接合线用铜线材及接合线用铜线材的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种用于形成接合线的接合线用铜线材。
[0002] 本申请主张基于2013年10月10日于日本申请的专利申请第2013-213114号的 优先权，并将其内容援用于此。
【背景技术】
[0003] 通常，在搭载半导体元件的半导体装置中，半导体元件与引线通过接合线连接。W化出于拉丝性及导电性等观点，作为接合线主要使用Au线。然而由于Au价格较高，因此 作为代替Au线的接合线而提供由Cu线构成的接合线。
[0004] 由化线构成的接合线例如通过如下方法制造，即将线径4mm~8mm的铸造材拉丝 加工至0. 5mm，W作为接合线用铜线材之后，对该接合线用铜线材进一步进行拉丝加工，从 线径30ym加工至50ym。例如专利文献1、2中提出由纯度为99. 9999质量％ ^上的高纯 度铜（所谓6NCU)的化线构成的接合线。该接合线纯度较高而强度较低，容易形成铜丝的 环形形状等，且可靠性得到提高。并且，由于纯度较高而夹杂物较少，能够抑制进行拉丝加 工时发生断线。
[0005] 专利文献1 ;日本专利公开昭62-111455号公报
[0006] 专利文献2 ;日本专利公开平04-247630号公报
[0007] 但是，近年来随着半导体装置的小型化和低成本化要求接合线的细线化，预计将 来接合线的线径将细至例如10 ym W下。因此，作为用于形成接合线的接合线用铜线材需 要具有即便经历细线化也不会在进行拉丝加工时发生断线的加工性。
[000引然而，制造专利文献1、2所示的接合线时，若通过对接合线用铜线材进行拉丝加 工来将其加工至例如线径为10ym，则线材的伸展性不够充分，导致频繁出现线材的断线。 若如此在对接合线用铜线材进行拉丝加工时发生断线，则会产生导致生产率显著下降的问 题。
【发明内容】
[0009] 本发明鉴于上述情况而完成，其目的在于提供一种加工性良好，且即便经历细线 化也不易发生断线的接合线用铜线材。
[0010] 本发明人等为解决上述课题经研究获得如下见解，即通过对接合线用铜线材进行 拉丝加工来制造接合线时，在接合线用铜线材中，将与拉丝方向垂直的剖面中的（001)面 的面积率控制在特定范围内，由此能够提高接合线用铜线材的加工性，且抑制进行拉丝加 工时的断线。
[0011] 本发明根据上述见解而完成，其宗旨如下。
[0012] 即本发明的第一方式所设及的接合线用铜线材为用于形成接合线的接合线用铜 线材，其中，其由纯度为99. 9999质量％W上的高纯度铜构成，线径为0. 5mmW上3. 5mmW 下，与拉丝方向垂直的剖面中（001)面的面积率为15%W上30%W下。
[0013] 并且，本发明的第二方式所设及的接合线用铜线材的制造方法具备；热加工工序， 对由纯度为99. 9999质量％ ^上的高纯度铜构成的铸块进行热加工W制作线材；拉丝加工 工序，在断面收缩率为80%W上99.6%W下的范围内对所制作的所述线材进行冷拉丝加 工；及加热处理工序，对经拉丝加工的所述线材进行200°CW上260°CW下、30分钟W上300 分钟W下范围内的加热处理。
[0014] 第二方式所设及的接合铜线材的制造方法中，所述热加工可W是在700°cw上 900°CW下的温度下进行热挤压直至断面收缩率达到99%W上99. 95%W下的加工。
[0015] 并且，所述加热处理工序中可W利用间歇式退火炉加热所述线材。
[0016] 根据本发明的第一方式所设及的接合线用铜线材，与拉丝方向垂直的剖面中 (001)面的面积率为15%W上30%W下，因此能够提高加工性，且能够抑制进行拉丝时发 生断线。
[0017] 当与拉丝方向垂直的剖面中（001)面的面积率小于15%时，导致W(111)面为首 的其他方位增加，强度下降，且容易在进行拉丝加工时发生断裂。并且，当与拉丝方向垂直 的剖面中（001)面的面积率超过30%时，伸展性下降，且容易在进行拉丝加工时发生断裂。 因此，（001)面的面积率被设定在上述范围内。
[0018] 此外，接合线用铜线材由纯度为99. 9999质量％W上的高纯度铜构成，因此能够 充分降低使用该接合线用铜线材的接合线的强度，并提高接合线的可靠性。并且，纯度为 99. 9999质量％W上的高纯度铜中夹杂物较少，因此在进行拉丝加工时能够抑制由夹杂物 引起发生断线。
[0019] 根据本发明的第二方式所设及的接合线用铜线材的制造方法，能够将与接合线用 铜线材的拉丝方向垂直的剖面中（001)面的面积率设为15%W上30%W下。
[0020] 根据本发明能够提供一种加工性良好，且即便经历细线化也不易发生断线的接合 线用铜线材。
【附图说明】
[0021] 图1为本发明的实施方式所设及的接合线用铜线材的制造方法的流程图。
【具体实施方式】
[0022] W下，对本发明的实施方式所设及的接合线用铜线材及接合线用铜线材的制造方 法进行说明。
[0023] 本实施方式所设及的接合线用铜线材被用作制造线径为80ymW下，优选为线径 5ymW上50ymW下的接合线时的线材。并且，接合线用铜线材的线径为0. 5mmW上3. 5mm W下。
[0024] 接合线用铜线材由纯度为99. 9999质量％ ^上的高纯度铜化NCu)构成。
[0025] 并且，该接合线用铜线材中，与拉丝方向垂直的剖面中（001)面的面积率为15% W上30%W下。本实施方式中，与拉丝方向垂直的剖面是指包括接合线用铜线材的中屯、轴， 且与该中屯、轴正交的剖面。并且，本实施方式中，将向与拉丝方向垂直的剖面取向的、相对 于（001)面的偏角为15°W内的晶面的总面积率，即< 001 >方向相对于拉丝方向在15° W内取向的区域的面积率设为（001)面的面积率。
[0026] 其中，与拉丝方向垂直的剖面中（001)面的面积率小于15%时，W(111)面为首的 其他方位增加，因此强度下降，且在进行拉丝加工时容易发生断裂。并且，与拉丝方向垂直 的剖面中（001)面的面积率超过30%时，伸展性下降，且在进行拉丝加工时容易发生断裂。
[0027] 鉴于该种理由，与拉丝方向垂直的剖面中（001)面的面积率被设定在上述范围 内。（001)面的面积率优选为18%W上28%W下，但并不限于此。
[002引另外，与拉丝方向垂直的剖面的（001)面的面积率，能够通过电子背散射衍射像(ElectronBackScatterDiffractionPatterns)法（邸SD法）来测定。该邸SD法为在 SEM(扫描电子显微镜）连接邸SD检测器，对将会聚电子束照射到试样表面时所产生的每个 结晶的衍射像巧BSD)的方位进行分析，并根据通过分析获得的方位数据和测定点的位置 信息测定材料的结晶方位的方法。
[0029] 接着，对本实施方式所设及的接合线用铜线材的制造方法进行说明。例如如图1 所示，接合线用铜线材的制造方法具备热加工工序S1、拉丝加工工序S2及加热处理工序 S3。W下对各工序进行详细说明。
[0030](热加工工序S1)
[0031] 首先，准备由纯度为99. 9999质量％W上的高纯度铜构成的直径250mm、长度 700mm的钢巧（铸块）。
[003引之后，W700°CW上900°CW下的温度范围加热该钢远，并W断面收缩率为99%W上99. 95%W下的范围进行热挤压加工，W制作线径为6mmW上20mmW下的线材。该热加 工工序S1中，为了破坏钢巧（铸块）所具有的铸造组织，并成为与铸造组织相比更微细且 均匀的热加工组织，W上述温度范围及断面收缩率进行热挤压加工。
[0033] 本实施方式中，加热至800°C，并W断面收缩率为99. 9%的条件进行热挤压加工， W制作线径为8mm的线材。
[0034](拉丝加工工序S2)
[0035] 在断面收缩率为80%W上99. 6%W下的范围内对上述热加工工序S1中制作的线 材进行拉丝加工（冷拉丝加工），并加工至线径为0. 5mmW上3. 5mmW下。其中，拉丝加工 可W进行1道次，优选分多个道次进行。该拉丝加工工序S2中，在热加工工序S1中形成的 热加工组织（晶粒）向拉丝加工方向延伸，成为纤维状的金属组织。
[0036] 本实施方式中，分15道次进行直径（线径）8mm至1mm的加工，断面收缩率为98%。
[0037] 另外，拉丝加工工序S2中，也可W进行剥皮拉丝加工。
[003引（加热处理工序S3)
[0039] 对经上述拉丝加工工序S2中拉丝的线材进行200°CW上260°CW下、30分钟W上 300分钟W下范围内的加热处理。其中，加热处理工序S3在成为还原气氛的间歇式退火炉 中进行。该加热处理工序S3中，在拉丝加工工序S2中成为纤维状的金属组织中的一部分 经再结晶，而成为纤维状金属组织与等轴再结晶组织混合存在的金属组织。
[0040] 本实施方式中，通过间歇式退火炉W220°c、60分钟的条件在还原气体气氛中进 行线材的加热处理。
[0041] 如上制造本实施方式所设及的接合线用铜线材。
[0042] 另外，将该接合线用铜线材加工成接合线时，例如通过进行断面收缩率为99. 96% 的拉丝加工来制作20ym的接合线。
[0043] 根据如上构成的本实施方式所设及的接合线用铜线材，与拉丝方向垂直的剖面中 (001)面的面积率成为15%W上30%W下，因此能够提高加工性，且能够抑制进行拉丝时 断线的发生。
[0044] 此外，接合线用铜线材由纯度为99. 9999质量％W上的高纯度铜构成，因此能够 充分降低使用该接合线用