JPH0480982B2 - - Google Patents
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- JPH0480982B2 JPH0480982B2 JP27861084A JP27861084A JPH0480982B2 JP H0480982 B2 JPH0480982 B2 JP H0480982B2 JP 27861084 A JP27861084 A JP 27861084A JP 27861084 A JP27861084 A JP 27861084A JP H0480982 B2 JPH0480982 B2 JP H0480982B2
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Description
技術分野
各種ワイヤ、音響装置や半導体装置等の電気的
装置のリード線やボンデイングワイヤ等に使用す
るための直径が10〜300μm程度のアルミニウム合
金製の極細線(以下アルミニウム極細線と総称す
る)の製造方法に関する。
従来技術
例えば半導体装置に使用されるボンデイングワ
イヤは、通常は直径が10〜60μm程度の非常に細
い極細線である。導電性および耐蝕性の点からボ
ンデイングワイヤとして金線が使用されてきた
が、近年は前述の性質に加えて低価格なことから
アルミニウム線を使用するようになつてきた。今
までに提案されているアルミニウム極細線は、
0.5〜2重量%のSiを含有せるAl合金、1〜4重
量%のCuを含有せるAl合金、0.5〜2重量%の
Mgを含有せるAl合金、またはこれらの合金に0.4
重量%程度のMn,Cr等を添加せる合金等を材料
とするものである。
このように直径が10〜60μm程度のアルミニウ
ム極細線は従来一般的には次のようにして製造さ
れている。即ち、材料のAl合金から直径50mm程
度のワイヤバーを鋳造し、溶体化処理する。この
ワイヤバーをロール加工して荒引線を形成し、こ
れを伸線加工して所定線径のアルミニウム極細線
を形成するのであるが、伸線加工により伸び特性
が次第に低下するので、この伸線加工の中間段階
で適宜に焼鈍処理を施しつつ伸線加工し、これに
より所定線径のアルミニウム極細線を製造してい
る。
ところで、アルミニウム極細線を例えばボンデ
イングワイヤとして使用する場合、その引張強度
並びに伸び特性が半導体装置の信頼性および生産
性に大きな影響を与える。即ち、引張強度が小さ
過ぎると配線作業において切断し易くなり、また
半導体の使用時に発生するジユール熱により軟化
し変形してタブシヨートを生じる危険性が高くな
る。伸び特性が小さ過ぎると超音波接合による半
導体チツプと外部配線との接合力が小さくなり、
また好ましいループ形状を得難くなつて高速度高
密度配線を困難にする。従つて引張強度並びに伸
び特性は充分に大きいことが要求される。
しかしながら、前述した従来方法で製造する場
合は、伸線加工による加工度を大きくして線材の
引張強度を高めると尚のこと伸び特性の著しい低
下をきたすので、伸び特性を高めるために伸線加
工の中間段階で適宜に焼鈍処理を実施せざるを得
ない。一方、この焼鈍処理を実施すれば伸び特性
を高め得ても引張強度の低下は避けられない。即
ち焼鈍処理は、製造するアルミニウム極細線に要
求される引張強度および伸び特性に対して相反す
る効果を与えるのである。このために、アルミニ
ウム極細線を製造するのに中間焼鈍処理が不可欠
とされる従来技術では、引張強度と伸び特性のと
もに優れた極細線を得ることができず、従つて最
終焼鈍により伸び特性との兼ね合いから或る程度
妥協した引張強度で満足せざるを得なかつた。
本出願人は左記に伸び特性を犠牲にすることな
く強度に優れたアルミニウム極細線を製造するた
めに、アルミニウム極細線の製造方法(特開昭60
−238079号参照)を出願した。この製造方法は、
AlまたはAl合金溶湯を一方向性凝固鋳造して柱
状晶組織からなる鋳造体を鋳造し、該鋳造体を溶
体化処理した後、中間段階で焼鈍処理を施すこと
なく最終線径の線材にまで塑性加工することを特
徴としたものである。即ち、一方向に指向した柱
状晶組織のAl系材料を使用することで最終線径
の線材まで焼鈍処理を施すことなく塑性加工を可
能にし、これによる中間段階での焼鈍処理の省略
により伸び特性に対する引張強度の全体的な低下
を回避して、強度に優れたアルミニウム極細線を
製造可能としたのである。
本出願人は上述したアルミニウム極細線の製造
方法の研究を進めた結果、適当量のCuをAlに添
加した組成の一方向に指向せる柱状晶組織のAl
合金材から製造した極細線が、焼鈍による引張強
度の低下がそれ程大きくない約400℃以下の或る
温度での焼鈍処理によつて、伸び特性がピーク状
に著しく増大する特性を発現することを見出し、
これに基づいて、このような伸びの特性を発現す
るアルミニウム合金材を使用し、それに適した温
度で最終的な焼鈍処理を実施することで引張強度
に優れるのみならず、更に伸び特性に著しく優れ
たアルミニウム極細線の製造を実現できることを
見出したのである。
発明の目的
本発明の目的は上述の知見に基づき、高い引張
強度に加えて更に伸び特性に優れたアルミニウム
極細線を製造可能とする方法を提供することであ
る。
発明の構成
一方向に指向せる柱状晶組織からなるAl−Cu
基合金材を溶体化処理した後、塑性加工の中間段
階で焼鈍処理を施すことなく最終線径の線材にま
で塑性加工し、然る後170℃〜400℃の温度範囲で
焼鈍処理することを特徴とする。
作 用
本発明において使用するAl−Mg基合金とは、
Cuを0.5〜5.5重量%含有するAl合金をいう。この
合金を溶製するにあたつてAlは高純度(99.99重
量%以上)のものが好ましい。これは不純物元素
による金属間化合物の晶出は極く少量の存在でも
数10μmのオーダーの線径を有するような超極細
線における伸線が阻害されるし、またこのような
晶出物の存在は本発明合金を例えばボンイングワ
イヤとして用いた場合のボンイング特性を著しく
阻害するからである。
本発明の研究によれば、上記特性を完全に満足
させるためには本発明に係わる合金中に含まれる
不可避的不純物の量は各々0.001重量%以下とし
なければならないことが判つた。
また、本発明に係わる合金中にCuを含有させ
たのは、この含有によつて引張強度の低下がそれ
程大きくない約400℃以下のある温度での最終的
な焼鈍処理により伸びがピーク状に著しく増大す
る特性を発現できることの知見によるのであり、
Cuの含有量が0.5重量%以下となると充分な伸び
とともに充分な強度を得ることができなくなるこ
と、また5.5重量%超えると被加工材の強度が高
くなつて塑性加工工程の中間段階で焼鈍処理を施
して伸び特性を回復しなければ最終線径までの塑
性加工ができなくなり、これによつて本発明の特
徴である著しい伸び特性の増大が得られないこと
が見出された。特に上記の特性値を充分に発現さ
せるための好ましいCuの含有量は0.8〜3.5重量%
である。
本発明に係わるAl−Cu基合金は塑性加工の中
間段階で焼鈍処理を施さないで最終線径の極細線
まで伸線加工できる範囲内で特定の元素を添加さ
せることができる。例えば、0.2重量%以下のSi、
0.8重量%以下のMn、2.0重量%以下好ましくは
0.5重量%以下のMgを添加させることができる。
次に、一方向に指向した柱状晶組織を有する上
記のAl−Cu基合金は塑性加工工程の中間段階で
焼鈍処理することなく塑性加工した場合、このよ
うにして得た被加工材を特定の温度範囲で最終的
に焼鈍処理を施すと何故著しく伸び特性が増大す
るのかそのメカニズムは明らかでないが、しかし
ながら現実に発明者が数多くの実験を行つた結果
としてこの事実が得られたのである。
ここで、一方向に指向した柱状晶組織を有する
Al材は一方向に指向されていない柱状晶組織を
有するAl材とは異なり、以後の塑性加工におい
て特異性を示すのである。即ち、前記一方向に指
向されていない柱状晶組織を有するAl材が塑性
加工工程における中間段階で焼鈍処理を施して伸
び特性を回復する必要がある(焼鈍処理を施こさ
れた被加工材の組織は再結晶して等軸晶組織とな
る)のに対し、一方向に指向した柱状晶組織を有
するAl材は塑性加工工程における中間段階で焼
鈍処理を施こさなくても最終形状まで塑性加工で
きる。このような特異性の解明は定かでないが、
塑性加工によつて生じる加工歪の集中すると考え
られる結晶粒界が一般的な等軸晶組織を有する
Al材に多く存在して集中的な加工硬化をもたら
し、以後の塑性加工に困難性を与えるようになる
のに対して、一方向に指向した柱状晶組織を有す
るAl材には上記の結晶粒界が少ないことに加え、
塑性加工される方向が柱状晶の成長方向に一致す
るためと考えられる。
さて、上記した組成からなり、一方向に指向し
た柱状晶組織を有するAl合金材は溶体化処理を
施こされるが、これは鋳造歪、合金元素の偏析を
解消した固溶体とし、以後の塑性加工工程におい
て被加工材が破断することなく最終形状まで塑性
加工なされるようにするためのものであつて、こ
の溶体化処理の温度は固溶体範囲の温度であつ
て、例えば450℃〜580℃の一般的な温度範囲から
適宜選択される。その処理時間も15分以上であつ
て、熱経済および生産性の理由から48時間程度以
下の範囲から適宜選択することができる。
このようにして溶体化処理を施こされた一方向
に指向した柱状晶組織を有する本発明による組成
のAl合金材は最終形状にまで中間焼鈍を施こす
ことなく塑性加工されるが、このようにして塑性
加工された被加工材は組成によつて定まる温度で
あるが顕著な伸び特性の増大を示す170℃〜400℃
の温度範囲から選定された温度にて最終的に焼鈍
処理され、これにより優れた伸び特性と適当な強
度が付与される。ここで170℃以上としたのは、
これ以下の温度では顕著な伸び特性が得られず、
また400℃以下としたのは、これ以上の温度とな
ると再結晶粒子の成長によつて伸びの増加は或る
程度認められるもののこの反面強度が著しく低下
し、極細線として要求される特性に欠けることと
なるからである。
また、一方向に指向した柱状晶組織を有する
Al合金材は以下のようにして製造することがで
きる。
即ち、Al合金溶湯を加熱鋳型により鋳造する
と同時に一側より連続的に冷却凝固させる方法、
またはAl合金材を部分的に溶融しつつ一側より
連続的に冷却凝固させる方法等の他、一般的な方
法で製造できる。
このようにして製造したAl合金材は塑性加工
して任意の径、例えば10〜300μmの極細線に伸線
加工されるが、この伸線加工は複数の伸線用ダイ
スを連続または半連続(中断を含むことを意味す
る)的に通過させる一般的な方法で実施できる。
実施例
Technical field: Ultra-fine wires made of aluminum alloy (hereinafter collectively referred to as ultra-fine aluminum wires) with a diameter of approximately 10 to 300 μm for use in various wires, lead wires and bonding wires for electrical devices such as audio equipment and semiconductor devices. Regarding the manufacturing method. Prior Art For example, bonding wires used in semiconductor devices are usually very thin wires with a diameter of about 10 to 60 μm. Gold wire has been used as a bonding wire because of its conductivity and corrosion resistance, but in recent years aluminum wire has come to be used because of its low cost in addition to the above-mentioned properties. The ultra-fine aluminum wires that have been proposed so far are
Al alloy containing 0.5-2% by weight of Si, Al alloy containing 1-4% by weight of Cu, 0.5-2% by weight of Cu.
Al alloy containing Mg or 0.4
The material is an alloy to which approximately % by weight of Mn, Cr, etc. can be added. As described above, ultrafine aluminum wires having a diameter of approximately 10 to 60 μm have been conventionally manufactured in the following manner. That is, a wire bar with a diameter of about 50 mm is cast from an Al alloy material and subjected to solution treatment. This wire bar is rolled to form a rough wire, which is then wire-drawn to form an ultra-fine aluminum wire of a predetermined wire diameter. At an intermediate stage, the wire is drawn while being appropriately annealed, thereby producing an ultrafine aluminum wire with a predetermined wire diameter. By the way, when ultrafine aluminum wire is used, for example, as a bonding wire, its tensile strength and elongation characteristics have a great influence on the reliability and productivity of semiconductor devices. That is, if the tensile strength is too low, it will be easy to break during wiring work, and there will be a high risk of softening and deformation due to the heat generated during use of the semiconductor, resulting in tubshot. If the elongation property is too small, the bonding force between the semiconductor chip and external wiring due to ultrasonic bonding will be small.
Furthermore, it becomes difficult to obtain a preferable loop shape, making high-speed, high-density wiring difficult. Therefore, it is required that the tensile strength and elongation properties are sufficiently high. However, when manufacturing using the conventional method described above, increasing the degree of processing by wire drawing to increase the tensile strength of the wire leads to a significant decrease in elongation properties. It is necessary to carry out an appropriate annealing treatment at an intermediate stage. On the other hand, if this annealing treatment is performed, even if the elongation properties can be improved, a decrease in tensile strength is unavoidable. That is, the annealing treatment has contradictory effects on the tensile strength and elongation properties required for the manufactured ultrafine aluminum wire. For this reason, with the conventional technology that requires intermediate annealing treatment to produce ultra-fine aluminum wires, it is not possible to obtain ultra-fine wires with excellent tensile strength and elongation properties. Due to these considerations, we had no choice but to be satisfied with a somewhat compromised tensile strength. In order to produce ultra-fine aluminum wire with excellent strength without sacrificing elongation properties, the applicant has developed a method for producing ultra-fine aluminum wire (Japanese Patent Application Laid-Open No. 1986-6001).
-Refer to No. 238079). This manufacturing method is
Molten Al or Al alloy is unidirectionally solidified and cast to form a cast body with a columnar crystal structure, and after the cast body is solution-treated, it is made into a wire rod of the final diameter without annealing at an intermediate stage. It is characterized by plastic working. In other words, by using an Al-based material with a columnar crystal structure oriented in one direction, it is possible to plastically work the wire up to the final wire diameter without annealing, and by omitting the annealing at an intermediate stage, the elongation properties can be improved. This made it possible to produce ultrafine aluminum wires with excellent strength by avoiding an overall decrease in tensile strength. As a result of research into the manufacturing method of the above-mentioned aluminum ultrafine wire, the present applicant has discovered that an appropriate amount of Cu is added to Al to create a columnar crystal structure that is oriented in one direction.
It has been shown that ultrafine wires made from alloy materials develop a characteristic in which their elongation properties significantly increase to a peak by annealing at a certain temperature of about 400°C or less, where the decrease in tensile strength due to annealing is not so large. heading,
Based on this, by using an aluminum alloy material that exhibits such elongation characteristics and performing a final annealing treatment at an appropriate temperature, it is possible to not only have excellent tensile strength but also significantly superior elongation characteristics. They discovered that it is possible to produce ultra-fine aluminum wires. Purpose of the Invention The purpose of the present invention, based on the above-mentioned findings, is to provide a method that makes it possible to produce ultrafine aluminum wires that have not only high tensile strength but also excellent elongation characteristics. Structure of the invention Al-Cu consisting of a columnar crystal structure oriented in one direction
After solution treatment of the base alloy material, plastic working is performed to the final wire diameter without annealing at an intermediate stage of plastic working, and then annealing is performed at a temperature range of 170℃ to 400℃. Features. Function The Al-Mg-based alloy used in the present invention is
Refers to an Al alloy containing 0.5 to 5.5% by weight of Cu. When melting this alloy, Al is preferably of high purity (99.99% by weight or more). This is because even a very small amount of crystallization of intermetallic compounds caused by impurity elements inhibits the drawing of ultra-fine wires with wire diameters on the order of several tens of micrometers, and the presence of such crystallized compounds This is because, when the alloy of the present invention is used as, for example, a bonding wire, the bonding properties are significantly impaired. According to the study of the present invention, it has been found that in order to completely satisfy the above characteristics, the amount of each unavoidable impurity contained in the alloy according to the present invention must be 0.001% by weight or less. In addition, the inclusion of Cu in the alloy according to the present invention does not cause a significant decrease in tensile strength, but the final annealing treatment at a temperature of about 400°C or lower causes the elongation to peak. This is due to the knowledge that it is possible to express significantly increased characteristics.
If the Cu content is less than 0.5% by weight, it will not be possible to obtain sufficient elongation and sufficient strength, and if it exceeds 5.5% by weight, the strength of the workpiece will increase and it will be annealed at an intermediate stage of the plastic working process. It has been found that unless the elongation properties are recovered by applying the process, plastic working to the final wire diameter cannot be performed, and as a result, the remarkable increase in elongation properties that is a feature of the present invention cannot be obtained. In particular, the preferred Cu content to fully express the above characteristic values is 0.8 to 3.5% by weight.
It is. Specific elements can be added to the Al--Cu based alloy according to the present invention at an intermediate stage of plastic working within a range that allows wire drawing to an ultra-fine wire with a final wire diameter without annealing. For example, 0.2% by weight or less of Si,
Mn up to 0.8% by weight, preferably up to 2.0% by weight
0.5% by weight or less of Mg can be added. Next, when the above-mentioned Al-Cu-based alloy, which has a columnar crystal structure oriented in one direction, is plastic-worked without annealing at an intermediate stage of the plastic-forming process, the workpiece obtained in this way has a specific shape. The mechanism of why the elongation properties significantly increase when the final annealing treatment is performed in a temperature range is not clear, but this fact was obtained as a result of the inventor's numerous experiments. Here, it has a columnar crystal structure oriented in one direction.
Unlike Al materials, which have a columnar crystal structure that is not oriented in one direction, Al materials exhibit specificity in subsequent plastic working. In other words, it is necessary for the Al material, which has a columnar crystal structure that is not oriented in one direction, to be annealed at an intermediate stage in the plastic working process to recover its elongation properties (the (The structure recrystallizes to become an equiaxed crystal structure), whereas Al material with a columnar crystal structure oriented in one direction can be plastic-worked to the final shape without annealing at an intermediate stage in the plastic-forming process. can. Although the elucidation of this specificity is unclear,
The grain boundaries, where the processing strain caused by plastic working is thought to concentrate, have a general equiaxed crystal structure.
The crystal grains are present in large quantities in Al materials, causing intensive work hardening and making subsequent plastic working difficult. In addition to the small number of fields,
This is thought to be because the direction of plastic working matches the growth direction of columnar crystals. Now, an Al alloy material with the above composition and a columnar crystal structure oriented in one direction is subjected to solution treatment, which creates a solid solution that eliminates casting strain and segregation of alloying elements, and then This is to ensure that the workpiece is plastically worked into the final shape without breaking during the processing process, and the temperature of this solution treatment is in the solid solution range, for example, 450°C to 580°C. Appropriately selected from general temperature ranges. The treatment time is also 15 minutes or more, and can be appropriately selected from the range of about 48 hours or less for reasons of thermoeconomics and productivity. The Al alloy material having the composition according to the present invention having a columnar crystal structure oriented in one direction and subjected to solution treatment in this way is plastically worked to the final shape without intermediate annealing. The workpiece material plastically worked at 170℃ to 400℃ shows a remarkable increase in elongation properties, although the temperature is determined by the composition.
A final annealing treatment is carried out at a temperature selected from a temperature range of 100 to 100%, which imparts excellent elongation properties and suitable strength. Here, the temperature above 170℃ is
At temperatures below this, remarkable elongation properties cannot be obtained,
The reason why we set the temperature below 400°C is that if the temperature is higher than this, the elongation will increase to some extent due to the growth of recrystallized particles, but on the other hand, the strength will drop significantly and the wire will lack the characteristics required for ultra-fine wire. This is because it will happen. It also has a columnar crystal structure oriented in one direction.
Al alloy material can be manufactured as follows. That is, a method in which molten Al alloy is cast in a heated mold and simultaneously cooled and solidified continuously from one side;
Alternatively, it can be manufactured by a general method such as a method in which an Al alloy material is partially melted and continuously cooled and solidified from one side. The Al alloy material produced in this way is plastically worked and drawn into an ultra-fine wire of any diameter, for example, 10 to 300 μm. This wire drawing process is performed by continuously or semi-continuously ( It can be carried out in a general manner, meaning that it passes through (including interruptions). Example
【表】
第1表に示す純度の金属を用い、常法により合
金を溶製し、加熱鋳型(実体温度680℃)を使用
して一方向性凝固させ、これにより直径20mmのワ
イヤバーを鋳造したこのワイヤバーを溶体化処理
した後面削し、通常の単頭伸線機により直径3mm
迄伸線加工し、次にこれを連続伸線機に掛けて直
径0.8mmに迄伸線加工した。更にこれを精密伸線
機に掛けて伸線加工し、直径30μmの極細線に迄
塑性加工した。この塑性加工の段階の中間で焼鈍
処理は一切施さなかつた。即ち、30μmの直径の
極細線に迄焼鈍処理を行わないで断線等の不具合
を発生することなく伸線加工できた。これらの実
施例は第2表で試験符号A〜Cで示してある。
また比較例として、本発明において重要である
Cuを含有しない組成の合金を使用し、上述した
のと同様な方法で30μmの直径の極細線を形成し
た。この実施例は第2表で試験符号Dで示してあ
る。
更に他の比較例として、Cuを含有する合金の
溶湯を本発明の方法とは相違する常法により金型
鋳造して直径50mmのワイヤバーを鋳造した。この
ワイヤバーを溶体化処理した後面削し、ロール加
工して荒引線を形成し、伸線加工中の断線等の不
具合を回避するために塑性加工の段階で数回の焼
鈍処理を施して線径0.195mmの線とした後、200℃
および300℃の温度で30分にわたり中間焼鈍処理
を施し、以後線径30μmの極細線に迄伸線した。
200℃で中間焼鈍処理を施した例を第2表で試験
符号E、また300℃で中間焼鈍処理を施した例を
第2表で試験符号Fで示す。[Table] Using metals with the purity shown in Table 1, an alloy was melted using a conventional method, and unidirectionally solidified using a heated mold (actual temperature 680°C), thereby casting a wire bar with a diameter of 20 mm. After solution treatment, this wire bar is milled and then drawn to a diameter of 3 mm using an ordinary single-head wire drawing machine.
The wire was then drawn to a diameter of 0.8 mm using a continuous wire drawing machine. This was then wire-drawn using a precision wire-drawing machine, and plastically worked into an ultra-fine wire with a diameter of 30 μm. No annealing treatment was performed during this plastic working stage. That is, it was possible to draw an ultra-fine wire with a diameter of 30 μm without annealing and without causing defects such as wire breakage. These examples are designated in Table 2 by test numbers AC. Also, as a comparative example,
Using an alloy with a composition that does not contain Cu, ultrafine wires with a diameter of 30 μm were formed in the same manner as described above. This example is designated by test code D in Table 2. As another comparative example, a wire bar with a diameter of 50 mm was cast by mold casting a molten alloy containing Cu by a conventional method different from the method of the present invention. After solution treatment, this wire bar is face milled and rolled to form a rough drawn wire, and in order to avoid problems such as wire breakage during wire drawing, it is annealed several times during the plastic working stage to reduce the wire diameter. 200℃ after making 0.195mm wire
Then, an intermediate annealing treatment was performed at a temperature of 300°C for 30 minutes, and the wire was then drawn into an ultra-fine wire with a wire diameter of 30 μm.
Examples in which intermediate annealing treatment was performed at 200°C are shown in Table 2 with test code E, and examples in which intermediate annealing treatment was performed at 300°C are shown in Table 2 with test code F.
【表】
次に、このようにして製造した直径30μmの極
細線を100〜550℃の温度範囲内の様々な温度で常
法により2時間にわたる最終的な焼鈍処理を施し
た。それぞれの極細線から試験片を10本づつ切出
し、引張試験および伸び特性を測定し、軟化曲線
を作成した。測定器は「東洋ボールドウイン社製
万能引張試験機」を使用した。また引張試験条件
は標点間距離が50mm、引張速度が10mm/分であつ
た。
このようにして得た軟化曲線を本発明の試験符
号A〜Cに関して第1図に、また比較例とせる試
験符号D〜Fに関して第2図にそれぞれ示す。第
1図によれば、Cuを含有し且つ一方向に指向せ
る柱状晶の組織からなるAl合金を使用し、これ
を中間焼鈍することなく最終線径まで伸線加工す
るという本発明(試験符号A〜C)の特徴によ
り、170℃〜400℃の焼鈍温度範囲において伸び特
性にピーク状の顕著な増大を発現できることが判
る。従つて焼鈍温度をこれらピーク状の伸びを発
現する温度もしくはその付近の温度に選定すれば
強度を損なうことなく非常に大きな伸び特性を得
られることは明白である。
これに反して、第2図に示すようにMnを含有
するAl合金(試験符号D)ではこのような大き
な伸び特性は発現されず、従つて焼鈍温度を選定
しても大きな伸び特性を得ることができないこと
は明らかである。
また第2図に示すようにCuを含有するAl合金
を従来方法によつて製造したもの(試験符号Eお
よびF)もまたこのような大きな伸び特性が発現
されず、従つて焼鈍温度を選定しても大きな伸び
特性を有する極細線を得られないことが明らかと
なる。
このようにして、本発明の製造方法により製造
されたアルミニウム極細線は引張強度が優れてい
るから、例えば半導体チツプと外部端子とを電気
的に接続するボンデイングワイヤとして使用する
場合に要求される高い引張強度を満足し、且つ好
ましいループ形状の形成に望まれる高い伸び特性
を充分に満足できることが確認されたのである。
実際のアルミニウム極細線の製造では、このよ
うな軟化曲線に基づいて所要の伸び特性および強
度特性を得るように最終焼鈍の温度を適宜選定す
れば良いのである。
発明の効果
従来の製造方法で得られるアルミニウム極細
線よりも著しく大きな伸び特性を有する極細線
を容易に製造できる。
このような高い伸び特性を得るために強度を
犠牲にしていない。
伸び特性が大きいので、ボンデイングワイヤ
として使用する場合、その配線作業におけるワ
イヤのループを好ましい形状にできる。
従つて、アルミニウム極細線自体の品質を向
上でき、この結果、これを使用する製品の信頼
性を著しく向上できる。[Table] Next, the thus produced ultrafine wires with a diameter of 30 μm were subjected to a final annealing treatment for 2 hours at various temperatures within the temperature range of 100 to 550°C by a conventional method. Ten test pieces were cut out from each ultrafine wire, tensile tests and elongation properties were measured, and softening curves were created. The measuring device used was a "universal tensile testing machine manufactured by Toyo Baldwin." The tensile test conditions were a gage distance of 50 mm and a tensile speed of 10 mm/min. The softening curves thus obtained are shown in FIG. 1 for test codes A to C of the present invention, and in FIG. 2 for test codes D to F as comparative examples. According to Figure 1, the present invention (test code: It can be seen that due to the characteristics A to C), a remarkable peak-like increase in elongation properties can be expressed in the annealing temperature range of 170°C to 400°C. Therefore, it is clear that if the annealing temperature is selected to be at or around the temperature at which these peak elongations occur, a very large elongation property can be obtained without sacrificing strength. On the other hand, as shown in Figure 2, the Al alloy containing Mn (test code D) does not exhibit such large elongation properties, and therefore it is not possible to obtain large elongation properties even if the annealing temperature is selected. It is clear that this is not possible. Furthermore, as shown in Figure 2, aluminum alloys containing Cu produced by the conventional method (test codes E and F) also did not exhibit such large elongation properties, and therefore the annealing temperature was not selected. It becomes clear that it is not possible to obtain ultrafine wires with large elongation properties even if the As described above, since the aluminum ultrafine wire manufactured by the manufacturing method of the present invention has excellent tensile strength, it has a high It has been confirmed that the tensile strength and high elongation characteristics desired for forming a preferable loop shape can be fully satisfied. In actual production of ultrafine aluminum wires, the final annealing temperature can be appropriately selected based on such a softening curve to obtain the desired elongation and strength characteristics. Effects of the Invention It is possible to easily produce an ultra-fine wire having significantly greater elongation characteristics than ultra-fine aluminum wires obtained by conventional manufacturing methods. In order to obtain such high elongation properties, strength is not sacrificed. Due to its high elongation properties, when used as a bonding wire, the wire loop can be formed into a desirable shape during wiring work. Therefore, the quality of the aluminum ultrafine wire itself can be improved, and as a result, the reliability of products using it can be significantly improved.
第1図は本発明の製造方法で製造したアルミニ
ウム極細線の最終的な焼鈍温度の選定に有効な軟
化曲線を示すグラフ。第2図は比較例とせる従来
法により製造したアルミニウム極細線の軟化曲線
を示すグラフ。
FIG. 1 is a graph showing a softening curve effective for selecting the final annealing temperature of the ultrafine aluminum wire manufactured by the manufacturing method of the present invention. FIG. 2 is a graph showing a softening curve of an ultrafine aluminum wire manufactured by a conventional method as a comparative example.
Claims (1)
Cu基合金材を溶体化処理した後、塑性加工の中
間段階で焼鈍処理を施すことなく最終線径の線材
にまで塑性加工し、然る後170℃〜400℃の温度範
囲で焼鈍処理することを特徴とする伸び特性に優
れたアルミニウム極細線の製造方法。1 Al− consisting of a columnar crystal structure oriented in one direction
After solution treatment of a Cu-based alloy material, plastic working is performed to the final wire diameter without annealing at an intermediate stage of plastic working, and then annealing is performed at a temperature range of 170°C to 400°C. A method for manufacturing ultrafine aluminum wire with excellent elongation properties.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27861084A JPS61157664A (en) | 1984-12-29 | 1984-12-29 | Manufacturing method of aluminum ultrafine wire |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27861084A JPS61157664A (en) | 1984-12-29 | 1984-12-29 | Manufacturing method of aluminum ultrafine wire |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61157664A JPS61157664A (en) | 1986-07-17 |
| JPH0480982B2 true JPH0480982B2 (en) | 1992-12-21 |
Family
ID=17599672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27861084A Granted JPS61157664A (en) | 1984-12-29 | 1984-12-29 | Manufacturing method of aluminum ultrafine wire |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61157664A (en) |
-
1984
- 1984-12-29 JP JP27861084A patent/JPS61157664A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61157664A (en) | 1986-07-17 |
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