• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    該接合引線用銅裸線係用以形成線徑180μm以下的接合引線的銅裸線。銅裸線的裸線直徑為0.15mm以上、3.0mm以下。銅裸線係具有合計在0.0001質量%以上、0.01質量%以下的範圍含有選自Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Zr、Ti、及稀土類元素的1種以上的添加元素，且殘部為銅及不可避免雜質的組成。在銅裸線中，以EBSD法所被測定出之特殊粒界的長度Lσ對全部結晶粒界的長度L的比率亦即特殊粒界比率(Lσ/L)為50%以上。
    公开号:TW201323104A
    申请号:TW101125791
    申请日:2012-07-18
    公开日:2013-06-16
    发明作者:Satoshi Kumagai；Hitoshi Nakamoto
    申请人:Mitsubishi Materials Corp；
    IPC主号:H01L24-00
    专利说明:
    接合引線用銅裸線及接合引線用銅裸線之製造方法
    本發明係關於在製出線徑180μm以下的接合引線時所使用的接合引線用銅裸線及接合引線用銅裸線之製造方法。
    本案係根據2011年7月22日在日本申請的日本特願2011-161036號主張優先權，在此沿用其內容。
    一般而言，在裝載有半導體元件的半導體裝置中，藉由上述接合引線來連接半導體元件與引線。以往，以接合引線而言，由拉延性及導電性等觀點來看，主要使用Au線。但是，由於Au昂貴，因此提供一種Cu製的接合引線，來作為代用該Au線的接合引線。
    在此，Cu係比Au更硬，因此接合時形成在線材前端的球狀物會有破壞例如形成在Si半導體元件之表面的Al配線被膜之虞。此外，Cu由於延展比Au為更低，因此會有無法維持適當的線環形狀的問題。
    因此，例如在專利文獻1、2係已提出一種使用純度為99.9999質量%以上之超高純度銅(6NCu)的Cu製接合引線。此外，在專利文獻3係已提供一種微量添加Ti、Zr、Hf、V、Cr及B的Cu製接合引線。
    但是，如專利文獻1、2之記載所示，若使用純度為99.9999質量%以上的超高純度銅(6NCu)時，為了獲得超高純度銅(6NCu)，必須進行精煉處理工程。因此，會有製造成本大幅增加的問題。
    此外，在專利文獻3所記載的接合引線中，與Au相比，硬且延展性亦低。因此，以Au線的代用而言，特性不夠。
    再者，近年來，圖求由Cu線所成之接合引線的細線化，對於接合引線用銅裸線，亦圖求不會發生斷線的加工性。 [先前技術文獻] [專利文獻]
    [專利文獻1]日本特開昭62-111455號公報
    [專利文獻2]日本特開平04-247630號公報
    [專利文獻3]日本特公平04-012623號公報
    本發明係鑑於前述情形而研創者，目的在提供一種硬度低、而且延展高、甚至加工性優異的接合引線用銅裸線及接合引線用銅裸線之製造方法。
    為解決上述課題，本發明之一態樣之接合引線用銅裸線係用以形成線徑180μm以下的接合引線的銅裸線，其中，裸線直徑為0.15mm以上、3.0mm以下，具有合計在0.0001質量%以上、0.01質量%以下的範圍含有選自Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Zr、Ti、及稀土類元素的1種以上的添加元素，且殘部為銅及不可避免雜質的組成，以EBSD法所被測定出之特殊粒界的長度L σ對全部結晶粒界的長度L的比率亦即特殊粒界比率(L σ/L)為50%以上。
    在該接合引線用銅裸線中，具有合計在0.0001質量%以上、0.01質量%以下的範圍含有選自Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Zr、Ti、及稀土類元素的1種以上的添加元素，且殘部為銅及不可避免雜質的組成。因此，銅中所含有的S與上述元素起反應而形成化合物。藉此，S的影響會變小，可降低再結晶溫度，而且可降低硬度。
    此外，以EBSD法所被測定出之特殊粒界的長度L σ對全部結晶粒界的長度L的比率亦即特殊粒界比率(L σ/L)為50%以上。因此，可在保持將硬度維持為較低的情況下，使延展及加工性提升。
    其中，藉由使用電場放出型掃描電子顯微鏡的EBSD測定裝置，特定結晶粒界、特殊粒界，算出全部結晶粒界的長度L及特殊粒界的長度L σ。由該等長度，可得本態樣中的特殊粒界比率(L σ/L)。
    結晶粒界係被定義為經二次元剖面觀察的結果，相鄰的2個結晶間的配向方位差為15°以上時的該結晶間的交界。
    此外，特殊粒界係指作為在結晶學上根據CSL理論(Kronberg et al：Trans.Met.Soc.AIME，185，501(1949))所被定義的Σ值滿足3≦Σ≦29的對應粒界，而且該對應粒界中的固有對應部位晶格方位缺陷Dq滿足Dq≦15°/Σ1/2(D.G.Brandon：Acta.Metallurgica.Vol.14，p.1479，(1966))的結晶粒界來加以定義。
    在本發明之一態樣之接合引線用銅裸線中，較佳為前述添加元素的含量合計為0.0003質量%以上、0.002質量%以下。
    此時，可使再結晶溫度確實抑制為較低，且可降低硬度。
    此外，較佳為作為前述不可避免雜質的Fe、Pb、及S的含量為Fe：0.0001質量%以下、Pb：0.0001質量%以下、及S：0.005質量%以下。
    藉由如前所述規定雜質的含量，可使再結晶溫度確實抑制為較低，且可降低硬度。
    較佳為將前述接合引線用銅裸線100g在硝酸溶液加熱溶解所得的粒徑30μm以上的酸不溶解殘渣物的個數為1000個以下。
    此時，存在於接合引線用銅裸線的內部的酸不溶解殘渣物的粒徑小，而且個數少。因此，可抑制製造接合引線時的拉延加工時發生斷線。
    較佳為將前述接合引線用銅裸線在硝酸溶液加熱溶解所得的酸不溶解殘渣物的量為0.00015質量%以下。
    此時，存在於接合引線用銅裸線的內部的酸不溶解殘渣物的存在比率少。因此，可抑制製造接合引線時的拉延加工時發生斷線。
    本發明之一態樣之接合引線用銅裸線之製造方法係前述接合引線用銅裸線之製造方法，其具備有：銅熔融金屬生成工程，其係在純度99.99質量%以上、99.998質量%以下的銅原料添加選自Mg、Ca、sr、Ba、Ra、zr、Ti、及稀土類元素的1種以上的添加元素，生成銅熔融金屬；連續鑄造工程，其係將前述銅熔融金屬供給至帶輪式連續鑄造機，連續製出鑄塊；及連續壓延工程，其係將所被製出的鑄塊以初期溫度800℃以上的條件進行連續壓延。
    藉由該接合引線用銅裸線之製造方法，使用純度99.99質量%以上、99.998質量%以下，所謂4NCu的銅原料。因此，與使用6NCu的情形相比，可大幅減低接合引線用銅裸線的製造成本。
    另外具備有將所被製出的鑄塊以初期溫度800℃以上的條件進行連續壓延的連續壓延工程。因此，可將接合引線用銅裸線中的特殊粒界比率(L σ/L)形成為50%以上。
    此外，本發明之其他態樣之接合引線用銅裸線之製造方法係前述接合引線用銅裸線之製造方法，其具備有：銅熔融金屬生成工程，其係在純度99.99質量%以上、99.998質量%以下的銅原料添加選自Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Zr、Ti、及稀土類元素的1種以上的添加元素，生成銅熔融金屬；鑄造工程，其係對鑄模注入前述銅熔融金屬而製出鑄塊；擠製工程，其係將所得的鑄塊以初期溫度800℃以上的條件進行擠製加工而製出擠製裸線；加工/退火工程，其係對所得的擠製裸線，反覆實施壓延加工或拉延加工的任一者、及退火；及輕壓下工程，其係以壓下率5%以上、25%以下進行壓延而形成為最終線徑0.15mm以上、3.0mm以下。
    藉由該接合引線用銅裸線之製造方法，使用純度99.99質量%以上、99.998質量%以下，所謂4NCu的銅原料。因此，與使用6NCu的情形相比，可大幅減低接合引線用銅裸線的製造成本。
    另外具備有：對擠製裸線，反覆實施壓延加工或拉延加工的任一者、及退火的加工/退火工程；及以壓下率5%以上、25%以下進行壓延而形成為最終線徑0.15mm以上、3.0mm以下的輕壓下工程。因此，可將接合引線用銅裸線中的特殊粒界比率(L σ/L)形成為50%以上。
    藉由本發明之一態樣，可提供硬度低、而且延展高、甚至加工性優異的接合引線用銅裸線及接合引線用銅裸線之製造方法。
    以下說明本發明之一實施形態之接合引線用銅裸線及接合引線用銅裸線之製造方法。
    本實施形態之接合引線用銅裸線係作為製造線徑180μm以下，更佳為線徑20μm以上、180μm以下的接合引線時的素材來使用。
    此外，本實施形態之接合引線用銅裸線的裸線直徑為0.15mm以上、3.0mm以下。
    該接合引線用銅裸線係具有合計在0.0001質量%以上、0.01質量%以下的範圍含有選自Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Zr、Ti、及稀土類元素的1種以上的添加元素，殘部為銅及不可避免雜質的組成。較佳為選自Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Zr、Ti、及稀土類元素的1種以上的添加元素的含量合計為0.0003質量%以上、0.002質量%以下。
    此外，前述作為不可避免雜質的Fe、Pb、S的含量為Fe：0.0001質量%以下、Pb：0.0001質量%以下、S：0.005質量%以下。
    在此，稀土類元素係指Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、及Lu。
    該接合引線用銅裸線的特殊粒界比率(L σ/L)為50%以上。在此，特殊粒界比率係特殊粒界的長度L σ對全部結晶粒界的長度L的比率。藉由使用電場放出型掃描電子顯微鏡的EBSD測定裝置，來特定結晶粒界、特殊粒界，而算出全部結晶粒界的長度L及特殊粒界的長度L σ。由該所算出的長度，獲得特殊粒界比率。亦即，本實施形態之接合引線用銅裸線係相較於一般的結晶粒界，特殊粒界存在更多。
    結晶粒界係被定義為經二次元剖面觀察的結果，相鄰的2個結晶間的配向方位差為15°以上時的該結晶間的交界。
    此外，特殊粒界係指作為在結晶學上根據CSL理論(Kronberg et al：Trans.Met.Soc.AIME，185，501(1949))所被定義的Σ值滿足3≦Σ≦29的對應粒界，而且該對應粒界中的固有對應部位晶格方位缺陷Dq滿足Dq≦15°/Σ1/2(D.G.Brandon：Acta.Metallurgica.Vol.14，p.1479，(1966))的結晶粒界來加以定義。
    此外，將本實施形態之接合引線用銅裸線100g在硝酸溶液加熱溶解所得的粒徑30μm以上的酸不溶解殘渣物的個數為1000個以下。再者，上述酸不溶解殘渣物的存在比率為0.00015質量%以下。
    酸不溶解殘渣物的評估係以如下所示的順序來實施。
    首先，由將表面洗淨後的接合引線用銅裸線，將預定量(100g)的試料進行取樣，於經加熱的硝酸溶液加熱溶解。在將熔解液冷卻至室溫後，以過濾器進行過濾來捕集殘渣物。
    將捕集到殘渣物的過濾器進行秤量，來測定殘渣物的殘渣質量。接著，算出殘渣物的量(殘渣質量)對試料(接合引線用銅裸線)的量的比例(質量%)。藉由以上，來測定將接合引線用銅裸線在硝酸溶液加熱溶解所得的酸不溶解殘渣物的量(存在比率)。
    接著，藉由掃描型電子顯微鏡來觀察捕集到殘渣物的過濾器，而對SEM照片進行攝影。將SEM照片進行畫像解析，且測定殘渣物的大小及個數。接著，求出粒徑30μm以上的殘渣物的個數。藉由以上，測定將接合引線用銅裸線100g在硝酸溶液加熱溶解所得的粒徑30μm以上的酸不溶解殘渣物的個數。
    接著，說明本實施形態之接合引線用銅裸線之製造方法。
    特殊粒界的全特殊粒界長度L σ對結晶粒界的全結晶粒界長度L的比率(L σ/L)為50%以上的接合引線用銅裸線，係藉由連續鑄造壓延方法或鑄塊的擠製加工方法來製造。
    在本實施形態中，係以使用圖1所示之連續鑄造壓延裝置10之例來進行說明。
    圖1所示之連續鑄造壓延裝置10係具有：熔解爐11、保持爐12、鑄造導管13、帶輪式連續鑄造機30、連續壓延裝置15、及盤捲器18。
    在本實施形態中，使用具有圓筒形爐本體的豎爐作為熔解爐11。在爐本體的下部係以圓周方向配備有複數個燃燒器(圖示省略)，而且朝上下方向配備成多段狀。接著，由爐本體的上部被裝入作為原料的電性銅。藉由前述燃燒器的燃燒，電性銅被熔解，而連續性製造銅熔融金屬。
    保持爐12係將在熔解爐11所被製造的純銅熔融金屬，在以預定溫度保持的狀態下暫時貯留，且將一定量的銅熔融金屬送至鑄造導管13。
    鑄造導管13係將由保持爐12所被輸送的銅熔融金屬，移送至被配置在帶輪式連續鑄造機30的上方的漏斗20。該鑄造導管13係以例如Ar等惰性氣體或還原性氣體予以密封。其中，在該鑄造導管13係設有藉由惰性氣體來攪拌銅熔融金屬的攪拌手段(未圖示)。
    在漏斗20設有對所被移送的銅熔融金屬添加元素的元素添加手段21。此外，在漏斗20的銅熔融金屬的流動方向終端側配置有澆注噴嘴22。透過該澆注噴嘴22而對帶輪式連續鑄造機30供給漏斗20內的銅熔融金屬。
    帶輪式連續鑄造機30係具有：在外周面形成有溝槽的鑄造輪31、及以接觸該鑄造輪31之外周面的一部分的方式進行繞周圍移動的無端環帶32。在形成於前述溝槽與無端環帶32之間的空間，注入透過澆注噴嘴22所被供給的銅熔融金屬來進行冷卻，連續鑄造棒狀鑄塊40。
    接著，該帶輪式連續鑄造機30係與連續壓延裝置15相連結。該連續壓延裝置15係將由帶輪式連續鑄造機30所被製出的棒狀鑄塊40進行連續壓延，而製出預定外徑的銅線材50。由連續壓延裝置15所被製出的銅線材50係透過洗淨冷卻裝置16及探傷器17而被捲繞在盤捲器18。
    接著，使用圖1、圖2，說明使用該帶輪式連續鑄造機30之接合引線用銅裸線之製造方法。
    首先，在熔解爐11投入純度99.99質量%以上、99.998質量%以下的銅原料(所謂4NCu)進行熔解而得銅熔融金屬(熔解工程S01)。在該熔解工程S01中，係調整豎爐的複數燃燒器的空燃比而將熔解爐11的內部形成為還原氣體環境。
    藉由熔解爐11所得的銅熔融金屬係透過保持爐12及鑄造導管13而被移送至漏斗20。
    在此，通過以惰性氣體或還原性氣體予以密封的鑄造導管13的銅熔融金屬係藉由前述攪拌手段予以攪拌。藉此，促進銅熔融金屬與惰性氣體或還原性氣體的反應。
    接著，藉由元素添加手段(裝置)21，在漏斗20內的銅熔融金屬，連續添加選自Mg、Ca、sr、Ba、Ra、Zr、Ti、及稀土類元素的1種以上的元素(元素添加工程S02)。藉此，生成選自Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Zr、Ti、及稀土類元素的1種以上的元素的含量合計被調整為0.0001質量%以上、0.01質量%以下，更佳為被調整為0.0003質量%以上、0.002質量%以下的銅熔融金屬。
    如上所示被調整成分的銅熔融金屬係透過澆注噴嘴22而被供給至帶輪式連續鑄造機30，連續製出棒狀鑄塊40(連續鑄造工程S03)。在此，在連續鑄造工程S03中，形成在鑄造輪31的溝槽與無端環帶32之間的空間呈梯形狀。因此，製出剖面呈大致梯形狀的棒狀鑄塊40。
    該棒狀鑄塊40係被供給至連續壓延裝置15來施行滾筒壓延加工，製出預定外徑(在本實施形態中為直徑8mm)的銅線材50(連續壓延工程S04)。在該連續壓延工程S04中，係在400~900℃的範圍實施壓延。在本實施形態中，係將壓延的初期溫度設為800℃以上。壓延的初期溫度較佳為800℃以上、1050℃以下。
    由連續壓延裝置15所被製出的銅線材50係透過洗淨冷卻裝置16及探傷器17而被捲繞在盤捲器18。洗淨冷卻裝置16係以酒精等洗淨劑來洗淨由連續壓延裝置15所被製出的銅線材50的表面，並且進行冷卻。此外，探傷器17係探查由洗淨冷卻裝置16所被輸送的銅線材50的損傷。
    接著，對所得的銅線材50實施拉延加工，形成為最終線徑0.15mm以上、3.0mm以下(在本實施形態中為直徑0.9mm)(拉延加工工程S05)。
    接著，在上述拉延加工工程S05之後，以150℃以上、250℃以下進行再結晶化熱處理(最終熱處理工程S06)。在本實施形態中，以220℃實施2小時的氣體環境熱處理。
    藉由如上所示之順序，製出本實施形態之接合引線用銅裸線。
    本實施形態之接合引線用銅裸線係另外施行引伸加工而形成為直徑180μm以下的細線，作為接合引線來使用。
    藉由具有如上所示之特徵之本實施形態之接合引線用銅裸線，具有合計在0.0001質量%以上、0.01質量%以下的範圍含有選自Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Zr、Ti、及稀土類元素的1種以上的添加元素，且殘部為銅及不可避免雜質的組成。更佳為上述添加元素的含量的合計為0.0003質量%以上、0.002質量%以下。因此，銅中所含有的S與上述添加元素形成化合物。因此，由於S的影響變小，因此可降低再結晶溫度，而且可降低硬度。
    此外，本實施形態之接合引線用銅裸線的特殊粒界比率(L σ/L)為50%以上。其中，藉由使用電場放出型掃描電子顯微鏡的EBSD測定裝置，特定結晶粒界、特殊粒界，而算出全部結晶粒界的長度L及特殊粒界的長度L σ。接著，由該所算出的長度，獲得特殊粒界比率。若該特殊粒界比率高時，組織全體的結晶粒界的整合性會提升，錯位排列不易蓄積。因此，可在維持硬度為較低的情況下使延展及加工性提升。
    此外，將本實施形態之接合引線用銅裸線100g在硝酸溶液加熱溶解所得的粒徑30μm以上的酸不溶解殘渣物的個數為1000個以下。再者，酸不溶解殘渣物的量(存在比率)為0.00015質量%以下。
    如上所示，酸不溶解殘渣物的粒徑小，而且個數少，甚至其存在比率亦受到抑制。因此，可抑制將接合引線用銅裸線朝接合引線拉延加工時的斷線。
    此外，藉由本實施形態之接合引線用銅裸線之製造方法，使用純度99.99質量%以上、99.998質量%以下，所謂4Ncu的銅原料。因此，與使用6Ncu的情形相比，可大幅減低接合引線用銅裸線的製造成本。
    另外具備有：使用帶輪式連續鑄造機30連續製出棒狀鑄塊40的連續鑄造工程S03、及將所被製出的棒狀鑄塊40以初期溫度800℃以上的條件進行連續壓延的連續壓延工程S04。因此，可將所被製出的接合引線用銅裸線的特殊粒界比率(L σ/L)形成為50%以上。
    以上說明本發明之實施形態，惟本發明並非限定於此，可在未脫離本發明之技術思想的範圍內作適當變更。
    在本實施形態中，係形成為使用帶輪式連續鑄造機來製造接合引線用銅裸線者來進行說明，但是並非限定於此。
    例如，亦可如圖3所示，藉由實施銅熔融金屬生成工程S11、鑄造工程S12、熱間擠製工程S13、加工/退火工程S14、及輕壓下工程S15，製出特殊粒界比率(L σ/L)為50%以上的接合引線用銅裸線。
    在銅熔融金屬生成工程S11中，係在純度99.99質量%以上、99.998質量%以下的銅原料(所謂4NCu)，添加選自Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Zr、Ti、及稀土類元素的1種以上的添加元素而得銅熔融金屬。
    在鑄造工程S12中，係對鑄模澆注銅熔融金屬而得直徑200mm~400mm的鑄塊。
    在熱間擠製工程S13中，係將鑄塊以初期溫度800℃以上的條件進行擠製加工，而得擠製裸線。擠製加工的初期溫度較佳為800℃以上、1050℃以下。
    在加工/退火工程S14中，係對擠製裸線反覆實施壓延加工或拉延加工的任一者、及退火。退火係在每次剖面減少率為80%以上時即實施。
    在輕壓下工程S15中，係以壓下率5%以上、25%以下進行壓延，形成為最終線徑0.15mm以上、3.0mm以下。 [實施例] (實施例1)
    以下說明針對前述本實施形態之接合引線用銅裸線進行評估後的評估試驗結果。
    藉由圖2的流程圖所示方法，製出本發明例1~5及比較例1、2的接合引線用銅裸線。詳言之，在4Ncu添加表1記載的添加元素而得銅熔融金屬。對帶輪式連續鑄造機澆注銅熔融金屬來進行連續鑄造壓延。另外實施拉延加工及最終熱處理，製出直徑0.9mm的接合引線用銅裸線。
    藉由圖3的流程圖所示方法，製出本發明例6~10及比較例3、4的接合引線用銅裸線。詳言之，在4NCu添加表1記載的添加元素而得銅熔融金屬。使用銅熔融金屬而製出直徑240mm的鑄塊。將該鑄塊以800℃進行熱間擠製加工而製出直徑8mm的擠製裸線。對該擠製裸線反覆進行壓延與退火而製出線徑1mm的銅裸線。之後，對該銅裸線實施壓延率10%的壓延。接著，以220℃進行最終熱處理，製出直徑0.9mm的接合引線用銅裸線。
    藉由以下方法，製出習知例的接合引線用銅裸線。首先，在4NCu添加0.0030質量%的Zr而得銅熔融金屬。使用銅熔融金屬而製出直徑240mm的鑄塊。將該鑄塊以800℃進行熱間擠製加工而製出直徑8mm的擠製裸線。對該擠製裸線實施拉延加工。接著，以220℃進行最終熱處理，製出直徑0.9mm的接合引線用銅裸線。
    此外，對所得本發明例1~10、比較例1~4、及習知例的接合引線用銅裸線，實施拉延加工而製出直徑180μm的接合引線。 (特殊粒界比率)
    針對所得的本發明例1~10、比較例1~4、及習知例的接合引線用銅裸線，藉由以下方法來測定特殊粒界比率(L σ/L)。
    針對各試料，使用耐水研磨紙及鑽石磨粒來進行機械研磨。接著，使用膠質氧化矽溶液來進行最終研磨。
    接著，藉由EBSB測定裝置(HITACHI公司製S4300-SEM、EDAX/TSL公司製OIM Data Collection)、及解析軟體(EDAX/TSL公司製OIM Data Analysis ver.5.2)，特定結晶粒界、特殊粒界，算出全部結晶粒界的長度L及特殊粒界的長度L σ。藉此，進行平均結晶粒徑及特殊粒界長度比率的解析。測定方法的詳細內容如以下所示。
    首先，使用掃描型電子顯微鏡，對試料表面的測定範圍內的各個測定點照射電子線，使電子線以2次元掃描至試料表面。藉由利用後方散射電子線繞射所為之方位解析，將鄰接的測定點間的方位差為15°以上的測定點間設為結晶粒界。
    測定出測定範圍中的結晶粒界的全粒界長度(全部結晶粒界的長度)L。此外，決定鄰接的結晶粒的界面為特殊粒界的結晶粒界的位置，並且測定出特殊粒界的全粒界長度(全部特殊粒界的長度)L σ。接著，求出上述所測定出的特殊粒界的長度L σ對結晶粒界的全粒界長度L的比率L σ/L，設為特殊粒界比率(L σ/L)。 (硬度試驗)
    接著，針對由本發明例1~10、比較例1~4、及習知例的接合引線用銅裸線、及該等接合引線用銅裸線所製出的接合引線，測定硬度。
    其中，硬度試驗係使用AKASHI製的微小維克氏試驗機MVK-700，依據JIS Z 2241來實施。 (延展)
    接著，針對由本發明例1~10、比較例1~4、及習知例的接合引線用銅裸線、及該等接合引線用銅裸線所製出的接合引線，使用AKASHI製的AMSLER式縱型拉伸試驗機來實施拉伸試驗，而對延展進行評估。 (加工性)
    對所得的本發明例1~10、比較例1~4、及習知例的接合引線用銅裸線另外施行拉延加工，製作出直徑為87μm、50μm、或20μm的線材。對拉延加工時的斷線次數進行評估。
    關於接合引線用裸線的特殊粒界比率(L σ/L)、硬度、及延展、接合引線的硬度及延展、以及拉延加工時的斷線次數，將所評估的結果顯示於表1。
    在本發明例1~10中確認出特殊粒界比率(L σ/L)為50%以上。另一方面，在比較例1~4及習知例中，特殊粒界比率(L σ/L)為未達50%。若將本發明例6~10與習知例作對比，確認出在對具有最終線徑的裸線實施最終熱處理之前，實施壓延率10%的加工，藉此可使特殊粒界比率(L σ/L)增加。
    在特殊粒界比率(L σ/L)為50%以上的本發明例1~10中，確認在線徑180μm的接合引線的狀態下，硬度低為40Hv以下。
    此外，在本發明例1~10中，與比較例相比，確認拉延時的斷線受到抑制，而可拉延至細徑為止。 (實施例2)
    接著，使用本發明例1~10的接合引線用銅裸線，來評估酸不溶解殘渣物的殘渣量與粒度分布。
    將試料以硝酸進行蝕刻處理，將附著在表面的雜質去除。接著，秤量100g的試料。將該試料在硝酸溶液加熱溶解。加熱溫度係設為60℃。反覆進行該作業。
    接著，冷卻至室溫，接著以過濾器進行過濾來捕集殘渣。
    在此，係使用聚碳酸酯過濾器(孔徑0.4μm)來進行過濾。將捕集到殘渣物的聚碳酸酯過濾器在清淨室內精密秤量，測定出殘渣物的殘渣質量。
    此外，測定酸不溶解殘渣物的粒度分布。藉由掃描型電子顯微鏡來觀察捕集到前述殘渣物的過濾器，對SEM畫像進行攝影。將畫像取入個人電腦，以畫像解析用軟體(WinRoof軟體)將畫像進行2值化處理的解析。接著，測定殘渣物的投影面積，算出具有與該投影面積為相同面積的圓的直徑(圓等效直徑)。使用該圓等效直徑作為殘渣物的粒徑。測定殘渣物的大小(圓等效直徑)及個數。其中，由本發明例1之資料作成粒度分布的圖表。將其結果顯示於圖4。
    WinRoof軟體的畫像解析結果，確認出將本發明例1~10的試料(接合引線用銅裸線)100g在硝酸溶液加熱溶解時，粒徑30μm以上的酸不溶解殘渣物的個數均為1000個以下。此外，以上述方法測定殘渣物的殘渣質量的結果，確認出本發明例1~10的試料中的酸不溶解殘渣物的質量比為0.00015質量%以下。 [產業上可利用性]
    本實施形態之接合引線用銅裸線係硬度低，而且延展高，甚至加工性優異。因此，本實施形態之銅裸線係可適於使用在取代Au線所使用的Cu接合引線的製造工程。
    10‧‧‧連續鑄造壓延裝置
    11‧‧‧熔解爐
    12‧‧‧保持爐
    13‧‧‧鑄造導管
    15‧‧‧連續壓延裝置
    16‧‧‧洗淨冷卻裝置
    17‧‧‧探傷器
    18‧‧‧盤捲器
    20‧‧‧漏斗
    21‧‧‧元素添加手段
    22‧‧‧澆注噴嘴
    30‧‧‧帶輪式連續鑄造機
    31‧‧‧鑄造輪
    32‧‧‧無端環帶
    40‧‧‧棒狀鑄塊
    50‧‧‧銅線材
    圖1係製造本發明之一實施形態之接合引線用銅裸線時所使用的連續鑄造壓延裝置的說明圖。
    圖2係本發明之一實施形態之接合引線用銅裸線之製造方法的流程圖。
    圖3係本發明之其他實施形態之接合引線用銅裸線之製造方法的流程圖。
    圖4係顯示本發明例1中的酸不溶解殘渣物的評估結果的圖表。
    权利要求:
    Claims (7)
    [1] 一種接合引線用銅裸線，其係用以形成線徑180μm以下的接合引線的銅裸線，其特徵為：裸線直徑為0.15mm以上、3.0mm以下，具有合計在0.0001質量%以上、0.01質量%以下的範圍含有選自Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Zr、Ti、及稀土類元素的1種以上的添加元素，且殘部為銅及不可避免雜質的組成，以EBSD法所被測定出之特殊粒界的長度L σ對全部結晶粒界的長度L的比率亦即特殊粒界比率(L σ/L)為50%以上。
    [2] 如申請專利範圍第1項之接合引線用銅裸線，其中，前述添加元素的含量合計為0.0003質量%以上、0.002質量%以下。
    [3] 如申請專利範圍第1項或第2項之接合引線用銅裸線，其中，作為前述不可避免雜質的Fe、Pb、及S的含量為Fe：0.0001質量%以下、Pb：0.0001質量%以下、及S：0.005質量%以下。
    [4] 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之接合引線用銅裸線，其中，將前述接合引線用銅裸線100g在硝酸溶液加熱溶解所得的粒徑30μm以上的酸不溶解殘渣物的個數為1000個以下。
    [5] 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項之接合引線用銅裸線，其中，將前述接合引線用銅裸線在硝酸溶液加熱溶解所得的酸不溶解殘渣物的量為0.00015質量%以下。
    [6] 一種接合引線用銅裸線之製造方法，其係如申請專利範圍第1項至第5項中任一項之接合引線用銅裸線之製造方法，其特徵為具備有：銅熔融金屬生成工程，其係在純度99.99質量%以上、99.998質量%以下的銅原料添加選自Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Zr、Ti、及稀土類元素的1種以上的添加元素，生成銅熔融金屬；連續鑄造工程，其係將前述銅熔融金屬供給至帶輪式連續鑄造機，連續製出鑄塊；及連續壓延工程，其係將所被製出的鑄塊以初期溫度800℃以上的條件進行連續壓延。
    [7] 一種接合引線用銅裸線之製造方法，其係如申請專利範圍第1項至第5項中任一項之接合引線用銅裸線之製造方法，其特徵為具備有：銅熔融金屬生成工程，其係在純度99.99質量%以上、99.998質量%以下的銅原料添加選自Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Zr、Ti、及稀土類元素的1種以上的添加元素，生成銅熔融金屬；鑄造工程，其係對鑄模注入前述銅熔融金屬而製出鑄塊；擠製工程，其係將所得的鑄塊以初期溫度800℃以上的條件進行擠製加工而製出擠製裸線；加工/退火工程，其係對所得的擠製裸線，反覆實施壓延加工或拉延加工的任一者、及退火；及輕壓下工程，其係以壓下率5%以上、25%以下進行壓延而形成為最終線徑0.15mm以上、3.0mm以下。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    TWI586448B|2017-06-11|接合引線用銅裸線及接合引線用銅裸線之製造方法
    KR101615830B1|2016-04-26|전자 기기용 구리 합금, 전자 기기용 구리 합금의 제조 방법, 전자 기기용 구리 합금 소성 가공재 및 전자 기기용 부품
    TWI521072B|2016-02-11|電子暨電氣機器用銅合金、電子暨電氣機器用銅合金塑性加工材、電子暨電氣機器用零件以及端子
    TWI522483B|2016-02-21|銅合金、銅合金薄板及銅合金之製造方法
    TWI503425B|2015-10-11|電子機器用銅合金，電子機器用銅合金之製造方法以及電子機器用銅合金軋製材
    KR101554833B1|2015-09-21|전자 기기용 구리 합금, 전자 기기용 구리 합금의 제조 방법, 전자 기기용 구리 합금 압연재 및 전자 기기용 부품
    JPWO2010126046A1|2012-11-01|導電性と曲げ性を改善したＣｕ−Ｎｉ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金
    WO2019189558A1|2019-10-03|電子・電気機器用銅合金、電子・電気機器用銅合金板条材、電子・電気機器用部品、端子、及び、バスバー
    TWI548761B|2016-09-11|電子．電氣機器用銅合金、電子．電氣機器用銅合金塑性加工材、電子．電氣機器用零件及端子
    JP5903839B2|2016-04-13|電子機器用銅合金、電子機器用銅合金の製造方法、電子機器用銅合金塑性加工材および電子機器用部品
    JP2013049893A|2013-03-14|太陽電池インターコネクタ用導体及び太陽電池用インターコネクタ
    JP2009062592A|2009-03-26|耐応力緩和特性と曲げ加工性とに優れた銅合金板
    JP2015030863A|2015-02-16|電子・電気機器用銅合金、電子・電気機器用銅合金塑性加工材、電子・電気機器用部品及び端子
    JP5747970B2|2015-07-15|ボンディングワイヤ用銅素線
    JP5544316B2|2014-07-09|Ｃｕ−Ｃｏ−Ｓｉ系合金、伸銅品、電子部品、及びコネクタ
    JP2015004118A|2015-01-08|引抜銅線、引抜銅線の製造方法及びケーブル
    JP2006225753A|2006-08-31|電機、電子機器部品用コルソン合金細線の製造方法
    JP5741849B2|2015-07-01|太陽電池インターコネクタ用導体及び太陽電池用インターコネクタ
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    CN103608910B|2016-03-02|
    TWI586448B|2017-06-11|
    CN103608910A|2014-02-26|
    WO2013015154A1|2013-01-31|
    JP5344070B2|2013-11-20|
    KR101926215B1|2018-12-06|
    KR20140050630A|2014-04-29|
    JP2013048225A|2013-03-07|
    MY171026A|2019-09-23|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    TWI749003B|2016-04-06|2021-12-11|日商三菱綜合材料股份有限公司|超導線及超導線圈|US4676827A|1985-03-27|1987-06-30|Mitsubishi Kinzoku Kabushiki Kaisha|Wire for bonding a semiconductor device and process for producing the same|
    JPS63286212A|1987-05-16|1988-11-22|Sumitomo Electric Ind Ltd|Manufacture of metal wire for wiring of semiconductor|
    JPH02207541A|1989-02-07|1990-08-17|Sumitomo Electric Ind Ltd|Manufacture of semiconductor element connection wire|
    JP4501818B2|2005-09-02|2010-07-14|日立電線株式会社|銅合金材およびその製造方法|
    JP5396939B2|2009-03-16|2014-01-22|三菱マテリアル株式会社|荒引銅線の製造方法、荒引銅線の製造装置及び荒引銅線|
    JP5499933B2|2010-01-12|2014-05-21|三菱マテリアル株式会社|電気銅めっき用含リン銅アノード、その製造方法および電気銅めっき方法|JP6175932B2|2013-06-24|2017-08-09|三菱マテリアル株式会社|引抜銅線、引抜銅線の製造方法及びケーブル|
    KR101519075B1|2013-12-03|2015-05-21|신동|전자기파 차폐용 철동합금 선재 또는 봉재와 그 제조방법|
    JP6056876B2|2015-01-07|2017-01-11|三菱マテリアル株式会社|超伝導安定化材|
    JP6299802B2|2016-04-06|2018-03-28|三菱マテリアル株式会社|超伝導安定化材、超伝導線及び超伝導コイル|
    JP6299803B2|2016-04-06|2018-03-28|三菱マテリアル株式会社|超伝導線、及び、超伝導コイル|
    CN106119597A|2016-08-30|2016-11-16|芜湖楚江合金铜材有限公司|一种环保高性能的异性铜线材及其加工工艺|
    CN106947881A|2017-05-05|2017-07-14|三门峡宏鑫有色金属有限公司|多元稀土高导电率铜合金材料及其制备方法|
    CN111279002A|2017-10-30|2020-06-12|三菱综合材料株式会社|超导稳定化材料、超导线及超导线圈|
    法律状态:
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP2011161036||2011-07-22||
    [返回顶部]