KR101047142B1 - Capillary manufacturing method for wire bonding and capillary for wire bonding thereby - Google Patents

Capillary manufacturing method for wire bonding and capillary for wire bonding thereby Download PDF

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Abstract

본 발명은 마이크로웨이브를 이용하여 캐필러리 팁 표면에 양각 엠보싱 형태의 요철부가 형성되어 본딩 접착력을 증가시키고, 교환 주기가 연장된 와이어 본딩용 캐필러리 제조 방법 및 이에 의한 와이어 본딩용 캐필러리에 관한 것이다.The present invention is an embossed embossed portion formed on the surface of the capillary tip by using a microwave to increase the bonding adhesive force, the method of manufacturing a capillary for wire bonding with an exchange period is extended, and thereby the capillary for wire bonding It is about.

본 발명에 따른 와이어 본딩용 캐필러리 제조 방법은 알루미나(Al2O3)에 산화니켈(NiO)을 고상반응시켜 니켈알루미네이트(NiAl2O4)를 제조하는 니켈알루미네이트 제조 단계; 상기 니켈알루미네이트(NiAl2O4)와 지르코니아(ZrO2)의 혼합분말을 제조하는 NiAl2O4-ZrO2 혼합분말 제조 단계; 상기 NiAl2O4-ZrO2 혼합분말을 가압 성형하여 캐필러리 성형체를 제조하는 성형 단계; 상기 캐필러리 성형체를 소결하여 캐필러리 소결체를 제조하는 소결 단계; 상기 캐필러리 소결체에 마이크로웨이브를 조사하여 상기 캐필러리 소결체의 팁 표면의 적어도 일부 영역에 엠보싱 형태의 요철부를 형성하는 마이크로웨이브 조사 단계를 포함할 수 있다.The method for manufacturing a capillary for wire bonding according to the present invention includes the steps of preparing nickel aluminate (NiAl 2 O 4 ) by solid-state reaction of nickel oxide (NiO) with alumina (Al 2 O 3 ); NiAl 2 O 4 -ZrO 2 mixed powder manufacturing step of preparing a mixed powder of the nickel aluminate (NiAl 2 O 4 ) and zirconia (ZrO 2 ); Forming the capillary molded body by press molding the NiAl 2 O 4 -ZrO 2 mixed powder; A sintering step of sintering the capillary molded body to produce a capillary sintered body; Irradiating the microwave to the capillary sintered body may include a microwave irradiation step of forming an embossed concave-convex portion on at least a portion of the tip surface of the capillary sintered body.

캐필러리, 마이크로웨이브, 요철부, 재결정화 Capillary, microwave, irregularities, recrystallization

Description

와이어 본딩용 캐필러리 제조 방법 및 이에 의한 와이어 본딩용 캐필러리{METHOD FOR FABRICATING CAPILLARY FOR BONDING WIRE AND CAPILLARY FOR BONDING WIRE BY THEREOF}METHOD FOR FABRICATING CAPILLARY FOR BONDING WIRE AND CAPILLARY FOR BONDING WIRE BY THEREOF}

본 발명은 와이어 본딩용 캐필러리 제조 방법 및 이에 의한 와이어 본딩용 캐필러리에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a capillary for wire bonding and a capillary for wire bonding thereby.

와이어 본딩 공정은 반도체 칩을 외부와 전기적으로 연결하기 위해서 칩의 본딩 패드와 리드 프레임의 내부 리드를 금선으로 연결하는 공정이다. 이때 금선을 이용하여 두 금속을 연결시키는 치공구가 캐필러리이다.The wire bonding process is a process of connecting the bonding pad of the chip and the internal lead of the lead frame with a gold wire to electrically connect the semiconductor chip with the outside. At this time, the capillary is a tool for connecting two metals using a gold wire.

선택적으로 캐필러리 팁은 표면을 요철화 처리하여 사용한다. 캐필러리 팁의 표면 요철화는 와이어를 프레싱 해주는 캐필러리 팁의 접촉 면적을 증가시키고 슬립을 감소시켜 힘의 전달이 최대가 되도록 하며, 결과적으로 와이어 본딩시 와이어의 접착력을 증가시키게 된다. 와이어의 접착력 증가는 초고밀도 집적회로를 제조하는데 있어서 반드시 해결되어야 하는 과제이다. 좁은 면적 안에 회로를 집적하기 위해서는 사용되는 와이어가 가늘어야 하고 더불어 와이어를 본딩해 주는 캐필러리의 팁도 작아져야 한다. 캐필러리의 팁이 작아지면 와이어를 프레싱 해주는 접촉 면적이 감소하기 때문에 집적회로 안에서 와이어의 접착력이 감소하고 와이어의 합선이나 단락을 유발하여 불량률이 증가하게 된다. 이러한 불량률의 증가는 반도체 제조 공정 전반적인 수율 감소 및 제조 원가의 증가를 초래하기 때문에 초고밀도 집적회로를 제조하는 와이어 본딩 공정에서는 캐필러리 팁을 요철화하여 본딩의 접착력을 증가시키는 방안을 채택하여 사용한다.Optionally, the capillary tip is used by roughening the surface. Surface irregularities of the capillary tip increase the contact area of the capillary tip pressing the wire and reduce the slip to maximize the transfer of force, and consequently increase the adhesion of the wire during wire bonding. Increasing the adhesive strength of the wire is a problem that must be solved in manufacturing an ultra high density integrated circuit. In order to integrate the circuit in a small area, the wire used must be thin and the tip of the capillary bonding the wire must be small. As the tip of the capillary decreases, the contact area for pressing the wire decreases, which reduces the adhesive strength of the wire in the integrated circuit and increases the defect rate by causing short circuit or short circuit of the wire. This increase in defect rate leads to a decrease in the overall yield of the semiconductor manufacturing process and an increase in manufacturing cost. Therefore, in the wire bonding process for manufacturing an ultra high density integrated circuit, the capillary tip is uneven to increase the bonding strength. do.

본 발명의 목적은 마이크로웨이브를 이용하여 캐필러리 팁 표면에 양각 엠보싱 형태의 요철부가 형성되어 본딩 접착력을 증가시키고, 교환 주기가 연장된 와이어 본딩용 캐필러리 제조 방법 및 이에 의한 와이어 본딩용 캐필러리를 제공함에 있다.An object of the present invention is to form a relief embossed on the surface of the capillary tip by using a microwave to increase the bonding adhesive force, the method of manufacturing a capillary for wire bonding and the wire bonding capacities for extending the replacement cycle In providing fillers.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 와이어 본딩용 캐필러리 제조 방법은 알루미나(Al2O3)에 산화니켈(NiO)을 고상반응시켜 니켈알루미네이트(NiAl2O4)를 제조하는 니켈알루미네이트 제조 단계; 상기 니켈알루미네이트(NiAl2O4)와 지르코니아(ZrO2)의 혼합분말을 제조하는 NiAl2O4-ZrO2 혼합분말 제조 단계; 상기 NiAl2O4-ZrO2 혼합분말을 가압 성형하여 캐필러리 성형체를 제조하는 성형 단계; 상기 캐필러리 성형체를 소결하여 캐필러리 소결체를 제조하는 소결 단계; 상기 캐필러리 소결체에 마이크로웨이브를 조사하여 상기 캐필러리 소결체의 팁 표면의 적어도 일부 영역에 엠보싱 형태의 요철부를 형성하는 마이크로웨이브 조사 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a method for manufacturing a capillary for wire bonding according to the present invention is to prepare nickel aluminate (NiAl 2 O 4 ) by solid-state reaction of nickel oxide (NiO) with alumina (Al 2 O 3 ). Aluminate manufacturing step; NiAl 2 O 4 -ZrO 2 mixed powder manufacturing step of preparing a mixed powder of the nickel aluminate (NiAl 2 O 4 ) and zirconia (ZrO 2 ); Forming the capillary molded body by press molding the NiAl 2 O 4 -ZrO 2 mixed powder; A sintering step of sintering the capillary molded body to produce a capillary sintered body; And irradiating microwaves to the capillary sintered body to form embossed irregularities in at least a portion of the tip surface of the capillary sintered body.

또한, 상기 마이크로웨이브 조사 단계 이후에 와이어의 본딩 조건에 따라 상기 캐필러리 소결체에 형성된 상기 요철부를 미세 가공하여 부분 제거하는 요철부 부분 제거 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, after the microwave irradiation step may further comprise a step of removing the uneven portion to finely remove the uneven portion formed in the capillary sintered body according to the bonding conditions of the wire.

또한, 상기 소결 단계는 산화 분위기 또는 환원 분위기에서 진행될 수 있다. In addition, the sintering step may be performed in an oxidizing atmosphere or a reducing atmosphere.

또한, 상기 알루미나(Al2O3)는 MgO가 함유되어 있지 않은 α-알루미나일 수 있다.In addition, the alumina (Al 2 O 3 ) may be α-alumina that does not contain MgO.

또한, 상기 NiAl2O4 제조 단계에서 상기 알루미나(Al2O3)를 95wt% 내지 99.5wt%, 산화니켈(NiO)를 0.5wt% 내지 5wt%로 혼합할 수 있다. In addition, the alumina (Al 2 O 3 ) 95wt% to 99.5wt%, nickel oxide (NiO) may be mixed in a 0.5wt% to 5wt% in the NiAl 2 O 4 manufacturing step.

또한, 상기 NiAl2O4-ZrO2 혼합분말 제조 단계에서 상기 지르코니아(ZrO2)는 상기 니켈알루미네이트(NiAl2O4)의 전체 100중량부에 대하여 10 내지 30중량부로 혼합될 수 있다.In addition, the zirconia (ZrO 2 ) in the NiAl 2 O 4 -ZrO 2 mixed powder manufacturing step may be mixed in an amount of 10 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the total nickel aluminate (NiAl 2 O 4 ).

또한, NiAl2O4-ZrO2 혼합분말 제조 단계에서 상기 지르코니아(ZrO2)는 분말의 입도가 0.1㎛ 내지 0.3㎛일 수 있다.In addition, the zirconia (ZrO 2 ) in the NiAl 2 O 4 -ZrO 2 mixed powder manufacturing step may be a particle size of 0.1㎛ to 0.3㎛.

또한, 상기 마이크로웨이브 조사 단계는 상기 캐필러리 소결체를 온도가 1000 내지 1100℃ 에서 5분 내지 10분 동안 유지할 수 있다.In addition, the microwave irradiation step may maintain the capillary sintered body at a temperature of 1000 to 1100 ℃ for 5 minutes to 10 minutes.

또한, 상기 캐필러리 소결체는 평균 표면 거칠기가 0.25㎛ 내지 1㎛일 수 있다.In addition, the capillary sintered body may have an average surface roughness of 0.25 μm to 1 μm.

또한, 상기 캐필러리 소결체는 재결정화한 입자들의 입도가 0.5㎛ 내지 2㎛일 수 있다.In addition, the capillary sintered body may have a particle size of 0.5 μm to 2 μm of recrystallized particles.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 와이어 본딩용 캐필러리는 상기에서 기재된 방법에 의하여 형성될 수 있다. 이때, 상기 캐필러리는 표면 색상이 녹색 또는 파란색일 수 있다.In addition, the capillary for wire bonding according to the present invention to achieve the above object can be formed by the method described above. In this case, the capillary may have a green or blue surface color.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 와이어 본딩용 캐필러리는 알루미나(Al2O3) 95wt% 내지 99.5wt%와 산화니켈(NiO) 0.5wt% 내지 5wt%를 고상 반응시켜 제조된 니켈알루미네이트(NiAl2O4)와 지르코니아(ZrO2)를 포함하며, 상기 지르코니아(ZrO2)는 상기 니켈알루미네이트(NiAl2O4)의 전체 100중량부에 대하여 10 내지 30 중량부로 포함되어 형성될 수 있다. 이때, 상기 캐필러리는 표면 색상이 녹색 또는 파란색일 수 있다.In addition, the wire bonding capillary according to an embodiment of the present invention is a nickel aluminate prepared by a solid-phase reaction of 95% to 99.5wt% of alumina (Al 2 O 3 ) and 0.5wt% to 5wt% of nickel oxide (NiO) (NiAl 2 O 4 ) and zirconia (ZrO 2 ), the zirconia (ZrO 2 ) may be formed to include 10 to 30 parts by weight based on the total 100 parts by weight of the nickel aluminate (NiAl 2 O 4 ). have. In this case, the capillary may have a green or blue surface color.

본 발명에 따른 와이어 본딩용 캐필러리 제조 방법은 공정시간이 짧고 에너지 소비가 기존의 방법에 비하여 상대적으로 적으며, 제품의 균일성과 수율이 증가하게 된다.The method for manufacturing a capillary for wire bonding according to the present invention has a short process time and a relatively low energy consumption compared to the conventional method, and increases the uniformity and yield of the product.

또한, 본 발명에 따른 와이어 본딩용 캐필러리의 제조 방법은 캐필러리를 마이크로웨이브에 의하여 자체 발열시켜 가열하게 되므로 급격한 온도 차이로 인한 캐필러리의 균열이나 깨짐이 발생하지 않게 된다.In addition, the manufacturing method of the capillary for wire bonding according to the present invention is heated by heating the capillary by the microwave itself, so that the crack or crack of the capillary due to a sudden temperature difference does not occur.

또한, 본 발명에 따른 와이어 본딩용 캐필러리의 제조 방법은 간접 가열 에칭에 의한 제조 방법보다 낮은 1000℃정도에서 처리하게 되므로 캐필러리의 열변형을 최소화하면서 캐필러리 팁 표면을 요철화하는 것이 가능하다.In addition, the manufacturing method of the wire bonding capillary according to the present invention is treated at about 1000 ℃ lower than the manufacturing method by indirect heat etching, it is possible to uneven the capillary tip surface while minimizing the thermal deformation of the capillary Do.

또한, 본 발명에 따른 와이어 본딩용 캐필러리는 양각 엠보싱 형태의 요철부 가 형성되어 본딩 접착력을 증가시키고, 교환주기를 연장시키게 된다.In addition, the capillary for wire bonding according to the present invention is formed with an embossed embossed form to increase the bonding adhesion, and to extend the exchange period.

또한, 본 발명에 따른 와이어 본딩용 캐필러리는 소결 단계에서의 소결 분위기에 따라 녹색 또는 파란색으로 형성되어 일반적인 백색의 캐필러리와 구별되어 작업 현장에서 와이어 본딩 진행자가 신속하게 와이어 본딩 조건에 따라 캐필러리를 교체하도록 할 수 있다.In addition, the wire bonding capillary according to the present invention is formed in green or blue according to the sintering atmosphere in the sintering step and distinguished from the general white capillary, so that the wire bonding facilitator can quickly The capillary can be replaced.

본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily practice the present invention.

이하에서는 본 발명에 따른 와이어 본딩용 캐필러리의 제조 방법을 설명하도록 한다.Hereinafter will be described a manufacturing method of the capillary for wire bonding according to the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 와이어 본딩용 캐필러리의 제조 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.1 is a flowchart for explaining a method of manufacturing a capillary for wire bonding according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 와이어 본딩용 캐필러리의 제조 방법은 니켈알루미네이트 제조 단계(S1), NiAl2O4-ZrO2 혼합분말 제조 단계(S2), 성형 단계(S3), 소결 단계(S4), 마이크로웨이브 조사 단계(S5)를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 와이어 본딩용 캐필러리의 제조 방법은 요철부 부분 제거 단계(S6) 를 더 포함할 수 있다.Referring to Figure 1, the manufacturing method of the wire bonding capillary according to the present invention, nickel aluminate manufacturing step (S1), NiAl 2 O 4 -ZrO 2 mixed powder manufacturing step (S2), forming step (S3), sintering Step S4 and microwave irradiation step S5 may be included. In addition, the manufacturing method of the capillary for wire bonding according to the present invention may further include an uneven portion removing step (S6).

일반적으로 캐필러리 소결체는 알루미나-지르코니아 혼합분말로 형성되는데 알루미나는 상온에서 마이크로웨이브를 투과하여 자체 발열하지 않고, 지르코니아는 상온에서 마이크로웨이브를 흡수하여 자체 발열할 수 있는 재료이다. 하지만 캐필러리 소결체는 주성분이 알루미나로 되어 있기 때문에 상온에서 지르코니아의 자체 발열만으로는 캐필러리 소결체의 급속 가열이 일어나지 않는다.In general, the capillary sintered body is formed of an alumina-zirconia mixed powder. The alumina is a material capable of self-heating by absorbing microwaves at room temperature without permeating microwaves at room temperature. However, since the capillary sintered body has alumina as a main component, rapid heating of the capillary sintered body does not occur only by self-heating of zirconia at room temperature.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 와이어 본딩용 캐필러리 제조 방법은 캐필러리 소결체의 주성분인 알루미나(Al2O3)에 마이크로웨이브 흡수체인 산화니켈을 고상반응시켜 알루미나가 상온에서부터 마이크로웨이브를 흡수하여 급속 가열될 수 있도록 한다. 따라서, 상기 캐필러리 소결체는 자체 발열에 의하여 상온에서부터 급속하게 가열되어 표면에서 재결정화에 의한 요철부가 형성된다.Therefore, the method for manufacturing a capillary for wire bonding according to the embodiment of the present invention solidifies a microwave absorber nickel oxide with alumina (Al 2 O 3 ), which is a main component of the capillary sintered compact, thereby amplifying the microwave from room temperature. Absorb and allow rapid heating. Therefore, the capillary sintered body is rapidly heated from normal temperature by self-heating, so that the uneven portion is formed by recrystallization on the surface.

상기 니켈알루미네이트 제조 단계(S1)는 캐필러리 소결체의 주성분인 알루미나(Al2O3)와 마이크로웨이브 흡수체인 산화니켈(NiO)을 고상 반응시켜 니켈알루미네이트(NiAl2O4)를 제조하는 단계이다. 상기 산화니켈은 마이크로웨이브 흡수체로서, 알루미나와 고상 반응을 통하여 스피넬 구조의 니켈알루미네이트를 형성하여 캐필러리 소결체가 마이크로웨이브를 흡수하면서 상온에서부터 자체 발열할 수 있도록 하여준다.In the nickel aluminate manufacturing step (S1), nickel aluminate (NiAl 2 O 4 ) is prepared by solid-state reaction of alumina (Al 2 O 3 ), which is a main component of the capillary sintered body, and nickel oxide (NiO), which is a microwave absorber. Step. The nickel oxide is a microwave absorber, and forms a spinel structure nickel aluminate through a solid phase reaction with alumina to allow the capillary sinter to self-heat from room temperature while absorbing microwaves.

상기 고상 반응은 고체 입자의 확산을 이용하여 원하는 입자를 제조하는 방법으로, 산화물 상태의 고체 입자들을 균일하게 혼합한 다음 고온에서의 열처리를 통해 원하는 화합물을 얻는 방법이다. 본 발명에 따른 니켈알루미네이트 제조 단계(S1)에서는 대기 상태의 가열로에 알루미나 분말과 산화니켈 분말을 일정 비율로 혼합하여 장입하고 온도를 5/min로 약 1000℃까지 승온 시킨 후 150분간 온도를 유지한 뒤 로냉하여 고상 반응과정을 진행할 수 있다. 한편, 상기 니켈알루미네이트 제조 단계(S1)는 산화물 분말의 제조에 사용되는 일반적인 고상 반응 방법이 사용될 수 있음은 물론이다.The solid phase reaction is a method of preparing desired particles using diffusion of solid particles, and uniformly mixing solid particles in an oxide state, and then obtaining a desired compound through heat treatment at a high temperature. In the nickel aluminate manufacturing step (S1) according to the present invention, charged by mixing alumina powder and nickel oxide powder in a predetermined ratio in a heating furnace in an atmospheric state, and heating the temperature to about 1000 ° C. at 5 / min, and then maintaining the temperature for 150 minutes. After cooling, it can be cooled to proceed with solid phase reaction. On the other hand, the nickel aluminate manufacturing step (S1) is a general solid phase reaction method used for the production of the oxide powder can be used, of course.

또한, 상기 니켈알루미네이트는 알루미나를 95wt% 내지 99.5wt%, 산화니켈(NiO)를 0.5wt% 내지 5wt%로 혼합하여 제조하게 된다. 상기 산화니켈(NiO)은 그 함량이 0.5wt% 미만인 경우는 마이크로웨이브 흡수체로서의 역할을 충분히 수행할 수 없게 되어 캐필러리 소결체에 마이크로웨이브를 조사하여도 충분히 자체 발열하지 못한다. 또한 상기 산화니켈(NiO)은 5wt%를 초과하는 경우에는 캐필러리 소결체의 전체 밀도가 저하되고, 밀도 저하에 따른 경도 저하가 발생할 수 있다.In addition, the nickel aluminate is prepared by mixing 95 wt% to 99.5 wt% of alumina and 0.5 wt% to 5 wt% of nickel oxide (NiO). When the content of the nickel oxide (NiO) is less than 0.5wt%, the nickel oxide (NiO) is not able to sufficiently serve as a microwave absorber, and even if the microwave is irradiated to the capillary sintered body, it does not sufficiently generate heat. In addition, when the nickel oxide (NiO) is more than 5wt%, the overall density of the capillary sintered body is lowered, and hardness decreases due to the density decrease.

한편, 상기 산화니켈(NiO)은 와이어 본딩용 캐필러리가 표면이 녹색이나 파란색의 색상을 가지도록 한다. 따라서, 본 발명에 따른 와이어 본딩용 캐필러리는 일반적인 백색의 캐필러리와 구별되어 작업 현장에서 와이어 본딩 진행자가 신속하게 와이어 본딩 조건에 따라 캐필러리를 교체할 수 있도록 하여 준다.Meanwhile, the nickel oxide (NiO) allows the wire bonding capillary to have a green or blue color. Therefore, the wire bonding capillary according to the present invention is distinguished from the general white capillary to allow the wire bonding facilitator to quickly replace the capillary according to the wire bonding conditions at the work site.

또한, 상기 알루미나는 바람직하게는 MgO가 함유되어 있지 않은 α-알루미나일 수 있다. 일반적으로는 캐필러리 소결체 제조시 알루미나는 MgO가 함유된 α-알 루미나를 많이 사용하는데, 이는 MgO가 알루미나의 소결시 입자 성장을 억제하기 때문이다. 하지만 본 발명에 따른 캐필러리의 제조 방법은 캐필러리 팁의 입자의 재결정화에 의한 요철을 형성해야 하므로 입자 성장을 억제하는 MgO을 함유하지 않은 알루미나를 사용하는 것이 바람직할 수 있다.In addition, the alumina may be α-alumina, preferably containing no MgO. In general, alumina is frequently used for preparing a capillary sintered alumina containing MgO because MgO inhibits grain growth during sintering of alumina. However, in the capillary manufacturing method according to the present invention, since it is necessary to form irregularities by recrystallization of the particles of the capillary tip, it may be preferable to use alumina that does not contain MgO to inhibit grain growth.

상기 NiAl2O4-ZrO2 혼합분말 제조 단계(S2)는 니켈알루미네이트(NiAl2O4)와 지르코니아(ZrO2)를 습식 혼합 및 건조하는 단계이다. 상기 NiAl2O4-ZrO2 혼합분말 제조 단계(S2)에서는 니켈알루미네이트(NiAl2O4)와 지르코니아(ZrO2)를 함께 습식 분쇄 및 건조하여 균일한 입도를 가진 과립상의 혼합 분말을 제조하게 된다.The NiAl 2 O 4 -ZrO 2 mixed powder preparation step (S2) is a step of wet mixing and drying nickel aluminate (NiAl 2 O 4 ) and zirconia (ZrO 2 ). In the NiAl 2 O 4 -ZrO 2 mixed powder manufacturing step (S2) to wet granulate and dry nickel aluminate (NiAl 2 O 4 ) and zirconia (ZrO 2 ) together to produce a granular mixed powder having a uniform particle size. do.

상기 지르코니아(ZrO2)는 니켈알루미네이트(NiAl2O4)의 전체 100중량부에 대하여 10중량부 내지 30중량부로 혼합되는 것이 바람직할 수 있다. 상기 지르코니아(ZrO2)는 10중량부 미만인 경우에 니켈알루미네이트(NiAl2O4)의 성장을 제어하는 역할을 충분히 수행하지 못하게 된다. 따라서 상기 니켈알루미네이트(NiAl2O4)가 소결되면서 지나치게 비대 성장하여 소결체 전체의 밀도가 저하되고, 밀도 저하에 따라 소결체의 경도 저하가 발생할 수 있다. 또한, 상대적으로 알루미나의 함유량이 높아 파괴 인성이 낮아 신뢰성이 열등하고, 고온에서 강도가 급격히 저하되는 문제가 있어 내구성이 양호하지 못할 수 있다. 상기 지르코니아(ZrO2)는 30wt% 초과인 경우에 니켈알루미네이트(NiAl2O4)가 불규칙하게 성장하게 되어 매끄러움이 요구되 는 캐필러리의 내측면이 울퉁불퉁하게 되어 도전성 와이어의 끊김 현상을 유발할 수 있다.The zirconia (ZrO 2 ) may be preferably mixed in an amount of 10 parts by weight to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the nickel aluminate (NiAl 2 O 4 ). When the zirconia (ZrO 2 ) is less than 10 parts by weight, the zirconia (ZrO 2 ) may not sufficiently perform the role of controlling the growth of nickel aluminate (NiAl 2 O 4 ). Therefore, as the nickel aluminate (NiAl 2 O 4 ) is sintered and excessively grown, the density of the whole sintered compact is lowered, and the hardness of the sintered compact may be reduced as the density decreases. In addition, there is a problem that the relatively high content of alumina, the fracture toughness is low, the reliability is inferior, and the strength is sharply lowered at high temperature, so durability may not be good. When the zirconia (ZrO 2 ) is more than 30wt%, nickel aluminate (NiAl 2 O 4 ) grows irregularly, causing the inner surface of the capillary, which is required to be smooth, to be rugged, which may cause breakage of the conductive wire. have.

또한, 상기 지르코니아(ZrO2)는 분말의 입도가 0.1㎛ 내지 0.3㎛인 것이 바람직할 수 있다. 상기 지르코니아(ZrO2)의 입도가 0.1㎛ 미만이거나, 0.3㎛를 초과하는 경우는 니켈알루미네이트(NiAl2O4)와의 혼합분말 형성시 분말의 입도가 균일하지 않아서 캐필러리 소결체의 밀도가 저하된다.In addition, the zirconia (ZrO 2 ) may be preferably a particle size of 0.1㎛ to 0.3㎛. If the particle size of the zirconia (ZrO 2 ) is less than 0.1 μm or more than 0.3 μm, the density of the capillary sintered body is lowered because the particle size of the powder is not uniform when forming a mixed powder with nickel aluminate (NiAl 2 O 4 ). do.

상기 성형 단계(S3)는 NiAl2O4-ZrO2 혼합분말을 가압 성형하여 캐필러리 성형체를 제조하는 단계이다.The forming step (S3) is a step of forming a capillary molded body by press molding the NiAl 2 O 4 -ZrO 2 mixed powder.

상기 성형 단계(S3)에서는 NiAl2O4-ZrO2 혼합분말을 바인더와 혼합하여 캐필러리 형상의 금형에 충진한 후에 가압 성형하여 캐필러리 성형체를 제조하게 된다. 상기 성형 단계에서는 캐필러리의 성형에 사용되는 일반적인 성형 방법이 사용될 수 있음은 물론이다.In the forming step (S3), NiAl 2 O 4 -ZrO 2 mixed powder is mixed with a binder and filled in a capillary-shaped mold, and then pressure-molded to produce a capillary molded body. Of course, in the forming step, a general forming method used for forming the capillary may be used.

상기 소결 단계(S4)는 성형된 캐필러리 성형체를 소결하여 캐필러리 소결체를 제조하는 단계이다. 상기 캐필러리 소결체는 소결 단계를 통하여 와이어 본딩에 필요한 충분한 강도를 가지게 된다.The sintering step (S4) is a step of producing a capillary sintered body by sintering the molded capillary molded body. The capillary sintered body has sufficient strength for wire bonding through a sintering step.

상기 소결 단계(S4)는 진공 상태에서 진행될 수 있다. 상기 캐필러리 성형체 는 진공 상태에서 소결하게 되면 캐필러리 소결체 내에 있는 기공들은 외부로 확산되어 소멸하게 된다. 따라서, 캐필러리 소결체는 소결 밀도가 증가되어 치밀하고 단단한 캐필러리 소결체로 제조될 수 있다. 한편, 상기 소결 단계(S4)는 캐필러리 성형체의 소결에 사용되는 일반적인 방법이 사용될 수 있음은 물론이다.The sintering step S4 may be performed in a vacuum state. When the capillary molded body is sintered in a vacuum state, pores in the capillary sintered body are diffused to the outside and disappear. Therefore, the capillary sintered body can be manufactured into a compact and rigid capillary sintered body by increasing the sintered density. On the other hand, the sintering step (S4) of course can be used a general method used for sintering the capillary molded body.

또한, 상기 소결 단계(S4)는 산화 분위기 또는 환원 분위기에서 진행될 수 있다. 상기 소결 단계(S4)가 산화 분위기에서 진행되는 경우에, 상기 캐필러리 성형체는 첨가된 산화 니켈의 영향에 의하여 표면의 색상이 녹색을 띄게 된다. 또한, 상기 소결 단계(S4)가 환원 분위기에서 진행되는 경우에 상기 캐필러리 성형체는 표면 색상이 파란색을 띄게 된다.In addition, the sintering step S4 may be performed in an oxidizing atmosphere or a reducing atmosphere. When the sintering step S4 is performed in an oxidizing atmosphere, the capillary molded body has a green color on the surface under the influence of the added nickel oxide. In addition, when the sintering step (S4) is performed in a reducing atmosphere, the capillary molded body has a blue surface color.

상기 캐필러리 소결체는 팁 부분을 포함한 영역이 와이어 본딩에 사용될 수 있도록 적정한 형태로 미세 가공될 수 있다. 보다 구체적으로는, 상기 캐필러리 소결체는 사용되는 와이어 본딩 조건에 따라 특히 팁 부분이 필요한 형상과 치수로 가공될 수 있다. 상기 캐필러리 소결체는 미세 가공을 통하여 결정화된 캐필러리 소결체의 입자들이 평평하게 다듬질 되어 표면 조도가 향상되며, 표면 경도도 증가하게 되어 와이어 본딩용 캐필러리로서의 기능을 구비하게 된다. 하지만, 이때, 상기 미세 가공된 캐필러리는 팁 표면의 평균 표면 거칠기도 0.05㎛ 이하로 되어 요철 형상이 거의 없게 된다. 여기서, 캐필러리의 팁은 캐필러리가 와이어를 본딩 패드에 본딩시키기 위하여 가압하는 과정에서 와이어와 소정 압력으로 접촉하는 부분을 의미한다. 즉, 상기 캐필러리의 팁 부분은 내부 챔퍼와 캐필러리의 선단부 영역 등을 의미한다.The capillary sintered body may be microfabricated into an appropriate shape so that the region including the tip portion may be used for wire bonding. More specifically, the capillary sintered body may be processed into a shape and a dimension that require a tip portion, in particular, depending on the wire bonding conditions used. The capillary sintered body has the function of the capillary for wire bonding is improved by improving the surface roughness, the surface hardness is also improved by the particles of the capillary sintered crystallized through the fine processing is flattened. At this time, however, the finely processed capillary has an average surface roughness of 0.05 μm or less, and thus almost no uneven shape. Here, the tip of the capillary refers to a portion where the capillary contacts the wire at a predetermined pressure in the process of pressing the wire to bond the wire to the bonding pad. That is, the tip portion of the capillary means the inner chamfer and the tip region of the capillary.

상기 마이크로웨이브 조사 단계(S5)는 캐필러리 소결체에 마이크로웨이브를 조사하여 자체 발열을 통해 캐필러리 소결체 구성 입자를 재결정화하여 캐필러리 팁의 표면에 양각의 엠보싱 형태의 요철부를 형성하는 단계이다. 상기 마이크로웨이브 조사 단계(S5)에서는 캐필러리 소결체를 마이크로웨이브 발생기에 장입한다. 이때, 상기 마이크로웨이브 발생기에는 많은 수량의 캐필러리 소결체를 한번에 처리하기 위하여 적층하여 장입할 수 있다. 상기 캐필러리 소결체는 마이크로웨이브 발생기를 통해 마이크로웨이브를 조사받게 되면 마이크로웨이브를 흡수하여 자체 발열 현상으로 1분에 대략 100℃의 속도로 승온하게 되며, 약 10분이면 1000℃까지 도달하게 된다. 상기 캐필러리 소결체는 1000℃에서 5분 내지 10분 정도 유지하게 된다. 또한, 상기 캐필러리 소결체는 급속한 냉각에 따른 열 충격과 열에 의한 잔류 응력을 최소화하기 위해 바람직하게는 상온까지 1분에 약 5 내지 10℃ 정도의 냉각 속도로 냉각된다. 상기 캐필러리 소결체는 열처리 과정을 통하여 캐필러리의 팁 표면이 반구형의 입자들로 복수의 돌기부가 형성되도록 재결정화된다. 따라서, 상기 캐필러리 소결체의 팁 표면은 양각의 엠보싱 형태의 요철부가 형성되게 된다.The microwave irradiation step (S5) is a step of irradiating the microwave to the capillary sintered body to recrystallize the capillary sintered body constituent particles through self-heating to form an embossed concave-convex portion of the embossed shape on the surface of the capillary tip to be. In the microwave irradiation step (S5), the capillary sintered body is charged to the microwave generator. In this case, the microwave generator can be stacked and loaded in order to process a large number of capillary sintered body at once. When the capillary sintered body is irradiated with microwaves through a microwave generator, the capillary sintered body absorbs microwaves and heats up at a rate of approximately 100 ° C. in 1 minute due to self-heating, and reaches about 1000 ° C. in about 10 minutes. The capillary sintered body is maintained at 1000 ° C. for 5 minutes to 10 minutes. In addition, the capillary sintered body is preferably cooled at a cooling rate of about 5 to 10 ℃ per minute to room temperature in order to minimize thermal shock and rapid residual stress due to rapid cooling. The capillary sintered body is recrystallized to form a plurality of protrusions with hemispherical particles on the tip surface of the capillary through heat treatment. Therefore, the tip surface of the capillary sintered body is to form an embossed convex portion of the embossed form.

한편, 상기 캐필러리 소결체의 요철화를 위한 열처리의 승온 속도와 온도는 첨가되는 산화니켈의 함량과 조사되는 마이크로 웨이브의 에너지에 따라 변화할 수 있다. 상기 캐필러리 소결체의 요철화를 위한 열처리는 약 1000 내지 1100℃에서 진행된다. 따라서, 캐필러리 소결체 제조시 소결을 위한 온도가 약 1400 내지 1600 ℃이기 때문에 마이크로웨이브 조사 단계(S6)에서는 캐필러리 소결체의 열변형이 발생하지 않는다.Meanwhile, the temperature increase rate and temperature of the heat treatment for the unevenness of the capillary sintered body may vary depending on the amount of nickel oxide added and the energy of the microwave to be irradiated. Heat treatment for the unevenness of the capillary sintered body is performed at about 1000 to 1100 ℃. Therefore, since the temperature for sintering during the manufacture of the capillary sintered body is about 1400 to 1600 ° C, thermal deformation of the capillary sintered body does not occur in the microwave irradiation step S6.

상기 캐필러리 소결체의 팁 표면에 형성되는 요철부는 바람직하게는 형성되는 돌기부의 크기가 0.5㎛ 내지 2㎛이며, 평균 표면 거칠기가 0.25㎛ 내지 1㎛로 형성된다. 상기 요철부의 돌기 입자 크기와 표면 거칠기는 열처리 온도와 시간을 조정하여 변경하게 된다. 상기 돌기부의 입도가 0.5㎛ 미만인 경우에는 캐필러리 팁 표면의 평균 표면 거칠기가 작아 본딩 접착력을 증가시키기 위한 요철부 형성이 미흡하게 된다. 또한, 상기 돌기부의 입도가 2㎛를 초과하는 경우에는 본딩시 용융된 와이어가 음각의 홈에 잘 스며들어 본딩 접착력을 저하시키는 문제를 초래하게 되어 캐필러리의 교환 주기를 단축시키게 된다.The uneven portion formed on the tip surface of the capillary sintered body is preferably a size of the protrusion formed is 0.5㎛ 2㎛, the average surface roughness is formed from 0.25㎛ 1㎛. The protrusion particle size and the surface roughness of the uneven portion are changed by adjusting the heat treatment temperature and time. When the projection has a particle size of less than 0.5 μm, the average surface roughness of the capillary tip surface is small, so that the uneven portion for increasing the bonding adhesion is insufficient. In addition, when the particle size of the protrusion exceeds 2 μm, the molten wire penetrates into the groove of the intaglio during bonding, thereby lowering the bonding adhesive force, thereby shortening the replacement cycle of the capillary.

상기 요철부의 평균 표면 거칠기는 입자 성장(gain growth) 정도에 따라 달라지는데 보통 돌기부의 입자의 1/2수준으로 형성된다. 상기 요철부의 평균 표면 거칠기가 0.25㎛ 미만인 경우에는 본딩 접착력을 증가시키기 위한 요철부 형성이 미흡하게 된다. 또한 평균 표면 거칠기가 1㎛를 초과하는 경우에는 본딩시 용융된 와이어가 음각의 홈에 잘 스며들어 본딩 접착력이 저하되는 문제를 초래하게 되어 캐필러리의 교환 주기가 단축되게 된다.The average surface roughness of the uneven portion varies depending on the degree of gain growth, and is usually formed at about 1/2 of the particles of the protrusion. When the average surface roughness of the irregularities is less than 0.25 μm, the formation of the irregularities for increasing the bonding adhesion is insufficient. In addition, when the average surface roughness exceeds 1㎛, the molten wire penetrates into the grooves of the intaglio at the time of bonding, resulting in a problem that the bonding adhesion is reduced, thereby shortening the replacement cycle of the capillary.

상기 요철부 부분 제거 단계(S6)는 상기 캐필러리 팁에 형성된 요철부를 미세 가공하여 부분 제거하는 단계이다. 상기 요철부 부분 제거 단계(S6)에서는 고객사의 요청이나 와이어의 본딩 조건에 따라 캐필러리 전체를 기준으로 요철부를 필요에 따라 부분 미세 가공하여 제거할 수 있다.The uneven part removing step (S6) is a step of removing the uneven parts formed in the capillary tip by fine processing. In the uneven part removing step (S6) may be removed by fine processing the partial uneven portion as necessary based on the entire capillary according to the customer's request or bonding conditions of the wire.

이하에서는 본 발명에 따른 와이어 본딩용 캐필러리의 제조 방법과 간접 가열 에칭에 의한 캐필러리 제조 방법의 차이점에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, the difference between the method of manufacturing the capillary for wire bonding according to the present invention and the capillary manufacturing method by indirect heat etching will be described.

도 2는 본 발명에 따른 마이크로웨이브의 조사에 의한 와이어 본딩용 캐필러리 제조 방법과 간접 가열 에칭에 의한 캐필러리 제조 방법의 시간 대 온도의 비교 그래프이다.2 is a graph comparing time versus temperature of a capillary manufacturing method for wire bonding by irradiation of microwaves and a capillary manufacturing method by indirect heating etching according to the present invention.

상기 비교 그래프는 가로축이 시간을 세로축이 온도를 나타낸다. 그리고 실선이 마이크로웨이브 조사를 통한 캐필러리 제조시의 시간 대 온도의 그래프이며, 점선이 간접 가열 에칭을 통한 캐필러리 제조의 시간대 온도의 그래프이다.In the comparison graph, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents temperature. And a solid line is a graph of time versus temperature in capillary manufacturing through microwave irradiation, and a dotted line is a graph of time zone temperature in capillary manufacturing through indirect heating etching.

간접 가열 에칭에 의한 캐필러리의 제조 방법은 열처리 장비에 장착된 히터의 과부하를 방지하고, 캐필러리 소결체의 온도 구배 발생에 따른 열충격을 방지하기 위하여 승온 속도를 1분당 10℃미만으로 제한한다. 하지만, 마이크로웨이브 조사에 의한 캐필러리의 제조 방법은 캐필러리 소결체에서 자체 발열이 일어나기 때문에 간접 가열 에칭에 의할 때보다 저온에서 처리할 수 있고, 온도 구배가 발생하지 않는다. 또한, 상기 캐필러리 소결체가 히터 역할을 하기 때문에 과부하에 의한 히터의 단락 현상이 없어 매우 빠른 속도(1분당 약 100℃)로 승온을 실시할 수 있다.The method of manufacturing the capillary by indirect heat etching limits the temperature increase rate to less than 10 ℃ per minute in order to prevent overload of the heater mounted on the heat treatment equipment, and to prevent thermal shock caused by the temperature gradient of the capillary sintered body. However, the method for producing a capillary by microwave irradiation can be processed at a lower temperature than by indirect heating etching because the self-heating occurs in the capillary sintered body, and no temperature gradient occurs. In addition, since the capillary sintered body acts as a heater, there is no short circuit phenomenon of the heater due to overload, and thus the temperature can be increased at a very high speed (about 100 ° C. per minute).

그리고, 승온 시간에 따른 전력 소모를 비교해보면 같은 출력에서 전력 소모는 시간에 비례하기 때문에 제조 시간이 짧은 마이크로웨이브 방식이 간접 가열 에칭에 의하였을 때보다 전력소모가 10%로 줄어든다. 전력소모의 감소는 에너지 소비 를 절약하고 제조 원가를 낮출 수 있는 장점을 가져 온다.In addition, when comparing the power consumption according to the temperature increase time, the power consumption at the same output is proportional to the time, so the microwave method, which has a short manufacturing time, reduces power consumption by 10% compared with the indirect heating etching. Reducing power consumption has the advantage of saving energy consumption and lowering manufacturing costs.

상기 마이크로웨이브 조사에 의한 와이어 본딩용 캐필러리의 제조 방법에서 캐필러리 팁의 표면을 요철화하기 위한 열처리 온도는 그래프에서 볼 수 있듯이 1000 내지 1100℃이다. 따라서, 상기 마이크로 웨이브 조사에 의한 캐필러리 소결체의 요철부 형성을 위한 열처리는 캐필러리 소결체 제조시 일반적인 소결 온도인 1400 내지 1650℃보다 낮기 때문에 캐필러리 소결체의 열변형을 유발하지 않게 된다. 하지만 상기 간접 가열 에칭에 의한 캐필러리의 팁 표면의 요철화는 그래프에서 볼 수 있듯이 1200 내지 1600℃의 고온에서 진행되므로 캐필러리 소결체의 용융 또는 열변형을 야기할 수 있다. 또한, 상기 간접 가열 에칭에 의한 캐필러리의 팁 표면의 요철화는 열처리 중에 급격한 온도 차이로 인해 캐필러리 소결체에 균열이 생기거나 깨질 수 있다.In the manufacturing method of the capillary for wire bonding by the microwave irradiation, the heat treatment temperature for the unevenness of the surface of the capillary tip is 1000 to 1100 ° C. as shown in the graph. Therefore, the heat treatment for forming the uneven portion of the capillary sintered body by the microwave irradiation does not cause thermal deformation of the capillary sintered body because it is lower than the general sintering temperature of 1400 to 1650 ° C. when the capillary sintered body is manufactured. However, the unevenness of the tip surface of the capillary by the indirect heat etching may proceed at a high temperature of 1200 to 1600 ° C, as shown in the graph, which may cause melting or thermal deformation of the capillary sintered body. In addition, the unevenness of the tip surface of the capillary by the indirect heat etching may crack or break the capillary sintered body due to a sudden temperature difference during the heat treatment.

이하에서는 본 발명에 따른 와이어 본딩용 캐필러리의 제조 방법에 의하여 제조된 와이어 본딩용 캐필러리 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, the capillary for wire bonding manufactured by the method for manufacturing the capillary for wire bonding according to the present invention will be described.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 와이어 본딩용 캐필러리의 제조 방법을 이용하여 제조된 와이어 본딩용 캐필러리의 팁 표면에 대한 주사전자현미경 사진이다. 도 4는 도 3의 와이어 본딩용 캐필러리에서 팁의 일부 표면에서 요철부가 제거된 상태의 주사전자현미경 사진이다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 와이어 본딩용 캐필러리로서 표면이 녹색과 파란색을 갖는 캐필러리의 디지털 사진이다.3 is a scanning electron micrograph of the tip surface of the capillary for wire bonding prepared using the method for producing a capillary for wire bonding according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a scanning electron micrograph of the uneven portion removed from a portion of the tip of the capillary for wire bonding of FIG. 5 is a digital photograph of a capillary having a green and blue surface as a capillary for wire bonding according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 와이어 본딩용 캐필러리 제조 방법에 따라 제조된 와이어 본딩용 캐필러리는 알루미나(Al2O3) 95wt% 내지 99.5wt%와 산화니켈(NiO) 0.5wt% 내지 5wt%를 고상 반응시켜 제조된 니켈알루미네이트(NiAl2O4)와 지르코니아(ZrO2)를 포함하며, 상기 지르코니아(ZrO2)는 상기 니켈알루미네이트(NiAl2O4)의 전체 중량에 대하여 10 내지 30 중량부로 포함되어 형성된다.Wire bonding capillary prepared according to the method for manufacturing a wire bonding capillary according to an embodiment of the present invention 95wt% to 99.5wt% alumina (Al 2 O 3 ) and 0.5wt% to 5wt nickel oxide (NiO) Nickel aluminate (NiAl 2 O 4 ) and zirconia (ZrO 2 ) prepared by the solid-state reaction of%, the zirconia (ZrO 2 ) is 10 to the total weight of the nickel aluminate (NiAl 2 O 4 ) It is formed to contain 30 parts by weight.

또한, 상기 와이어 본딩용 캐필러리는 팁 부분에 표면의 재결정화에 따른 양각의 엠보싱 형상의 요철부가 형성된다. 상기 요철부는 표면 거칠기가 평균 표면 거칠기가 0.25㎛ 내지 1㎛로 형성된다.In addition, the wire bonding capillary is formed in the tip portion embossed concave-convex shape of the embossed shape according to the surface recrystallization. The uneven portion has a surface roughness of about 0.25 μm to 1 μm on average surface roughness.

한편, 상기 와이어 본딩용 캐필러리는 필요에 따라서 팁 부분을 포함한 캐필러리의 다른 부분에도 요철부가 형성될 수 있다.On the other hand, the wire bonding capillary may be formed in other portions of the capillary including the tip portion, if necessary.

상기 와이어 본딩용 캐필러리는 도 3에서 보는 바와 같이 캐필러리 팁의 표면에 양각의 엠보싱 형태의 요철부가 형성되어 와이어 본딩 공정시 본딩 접착력을 증가시키게 된다.As shown in FIG. 3, the capillary for wire bonding has an embossed concave-convex portion on the surface of the capillary tip to increase bonding adhesion during the wire bonding process.

또한, 상기 와이어 본딩용 캐필러리는 도 4에서 보는 바와 같이 캐필러리의 팁 부분의 내부 챔퍼 영역에서 요철부가 제거되어 형성될 수 있다.In addition, the wire bonding capillary may be formed by removing the uneven portion from the inner chamfer area of the tip portion of the capillary as shown in FIG.

또한, 상기 와이어 본딩용 캐필러리는 요철부에 용융된 와이어가 스며들어 캐필러리 팁이 평탄화되지 않아 본딩 접착력을 장기간 유지할 수 있어서 캐필러리의 교환 주기를 연장할 수 있게 된다. 또한, 상기 와이어 본딩용 캐필러리는 마이크로웨이브 조사에 의한 입자의 재결정화에 의해 모든 입자들 사이에 기공이 없는 치밀하고 견고한 구조를 갖게 되고, 조직이 균일하면서도 고밀도, 고경도 및 내충격성이 뛰어난 와이어 본딩용 캐필러리를 얻을 수 있음을 확인할 수 있다. 또한, 상기 와이어 본딩용 캐필러리는 와이어 본딩시 캐필러리의 팁 부분과 와이어 사이의 슬립 현상을 방지하여 특히, 스티치 본딩시 와이어의 접착력을 향상시키게 된다.In addition, the wire bonding capillary is a molten wire soaked into the concave-convex portion is not flattened capillary tip can maintain the bonding adhesion for a long time it is possible to extend the replacement period of the capillary. In addition, the wire bonding capillary has a dense and rigid structure without pores between all particles by recrystallization of the particles by microwave irradiation, uniform structure, high density, high hardness and excellent impact resistance It can be confirmed that a capillary for wire bonding can be obtained. In addition, the wire bonding capillary prevents a slip phenomenon between the tip portion of the capillary and the wire during wire bonding, in particular, to improve the adhesive strength of the wire during stitch bonding.

또한, 본 발명에 따른 와이어 본딩용 캐필러리는, 도 5에서 보는 바와 같이 소결 단계에서의 분위기 즉, 산화 분위기 또는 환원 분위기에 따라 표면 색상이 녹색 또는 파란색을 띄게 된다. 또한, 상기 와이어 본딩용 캐필러리는 내부의 표면 색상도 동일하게 녹색 또는 파란색일 수 있다.In addition, the wire bonding capillary according to the present invention, as shown in Figure 5, the surface color of the green or blue depending on the atmosphere in the sintering step, that is, oxidizing atmosphere or reducing atmosphere. In addition, the wire bonding capillary may be the same green or blue surface color.

도 1은 본 발명에 따른 와이어 본딩용 캐필러리의 제조 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.1 is a flowchart for explaining a method of manufacturing a capillary for wire bonding according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 마이크로웨이브의 조사에 의한 와이어 본딩용 캐필러리 제조 방법과 간접 가열 에칭에 의한 캐필러리 제조 방법의 시간 대 온도의 비교 그래프이다.2 is a graph comparing time versus temperature of a capillary manufacturing method for wire bonding by irradiation of microwaves and a capillary manufacturing method by indirect heating etching according to the present invention.

도 3은 본 발명에 실시예에 따른 와이어 본딩용 캐필러리의 제조 방법을 이용하여 제조된 캐필러리의 팁 표면에 대한 주사전자현미경 사진이다.Figure 3 is a scanning electron micrograph of the tip surface of the capillary manufactured using the method for manufacturing a capillary for wire bonding according to an embodiment of the present invention.

도 4는 도 3의 와이어 본딩용 캐필러리에서 팁의 일부 표면에서 요철부가 제거된 상태의 주사전자현미경 사진이다.FIG. 4 is a scanning electron micrograph of the uneven portion removed from a portion of the tip of the capillary for wire bonding of FIG.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 와이어 본딩용 캐필러리로서 표면 색상이 녹색과 파란색을 갖는 캐필러리의 사진이다.5 is a photograph of a capillary having a green and blue surface color as a capillary for wire bonding according to an embodiment of the present invention.

Claims (14)

알루미나(Al2O3)에 산화니켈(NiO)을 고상반응시켜 니켈알루미네이트(NiAl2O4)를 제조하는 니켈알루미네이트 제조 단계;A nickel aluminate manufacturing step of producing nickel aluminate (NiAl 2 O 4 ) by solid-phase reaction of alumina (Al 2 O 3 ) with nickel oxide (NiO); 상기 니켈알루미네이트(NiAl2O4)와 지르코니아(ZrO2)의 혼합분말을 제조하는 NiAl2O4-ZrO2 혼합분말 제조 단계;NiAl 2 O 4 -ZrO 2 mixed powder manufacturing step of preparing a mixed powder of the nickel aluminate (NiAl 2 O 4 ) and zirconia (ZrO 2 ); 상기 NiAl2O4-ZrO2 혼합분말을 가압 성형하여 캐필러리 성형체를 제조하는 성형 단계;Forming the capillary molded body by press molding the NiAl 2 O 4 -ZrO 2 mixed powder; 상기 캐필러리 성형체를 소결하여 캐필러리 소결체를 제조하는 소결 단계; 및A sintering step of sintering the capillary molded body to produce a capillary sintered body; And 상기 캐필러리 소결체에 마이크로웨이브를 조사하여 상기 캐필러리 소결체의 팁 표면의 적어도 일부 영역에 엠보싱 형태의 요철부를 형성하는 마이크로웨이브 조사 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 본딩용 캐필러리 제조 방법.And a microwave irradiation step of irradiating microwaves to the capillary sintered body to form embossed irregularities on at least a portion of the tip surface of the capillary sintered body. . 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 마이크로웨이브 조사 단계 이후에 와이어의 본딩 조건에 따라 상기 캐필러리 소결체에 형성된 상기 요철부를 가공하여 부분 제거하는 요철부 부분 제거 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 본딩용 캐필러리 제조 방법.After the microwave irradiation step according to the bonding conditions of the wire further comprises the step of removing the uneven portion portion to process the uneven portion formed in the capillary sintered body, the wire bonding capillary manufacturing method, characterized in that. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 알루미나(Al2O3)는 MgO가 함유되어 있지 않은 α-알루미나인 것을 특징으로 하는 와이어 본딩용 캐필러리 제조 방법.The alumina (Al 2 O 3 ) is a capillary manufacturing method for wire bonding, characterized in that the α-alumina does not contain MgO. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 니켈알루미네이트 제조 단계에서 상기 알루미나(Al2O3)를 95wt% 내지 99.5wt%, 산화니켈(NiO)를 0.5wt% 내지 5wt%로 혼합하는 것을 특징으로 하는 와이어 본딩용 캐필러리 제조 방법.In the nickel aluminate manufacturing step, the alumina (Al 2 O 3 ) 95wt% to 99.5wt%, nickel oxide (NiO) to 0.5wt% to 5wt%, characterized in that the capillary manufacturing method for wire bonding . 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 NiAl2O4-ZrO2 혼합분말 제조 단계에서 상기 지르코니아(ZrO2)는 상기 니켈알루미네이트(NiAl2O4)의 전체 100중량부에 대하여 10 내지 30중량부로 혼합되는 것을 특징으로 하는 와이어 본딩용 캐필러리 제조 방법.In the NiAl 2 O 4 -ZrO 2 mixed powder manufacturing step, the zirconia (ZrO 2 ) is wire bonding to 10 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the total nickel aluminate (NiAl 2 O 4 ) Method for manufacturing capillary for 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 NiAl2O4-ZrO2 혼합분말 제조 단계에서 상기 지르코니아(ZrO2)는 입도가 0.1㎛ 내지 0.3㎛인 것을 특징으로 하는 와이어 본딩용 캐필러리 제조 방법.In the NiAl 2 O 4 -ZrO 2 mixed powder manufacturing step, the zirconia (ZrO 2 ) has a particle size of 0.1 ㎛ to 0.3 ㎛ wire bonding capillary manufacturing method. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 소결 단계는 산화 분위기 또는 환원 분위기에서 진행되는 것을 특징으로 하는 와이어 본딩용 캐필러리 제조 방법.The sintering step is a capillary manufacturing method for wire bonding, characterized in that the progress in the oxidizing atmosphere or reducing atmosphere. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 마이크로웨이브 조사 단계는 상기 캐필러리 소결체를 온도가 1000 내지 1100℃ 에서 5분 내지 10분 동안 유지하는 것을 특징으로 하는 와이어 본딩용 캐필러리 제조 방법.The microwave irradiation step is a capillary manufacturing method for wire bonding, characterized in that the capillary sintered body is maintained for 5 to 10 minutes at a temperature of 1000 to 1100 ℃. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 캐필러리 소결체는 요철부가 형성된 영역의 평균 표면 거칠기가 0.25㎛ 내지 1㎛인 것을 특징으로 하는 와이어 본딩용 캐필러리 제조 방법.The capillary sintered body is a wire bonding capillary manufacturing method, characterized in that the average surface roughness of the region where the uneven portion is formed is 0.25㎛ 1㎛. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 캐필러리 소결체는 요철부에 형성되는 돌기부의 입도가 0.5㎛ 내지 2㎛인 것을 특징으로 하는 와이어 본딩용 캐필러리 제조 방법.The capillary sintered body is a wire bonding capillary manufacturing method, characterized in that the particle size of the projection formed in the uneven portion 0.5㎛ 2㎛. 제 1항 내지 제 10항 중 어느 하나의 항에 따라 제조되는 것을 특징으로 하는 와이어 본딩용 캐필러리.A capillary for wire bonding, which is prepared according to any one of claims 1 to 10. 제 11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 캐필러리는 표면 색상이 녹색 또는 파란색인 것을 특징으로 와이어 본딩용 캐필러리.The capillary is a wire bonding capillary, characterized in that the surface color of the green or blue. 알루미나(Al2O3) 95wt% 내지 99.5wt%와 산화니켈(NiO) 0.5wt% 내지 5wt%를 고상반응시켜 제조된 니켈알루미네이트(NiAl2O4)와, 지르코니아(ZrO2)를 포함하며, 상기 지르코니아(ZrO2)는 상기 니켈알루미네이트(NiAl2O4)의 전체 100중량부에 대하여 10 내지 30 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 와이어 본딩용 캐필러리.95 wt% to 99.5 wt% of alumina (Al 2 O 3 ) and 0.5 wt% to 5 wt% of nickel oxide (NiO) include nickel aluminate (NiAl 2 O 4 ) and zirconia (ZrO 2 ). The zirconia (ZrO 2 ) is a wire bonding capillary, characterized in that it comprises 10 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the total nickel aluminate (NiAl 2 O 4 ). 제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 캐필러리는 표면 색상이 녹색 또는 파란색인 것을 특징으로 와이어 본딩용 캐필러리.The capillary is a wire bonding capillary, characterized in that the surface color of the green or blue.
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