力で成形して、ワイヤボンディング用クランプ部材１の成形体とした。これらの成形体を真空雰囲気中の500℃で脱脂した後、アルゴン雰囲気中で最高温度1400℃〜1750℃、最高温度挟持時間１〜５時間の範囲で磁器の密度が最も高くなるように焼成条件を調整した。磁器はワイヤボンディング用クランプ部材１の形状に加工し、ワイヤ３との接触面１ａはＲａが0.2μｍ以下となるようにした。また、このとき導電性硬質粒子の平均粒径0.8μｍで、絶縁性硬質粒子の平均粒径は1.4μｍであった。
【００４９】
そして、導電性硬質粒子と絶縁性硬質粒子との面積比は、ワイヤボンディング用クランプ部材１のワイヤ３との接触面１ａをＳＥＭ（ＴＯＰＣＯＮ製  ＡＢＴ−60）で写真撮影し、写真に現れたコントラストを画像解析装置（ニレコ製  ルーゼックスＦＳ）を用いて数値化した。
【００５０】
表１に示すワイヤボンディング用クランプ部材１をワイヤボンディング装置７に組み込み、直径30μｍの金線を使用して、64本のワイヤボンディングを必要とするパッケージに対してパッケージ１個あたり15秒の速度でワイヤボンディング作業を行ない、それぞれの耐用寿命を調査した。なお、耐用寿命の判定は、ワイヤボンディング用クランプ部材１のワイヤ３との接触面１ａに光沢がなくなって表面の荒れが激しくなった場合、またはワイヤ３が破断した場合、またはチップ素子５が破断した場合に、それまでの時間を耐用寿命として判定した。また、従来のサーメット製ワイヤボンディング用クランプ部材11も同時に評価を行なった。そして、耐用寿命が5000時間以上のものを良好とした。その結果を表１に示した。
【表１】
2008078442.tif 000003
【００５１】
表１に示す結果から、本発明の構成を基に作製した本発明の範囲外の試料を含むＮｏ．１〜43は、いずれも従来のサーメット製ワイヤボンディング用クランプ部材11であるＮｏ．44と比較して、耐用寿命が改善されていることが分かる。
【００５２】
また、本発明の実施例であるＮｏ．２〜６，９〜12，15〜18，21〜24，27〜30，33〜36，39〜42は、耐用寿命が5000時間以上と従来のサーメットを用いたＮｏ．44と比較し大幅に長くなったことが分かる。また、評価後にこれらワイヤボンディング用クランプ部材のワイヤとの接触面を観察したところ、ワイヤの接触した部分が線状に残っていたが、導電性硬質粒子または絶縁性硬質粒子が大きく脱粒した痕跡は殆ど観察されず、安定的に使用できることが分かった。
【００５３】
本発明の範囲外の試料であるＮｏ．１，７，８，13，14，19，20，25，26，31，32，37，38，43の試料は、本発明の実施例であるＮｏ．２〜６，９〜12，15〜18，21〜24，27〜30，33〜36，39〜42の試料と比較して、耐用寿命が約20％以上短くなることが分かる。
【００５４】
また、比較例であるＮｏ．１，８，14，20，26，32，38には、ワイヤとの擦過痕が形成され、この擦過痕は比較的広い範囲に存在しており、ワイヤボンディング中にワイヤの軌道が振れていたことを示していた。これは、導電性硬質粒子の面積比が小さいためワイヤの挟持時と開放時とにワイヤボンディング用クランプ部材が帯電してワイヤが吸着し、ワイヤの軌道が安定しなかったためである。そして、ワイヤの軌道が振れるため、接触面とワイヤとが激しく擦れて磨耗が早く進行したからである。
【００５５】
一方、本発明の範囲外の試料であるＮｏ．７，13，19，25，31，37，43に形成されたワイヤとの擦過痕には、脱粒が数多く観察された。これは、絶縁性硬質粒子が少ないと、導電性硬質粒子が放電酸化して脱落した後、周囲の導電性硬質粒子も脱落しやすくなるためである。
【００５６】
以上より、本発明の実施例であるＮｏ．２〜６，９〜12，15〜18，21〜24，27〜30，33〜36，39〜42は、耐用寿命が5000時間以上と長く、従来のサーメットや本発明の範囲外のものに比べて良好であることが分かった。
【００５７】
（実施例２）
試料Ｎｏ．４，27の組成比で実施例１と同様にしてワイヤボンディング用クランプ部材１を作製した。ただし、導電性硬質粒子と絶縁性硬質粒子を粉砕するとき、それぞれを別のボールミルで粉砕し、所定の粒度となった後、同一のボールミルで混合した。このようにして導電性硬質粒子および絶縁性硬質粒子の平均粒径を表２に示す範囲となるように調整した。また、ワイヤボンディングの評価は実施例１と同様に行なった。
【表２】
2008078442.tif 000004
【００５８】
表２から、本発明の実施例であるＮｏ．45〜63は耐用寿命が長いことが分かった。評価後に、これらの試料とワイヤ３との接触面１ａを観察すると、ワイヤ３の接触した部分の痕跡が線状に残っていたが、導電性あるいは絶縁性硬質粒子が大きく脱粒した痕跡は殆ど観察されず、安定的に使用できることが分かった。
【００５９】
特に、Ｎｏ．46〜48、Ｎｏ．51，52、Ｎｏ．55〜57、Ｎｏ．60〜62の試料は、接触面に細かい傷が少ないためワイヤを傷付けることなく安定して使用することができることが分かった。また、Ｎｏ．45，49，50，53，54，58，59，63の試料は、接触面に脱粒など大きな損傷は無かったが細かい傷が形成されていた。
【００６０】
本実施例ではワイヤ３に金線を用いたが、アルミニウムや銅などもワイヤ３として使用されるため、材質に応じて最も好適なワイヤボンディング用クランプ部材１を選択すればよい。例えば、ワイヤ３にアルミニウムや銅を使用する場合は、金と比較して、密度が小さいワイヤボンディング用クランプ部材が帯電すると絡みやすいので、導電性硬質粒子の割合が比較的多いものを選択すればよい。また、ワイヤ３の組成や使用条件により磨耗の状況が変化するため、実機に搭載して評価することが最も適切である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明のワイヤボンディング用クランプ部材をアームに固着した状態の例を示す斜視図である。
【図２】本発明のワイヤボンディング用クランプ部材を用いたワイヤボンディング装置の一例を示す概略斜視図である。
【図３】本発明のワイヤボンディング用クランプ部材の結晶構成の一例を示す模式図である。
【図４】従来のワイヤボンディング用クランプ部材を用いたワイヤボンディング装置の一例を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
【００６２】
１  ：ワイヤボンディング用クランプ部材
１ａ：接触面
２  ：アーム
３  ：ワイヤ
４  ：キャピラリー
５  ：チップ素子
６  ：パッケージ
７  ：ワイヤボンディング装置
40  ：絶縁性硬質粒子
41  ：導電性硬質粒子
【図１】
2008078442.tif 000005
【図２】
2008078442.tif 000006
【図３】
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【図４】
2008078442.tif 000008