JP7774697B2 - Bonding wire, its preparation method and LED device - Google Patents
Bonding wire, its preparation method and LED deviceInfo
- Publication number
- JP7774697B2 JP7774697B2 JP2024204383A JP2024204383A JP7774697B2 JP 7774697 B2 JP7774697 B2 JP 7774697B2 JP 2024204383 A JP2024204383 A JP 2024204383A JP 2024204383 A JP2024204383 A JP 2024204383A JP 7774697 B2 JP7774697 B2 JP 7774697B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bonding wire
- wire
- present
- graphene
- protective layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/80—Constructional details
- H10H20/85—Packages
- H10H20/857—Interconnections, e.g. lead-frames, bond wires or solder balls
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/01—Manufacture or treatment
- H10H20/036—Manufacture or treatment of packages
- H10H20/0364—Manufacture or treatment of packages of interconnections
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/01—Manufacture or treatment
- H10W72/015—Manufacture or treatment of bond wires
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/01—Manufacture or treatment
- H10W72/015—Manufacture or treatment of bond wires
- H10W72/01561—Chemical or physical modification, e.g. by sintering or anodisation
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/50—Bond wires
- H10W72/521—Structures or relative sizes of bond wires
- H10W72/522—Multilayered bond wires, e.g. having a coating concentric around a core
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/50—Bond wires
- H10W72/551—Materials of bond wires
- H10W72/552—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver
Landscapes
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Description
本発明は、パッケージング用材料の技術分野に属し、特にボンディングワイヤー、その調製方法およびLEDデバイスに関する。 The present invention belongs to the technical field of packaging materials, and in particular relates to bonding wires, their preparation methods, and LED devices.
ワイヤーボンディングは、ICパッケージングの最も一般的な相互接続手段であり、チップ接続用リードフレームの肝心なパスとして、信号伝達および電気的接続の機能を果たしており、集積回路、半導体ディスクリートデバイスおよびLED光源デバイスの再パッケージング製造プロセスに不可欠な基礎原材料の1つである。ボンディングワイヤーは、主に金ワイヤー、銀ワイヤー、銅ワイヤー、アルミニウムワイヤーなどを含む。 Wire bonding is the most common interconnection method for IC packaging, serving as the vital path for chip connection lead frames, fulfilling the functions of signal transmission and electrical connection. It is also one of the essential basic raw materials for the repackaging manufacturing process of integrated circuits, semiconductor discrete devices, and LED light source devices. Bonding wires mainly include gold wire, silver wire, copper wire, aluminum wire, etc.
集積回路および半導体パッケージングの多リード化、高集積度および小型化の発展に伴い、ボンディングワイヤーによるデバイスへの影響がますます大きくなり、線径がより細くて電気化学的性能がより良好であるボンディングワイヤーによる狭ピッチ、長距離のボンディングが要求されている。金ボンディングワイヤーは高価であり、銅ボンディングワイヤーは非常に酸化されやすくて性能が劣り、アルミニウムワイヤーはローエンド品に応用される。これに対して、銀ボンディングワイヤーは、電気的性能、熱的性能が優れ、デバイスの高周波ノイズを低減でき、大電力LEDの発熱量を低減でき、安定性が良好であり、コストが適切であるので、マイクロエレクトロニックパッケージに広く使用されている。しかしながら、銀ボンディングワイヤーは、使用するとき、ボンディング強度が低く、性能が不安定であり、耐食性および高温安定性が劣り、大電力デバイスが発熱のため機能できなくなるなどの問題がよくあり、その発展が大きく制限されている。
これに鑑みて、本発明を考案した。
With the development of multi-lead, high-integration, and miniaturization in integrated circuits and semiconductor packaging, the impact of bonding wire on devices is becoming increasingly significant, necessitating the use of bonding wire with smaller wire diameters and better electrochemical performance for narrower pitches and longer distances. Gold bonding wire is expensive, copper bonding wire is highly susceptible to oxidation and has poor performance, and aluminum wire is used in low-end products. In contrast, silver bonding wire has excellent electrical and thermal performance, can reduce high-frequency noise in devices, can reduce heat generation in high-power LEDs, has good stability, and is cost-effective, making it widely used in microelectronic packaging. However, silver bonding wire often suffers from problems such as low bonding strength, unstable performance, poor corrosion resistance and high-temperature stability, and high-power devices becoming inoperable due to overheating, significantly limiting its development.
In view of this, the present invention has been devised.
本発明は、優れた力学的性質、高温安定性および信頼性を有するボンディングワイヤーを提供することを第1目的とする。 The primary objective of the present invention is to provide a bonding wire with excellent mechanical properties, high-temperature stability, and reliability.
本発明は、ボンディングワイヤーの力学的性質、高温安定性および信頼性を向上させることできる、ボンディングワイヤーの調製方法を提供することを第2目的とする。 A second object of the present invention is to provide a method for preparing bonding wire that can improve the mechanical properties, high-temperature stability, and reliability of the bonding wire.
本発明は、優れたボンディングの信頼性を有するLEDデバイスを提供することを第3目的とする。 A third object of the present invention is to provide an LED device with excellent bonding reliability.
本発明の上記の目的を実現するため、特に、下記の技術案を採用する。 To achieve the above objectives of the present invention, the following technical solutions are particularly adopted.
本発明は、ボンディングワイヤーを提供する。前記ボンディングワイヤーは、芯材を含み、前記芯材は、質量分率で、Cu:5wt%~10wt%、グラフェン:2wt%~7wt%、Sm:0.25wt%~0.5wt%、Zr:1wt%~1.5wt%を含み、残部がAgである。 The present invention provides a bonding wire. The bonding wire includes a core material containing, by mass fraction, 5 wt% to 10 wt% Cu, 2 wt% to 7 wt% graphene, 0.25 wt% to 0.5 wt% Sm, 1 wt% to 1.5 wt% Zr, and the remainder Ag.
さらに、前記Cuと前記Smとの質量比は、(19~21):1である。 Furthermore, the mass ratio of the Cu to the Sm is (19-21):1.
さらに、(1)前記グラフェンは、単層グラフェンを含むこと、(2)前記単層グラフェンの粒径は、0.1~0.5μmであること、および(3)前記単層グラフェンの厚さは、1nm未満であること、のうちの少なくとも1つを含む。 Furthermore, at least one of the following is included: (1) the graphene includes single-layer graphene; (2) the particle size of the single-layer graphene is 0.1 to 0.5 μm; and (3) the thickness of the single-layer graphene is less than 1 nm.
さらに、前記芯材の表面に設けられた保護層をさらに含む、および/または、前記芯材の表面に設けられた保護層は、Al2O3、ZrO2およびSiO2のうちの1種または複数種を含む。 The core material may further include a protective layer provided on the surface thereof, and/or the protective layer provided on the surface thereof may include one or more of Al 2 O 3 , ZrO 2 and SiO 2 .
さらに、前記ボンディングワイヤーは、(1)直径は、15~25μmを含むこと、(2)前記保護層の厚さは、0.3~2μmであること、および(3)前記保護層の厚さと前記直径との比は、(0.02~0.08):1であること、のうちの少なくとも1つを含む。 Furthermore, the bonding wire has at least one of the following characteristics: (1) a diameter of 15 to 25 μm; (2) a thickness of the protective layer of 0.3 to 2 μm; and (3) a ratio of the thickness of the protective layer to the diameter of (0.02 to 0.08):1.
本発明は、上記のボンディングワイヤーの調製方法をさらに提供する。前記調製方法は、Ag/Cu/Sm中間合金に対して真空ガスアトマイズを行って、中間合金粉末を得るステップS1と、前記中間合金粉末と、Zr粉末と、グラフェン粉末とを混合したあと、順にモールドプレス、真空焼結、押出および引抜を行って、線材を得るステップS2と、を含む。 The present invention further provides a method for preparing the above-mentioned bonding wire. The method includes step S1 of vacuum gas atomizing an Ag/Cu/Sm intermediate alloy to obtain intermediate alloy powder, and step S2 of mixing the intermediate alloy powder with Zr powder and graphene powder, followed by mold pressing, vacuum sintering, extrusion, and drawing, in that order, to obtain wire.
さらに、前記ステップS1において、前記真空ガスアトマイズの圧力は、10~12MPaである、および/または、前記中間合金粉末の粒径D50は、35~50μmである。 Furthermore, in step S1, the vacuum gas atomization pressure is 10 to 12 MPa, and/or the particle size D50 of the intermediate alloy powder is 35 to 50 μm.
さらに、前記ステップS2において、(1)前記モールドプレスの圧力は、150~200MPaであること、(2)前記真空焼結は、780~800℃で3~5h焼結することを含むこと、および(3)前記押出の温度が750~780℃であり、前記押出の速度が4~7mm/sであること、のうちの少なくとも1つを含む。 Furthermore, step S2 includes at least one of the following: (1) the mold press pressure is 150 to 200 MPa; (2) the vacuum sintering includes sintering at 780 to 800°C for 3 to 5 hours; and (3) the extrusion temperature is 750 to 780°C and the extrusion speed is 4 to 7 mm/s.
さらに、上記のボンディングワイヤーの調製方法は、前記線材の表面において気相成長を行って保護層を得るステップをさらに含む、および/または、前記線材の表面において気相成長を行って保護層を得て、前記気相成長後、伸線処理を行うステップをさらに含む。 Furthermore, the above-mentioned method for preparing bonding wire further includes a step of performing vapor phase growth on the surface of the wire to obtain a protective layer, and/or a step of performing vapor phase growth on the surface of the wire to obtain a protective layer, and then performing a wiredrawing process after the vapor phase growth.
本発明は、LEDデバイスをさらに提供する。前記LEDデバイスは、上記のボンディングワイヤーまたは上記のボンディングワイヤーの調製方法により調製されたボンディングワイヤーを含む。 The present invention further provides an LED device. The LED device includes the above-described bonding wire or a bonding wire prepared by the above-described method for preparing a bonding wire.
従来技術に比べて、本発明は、下記の有益な効果を有する。
1.本発明によるボンディングワイヤーは、銀合金の成分を最適化し、銀合金にZr元素およびグラフェンを添加し、Cu元素およびSm元素との協働により、銀合金ボンディングワイヤーの力学的性質を向上させ、比較的大きい強度および引張破断力を有し、微細加工が可能であり、ボンディングワイヤーのエレクトロマイグレーション耐性、高温耐性および信頼性を向上させ、大電力LEDパッケージングの要求を満たすことができ、低いループ、継続高温などの複雑なボンディング環境での大電力LEDデバイスのボンディングに使用することができる。
2.本発明によるボンディングワイヤーは、銀合金芯材の表面に保護層を設けることにより、ボンディングワイヤーの耐食性をさらに向上させることができる。
3.本発明によるボンディングワイヤーの調製方法は、アトマイズによる粉末調製、モールドプレス、真空焼結および押出のプロセスを採用し、融点の高いグラフェンを導入してボンディングワイヤー系に均一に分布させて、性能が優れたボンディングワイヤーを調製できる。
Compared with the prior art, the present invention has the following beneficial effects:
1. The bonding wire of the present invention optimizes the components of the silver alloy, and adds Zr and graphene to the silver alloy, in cooperation with Cu and Sm, to improve the mechanical properties of the silver alloy bonding wire, resulting in relatively high strength and tensile breaking strength, allowing for micro-machining, and improving the electromigration resistance, high temperature resistance, and reliability of the bonding wire, which can meet the requirements of high-power LED packaging and can be used for bonding high-power LED devices in complex bonding environments such as low loops and sustained high temperatures.
2. The bonding wire according to the present invention can further improve the corrosion resistance of the bonding wire by providing a protective layer on the surface of the silver alloy core material.
3. The method for preparing a bonding wire according to the present invention employs processes of atomization powder preparation, mold pressing, vacuum sintering, and extrusion, and introduces graphene with a high melting point to be uniformly distributed in the bonding wire system, thereby producing a bonding wire with excellent performance.
以下、具体的な実施形態を用いて本発明の技術案を明瞭かつ完全に説明する。当業者であれば分かるように、説明する実施例は、本発明の一部の実施例にすぎず、すべての実施例ではなく、本発明を説明するためのものにすぎなく、本発明の範囲を限定するものではない。本発明における実施例に基づいて、当業者が発明能力を用いることなく得たすべての他の実施例も、本発明の保護範囲に属する。実施例において、具体的な条件を明記しないことについて、従来の条件またはメーカーの推奨する条件下で行うことが可能である。調製メーカーが明記されていない試剤または器械について、市販の従来品を使用することが可能である。 The following specific embodiments are used to clearly and completely explain the technical solutions of the present invention. Those skilled in the art will understand that the described examples are only some of the examples of the present invention, not all of the examples, and are intended only to illustrate the present invention and not to limit the scope of the present invention. All other examples obtained by those skilled in the art based on the examples of the present invention without using their inventive abilities also fall within the scope of protection of the present invention. In the examples, where specific conditions are not specified, they can be carried out under conventional conditions or conditions recommended by the manufacturer. For reagents or equipment for which the preparation manufacturer is not specified, conventional commercially available products can be used.
なお、本明細書に使用される「および/または」という用語は、関連対象の関係を表すものであり、3種の関係が存在することを表している。例えば、Aおよび/またはBは、Aだけが存在し、AおよびBの両方が存在し、Bだけが存在するという3種の関係を表す。 Note that the term "and/or" used in this specification represents a relationship between related objects, and indicates that a three-way relationship exists. For example, A and/or B represents a three-way relationship in which only A exists, both A and B exist, and only B exists.
本発明のいくつかの実施形態は、ボンディングワイヤーを提供する。該ボンディングワイヤーは、芯材を含み、芯材は、質量分率で、Cu:5wt%~10wt%、グラフェン:2wt%~7wt%、Sm:0.25wt%~0.5wt%、Zr:1wt%~1.5wt%を含み、残部がAgである。 Some embodiments of the present invention provide a bonding wire. The bonding wire includes a core material containing, by mass fraction, 5 wt% to 10 wt% Cu, 2 wt% to 7 wt% graphene, 0.25 wt% to 0.5 wt% Sm, 1 wt% to 1.5 wt% Zr, and the balance Ag.
本発明によるボンディングワイヤーは、芯材を含み、芯材が銀合金である。芯材において、Zr元素の添加によれば、結晶粒の微細化に寄与し、ボンディングワイヤーの高温安定性を向上させることができる。グラフェンは、ナノ強化相として、ボンディングワイヤーの強度を上げ、積層欠陥および結晶粒界をピンニングし、積層欠陥および結晶粒界の熱運動を効果的に阻害し、ボンディングワイヤーの熱安定性を著しく向上させることができる。Cu元素の添加によれば、ボンディングワイヤーの展延性および強度を上げることができる。Sm元素を加えることにより、Sm元素が結晶粒界で堆積し、結晶粒界に沿う拡散作用を低減し、エレクトロマイグレーション耐性および信頼性を向上させることができる。 The bonding wire according to the present invention includes a core material, which is a silver alloy. The addition of Zr to the core material contributes to the refinement of crystal grains and improves the high-temperature stability of the bonding wire. Graphene, as a nano-reinforcement phase, increases the strength of the bonding wire, pins stacking faults and grain boundaries, effectively inhibits the thermal movement of stacking faults and grain boundaries, and significantly improves the thermal stability of the bonding wire. The addition of Cu increases the ductility and strength of the bonding wire. The addition of Sm accumulates at the grain boundaries, reducing diffusion along the grain boundaries and improving electromigration resistance and reliability.
本発明は、ボンディングワイヤーにZr元素およびグラフェンを添加してその含有量を合理的に制御することにより、ボンディングワイヤーの強度、高温安定性の向上に寄与でき、そして、Cu元素とSm元素との協働により、サイクル温度安定性、強度、エレクトロマイグレーション耐性などの向上に寄与できる。上記のように、各元素の協働によれば、ボンディングワイヤーの基本的性能および応用信頼性を向上させることができる。 By adding Zr and graphene to the bonding wire and rationally controlling their content, the present invention can contribute to improving the strength and high-temperature stability of the bonding wire, and the cooperation of Cu and Sm can contribute to improving cycle temperature stability, strength, electromigration resistance, etc. As described above, the cooperation of each element can improve the basic performance and application reliability of the bonding wire.
本発明によるボンディングワイヤーは、優れた力学的性質、比較的大きい強度および引張破断力を有し、微細加工が可能であり、優れた耐食性、高温耐性およびエレクトロマイグレーション耐性を有し、低いループ、継続高温などの複雑なボンディング環境での大電力LEDデバイスボンディングの要求を満たすことができる。 The bonding wire of the present invention has excellent mechanical properties, relatively high strength and tensile breaking strength, is capable of being finely processed, and has excellent corrosion resistance, high temperature resistance and electromigration resistance, and can meet the requirements for bonding high-power LED devices in complex bonding environments such as low loops and sustained high temperatures.
本発明のいくつかの実施形態において、代表的かつ非限定的なものとして、例えば、芯材において、Cuの質量分率は、5wt%、5.5wt%、6wt%、6.5wt%、7wt%、7.5wt%、8wt%、8.5wt%、9wt%、9.5wt%、10wt%、またはそのうちの任意の2つの値からなる範囲内の値であり、グラフェンの質量分率は、2wt%、2.5wt%、3wt%、3.5wt%、4wt%、4.5wt%、5wt%、5.5wt%、6wt%、6.5wt%、7wt%、またはそのうちの任意の2つの値からなる範囲内の値であり、Smの質量分率は、0.2wt%、0.3wt%、0.4wt%、0.5wt%、またはそのうちの任意の2つの値からなる範囲内の値であり、Zrの質量分率は、1wt%、1.1wt%、1.2wt%、1.3wt%、1.4wt%、1.5wt%、またはそのうちの任意の2つの値からなる範囲内の値である。 In some embodiments of the present invention, as representative and non-limiting examples, the mass fraction of Cu in the core material is 5 wt%, 5.5 wt%, 6 wt%, 6.5 wt%, 7 wt%, 7.5 wt%, 8 wt%, 8.5 wt%, 9 wt%, 9.5 wt%, 10 wt%, or a value within a range consisting of any two values therein, and the mass fraction of graphene is 2 wt%, 2.5 wt%, 3 wt%, 3.5 wt%, 4 wt%, 4.5 wt%, 5 wt%, 6 wt%, 7.5 wt%, 8 wt%, 8.5 wt%, 9 wt%, 9.5 wt%, 10 wt%, or a value within a range consisting of any two values therein. The mass fraction of Sm is 0.2 wt%, 0.3 wt%, 0.4 wt%, 0.5 wt%, or a value within a range consisting of any two of these values; the mass fraction of Zr is 1 wt%, 1.1 wt%, 1.2 wt%, 1.3 wt%, 1.4 wt%, 1.5 wt%, or a value within a range consisting of any two of these values.
本発明のいくつかの実施形態において、芯材は、質量分率で、Cu:6.5wt%~7.5wt%、グラフェン:4.5wt%~5.5wt%、Sm:0.3wt%~0.4wt%、Zr:1.1wt%~1.3wt%を含み、残部がAgである。 In some embodiments of the present invention, the core material contains, by mass fraction, 6.5 wt% to 7.5 wt% Cu, 4.5 wt% to 5.5 wt% graphene, 0.3 wt% to 0.4 wt% Sm, 1.1 wt% to 1.3 wt% Zr, and the remainder Ag.
本発明は、芯材の成分をさらに最適化し、各成分を上記の範囲にすれば、性能がより優れたボンディングワイヤーを得ることができる。 The present invention further optimizes the components of the core material, and by keeping each component within the above range, it is possible to obtain a bonding wire with even better performance.
本発明のいくつかの実施形態において、CuとSmとの質量比は、(19~21):1であり、好ましくは、20:1である。Cu元素とSm元素との協働によれば、ボンディングワイヤーの強度およびサイクル温度安定性の向上に寄与できる。 In some embodiments of the present invention, the mass ratio of Cu to Sm is (19-21):1, preferably 20:1. The cooperation of Cu and Sm elements can contribute to improving the strength and cycle temperature stability of the bonding wire.
本発明のいくつかの実施形態において、芯材は、Cuとグラフェンとの質量分率の合計が12%である。Cuとグラフェンとの協働によれば、ボンディングワイヤーの強度、高温安定性および信頼性の向上に寄与できる。 In some embodiments of the present invention, the core material has a total mass fraction of Cu and graphene of 12%. The combination of Cu and graphene can contribute to improving the strength, high-temperature stability, and reliability of the bonding wire.
本発明のいくつかの実施形態において、グラフェンは、単層グラフェンを含む。 In some embodiments of the present invention, the graphene comprises single-layer graphene.
本発明のいくつかの実施形態において、単層グラフェンの粒径は、0.1~0.5μmである。 In some embodiments of the present invention, the particle size of the single-layer graphene is 0.1 to 0.5 μm.
本発明のいくつかの実施形態において、単層グラフェンの厚さは、1nm未満である。 In some embodiments of the present invention, the thickness of the single-layer graphene is less than 1 nm.
グラフェンの粒径が過大になると、合金の力学的性質の劣化を招き、グラフェンの粒径が過小になると、溶製時の凝集を招き、均一に分布できない。 If the graphene particle size is too large, the mechanical properties of the alloy will deteriorate, and if the graphene particle size is too small, it will aggregate during melting and will not be uniformly distributed.
本発明のいくつかの実施形態において、ボンディングワイヤーは、芯材の表面に設けられた保護層をさらに含む。 In some embodiments of the present invention, the bonding wire further includes a protective layer provided on the surface of the core material.
本発明のいくつかの実施形態において、保護層は、Al2O3、ZrO2およびSiO2のうちの1種または複数種を含む。例えば、保護層は、Al2O3層、ZrO2層またはSiO2層である。 In some embodiments of the present invention, the protective layer comprises one or more of Al 2 O 3 , ZrO 2 and SiO 2. For example, the protective layer is an Al 2 O 3 layer, a ZrO 2 layer or a SiO 2 layer.
本発明による保護層は、絶縁性、耐食性および耐摩耗性を有し、芯材との協働によれば、ボンディングワイヤーの強度をさらに向上させることができる。 The protective layer of the present invention has insulating, corrosion-resistant, and abrasion-resistant properties, and in combination with the core material can further improve the strength of the bonding wire.
本発明のいくつかの実施形態において、ボンディングワイヤーの直径は、15~25μmであり、代表的かつ非限定的なものとして、例えば、15μm、20μm、25μm、またはそのうちの任意の2つの値からなる範囲内の値である。 In some embodiments of the present invention, the diameter of the bonding wire is 15-25 μm, typically and non-limitingly, for example, 15 μm, 20 μm, 25 μm, or a range consisting of any two values therein.
本発明のいくつかの実施形態において、保護層の厚さは、0.3~2μmであり、代表的かつ非限定的なものとして、例えば、0.3μm、0.5μm、1μm、1.5μm、2μm、またはそのうちの任意の2つの値からなる範囲内の値である。 In some embodiments of the present invention, the thickness of the protective layer is 0.3 to 2 μm, and representative, but non-limiting examples include 0.3 μm, 0.5 μm, 1 μm, 1.5 μm, 2 μm, or a range consisting of any two of these values.
本発明のいくつかの実施形態において、保護層の厚さとボンディングワイヤーの直径との比は、(0.02~0.08):1である。 In some embodiments of the present invention, the ratio of the thickness of the protective layer to the diameter of the bonding wire is (0.02-0.08):1.
本発明のいくつかの実施形態において、ボンディングワイヤーの引張破断力は、5~6gであり、好ましくは、5.5~6gである。 In some embodiments of the present invention, the tensile break strength of the bonding wire is 5 to 6 g, preferably 5.5 to 6 g.
本発明のいくつかの実施形態において、ボンディングワイヤーの伸び率は、8%~9%であり、好ましくは、8.5%~9%である。 In some embodiments of the present invention, the elongation of the bonding wire is 8% to 9%, preferably 8.5% to 9%.
本発明のいくつかの実施形態において、ボンディングワイヤーの最小ループ高さは、80μmであり、好ましくは、70μm未満である。 In some embodiments of the present invention, the minimum loop height of the bonding wire is 80 μm, preferably less than 70 μm.
本発明のいくつかの実施形態は、上記のボンディングワイヤーの調製方法をさらに提供する。該調製方法は、下記のステップを含む。 Some embodiments of the present invention further provide a method for preparing the above-mentioned bonding wire. The preparation method includes the following steps:
ステップS1:Ag/Cu/Sm中間合金に対して真空ガスアトマイズを行って、中間合金粉末を得る。 Step S1: Vacuum gas atomization is performed on the Ag/Cu/Sm intermediate alloy to obtain intermediate alloy powder.
ステップS2:中間合金粉末と、Zr粉末と、グラフェン粉末とを混合したあと、順にモールドプレス、真空焼結、押出および引抜を行って、線材を得る。 Step S2: After mixing the intermediate alloy powder, Zr powder, and graphene powder, the mixture is mold pressed, vacuum sintered, extruded, and drawn in order to obtain a wire.
本発明によるボンディングワイヤーの調製方法は、アトマイズによる粉末調製、モールドプレス、真空焼結および押出のプロセスを採用し、銀合金系に融点の高いグラフェンを導入し、銀合金に均一に分布させ、グラフェンの大きい強度、高い熱伝導性、超高い高温安定性の特性を利用して、ボンディングワイヤーの強度、高温安定性およびエレクトロマイグレーション耐性を向上させることができる。 The bonding wire preparation method of the present invention employs the processes of atomization powder preparation, mold pressing, vacuum sintering, and extrusion to introduce graphene, which has a high melting point, into a silver alloy system and distribute it uniformly throughout the silver alloy. Utilizing the properties of graphene, including high strength, high thermal conductivity, and ultra-high temperature stability, the strength, high temperature stability, and electromigration resistance of the bonding wire can be improved.
本発明のいくつかの実施形態において、ステップS1における、Ag/Cu/Sm中間合金の調製方法は、下記のことを含む。 In some embodiments of the present invention, the method for preparing an Ag/Cu/Sm intermediate alloy in step S1 includes the following:
Ag原料と、Cu原料と、Sm原料とを配合比率に従って秤量して真空炉内の坩堝に入れ、炉ドアを閉じて3×10-2Paまで真空引きし、アルゴンガスを0.1~0.3Paまで充填し、600~800℃まで昇温するとき、2×10-2Paまで再度真空引きし、そしてアルゴンガスを0.1~0.3Paまで充填し、1150~1200℃まで昇温して20~30min精錬し、その間にマグネチックスターラーバーを用いて一方向に沿って撹拌し、炉冷後、Ag/Cu/Sm中間合金を得る。好ましくは、Ag原料、Cu原料およびSm原料のそれぞれの純度は、99.99%超である。坩堝は、高純度黒鉛坩堝を含む。 The Ag, Cu, and Sm raw materials are weighed according to the blending ratio and placed in a crucible in a vacuum furnace. The furnace door is closed, the furnace is evacuated to 3×10 −2 Pa, and argon gas is added to the furnace until the pressure reaches 0.1-0.3 Pa. The temperature is raised to 600-800°C, and the furnace is again evacuated to 2×10 −2 Pa. Argon gas is then added to the furnace until the pressure reaches 0.1-0.3 Pa. The temperature is raised to 1150-1200°C and refined for 20-30 minutes, during which time the material is stirred in one direction using a magnetic stir bar. After cooling, an Ag/Cu/Sm intermediate alloy is obtained. Preferably, the purity of each of the Ag, Cu, and Sm raw materials is greater than 99.99%. The crucible includes a high-purity graphite crucible.
本発明のいくつかの実施形態において、ステップS1における、真空ガスアトマイズの圧力は、10~12MPaである。 In some embodiments of the present invention, the vacuum gas atomization pressure in step S1 is 10 to 12 MPa.
本発明のいくつかの実施形態において、ステップS1における、真空ガスアトマイズ過程において、金属溶湯の冷却速度は、100~105℃/sである。 In some embodiments of the present invention, the cooling rate of the molten metal during the vacuum gas atomization process in step S1 is 100 to 105°C/s.
本発明のいくつかの実施形態において、ステップS1における、中間合金粉末の粒径D50は、35~50μmである。 In some embodiments of the present invention, the particle size D50 of the intermediate alloy powder in step S1 is 35 to 50 μm.
本発明のいくつかの実施形態における、ステップS2において、混合は、中間合金粉末と、Zr粉末と、グラフェン粉末とを配合関係に従って秤量してボールミリングを行うことを含む。好ましくは、ボールミリングの回転速度は、300~500r/minである。ボールミリングの時間は、5~7hである。ボールミリングの、ボールと材料との体積比は、3:1である。好ましくは、Zr粉末は、純度が99.9%以上であり、粒径が35~50μmである。 In some embodiments of the present invention, in step S2, mixing includes weighing the intermediate alloy powder, Zr powder, and graphene powder according to a formulation and ball milling them. Preferably, the rotation speed of the ball mill is 300 to 500 r/min. The ball milling time is 5 to 7 hours. The volume ratio of balls to materials in the ball milling is 3:1. Preferably, the Zr powder has a purity of 99.9% or more and a particle size of 35 to 50 μm.
本発明のいくつかの実施形態において、ステップS2における、モールドプレスの圧力は、150~200MPaである。好ましくは、モールドプレスは、混合後の混合材料をφ30~50mmのサイズの金型で仮プレス成形を行うことを含む。 In some embodiments of the present invention, the mold pressing pressure in step S2 is 150 to 200 MPa. Preferably, the mold pressing includes pre-press molding the mixed material using a mold with a diameter of 30 to 50 mm.
本発明のいくつかの実施形態において、ステップS2における、真空焼結は、780~800℃で3~5h焼結することを含む。好ましくは、真空焼結過程の真空度は、2×10-2Paである。 In some embodiments of the present invention, the vacuum sintering in step S2 includes sintering at 780-800° C. for 3-5 hours. Preferably, the vacuum degree in the vacuum sintering process is 2×10 −2 Pa.
本発明のいくつかの実施形態において、ステップS2における、押出の温度が750~780℃であり、押出の速度が4~7mm/sである。好ましくは、押出によりφ12~15mmのサイズの棒材を得る。 In some embodiments of the present invention, the extrusion temperature in step S2 is 750 to 780°C, and the extrusion speed is 4 to 7 mm/s. Preferably, the extrusion produces a rod having a diameter of 12 to 15 mm.
本発明のいくつかの実施形態において、引抜が少なくとも2回の伸線処理を含み、伸線処理するたびに熱処理を行って次の伸線処理を行う。好ましくは、引抜は、第1伸線処理、熱処理および第2伸線処理を順に行うことを含む。 In some embodiments of the present invention, the drawing includes at least two drawing processes, with a heat treatment being performed after each drawing process before the next drawing process. Preferably, the drawing includes a first drawing process, a heat treatment, and a second drawing process, in sequence.
本発明のいくつかの実施形態における、ステップS2において、押出により得た棒材に対して第1伸線処理を行ってφ0.6~1.0mmのサイズの線材を得る。線材の直径が6mm超である場合、線材の変形率が12%~15%である、線材の直径が6mm未満である場合、変形率が8%~10%にする。 In some embodiments of the present invention, in step S2, the extruded rod is subjected to a first wire drawing process to obtain a wire having a diameter of 0.6 to 1.0 mm. If the diameter of the wire exceeds 6 mm, the deformation rate of the wire is 12% to 15%, and if the diameter of the wire is less than 6 mm, the deformation rate is 8% to 10%.
本発明のいくつかの実施形態において、ステップS2における、熱処理は、第1伸線処理後の線材を400~450℃で3~5h熱処理する。好ましくは、熱処理は、昇温速度が2~3.5℃/sであり、熱処理の真空度が10-2Pa超である。 In some embodiments of the present invention, the heat treatment in step S2 involves heat treating the wire rod after the first wiredrawing at 400 to 450° C. for 3 to 5 hours. Preferably, the heat treatment is performed at a temperature rise rate of 2 to 3.5° C./s and at a vacuum degree of more than 10 −2 Pa.
本発明のいくつかの実施形態において、ステップS2における、第2伸線処理は、熱処理後の線材に対して複数パスの絞り引抜を行ってφ0.07~0.1mmのサイズの線材を得ることを含む。線材の直径が0.5mm超である場合、変形率が8%~11%であり、伸線速度が7~10m/sにする。線材の直径が0.5mm未満である場合、変形率が7%~10%であり、伸線速度が3~5m/sである。 In some embodiments of the present invention, the second wiredrawing process in step S2 involves performing multiple passes of drawing on the heat-treated wire to obtain a wire with a diameter of 0.07 to 0.1 mm. If the wire diameter is greater than 0.5 mm, the deformation rate is 8% to 11%, and the wiredrawing speed is 7 to 10 m/s. If the wire diameter is less than 0.5 mm, the deformation rate is 7% to 10%, and the wiredrawing speed is 3 to 5 m/s.
本発明のいくつかの実施形態において、ボンディングワイヤーの調製方法は、芯材の表面において気相成長を行って保護層を得ることを含む。 In some embodiments of the present invention, the method for preparing a bonding wire includes vapor deposition on the surface of a core material to obtain a protective layer.
本発明のいくつかの実施形態において、保護層の調製方法は、下記のステップを含む。 In some embodiments of the present invention, the method for preparing a protective layer comprises the following steps:
第2伸線処理後の線材に対して、連続真空成膜機器を利用し、高純度のAlまたはSiまたはTiをターゲット材料とし、高純度のAr2およびO2をスパッタガスおよび反応ガスとし、マグネトロンスパッタリング真空成膜技術を採用し、表面に均一にスパッタリングして1~10μmの保護層を形成する。 After the second wire drawing process, the wire is subjected to continuous vacuum deposition using high-purity Al, Si, or Ti as the target material, and high-purity Ar2 and O2 as the sputtering gas and reactive gas. Magnetron sputtering vacuum deposition technology is then used to uniformly sputter the surface of the wire to form a protective layer of 1 to 10 μm.
本発明のいくつかの実施形態において、気相成長後、伸線処理をさらに含む。好ましくは、気相成長後の線材に対して伸線処理を行って直径15~25μmのボンディングワイヤーを得る。伸線処理は、引抜速度が2~4m/sであり、変形率が6%~8%である。 In some embodiments of the present invention, the method further includes a wire drawing process after vapor growth. Preferably, the vapor grown wire is subjected to a wire drawing process to obtain a bonding wire having a diameter of 15 to 25 μm. The wire drawing process is performed at a drawing speed of 2 to 4 m/s and a deformation ratio of 6% to 8%.
本発明のいくつかの実施形態は、LEDデバイスをさらに提供する。該LEDデバイスは、上記のボンディングワイヤーまたは上記のボンディングワイヤーの調製方法により調製されたボンディングワイヤーを含む。 Some embodiments of the present invention further provide an LED device. The LED device includes the above-described bonding wire or a bonding wire prepared by the above-described method for preparing a bonding wire.
本発明によるボンディングワイヤーは、大電力LEDパッケージングの要求を満たすことができ、低いループ、継続高温などの複雑なボンディング環境での大電力LEDデバイスのボンディングに使用することができる。 The bonding wire of the present invention can meet the requirements of high-power LED packaging and can be used to bond high-power LED devices in complex bonding environments such as low loops and sustained high temperatures.
<実施例1>
本実施例は、ボンディングワイヤーの調製方法を提供した。調製できたボンディングワイヤーの芯材の成分および含有量(質量分率)は、表1に示されている。
Example 1
This example provides a method for preparing a bonding wire. The components and contents (mass fractions) of the core material of the prepared bonding wire are shown in Table 1.
具体的には、上記のボンディングワイヤーの調製方法は、下記のステップを含む。 Specifically, the above-mentioned bonding wire preparation method includes the following steps:
ステップS1:純度が99.99%超のAg、CuおよびSm原料を秤量し、配合関係に従って、秤量できた原料を真空炉内の高純度黒鉛坩堝に入れ、炉ドアを閉じて3×10-2Paまで真空引きし、アルゴンガスを0.1~0.3Paまで充填し、600~800℃まで昇温するとき、2×10-2Paまで再度真空引きし、そしてアルゴンガスを0.1~0.3Paまで充填し、1150~1200℃まで昇温して20~30min精錬し、その間にマグネチックスターラーバーを用いて一方向に沿って撹拌し、炉冷し、Ag/Cu/Sm中間合金を得た。 Step S1: Ag, Cu and Sm raw materials with a purity of over 99.99% are weighed out, and the weighed raw materials are placed in a high-purity graphite crucible in a vacuum furnace according to the formulation. The furnace door is closed and the furnace is evacuated to 3×10 −2 Pa, and argon gas is charged to 0.1-0.3 Pa. The temperature is raised to 600-800°C, and the furnace is evacuated again to 2×10 −2 Pa. Argon gas is charged to 0.1-0.3 Pa. The temperature is raised to 1150-1200°C and refined for 20-30 minutes, during which time the mixture is stirred in one direction using a magnetic stirrer bar, and the furnace is cooled to obtain an Ag/Cu/Sm intermediate alloy.
ステップS2:Ag/Cu/Sm中間合金に対して真空ガスアトマイズを行って、粒径D50が35~50μmである中間合金粉末を得て、アトマイズガス圧力が10~12MPaであり、金属溶湯の冷却速度が100~105℃/sであった。 Step S2: Vacuum gas atomization was performed on the Ag/Cu/Sm intermediate alloy to obtain intermediate alloy powder with a particle size D50 of 35 to 50 μm. The atomization gas pressure was 10 to 12 MPa, and the cooling rate of the molten metal was 100 to 105°C/s.
ステップS3:配合関係に従って、秤量できた中間合金粉末と、Zr粉体(純度:99.9%、粒径:35~50μm)と、単層グラフェン粉末(粒径D50:0.1~0.5μm、厚さ:1nm未満)とに対してボールミリングを行って、混合材料を得て、ボールと材料との体積比が3:1であり、回転速度が300~500r/minであり、ボールミリング時間が5~7hであった。 Step S3: According to the formulation, the weighed intermediate alloy powder, Zr powder (purity: 99.9%, particle size: 35-50 μm), and single-layer graphene powder (particle size D50: 0.1-0.5 μm, thickness: less than 1 nm) were ball milled to obtain a mixed material. The volume ratio of balls to material was 3:1, the rotation speed was 300-500 r/min, and the ball milling time was 5-7 hours.
ステップS4:混合材料をφ30~50mmの金型に150~200MPaの圧力でプレス成形を行い、そして2×10-2Paの真空度で780~800℃の温度で3~5h焼結した。 Step S4: The mixed material was press-molded into a mold having a diameter of 30 to 50 mm at a pressure of 150 to 200 MPa, and then sintered at a temperature of 780 to 800° C. under a vacuum of 2×10 −2 Pa for 3 to 5 hours.
ステップS5:焼結後、押出を行って、φ12~15mmのサイズの棒材を得て、押出の温度が750~780℃であり、押出の速度が4~7mm/sであった。 Step S5: After sintering, extrusion was performed to obtain rods with a diameter of 12 to 15 mm. The extrusion temperature was 750 to 780°C, and the extrusion speed was 4 to 7 mm/s.
ステップS6:φ12~15mmのサイズの棒材を伸線機によりφ0.6~1.0mmのサイズの線材にし、線材の直径が6mm超である場合、線材の変形率が12%~15%であり、6mm未満である場合、変形率が8%~10%である。 Step S6: The rod material with a diameter of 12 to 15 mm is drawn into a wire material with a diameter of 0.6 to 1.0 mm using a wire drawing machine. If the diameter of the wire material is greater than 6 mm, the deformation rate of the wire material is 12% to 15%, and if the diameter is less than 6 mm, the deformation rate is 8% to 10%.
ステップS7:φ0.6~1.0mmのサイズの線材を真空焼鈍炉に入れ、10-2Pa超の真空度で、2~3.5℃/sの速度で400~450℃まで昇温し、3~5h熱処理した。 Step S7: A wire rod having a diameter of 0.6 to 1.0 mm was placed in a vacuum annealing furnace, heated to 400 to 450° C. at a rate of 2 to 3.5° C./s under a vacuum of more than 10 −2 Pa, and heat-treated for 3 to 5 hours.
ステップS8:熱処理後の線材に対してマルチ伸線機を利用して複数パスの絞り引抜を行ってφ0.07~0.1mmサイズの線材にし、線材の直径が0.5mm超である場合、変形率が8%~11%であり、伸線速度が7~10m/sであり、線材の直径が0.5mm未満である場合、変形率が7%~10%であり、伸線速度が3~5m/sである。 Step S8: The heat-treated wire is subjected to multiple passes of drawing using a multi-wire drawing machine to produce a wire with a diameter of 0.07 to 0.1 mm. If the wire diameter is greater than 0.5 mm, the deformation rate is 8% to 11% and the wire drawing speed is 7 to 10 m/s. If the wire diameter is less than 0.5 mm, the deformation rate is 7% to 10% and the wire drawing speed is 3 to 5 m/s.
ステップS9:φ0.07~0.1mmのサイズの線材に対して、連続真空成膜設備を利用し、Siをターゲット材料とし、P型単結晶Siを採用し、高純度のAr2およびO2をスパッタガスおよび反応ガスとし、マグネトロンスパッタリング真空成膜技術を採用し、表面に均一にスパッタリングして厚さ1~10μmのSiO2保護層を形成した。 Step S9: For wires with a diameter of 0.07 to 0.1 mm, a continuous vacuum deposition facility is used, Si is used as the target material, P-type single crystal Si is used, and high-purity Ar2 and O2 are used as the sputtering gas and reactive gas. Magnetron sputtering vacuum deposition technology is used to uniformly sputter the surface to form a 1 to 10 μm thick SiO2 protective layer.
ステップS10:マグネトロンスパッタリング後の線材を伸線機により直径15μmのものに引抜し、引抜速度が2~4m/sであり、変形率が6%~8%であり、そして、超音波洗浄により30min超の洗浄を行い、窒素ガスを吹き付けて乾燥させ、リールに巻いて包装して、ボンディングワイヤーを得た。 Step S10: After magnetron sputtering, the wire was drawn using a wire drawing machine to a diameter of 15 μm. The drawing speed was 2-4 m/s and the deformation rate was 6-8%. The wire was then ultrasonically cleaned for over 30 minutes, dried by spraying with nitrogen gas, and wound on a reel and packaged to obtain bonding wire.
<比較例1>
本比較例は、ボンディングワイヤーの調製方法を提供した。調製できたボンディングワイヤーの芯材の成分および含有量(質量分率)は、表2に示されている。
<Comparative Example 1>
This comparative example provided a method for preparing a bonding wire. The components and contents (mass fractions) of the core material of the prepared bonding wire are shown in Table 2.
上記のボンディングワイヤーの調製方法は、実施例1を参照する。 For the method of preparing the above bonding wire, refer to Example 1.
<試験例1>
実施例1および比較例1のそれぞれによる、直径15μmのボンディングワイヤーに対して力学的性質試験を行い、その結果が表3に示されている。
<Test Example 1>
The bonding wires of Example 1 and Comparative Example 1, each having a diameter of 15 μm, were subjected to mechanical property tests, and the results are shown in Table 3.
引張破断力および伸び率の試験は、IPC-9702標準を参照した。 Tensile breaking strength and elongation tests were performed in accordance with the IPC-9702 standard.
実施例1および比較例1のそれぞれによるボンディングワイヤーをメモリのAlパッドに使用してテストを行い、その結果が表3に示されている。 Tests were conducted using bonding wires from Example 1 and Comparative Example 1 on the Al pads of the memory, and the results are shown in Table 3.
HTST(高温保存試験):試験条件は150℃であり、標準JESD22-A103-Aを参照した。 HTST (High Temperature Storage Test): Test conditions were 150°C, and standard JESD22-A103-A was referenced.
TCT(温度サイクル老化試験):試験条件は-55~125℃であり、標準JESD22-A104-Aを参照した。 TCT (Temperature Cycle Aging Test): Test conditions were -55 to 125°C, and standard JESD22-A104-A was referenced.
表3から分かるように、比較例1に対して、本発明によるボンディングワイヤーは、引張破断力および伸び率がより大きく、最小ループ高さが比較的小さく、ボンディングの信頼性がより優れていた。 As can be seen from Table 3, compared to Comparative Example 1, the bonding wire of the present invention had a higher tensile breaking strength and elongation, a relatively small minimum loop height, and better bonding reliability.
上記の各実施例は、本発明の技術案を説明するためのものにすぎず、それを限定するものではない。上記の各実施例を参照しながら本発明を詳細に説明したが、当業者は、上記の各実施例に記載された技術案を変更してもよく、その中の一部またはすべての技術的特徴に対して均等置換を行ってもよい。これらの変更または置換は、該当する技術案の本質を本発明の各実施例の技術案の範囲から逸脱させていない。 The above embodiments are merely intended to illustrate the technical solutions of the present invention and are not intended to limit the same. Although the present invention has been described in detail with reference to the above embodiments, those skilled in the art may modify the technical solutions described in the above embodiments and make equivalent substitutions for some or all of the technical features therein. These modifications or substitutions do not deviate from the essence of the relevant technical solutions and the scope of the technical solutions of the embodiments of the present invention.
Claims (10)
前記芯材は、質量分率で、Cu:5wt%~10wt%、グラフェン:2wt%~7wt%、Sm:0.25wt%~0.5wt%、Zr:1wt%~1.5wt%を含み、残部がAgであることを特徴とするボンディングワイヤー。 Including core material,
The core material contains, by mass fraction, Cu: 5 wt% to 10 wt%, graphene: 2 wt% to 7 wt%, Sm: 0.25 wt% to 0.5 wt%, Zr: 1 wt% to 1.5 wt%, and the balance is Ag. Bonding wire.
(2)前記単層グラフェンの粒径は、0.1~0.5μmであること、
および(3)前記単層グラフェンの厚さは、1nm未満であること、
のうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1に記載のボンディングワイヤー。 (1) The graphene includes a single-layer graphene;
(2) the particle size of the single-layer graphene is 0.1 to 0.5 μm;
and (3) the thickness of the single layer graphene is less than 1 nm;
2. The bonding wire according to claim 1, comprising at least one of:
または、前記芯材の表面に設けられた保護層をさらに含み、前記保護層は、Al2O3、ZrO2およびSiO2のうちの1種または複数種を含むことを特徴とする請求項1に記載のボンディングワイヤー。 Further comprising a protective layer provided on the surface of the core material,
Alternatively, the bonding wire according to claim 1 further comprises a protective layer provided on the surface of the core material, the protective layer comprising one or more of Al 2 O 3 , ZrO 2 and SiO 2 .
(2)前記保護層の厚さは、0.3~2μmであること、
および(3)前記保護層の厚さと前記直径との比は、(0.02~0.08):1であること、
のうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項4に記載のボンディングワイヤー。 (1) The diameter is 15 to 25 μm.
(2) The thickness of the protective layer is 0.3 to 2 μm.
and (3) the ratio of the thickness of the protective layer to the diameter is (0.02-0.08):1;
5. The bonding wire according to claim 4, comprising at least one of:
Ag/Cu/Sm中間合金に対して真空ガスアトマイズを行って、中間合金粉末を得るステップS1と、
前記中間合金粉末と、Zr粉末と、グラフェン粉末とを混合したあと、順にモールドプレス、真空焼結、押出および引抜を行って、線材を得るステップS2と、を含むことを特徴とするボンディングワイヤーの調製方法。 A method for preparing a bonding wire according to any one of claims 1 to 5, comprising:
Step S1: subjecting the Ag/Cu/Sm intermediate alloy to vacuum gas atomization to obtain intermediate alloy powder;
and step S2 of mixing the intermediate alloy powder, Zr powder, and graphene powder, and then performing mold pressing, vacuum sintering, extrusion, and drawing in that order to obtain a wire.
前記真空ガスアトマイズの圧力は、10~12MPaである、
および/または、前記中間合金粉末の粒径D50は、35~50μmであることを特徴とする請求項6に記載のボンディングワイヤーの調製方法。 In step S1,
The pressure of the vacuum gas atomization is 10 to 12 MPa.
And/or, the particle size D50 of the intermediate alloy powder is 35 to 50 μm, characterized in that the method for preparing a bonding wire according to claim 6.
(1)前記モールドプレスの圧力は、150~200MPaであること、
(2)前記真空焼結は、780~800℃で3~5h焼結することを含むこと、
および(3)前記押出の温度が750~780℃であり、前記押出の速度が4~7mm/sであること、
のうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項6に記載のボンディングワイヤーの調製方法。 In step S2,
(1) The pressure of the mold press is 150 to 200 MPa;
(2) The vacuum sintering includes sintering at 780 to 800°C for 3 to 5 hours;
and (3) the temperature of the extrusion is 750 to 780°C and the speed of the extrusion is 4 to 7 mm/s;
7. The method for preparing a bonding wire according to claim 6, further comprising at least one of:
または、前記線材の表面において気相成長を行って保護層を得て、前記気相成長後、伸線処理を行うステップをさらに含むことを特徴とする請求項6に記載のボンディングワイヤーの調製方法。 Further comprising a step of performing vapor deposition on the surface of the wire to obtain a protective layer.
Alternatively, the method for preparing a bonding wire according to claim 6 further comprises a step of performing vapor deposition on the surface of the wire to obtain a protective layer, and performing a wire drawing process after the vapor deposition.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311675157.XA CN117712071A (en) | 2023-12-07 | 2023-12-07 | Bonding wire, preparation method thereof and LED device |
| CN202311675157.X | 2023-12-07 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2025092437A JP2025092437A (en) | 2025-06-19 |
| JP7774697B2 true JP7774697B2 (en) | 2025-11-21 |
Family
ID=90161654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2024204383A Active JP7774697B2 (en) | 2023-12-07 | 2024-11-25 | Bonding wire, its preparation method and LED device |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7774697B2 (en) |
| CN (1) | CN117712071A (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014073555A1 (en) | 2012-11-07 | 2014-05-15 | タツタ電線株式会社 | Bonding wire |
| JP2014179412A (en) | 2013-03-14 | 2014-09-25 | Tatsuta Electric Wire & Cable Co Ltd | Bonding wire |
| WO2017154453A1 (en) | 2016-03-11 | 2017-09-14 | タツタ電線株式会社 | Bonding wire |
| WO2021100583A1 (en) | 2019-11-22 | 2021-05-27 | 日鉄ケミカル&マテリアル株式会社 | Ag ALLOY BONDING WIRE FOR SEMICONDUCTOR DEVICE |
| WO2021205931A1 (en) | 2020-04-07 | 2021-10-14 | 日鉄マイクロメタル株式会社 | Ag alloy bonding wire for semiconductor device, and semiconductor device |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SG190479A1 (en) * | 2011-12-01 | 2013-06-28 | Heraeus Materials Tech Gmbh | Secondary alloyed 1n copper wire for bonding in microelectronics device |
| CN106276778B (en) * | 2015-05-21 | 2018-08-14 | 清华大学 | A kind of preparation method and conducting element of metal nanowire film |
| CN109182827B (en) * | 2018-09-19 | 2019-10-29 | 河南大仑电子科技有限公司 | Chip LED encapsulation alloy bonding line and its manufacturing method |
| CN111349810B (en) * | 2018-12-24 | 2022-01-07 | 有研工程技术研究院有限公司 | Graphene/copper composite wire and preparation method thereof |
| JP7142761B1 (en) * | 2021-12-13 | 2022-09-27 | タツタ電線株式会社 | Bonding wire and semiconductor device |
-
2023
- 2023-12-07 CN CN202311675157.XA patent/CN117712071A/en active Pending
-
2024
- 2024-11-25 JP JP2024204383A patent/JP7774697B2/en active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014073555A1 (en) | 2012-11-07 | 2014-05-15 | タツタ電線株式会社 | Bonding wire |
| JP2014096403A (en) | 2012-11-07 | 2014-05-22 | Tatsuta Electric Wire & Cable Co Ltd | Bonding wire |
| JP2014179412A (en) | 2013-03-14 | 2014-09-25 | Tatsuta Electric Wire & Cable Co Ltd | Bonding wire |
| WO2017154453A1 (en) | 2016-03-11 | 2017-09-14 | タツタ電線株式会社 | Bonding wire |
| WO2021100583A1 (en) | 2019-11-22 | 2021-05-27 | 日鉄ケミカル&マテリアル株式会社 | Ag ALLOY BONDING WIRE FOR SEMICONDUCTOR DEVICE |
| WO2021205931A1 (en) | 2020-04-07 | 2021-10-14 | 日鉄マイクロメタル株式会社 | Ag alloy bonding wire for semiconductor device, and semiconductor device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117712071A (en) | 2024-03-15 |
| JP2025092437A (en) | 2025-06-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6181767B2 (en) | Aluminum alloy wire for bonding applications | |
| JP2014073529A (en) | Alloy wire | |
| CN105463237B (en) | A kind of Kufil bonding wire and preparation method thereof | |
| JP7585384B2 (en) | Graphene metal composite material, target and electromagnetic wave prevention package parts | |
| JP7774697B2 (en) | Bonding wire, its preparation method and LED device | |
| CN114686719B (en) | High-strength gold wire material and preparation method thereof | |
| JP2012001780A (en) | Copper alloy material for electric/electronic component, and method of manufacturing the same | |
| JP7774698B2 (en) | Silver alloy bonding wire, its preparation method and use | |
| JP3900733B2 (en) | Manufacturing method of high strength and high conductivity copper alloy material | |
| JP3772319B2 (en) | Copper alloy for lead frame and manufacturing method thereof | |
| JP4360832B2 (en) | Copper alloy | |
| CN116287846B (en) | High-strength high-conductivity copper-silver alloy and preparation method thereof | |
| CN116179893B (en) | High-heat-conductivity composite material and preparation method and application thereof | |
| CN1555065A (en) | High-strength and high-conductivity copper-based composite material and preparation method thereof | |
| CN114990376A (en) | Ternary high-strength high-conductivity copper alloy and preparation method thereof | |
| CN115341118A (en) | High-reliability copper bonding wire for electronic packaging and preparation method thereof | |
| JP3755272B2 (en) | Manufacturing method of high strength and high conductivity copper alloy | |
| CN118712162B (en) | High-platinum-content alloy bonding wire and preparation method and application thereof | |
| JPH10152736A (en) | Copper alloy material and method of manufacturing the same | |
| CN112359245A (en) | Nanocluster reinforced copper-based composite material and preparation method thereof | |
| CN114107725B (en) | Heat-resistant anti-oxidation silver alloy material and preparation method and application thereof | |
| JPH10298679A (en) | High strength and high conductivity copper alloy | |
| CN118676096B (en) | Gold alloy bonding wire and preparation method thereof | |
| JPS58147140A (en) | Lead wire of semiconductor device | |
| JPS60245750A (en) | Copper alloy for lead material of semiconductor apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20241125 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20251030 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20251111 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7774697 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |