本發(fā)明專利技術(shù)的接合線用銅線材為用于形成線徑為180μm以下的接合線的銅線材。銅線材的線材直徑為0.15mm以上3.0mm以下。銅線材具有如下組成，即以總計在0.0001質(zhì)量%以上0.01質(zhì)量%以下的范圍內(nèi)含有選自Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Zr、Ti及稀土元素中的一種以上的添加元素，且余量為銅及不可避免雜質(zhì)。銅線材中，特殊晶界比率（Lσ/L）為50%以上，所述特殊晶界比率為以EBSD法測定的特殊晶界的長度Lσ相對于全部晶界的長度L的比率。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及一種制造出線徑為180 μ m以下的接合線時使用的。本申請主張基于2011年7月22日于日本申請的日本專利申請2011-161036號的優(yōu)先權(quán)，并將其內(nèi)容援用于此。
技術(shù)介紹
通常，搭載有半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體裝置中，通過上述接合線連接半導(dǎo)體元件與引線。以往，作為接合線，從拉絲性及導(dǎo)電性等觀點主要使用Au線。然而，Au價格昂貴，因此作為代替該Au線使用的接合線，提供有Cu制接合線。在此，與Au相比，Cu較硬，因此接合時存在形成于線前端的球狀物會破壞例如形成于Si半導(dǎo)體元件表面的Al配線被膜的風(fēng)險。并且，與Au相比，Cu的伸長率較低，因此存在無法維持適當?shù)木€環(huán)形狀的問題。為此，例如在專利文獻1、2中提出有利用純度為99.9999質(zhì)量％以上的超高純度銅(6NCu)的Cu制接合線。另外，專利文獻3中提出有微量添加有11、21'、!^、￥、(>及8的Cu制接合線。但是，如專利文獻1、2中記載，利用純度為99.9999質(zhì)量％以上的超高純度銅(6NCu)時，為了得到超高純度銅(6NCu)，需要進行提純處理工序。因此，存在制造成本大幅增加的問題。另外，專利文獻3中記載的接合線中，與Au相比仍較硬且伸長率也較低。因此，作為Au線的代用產(chǎn)品，特性并不充分。而且，近幾年來，要求由Cu線構(gòu)成的接合線的細線化，對于接合線用銅線材，還要求不會發(fā)生斷線的加工性。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
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)是鑒于前述情況而完成的，其目的在于提供一種硬度較低且伸長率較高而且加工性優(yōu)異的。為了解決上述課題，本專利技術(shù)的一方式所涉及的接合線用銅線材為用于形成線徑為180 μ m以下的接合線的銅線材,其中，線材直徑為0.15mm以上3.0mm以下，并具有如下組成，即以總計在0.0001質(zhì)量％以上0.01質(zhì)量％以下的范圍內(nèi)含有選自Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Zr、Ti及稀土元素中的一種以上的添加元素，且余量為銅及不可避免雜質(zhì)，并且特殊晶界比率(L σ /I)為50%以上，所述特殊晶界比率為以EBSD法測定的特殊晶界的長度L σ相對于全部晶界的長度L的比率。該接合線用銅線材中，具有如下組成，即以總計在0.0001質(zhì)量％以上0.01質(zhì)量％以下的范圍內(nèi)含有選自Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Zr、Ti及稀土元素中的一種以上的添加元素，且余量為銅及不可避免雜質(zhì)。因此，包含于銅中的S與上述元素反應(yīng)來形成化合物。由此，S的影響減小，能夠降低再結(jié)晶溫度，且能夠降低硬度。并且，特殊晶界比率(Lo/L)為50%以上，所述特殊晶界比率為以EBSD法測定的特殊晶界的長度Lσ相對于全部晶界的長度L的比率。因此，能夠在將硬度維持為較低的情況下提高伸長率及加工性。另外，通過利用場發(fā)射式掃描電子顯微鏡的EBSD測定裝置，對晶界、特殊晶界進行特定，計算全部晶界的長度L及特殊晶界的長度L σ。通過這些長度可得到本方式中的特殊晶界比率(Lo /L)。晶界定義為如下，即經(jīng)二維截面觀察的結(jié)果，相鄰的兩個結(jié)晶之間的取向差成為15°以上時的該結(jié)晶之間的邊界。另外，特殊晶界定義為，結(jié)晶學(xué)上根據(jù)CSL理論(Kronberg et al:Trans.Met.Soc.ΑΙΜΕ, 185，501(1949))定義的 Σ 值滿足 3 ≥ Σ ≥29 的對應(yīng)晶界(Coincidence-SiteLattice;CSL)，且該對應(yīng)晶界中的固有對應(yīng)部位晶格取向缺陷Dq滿足Dq≥15° /Σν2(D.G.Brandon:Acta.Metallurgica.Vol.14, p.1479, (1966))的晶界。本專利技術(shù)的一方式所涉及的接合線用銅線材中，優(yōu)選所述添加元素的含量的總計為0.0003質(zhì)量％以上0.002質(zhì)量％以下。此時，能夠?qū)⒃俳Y(jié)晶溫度可靠地抑制為較低，并能夠降低硬度。并且，優(yōu)選所述不可避免雜質(zhì)即Fe、Pb及S的含量為，F(xiàn)e為0.0001質(zhì)量％以下，Pb為0.0001質(zhì)量％以下，S為0.005質(zhì)量％以下。通過如前述那樣規(guī)定雜質(zhì)的含量，能夠?qū)⒃俳Y(jié)晶溫度可靠地抑制為較低，并能夠降低硬度。優(yōu)選將100g所述接合線用銅線材加熱溶解于硝酸溶液來得到的粒徑為30 μ m以上的不溶解于酸的殘渣物的個數(shù)為1000個以下。此時，存在于接合線用銅線材內(nèi)部的不溶解于酸的殘渣物的粒徑較小且個數(shù)較少。因此，能夠抑制在制造接合線時的拉絲加工時產(chǎn)生的斷線。優(yōu)選將所述接合線用銅線材加熱溶解于硝酸溶液來得到的不溶解于酸的殘渣物的量為0.00015質(zhì)量％以下。此時，存在于接合線用銅線材內(nèi)部的不溶解于酸的殘渣物的存在比率較少。因此，能夠抑制在制造接合線時的拉絲加工時產(chǎn)生的斷線。本專利技術(shù)的一方式所涉及的接合線用銅線材的制造方法為所述接合線用銅線材的制造方法，具備有:銅熔融金屬生成工序，在純度為99.99質(zhì)量％以上99.998質(zhì)量％以下的銅原料中添加選自Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Zr、Ti及稀土元素中的一種以上的添加元素來生成銅熔融金屬；連續(xù)鑄造工序，將所述銅熔融金屬供給至帶輪式連續(xù)鑄造機來連續(xù)制造出鑄塊；及連續(xù)軋制工序，在初始溫度為800°C以上的條件下連續(xù)軋制所制造的鑄塊。根據(jù)該接合線用銅線材的制造方法，利用純度為99.99質(zhì)量％以上99.998質(zhì)量％以下的所謂4NCu的銅原料。因此，與利用6NCu時相比，能夠大幅降低接合線用銅線材的制造成本。而且，具備有在初始溫度為800°C以上的條件下連續(xù)軋制所制造的鑄塊的連續(xù)軋制工序。因此，能夠?qū)⒔雍暇€用銅線材中的特殊晶界比率(Lo /L)設(shè)為50%以上。另外，本專利技術(shù)的其他方式所涉及的接合線用銅線材的制造方法為所述接合線用銅線材的制造方法，具備有:銅熔融金屬生成工序，在純度為99.99質(zhì)量％以上99.998質(zhì)量％以下的銅原料中添加選自Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Zr、Ti及稀土元素中的一種以上的添加元素來生成銅熔融金屬；鑄造工序，將所述銅熔融金屬注入鑄模來制造出鑄塊；擠壓工序，在初始溫度為800°C以上的條件下對所得到的鑄塊進行擠壓加工，從而制造出擠壓線材；加工/退火工序，對于所得到的擠壓線材，反復(fù)實施軋制加工或拉絲加工中的任一個和退火；及輕軋制工序，以軋制率5%以上25%以下進行軋制，使最終線徑為0.15mm以上3.0mm以下。根據(jù)該接合線用銅線材的制造方法，利用純度為99.99質(zhì)量％以上99.998質(zhì)量％以下的所謂4NCu的銅原料。因此，與利用6NCu時相比，能夠大幅降低接合線用銅線材的制造成本。而且，具備有:加工/退火工序，對于擠壓線材，反復(fù)實施軋制加工或拉絲加工中的任一個和退火；及輕軋制工序，以軋制率5%以上25%以下進行軋制，使最終線徑為0.15mm以上3.0mm以下。因此，能夠?qū)⒔雍暇€用銅線材中的特殊晶界比率(L σ/L)設(shè)為50%以上。根據(jù)本專利技術(shù)的一方式，能夠提供一種硬度較低且伸長率較高而且加工性優(yōu)異的?！靖綀D說明】圖1是制造本專利技術(shù)的一實施方式即接合線用銅線材時使用的連續(xù)鑄造軋制裝置的說明圖。圖2是本專利技術(shù)的一實施方式即接合線用銅線材的制造方法的流程圖。圖3是本專利技術(shù)的另一實施方式即接合線用銅線材的制造方法的流程圖。圖4是表示本專利技術(shù)本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種接合線用銅線材，其為用于形成線徑為180μm以下的接合線的銅線材，其特征在于，線材直徑為0.15mm以上3.0mm以下，并具有如下組成，即以總計在0.0001質(zhì)量%以上0.01質(zhì)量%以下的范圍內(nèi)含有選自Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Zr、Ti及稀土元素中的一種以上的添加元素，且余量為銅及不可避免雜質(zhì)，特殊晶界比率Lσ/L為50%以上，所述特殊晶界比率為以EBSD法測定的特殊晶界的長度Lσ相對于全部晶界的長度L的比率。
【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2011.07.22 JP 2011-1610361.一種接合線用銅線材，其為用于形成線徑為180μπι以下的接合線的銅線材，其特征在于， 線材直徑為0.15mm以上3.0mm以下， 并具有如下組成，即以總計在0.0001質(zhì)量％以上0.01質(zhì)量％以下的范圍內(nèi)含有選自Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Zr、Ti及稀土元素中的一種以上的添加元素,且余量為銅及不可避免雜質(zhì)， 特殊晶界比率L0 /L為50%以上，所述特殊晶界比率為以EBSD法測定的特殊晶界的長度1^相對于全部晶界的長度L的比率。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接合線用銅線材，其特征在于， 所述添加元素的含量的總計為0.0003質(zhì)量％以上0.002質(zhì)量％以下。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的接合線用銅線材，其特征在于， 所述不可避免雜質(zhì)即Fe、Pb及S的含量為，F(xiàn)e為0.0001質(zhì)量％以下，Pb為0.0001質(zhì)量％以下及S為0.005質(zhì)量％以下。4.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項所述的接合線用銅線材，其特征在于， 將100g所述接合線用銅線材加熱溶解于硝酸溶液來得到的粒徑為30 μ m以上的不溶解于酸的殘渣物的個數(shù)為1000個以下。5.根據(jù)權(quán)利要求1~4中任一項所述的接合線用銅線材，其特征在于， 將所述接合線用銅線材加熱...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：熊谷訓(xùn)，中本齊，
申請(專利權(quán))人：三菱綜合材料株式會社，
類型：
國別省市：
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