KR101139018B1 - Method for fabricating capillary for bonding copper wire and capillary for bonding copper wire by thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 와이어 본딩시 와이어의 재료가 경질의 구리일 때도 본딩 접착력이 우수하고, 물성 증진으로 교환 주기가 연장된 구리 와이어 본딩용 캐필러리의 제조 방법 및 이에 의한 와이어 본딩용 캐필러리에 관한 것이다.
본 발명은 알루미나(Al2O3)와 산화니켈(NiO)의 혼합 분말을 가열하여 니켈-알루미나(NiAl2O4) 분말을 제조하는 분말 제조 단계; 분말 제조 단계에서 제조된 분말을 가압 성형하여 캐필러리 성형체를 제조하는 성형 단계; 캐필러리 성형체에 열을 가하여 캐필러리 소결체를 제조하는 열처리 단계; 와이어 본딩용 캐필러리의 기능을 갖도록 열처리 단계 이후의 캐필러리 소결체를 형상 가공하는 형상 가공 단계; 및 형상 가공 단계를 거친 캐필러리의 팁 표면에 엠보싱 형태의 요철부가 형성되도록 캐필러리의 팁 표면에 열처리를 가하는 입자 성장층 형성 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 구리 와이어 본딩용 캐필러리의 제조 방법을 개시한다.The present invention relates to a method for producing a copper wire bonding capillary, which has excellent bonding adhesion even when the material of the wire at the time of wire bonding is hard copper, and an exchange cycle is extended by improving physical properties, and thereby a capillary for wire bonding.
The present invention is a powder manufacturing step of producing a nickel-alumina (NiAl 2 O 4 ) powder by heating a mixed powder of alumina (Al 2 O 3 ) and nickel oxide (NiO); A molding step of manufacturing a capillary molded body by pressure molding the powder prepared in the powder manufacturing step; A heat treatment step of applying heat to the capillary molded body to produce the capillary sintered body; A shape processing step of shaping the capillary sintered body after the heat treatment step so as to have a function of the wire bonding capillary; And a particle growth layer forming step of applying heat treatment to the tip surface of the capillary so that an embossed convex portion is formed on the tip surface of the capillary which has undergone the shape processing step. It starts.
Description
본 발명은 구리 와이어 본딩용 캐필러리의 제조 방법 및 이에 의한 구리 와이어 본딩용 캐필러리에 관한 것이다. The present invention relates to a method for producing a capillary for copper wire bonding and a capillary for copper wire bonding thereby.
와이어 본딩 공정은 반도체 칩을 외부와 전기적으로 연결하기 위해서 칩의 본딩 패드와 리드 프레임의 내부 리드를 금(Au) 및 알루미늄(Al) 또는 구리(Cu) 재질의 와이어로 연결하는 공정이다. 이 때 와이어를 이용하여 두 금속을 연결시키는 치공구가 캐필러리이다.The wire bonding process is a process of connecting the bonding pad of the chip and the inner lead of the lead frame with a wire made of gold (Au), aluminum (Al), or copper (Cu) to electrically connect the semiconductor chip to the outside. At this time, a capillary is a tool for connecting two metals using a wire.
일반적으로 와이어의 재질은 접착력이 높고, 연질인 금(Au)을 사용한다. 그러나 최근 들어 반도체 제조 업체들은 금 값의 상승으로 인해 와이어 본딩 공정에 사용되는 와이어를 금(Au)에서 구리(Cu)로 전환하여 사용하고 있다.In general, the material of the wire is high adhesive strength, and use a soft gold (Au). Recently, however, semiconductor manufacturers are converting the wires used in the wire bonding process from gold (Au) to copper (Cu) due to the rising gold price.
구리 와이어(Cu-wire)는 금 와이어(Au-wire)에 비해 경도가 높아 캐필러리가 마모가 잘되어 상대적으로 수명이 짧고, 융점이 높아 열충격에 의한 파괴가 발생할 가능성이 크다. 또한, 금 와이어에 비해 낮은 접착력으로 인해 반도체 제조 공정상 와이어의 합선이나 단락을 유발하여 많은 제조 불량을 유발한다.Copper wire (Cu-wire) is harder than gold wire (Au-wire), the capillary wears well, the life is relatively short, and the melting point is high, there is a high possibility of breakage due to thermal shock. In addition, due to the low adhesive strength compared to gold wires cause a short circuit or short circuit of the wire in the semiconductor manufacturing process, causing a lot of manufacturing defects.
이에 캐필러리 제조 업체들은 구리 와이어 본딩에 우수한 캐필러리를 제조하기 위하여 여러 개선을 시도하고 있으나 구리 와이어 본딩시 발생되어지는 불량을 해결하기에는 캐필러리 물성 증진 및 표면 거칠기에서 기대하는 만큼의 충분한 효과가 나지 않는 문제점이 있었다.Therefore, capillary manufacturers have made various improvements to produce excellent capillaries for copper wire bonding, but it is sufficient to solve the defects caused by copper wire bonding. There was a problem that did not work.
본 발명은 와이어 본딩시 와이어의 재료가 경질의 구리일 때도 본딩 접착력이 우수하고, 물성 증진으로 교환 주기가 연장된 구리 와이어 본딩용 캐필러리의 제조 방법 및 이에 의한 와이어 본딩용 캐필러리를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention provides a method of producing a capillary for bonding copper wires having excellent bonding adhesion even when the material of the wire during the wire bonding is hard copper, and the exchange period is extended by improving physical properties, and thereby a capillary for wire bonding. The purpose is.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 구리 와이어 본딩용 캐필러리의 제조 방법은 알루미나(Al2O3)와 산화니켈(NiO)의 혼합 분말을 가열하여 니켈-알루미나(NiAl2O4) 분말을 제조하는 분말 제조 단계; 상기 분말 제조 단계에서 제조된 분말을 가압 성형하여 캐필러리 성형체를 제조하는 성형 단계; 상기 캐필러리 성형체에 열을 가하여 캐필러리 소결체를 제조하는 열처리 단계; 와이어 본딩용 캐필러리의 기능을 갖도록 상기 열처리 단계 이후의 캐필러리 소결체를 형상 가공하는 형상 가공 단계; 및 상기 형상 가공 단계를 거친 캐필러리의 팁 표면에 엠보싱 형태의 요철부가 형성되도록 캐필러리의 팁 표면에 열처리를 가하는 입자 성장층 형성 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The method for producing a capillary for copper wire bonding according to the present invention for solving the above problems is a nickel-alumina (NiAl 2 O 4 ) powder by heating a mixed powder of alumina (Al 2 O 3 ) and nickel oxide (NiO) Powder manufacturing step of preparing a; A molding step of manufacturing a capillary molded body by pressure molding the powder prepared in the powder manufacturing step; A heat treatment step of manufacturing a capillary sintered body by applying heat to the capillary molded body; A shape processing step of shaping the capillary sintered body after the heat treatment step to have a function of a wire bonding capillary; And a particle growth layer forming step of applying heat treatment to the tip surface of the capillary so that an embossed convex portion is formed on the tip surface of the capillary which has been subjected to the shape processing step.
여기서, 상기 열처리 단계 이후에 상기 캐필러리 소결체를 열간 정수압 성형하는 열간 정수압 성형 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 더불어, 상기 열간 정수압 성형 단계는 아르곤(Ar) 가스 분위기 하에서 이루어지며, 가스 압력은 20000 psi 내지 25000 psi의 압력과 1300 ℃ 내지 1550 ℃의 온도에서 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다. Here, after the heat treatment step may further comprise a hot hydrostatic pressure forming step of hot hydrostatic pressure forming the capillary sintered body. In addition, the hot hydrostatic pressure forming step is made under an argon (Ar) gas atmosphere, the gas pressure may be characterized in that at a pressure of 20000 psi to 25000 psi and a temperature of 1300 ℃ to 1550 ℃.
그리고, 상기 입자 성장층 형성 단계 이후에 와이어의 본딩 조건에 따라 상기 요철부를 가공하여 부분 제거하는 입자 성장층 부분 제거 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. After the particle growth layer forming step, the method may further include a particle growth layer partial removing step of processing and removing the uneven parts according to the bonding conditions of the wire.
또한, 상기 분말 제조 단계에서 상기 알루미나와 산화니켈의 혼합 분말 100 중량부에 대하여 산화니켈은 0.1 내지 1 중량부 포함되는 것을 특징으로 할 수 있다. 여기서, 상기 분말 제조 단계에서 상기 니켈-알루미나 분말 100 중량부에 지르코니아(ZrO2) 10 내지 20 중량부를 더 혼합하는 것을 특징으로 할 수 있다. 더불어, 상기 분말 제조 단계에서 바인더로서 분자량이 600 이하인 폴리에틸렌클리콜을 더 혼합하는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, nickel oxide may be included in an amount of 0.1 to 1 parts by weight based on 100 parts by weight of the mixed powder of alumina and nickel oxide in the powder manufacturing step. Here, the zirconia (ZrO 2 ) 10 to 20 parts by weight of the nickel-alumina powder in the powder manufacturing step may be further mixed. In addition, it may be characterized in that the polyethylene glycol further has a molecular weight of 600 or less as a binder in the powder manufacturing step.
또한, 상기 성형 단계는 양압 프레스 방법에 의하여 이루어지며, 분말이 채워진 금형의 외측에는 압전 소자를 장착하여 양압 성형시에 금형 내측의 분말에 진동이 전달되도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the molding step is made by a positive pressure press method, it is characterized in that the piezoelectric element is mounted on the outside of the mold filled with powder so that vibration is transmitted to the powder inside the mold during positive pressure molding.
또한, 상기 압전 소자에 의하여 금형 내측의 분말에 28Khz의 진동이 전달되는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the piezoelectric element may be characterized in that the vibration of 28Khz is transmitted to the powder inside the mold.
또한, 상기 열처리 단계는 180 ℃ 내지 220 ℃의 온도를 3 시간 내지 6 시간을 유지하는 제 1 열처리 단계; 600 ℃의 온도까지 10 시간 내지 15 시간 동안 승온시키는 제 2 열처리 단계; 및 1500 ℃ 내지 1580 ℃의 온도까지 5 시간 내지 8 시간 동안 승온시킨 후 1 시간 내지 2 시간 동안 승온 후의 온도를 유지하는 제 3 열처리 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. The heat treatment step may include a first heat treatment step of maintaining a temperature of 180 ° C. to 220 ° C. for 3 hours to 6 hours; A second heat treatment step of raising the temperature to 600 ° C. for 10 to 15 hours; And a third heat treatment step of maintaining the temperature after the temperature increase for 1 hour to 2 hours after the temperature is raised for 5 hours to 8 hours to a temperature of 1500 ° C to 1580 ° C.
또한, 상기 입자 성장층 형성 단계는 상기 형상 가공 단계를 거친 캐필러리의 표면에 1450 ℃ 내지 1650 ℃의 온도를 30분 내지 1시간 동안 가하여 이루어질 수 있다.In addition, the particle growth layer forming step may be made by applying a temperature of 1450 ℃ to 1650 ℃ for 30 minutes to 1 hour to the surface of the capillary through the shape processing step.
또한, 상기 입자 성장층 형성 단계 이후에 상기 요철부는 평균 표면 거칠기가 0.2 ㎛ 내지 0.6 ㎛인 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, after the step of forming the particle growth layer, the uneven parts may have an average surface roughness of 0.2 μm to 0.6 μm.
본 발명의 와이어 본딩용 캐필러리의 제조 방법에 따라 제조된 와이어 본딩용 캐필러리는 알루미나에 산화니켈을 고용시킴으로써 알루미나 입자간의 결합력을 증가시켜 내마모성 및 내열충격성이 향상된다. 즉, 본 발명에 따른 와이어 본딩용 캐필러리는 마모 및 파괴에 의한 불량이 감소된다. The wire bonding capillary manufactured according to the manufacturing method of the capillary for wire bonding of the present invention increases the bonding strength between the alumina particles by incorporating nickel oxide into the alumina, thereby improving wear resistance and thermal shock resistance. That is, the capillary for wire bonding according to the present invention is reduced in failure due to wear and fracture.
그리고, 본 발명에 따른 와이어 본딩용 캐필러리는 캐필러리 팁 표면에 입자 성장층 형성 단계를 통한 요철부가 형성되어 경도가 높은 구리 와이어의 본딩시 발생하는 슬립 현상이 억제되어, 본딩되는 구리 와이어에 캐필러리의 상하 운동에 의한 힘의 전달이 확실하게 이루어져 본딩 접착력이 상승된다. 이에 의하여, 본 발명에 따른 와이어 본딩용 캐필러리는 구리 와이어 본딩 공정 수행시 캐필러리 불량에 따른 교환주기가 연장되며, 구리 와이어를 높은 본딩 접착력으로 본딩할 수 있어 제조 불량을 감소시킬 수 있다.In addition, the capillary for wire bonding according to the present invention is formed on the surface of the capillary tip through the step of forming the grain growth layer to prevent the slip phenomenon generated during the bonding of the copper wire with high hardness, the copper wire bonded The force transfer by the vertical motion of the capillary is ensured, and the bonding adhesive force is raised. As a result, the capillary for wire bonding according to the present invention has an extended exchange period due to capillary defects when performing the copper wire bonding process, and can bond the copper wires with high bonding adhesion, thereby reducing manufacturing defects. .
도 1은 본 발명에 따른 와이어 본딩용 캐필러리의 제조 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.
도 2는 본 발명에 따른 와이어 본딩용 캐필러리의 제조 방법의 성형 단계에서 사용되는 성형 장비를 간략히 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 와이어 본딩용 캐필러리의 제조 방법의 형상 가공 단계 이전의 와이어 본딩용 캐필러리 형상의 사진이다.
도 4는 본 발명에 따른 와이어 본딩용 캐필러리의 제조 방법의 형상 가공 단계 이후의 와이어 본딩용 캐필러리 형상의 사진이다.
도 5a 내지 도 5f는 산화니켈 함량에 따른 와이어 본딩용 캐필러리의 표면 거칠기 값을 비교하기 위한, 실시예 및 비교예에 의한 와이어 본딩용 캐필러리 선단부의 주사전자현미경 사진이다.
도 6a 내지 도 6d는 입자 성장층 형성 단계에서 열처리 온도의 변화에 따른 표면 거칠기 값을 비교하기 위한, 실시예 및 비교예에 의한 와이어 본딩용 캐필러리 선단부의 주사전자현미경 사진이다.
도 7a 및 도 7b는 입자 성장층 형성 단계가 이루어진 실시예에 따른 와이어 본딩용 캐필러리의 선단부 및 팁에 대한 주사전자현미경 사진이다.
도 8a 및 도 8b는 입자 성장층 형성 단계가 이루어지지 않은 비교예에 따른 와이어 본딩용 캐필러리의 선단부 및 팁에 대한 주사전자현미경 사진이다.
도 9a는 도 7a 및 도 7b에 따른 와이어 본딩용 캐필러리와 도 8a 및 도 8b에 따른 와이어 본딩용 캐필러리의 사용 수명을 나타낸 그래프이다.
도 9b는 도 7a 및 도 7b에 따른 와이어 본딩용 캐필러리와 도 8a 및 도 8b에 따른 와이어 본딩용 캐필러리에 의하여 접착된 구리 와이어의 접착력을 나타낸 그래프이다.
도 10은 도 7a 및 도 7b의 와이어 본딩용 캐필러리에서 팁의 일부 표면에서 입자 성장층을 제거하여 평탄화시킨 상태의 주사전자현미경 사진이다.1 is a flowchart for explaining a method of manufacturing a capillary for wire bonding according to the present invention.
Figure 2 shows briefly the forming equipment used in the forming step of the manufacturing method of the capillary for wire bonding according to the present invention.
3 is a photograph of the capillary shape for wire bonding before the shape processing step of the manufacturing method of the capillary for wire bonding according to the present invention.
4 is a photograph of the capillary shape for wire bonding after the shape processing step of the manufacturing method of the capillary for wire bonding according to the present invention.
5a to 5f are scanning electron micrographs of the wire bonding capillary tip portion according to the Examples and Comparative Examples for comparing the surface roughness value of the wire bonding capillary according to the nickel oxide content.
6A to 6D are scanning electron micrographs of the capillary tip for wire bonding according to Examples and Comparative Examples for comparing surface roughness values according to the change of the heat treatment temperature in the grain growth layer forming step.
7A and 7B are scanning electron micrographs of a tip and a tip of a capillary for wire bonding according to an embodiment in which a particle growth layer is formed.
8A and 8B are scanning electron micrographs of the tip and the tip of the capillary for wire bonding according to the comparative example in which the particle growth layer forming step is not performed.
9A is a graph showing the service life of the wire bonding capillary according to FIGS. 7A and 7B and the wire bonding capillary according to FIGS. 8A and 8B.
FIG. 9B is a graph showing the adhesive strength of the wire bonding capillary according to FIGS. 7A and 7B and the copper wire bonded by the wire bonding capillary according to FIGS. 8A and 8B.
FIG. 10 is a scanning electron micrograph of the wire-bonding capillary of FIGS. 7A and 7B in which the particle growth layer is removed and planarized from a portion of the tip.
본 발명이 속하는 기술분야에서 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 구리 와이어 본딩용 캐필러리의 제조 방법을 설명하도록 한다.
Hereinafter will be described a manufacturing method of a capillary for copper wire bonding according to the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 와이어 본딩용 캐필러리의 제조 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다. 도 2는 본 발명에 따른 와이어 본딩용 캐필러리의 제조 방법의 성형 단계에서 사용되는 성형 장비를 간략히 도시한 것이다. 도 3은 본 발명에 따른 와이어 본딩용 캐필러리의 제조 방법의 형상 가공 단계 이전의 와이어 본딩용 캐필러리 형상의 사진이다. 도 4는 본 발명에 따른 와이어 본딩용 캐필러리의 제조 방법의 형상 가공 단계 이후의 와이어 본딩용 캐필러리 형상의 사진이다.
1 is a flowchart for explaining a method of manufacturing a capillary for wire bonding according to the present invention. Figure 2 shows briefly the forming equipment used in the forming step of the manufacturing method of the capillary for wire bonding according to the present invention. 3 is a photograph of the capillary shape for wire bonding before the shape processing step of the manufacturing method of the capillary for wire bonding according to the present invention. 4 is a photograph of the capillary shape for wire bonding after the shape processing step of the manufacturing method of the capillary for wire bonding according to the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 구리 와이어 본딩용 캐필러리의 제조 방법은 분말 제조 단계(S10), 성형 단계(S20), 열처리 단계(S30), 형상 가공 단계(S50) 및 입자 성장층 형성 단계(S60)를 포함하여 형성된다. 본 발명에 따른 구리 와이어 본딩용 캐필러리의 제조 방법은 열간 정수압 성형 단계(S40) 및 입자 성장층 부분 제거 단계(S70)를 더 포함하여 형성될 수 있다.
Referring to Figure 1, the manufacturing method of the capillary for copper wire bonding according to the present invention is a powder manufacturing step (S10), molding step (S20), heat treatment step (S30), shape processing step (S50) and particle growth layer formation It is formed including the step (S60). The manufacturing method of the capillary for copper wire bonding according to the present invention may be formed by further comprising a hot hydrostatic pressure forming step S40 and a particle growth layer partial removing step S70.
분말 제조 단계(S10)는 알루미나(Al2O3)와 산화니켈(NiO)의 혼합 분말을 가열하여 녹색의 스피넬상 니켈-알루미나(NiAl2O3 )) 분말을 제조하는 단계이다. 이 때, 알루미나는 순도가 99.99 %이며, 평균 입자 사이즈는 0.2 ㎛ 내지 0.3 ㎛일 수 있다. 그리고, 알루미나 100 중량부에 대하여 산화 마그네슘(MgO)이 0.05 중량부 함유되어 있을 수 있다. 산화니켈은 순도가 99 % 이상이며, 평균 입자 사이즈는 0.5 ㎛ 내지 0.7 ㎛일 수 있다. 그리고, 산화니켈은 알루미나 입자 사이의 결합력을 높이며, 이후의 입자 성장층 형성 단계(S60)에서 로내의 온도와 함께 표면 거칠기 값을 제어하는 역할을 하게 된다. 바람직하게, 산화니켈 분말은 알루미나와 산화니켈의 혼합 분말에서 알루미나 분말 100 중량부에 대하여 0.1 내지 1 중량부 포함되어 있을 수 있다. 산화니켈의 함량이 0.1 중량부 미만일 때는 이후의 입자 성장층 형성 단계(S60)에서 캐필러리 팁의 요철화가 충분히 이루어지지 못하여, 이에 의한 캐필러리를 이용한 구리 와이어 본딩시 본딩 접착력을 충분히 높이지 못하는 문제점이 발생한다. 그리고, 산화니켈의 함량이 1 중량부를 초과할 때에는 산화니켈이 알루미나 입자 간 결합제로서의 고용 한계를 초과하여, 이후의 입자 성장층 형성 단계(S60)에서 표면 팽창에 의하여 표면에 균열이 발생된다.The powder manufacturing step (S10) is a step of preparing a green spinel-like nickel-alumina (NiAl 2 O 3 ) ) powder by heating a mixed powder of alumina (Al 2 O 3 ) and nickel oxide (NiO). At this time, the alumina has a purity of 99.99%, and an average particle size may be 0.2 μm to 0.3 μm. And, 0.05 parts by weight of magnesium oxide (MgO) may be contained based on 100 parts by weight of alumina. Nickel oxide may be at least 99% pure and have an average particle size of 0.5 μm to 0.7 μm. And, nickel oxide increases the bonding force between the alumina particles, and serves to control the surface roughness value with the temperature in the furnace in the subsequent grain growth layer forming step (S60). Preferably, the nickel oxide powder may be included 0.1 to 1 parts by weight based on 100 parts by weight of the alumina powder in the mixed powder of alumina and nickel oxide. When the content of nickel oxide is less than 0.1 parts by weight, the unevenness of the capillary tip may not be sufficiently achieved in the subsequent grain growth layer forming step (S60), and thus the bonding adhesion may not be sufficiently increased when bonding the copper wire using the capillary. The problem arises. Then, when the content of nickel oxide exceeds 1 part by weight, the nickel oxide exceeds the solid solution limit as the binder between the alumina particles, so that cracks are generated on the surface due to surface expansion in the subsequent grain growth layer forming step (S60).
그리고, 분말 제조 단계(S10)에서는 상기의 니켈-알루미나에 지르코니아(ZrO2)를 더 혼합하여 분말을 제조할 수 있다. 구체적으로, 니켈-알루미나 100중량부에 지르코니아를 10 내지 20 중량부 혼합한 뒤 습식 볼밀(Ball Mill)을 24 시간 내지 36 시간 진행하여 니켈-알루미나-지르코니아 복합체 분말을 제조할 수 있다. 이 때, 지르코니아의 순도는 99.9 %이며, 평균 입자 사이즈는 0.2 ㎛ 내지 0.3 ㎛일 수 있다. 이러한, 지르코니아의 첨가는 알루미나의 입자 탈락을 억제하고, 캐필러리의 가공성을 향상시키는 효과를 가져온다.In addition, in the powder preparation step (S10), the powder may be prepared by further mixing zirconia (ZrO 2 ) with the nickel-alumina. Specifically, the nickel-alumina-zirconia composite powder may be prepared by mixing 10 to 20 parts by weight of zirconia to 100 parts by weight of nickel-alumina and then performing a wet ball mill for 24 to 36 hours. At this time, the purity of the zirconia is 99.9%, the average particle size may be 0.2 ㎛ to 0.3 ㎛. Such addition of zirconia brings about the effect of suppressing particle fall of alumina and improving the workability of a capillary.
또한, 분말 제조 단계(S10)는 바인더를 더 첨가하여 이루어질 수 있다. 바인더는 분자량 600 이하의 폴리에틸렌글리콜(PEG)를 사용할 수 있다. 바인더의 분자량이 600을 초과하면 이후의 성형 단계(S20)에서 탄성 복귀 현상이 발생하여 캐필러리에 크랙이 발생하거나 캐필러리 치수 불균형 현상이 발생된다.
In addition, the powder manufacturing step (S10) may be made by further adding a binder. The binder may use polyethylene glycol (PEG) having a molecular weight of 600 or less. When the molecular weight of the binder exceeds 600, an elastic return phenomenon occurs in a subsequent forming step (S20), causing cracks in the capillary or capillary dimension imbalance.
성형 단계(S20)는 분말 제조 단계(S10)에서 제조된 혼합 분말을 가압 성형하여 캐필러리 성형체를 제조하는 단계이다. 그리고, 성형 단계(S20)는 도 2의 압축 성형 장비를 이용하여 분말(P)을 양압 프레스하여 이루어진다. 성형 단계(S20)에서 사용되는 압축 성형 장비는 다이(10), 다이(10)의 중심부에 삽입 고정되고 내측에 분말(P)이 채워질 수 있도록 상부에서 하부로 관통된 내부 공간이 구비되는 금형(20), 다이(10)의 외측에 형성되어 금형 내측의 분말(P)에 초음파의 진동을 전달하기 위한 압전 소자(30), 금형(20)의 상단 개구부에 대응되는 형상이며 상하 운동으로 상기 금형(20) 내측에 충진된 분말(P)을 가압하도록 형성되는 상펀치부(40) 및 금형(20)의 하단 개구부에 대응되는 형상이며 상하 운동으로 상기 금형(20) 내측에 충진된 분말(P)을 가압하도록 형성되는 하펀치부(50)를 포함하여 형성된다. 이 때, 하펀치부(50) 상부에는 캐필러리 내측의 공간부 성형을 위한 원뿔형 부재가 더 형성될 수 있다.Molding step (S20) is a step of producing a capillary molded body by pressure molding the mixed powder prepared in the powder manufacturing step (S10). Then, the molding step (S20) is made by positive pressure pressing the powder (P) using the compression molding equipment of FIG. Compression molding equipment used in the molding step (S20) is a die (10), a mold having an internal space penetrated from the top to the bottom so that the powder (P) is inserted into and fixed to the center of the die 10 ( 20), the
그리고, 성형 단계(S20)에서 상펀치부(40) 및 하펀치부(50)에 의한 양압 프레스의 힘은 1000 ㎏ 내지 1500 ㎏인 것이 바람직하다. 양압 프레스의 힘이 1000 ㎏ 미만일 경우에는 금형(20) 내의 분말(P) 충진 밀도가 높지 못하여 제조 완료된 캐필러리의 내마모성 및 내구성 등의 물리적 성질이 충분치 못할 수 있다. 그리고, 양압 프레스의 힘이 1500 ㎏ 초과인 경우에는 과도한 프레스의 힘으로 오히려 성형 밀도가 저하되어 많은 불량 제품이 발생할 수 있다.In addition, the force of the positive pressure press by the
또한, 압전 소자(30)는 금형(20) 내측에 충진된 분말(P)의 충진 밀도가 향상되도록, 압전 소자(30) 내측에 진동을 전달한다. 특히, 진동이 없이 단순 양압 프레스의 방법으로 캐필러리 성형체를 형성하였을 때와 비교하여, 28 ㎑의 초음파 진동을 금형(20) 내측의 분말(P)에 전달하는 압전 소자(30)가 장착된 성형 장비를 이용하여 성형된 캐필러리 성형체는 충진 밀도가 20 % 내지 30 % 향상된다. 즉, 압전 소자(30)가 금형(20) 내측의 분말(P)에 진동을 전달하여 밀도가 높아 단단하고 견고한 캐필러리를 제조할 수 있게 된다.
In addition, the
열처리 단계(S30)는 성형 단계(S20)에서 제조된 캐필러리 성형체에 열을 가혀여 캐필러리 소결체를 제조하는 단계이다. The heat treatment step (S30) is a step of manufacturing a capillary sintered body by covering the heat of the capillary molded body produced in the forming step (S20).
열처리 단계(S30)는 제 1 열처리 단계, 제 2 열처리 단계 및 제 3 열처리 단계를 포함하여 형성될 수 있다. 제 1 열처리 단계는 탈지시 바인더 팽창에 의한 캐필러리 성형체의 균열을 막기 위하여 이루어지는 단계로, 180 ℃ 내지 220 ℃의 온도를 3 시간 내지 6 시간을 유지하여 이루어진다. 제 2 열처리 단계는 바인더의 완전 연소를 위하여 제 1 열처리 단계 이후에 이루어지는 단계로, 600 ℃의 온도까지 10 시간 내지 15 시간 동안 승온시켜 이루어진다. 제 3 열처리 단계는 캐필러리 소결체에 강도 부여를 하기 위하여 제 2 열처리 단계 이후에 이루어지는 단계로 1500 ℃ 내지 1580 ℃의 온도까지 5 시간 내지 8 시간 동안 승온시킨 후 1 시간 내지 2 시간 동안 승온 후의 온도를 유지하여 이루어진다. 이러한, 열처리 단계(S30)를 통해 성형된 캐필러리의 밀도가 높아지고, 강도가 우수해진다. 열처리 단계(S30)를 통해 제조된 캐필러리 성형체는 산화니켈의 발색 현상에 의하여 도 3과 같이 녹색을 띄게 된다.
The heat treatment step S30 may be formed including a first heat treatment step, a second heat treatment step, and a third heat treatment step. The first heat treatment step is performed to prevent cracking of the capillary molded body due to binder expansion during degreasing. The first heat treatment step is performed by maintaining a temperature of 180 ° C. to 220 ° C. for 3 to 6 hours. The second heat treatment step is performed after the first heat treatment step for complete combustion of the binder, and is performed by raising the temperature to 600 ° C. for 10 to 15 hours. The third heat treatment step is a step performed after the second heat treatment step in order to give strength to the capillary sintered body, and after the temperature is raised for 5 hours to 8 hours to the temperature of 1500 ° C. to 1580 ° C., the temperature is increased for 1 hour to 2 hours. Is done by keeping it. Through this heat treatment step (S30), the density of the formed capillary is high, the strength is excellent. Capillary molded body produced through the heat treatment step (S30) is green as shown in Figure 3 by the color development of nickel oxide.
열간 정수압 성형 단계(S40)는 캐필러리를 이루고 있는 재질의 물성을 최대한 이끌어 내기 위하여 다시 한번 캐필러리 성형과 소결을 동시 시행하는 단계이다. 먼저 상기 열간 정수압 성형 단계(S40)는 상기 캐필러리 소결체를 다공성 알루미나 도가니에 넣고, 상기 알루미나 도가니를 열간 정수압 프레스에 장입하게 된다. 상기 알루미나 도가니는 열간 정수압 성형 장비의 발열체 및 내화재의 재질인 그라파이트의 영향으로부터 캐필러리의 오염이 최소화 되게 한다. 그리고, 열간 정수압 성형의 압력 전달 매체는 고순도의 아르곤(Ar) 가스를 사용한다. 열간 정수압 성형 단계(S40)에서 캐필러리 소결체는 바람직하게는 1300 ℃ 내지 1550 ℃의 고온과 20000 psi 내지 25000 psi의 고압에서 30분 내지 2시간 동안 열간 정수압 성형된다. 본 발명에 따른 니켈-알루미나가 다량 포함되어 있는 캐필러리 소결체는 1300℃ 내지 1550℃ 온도 범위에서의 열간 정수압 성형에 의해 입자 성장이 이루어지지 않으면서 캐필러리 소결체 내부에 잔존하는 기공들을 최소화할 수 있게 된다. 즉, 1300 ℃ 내지 1550 ℃ 범위 외에서의 온도에서 열간 정수압 성형 단계(S40)가 진행되면, 캐필러리 소결 구동력이 약하거나 과도하여 물성 증진 저하가 초래될 수 있다. 그리고, 열간 정수압 성형 단계(S40)에서 가스 압력이 20000 psi 미만인 경우에는, 가압에 의한 잔존 기공 소멸이 충분히 이루어지지 않아, 캐필러리 소결체의 입자 성장을 초래하여 물성 증진이 미비하게 된다.
Hot hydrostatic pressure forming step (S40) is a step of simultaneously performing capillary molding and sintering once again to derive the physical properties of the material constituting the capillary. First, in the hot hydrostatic pressure forming step (S40), the capillary sintered body is placed in a porous alumina crucible, and the alumina crucible is charged in a hot hydrostatic pressure press. The alumina crucible is to minimize the contamination of the capillary from the influence of the graphite of the heating element and the refractory material of the hot hydrostatic pressure forming equipment. The high pressure argon (Ar) gas is used as the pressure transmission medium for hot hydrostatic pressure forming. In the hot hydrostatic pressure forming step (S40), the capillary sintered body is preferably hot hydrostatically molded for 30 minutes to 2 hours at a high temperature of 1300 ° C to 1550 ° C and a high pressure of 20000 psi to 25000 psi. The capillary sintered body containing a large amount of nickel-alumina according to the present invention minimizes pores remaining in the capillary sintered body without grain growth by hot hydrostatic molding at a temperature range of 1300 ° C to 1550 ° C. It becomes possible. That is, when the hot hydrostatic pressure forming step S40 is performed at a temperature outside the range of 1300 ° C. to 1550 ° C., the capillary sintering driving force may be weak or excessive, resulting in deterioration of physical properties. When the gas pressure is less than 20000 psi in the hot hydrostatic pressure forming step (S40), residual pore disappearance due to pressurization is not sufficiently performed, resulting in grain growth of the capillary sintered body, thereby insufficient physical property enhancement.
형상 가공 단계(S50)는 와이어 본딩 공정 조건에 따라 와이어 본딩용 캐필러리의 기능을 갖도록 성형된 캐필러리를 형상 가공하는 단계이다. 즉, 형상 가공 단계(S50)는 도 5와 같은 캐필러리의 기본 형상을 다이아몬드 휠, 다이아몬드 필름, 다이아몬드 콤파운드 등을 사용하여 도 6의 와이어 본딩의 기능을 할 수 있는 캐필러리로 가공하는 단계이다.
Shape processing step (S50) is a step of shape-processing the capillary molded to have the function of the wire bonding capillary according to the wire bonding process conditions. That is, the shape processing step S50 is a step of processing the basic shape of the capillary as shown in FIG. 5 into a capillary capable of functioning as wire bonding in FIG. 6 using a diamond wheel, a diamond film, a diamond compound, and the like.
입자 성장층 형성 단계(S60)는 형상 가공 단계(S50)를 거친 캐필러리의 선단부 즉, 팁 표면에 엠보싱 형태의 요철부가 형성되도록, 캐필러리의 팁 표면에 열처리를 가하여 캐필러리 표면 입자를 성장시키는 단계이다. 입자 성장층 형성 단계(S60)에서 형성된 캐필러리 팁 표면의 요철부에 의하여, 구리 와이어 본딩시 발생하는 슬립 현상이 억제되어, 구리 와이어에 캐필러리의 상하 운동에 의한 힘의 전달이 확실하게 이루어져 본딩 접착력이 상승된다. 입자 성장층 형성 단계(S60)에서 요철부의 형성에 따른 캐필러리 표면 거칠기(RMAX)는 분말 제조 단계(S10)에서 혼입되는 산화니켈의 함량과 입자 성장층 형성 단계(S60)에서의 열처리 온도에 따라 변하여 진다. 즉, 입자 성장층 형성 단계(S60)를 진행할 때, 동일 열처리 온도 하에서는 분말 제조 단계(S10)에서 혼입된 산화니켈의 함량이 많아 질수록 캐필러리의 표면 거칠기(RMAX) 값이 작아진다. 그리고, 입자 성장층 형성 단계(S60)를 진행할 때, 동일 산화니켈 함량의 조건 하에서는 입자 성장층 형성 단계(S60)의 열처리 온도가 높아질수록 캐필러리의 표면 거칠기(RMAX) 값이 상승된다. 이에 대하여는 실시예 및 비교예와 함께 자세히 후술하도록 한다. 이러한, 입자 성장층 형성 단계(S60)에 의하여 형성된 캐필러리의 요철부는 평균 표면 거칠기가 0.2 ㎛ 내지 0.6 ㎛인 것이 바람직할 수 있다. 요철부의 평균 표면 거칠기가 0.2 ㎛ 미만인 경우에는 본딩 접착력을 증가시키기 위한 요철부 형성이 미흡하게 된다. 또한, 요철부의 평균 표면 거칠기가 0.6 ㎛를 초과하는 경우에는 본딩시 용융된 와이어가 음각의 홈에 잘 스며들어 본딩 접착력이 저하되는 문제를 초래하게 되어 캐필러리의 교환 주기가 단축되게 된다. 그리고, 입자 성장층 형성 단계(S60) 이후의 캐필러리 선단부의 평균 표면 거칠기를 0.2 ㎛ 내지 0.6 ㎛로 형성하기 위해서는 형상 가공 단계(S50)를 거친 캐필러리의 표면에 1450 ℃ 내지 1650 ℃의 온도를 30분 내지 1시간 동안 가하여 이루어질 수 있다.
In the particle growth layer forming step S60, the capillary surface particles are grown by applying heat treatment to the tip surface of the capillary so that an embossed convex portion is formed on the tip of the capillary, that is, the tip surface, which has undergone the shape processing step S50. This is the step. By the uneven portion of the capillary tip surface formed in the grain growth layer forming step (S60), the slip phenomenon generated when bonding the copper wire is suppressed, and the force is transmitted to the copper wire by the vertical movement of the capillary. Bonding adhesion is raised. Capillary surface roughness (R MAX ) according to the formation of the uneven portion in the grain growth layer forming step (S60) is the content of nickel oxide mixed in the powder production step (S10) and the heat treatment temperature in the grain growth layer forming step (S60) Will change accordingly. That is, when the particle growth layer forming step (S60) is performed, the surface roughness (R MAX ) value of the capillary becomes smaller as the content of nickel oxide mixed in the powder preparation step (S10) increases under the same heat treatment temperature. When the particle growth layer forming step S60 is performed, the surface roughness R MAX of the capillary increases as the heat treatment temperature of the particle growth layer forming step S60 increases under the same nickel oxide content. This will be described later in detail with examples and comparative examples. It is preferable that the uneven portion of the capillary formed by the particle growth layer forming step S60 has an average surface roughness of 0.2 μm to 0.6 μm. If the average surface roughness of the uneven portion is less than 0.2 µm, the uneven portion formation for increasing the bonding adhesion is insufficient. In addition, when the average surface roughness of the uneven portion exceeds 0.6 μm, the molten wire penetrates into the groove of the intaglio during bonding, thereby causing a problem that the bonding adhesive strength is lowered, thereby shortening the replacement cycle of the capillary. Then, in order to form the average surface roughness of the capillary tip portion after the grain growth layer forming step (S60) to 0.2 ㎛ to 0.6 ㎛, the temperature of 1450 ℃ to 1650 ℃ on the surface of the capillary through the shape processing step (S50) It can be made by adding for 30 minutes to 1 hour.
입자 성장층 부분 제거 단계(S70)는 입자 성장층 형성 단계(S60)에서 형성된 요철부를 와이어의 본딩 조건에 따라 미세 가공하여 부분 제거하는 단계이다. 즉, 입자 성장층 부분 제거 단계(S70)에서는 도 10과 같이, 고객사의 요청이나 와이어의 본딩 조건에 따라 요철부를 부분 미세 가공하여 제거할 수 있다.
Particle removal layer portion removing step (S70) is a step of finely removing the uneven portion formed in the particle growth layer forming step (S60) by fine processing according to the bonding conditions of the wire. That is, in the step of removing the grain growth layer (S70), as shown in FIG. 10, the uneven parts may be partially micro-processed and removed according to a customer's request or a bonding condition of the wire.
상기와 같이 제조된 본 발명에 따른 구리 와이어 본딩용 캐필러리는 분말 제조 단계(S10)에서 혼입된 산화니켈의 영향으로 제조 완료 이후에 녹색을 띄게 된다. 이에 의하여, 본 발명에 따른 구리 와이어 본딩용 캐필러리는 와이어 본딩 작업자가 기존 백색 계통의 캐필러리와 비교 구별이 용이하여 신속하게 와이어 본딩 조건에 따라 캐필러리를 교체할 수 있게 된다.
The capillary for copper wire bonding according to the present invention prepared as described above becomes green after the completion of manufacture under the influence of nickel oxide mixed in the powder preparation step (S10). As a result, the capillary for copper wire bonding according to the present invention allows the wire bonding worker to easily distinguish the capillary from the existing white system, and thus to quickly replace the capillary according to the wire bonding conditions.
이하에서는 산화니켈의 함량에 따라, 와이어 본딩용 캐필러리의 표면 거칠기 값이 달라짐을 실시예 및 비교예를 통하여 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, the surface roughness value of the wire bonding capillary is changed according to the content of nickel oxide through examples and comparative examples.
도 1은 본 발명에 따른 와이어 본딩용 캐필러리의 제조 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다. 도 2는 본 발명에 따른 와이어 본딩용 캐필러리의 제조 방법의 성형 단계에서 사용되는 성형 장비를 간략히 도시한 것이다. 도 5a 내지 도 5f는 산화니켈 함량에 따른 와이어 본딩용 캐필러리의 표면 거칠기 값을 비교하기 위한, 실시예 및 비교예에 의한 와이어 본딩용 캐필러리 선단부의 주사전자현미경 사진이다.
1 is a flowchart for explaining a method of manufacturing a capillary for wire bonding according to the present invention. Figure 2 shows briefly the forming equipment used in the forming step of the manufacturing method of the capillary for wire bonding according to the present invention. 5a to 5f are scanning electron micrographs of the wire bonding capillary tip portion according to the Examples and Comparative Examples for comparing the surface roughness value of the wire bonding capillary according to the nickel oxide content.
실시예 1 내지 실시예 4에 따라 제조된 캐필러리 및 비교예 1 내지 비교예 2에 따라 제조된 캐필러리는 분말 제조 단계(S10)에서 혼입된 산화니켈의 함량을 제외하고는 동일한 제조방법으로 제조되었다. 실시예 1 내지 실시예 4에 따라 제조된 캐필러리 및 비교예 1 내지 비교예 2에 따라 제조된 캐필러리의 구체적인 제조 방법은 다음과 같다. Capillary prepared according to Examples 1 to 4 and capillary prepared according to Comparative Examples 1 to 2 are the same production method except for the content of nickel oxide incorporated in the powder preparation step (S10) Was prepared. Specific preparation methods of the capillary prepared according to Examples 1 to 4 and the capillary prepared according to Comparative Examples 1 to 2 are as follows.
먼저, 순도 99.99%이고, 평균 입자 사이즈가 0.2 ㎛인 알루미나(Al2O3)와 순도 99%이고, 평균 입자 사이즈가 0.5 ㎛인 산화니켈(NiO)을 혼합한뒤 1000 ℃의 온도에서 1시간 열처리하여 니켈-알루미나(NiAl2O4)를 제조하였다. 이 때, 알루미나 분말 100 중량부에 대하여 실시예 및 비교예에서 산화니켈(NiO) 분말이 혼입된 함량에 대하여는 아래 표 1에 정리하였다. 그 후, 니켈-알루미나(NiAl2O4)에 순도 99%이고, 평균 입자 사이즈가 0.2 ㎛인 지르코니아(ZrO2)를 니켈-알루미나(NiAl2O4) 100 중량부에 대하여 15 중량부 및 바인더로서 분자량이 600인 폴리에틸렌글리콜(PEG)을 혼합하여, 분말 제조 단계(S10)를 진행하였다.First, alumina (Al 2 O 3 ) having a purity of 99.99% and an average particle size of 0.2 μm and nickel oxide (NiO) having a purity of 99% and an average particle size of 0.5 μm were mixed, followed by 1 hour at a temperature of 1000 ° C. Heat treatment was performed to prepare nickel-alumina (NiAl 2 O 4 ). At this time, the content of nickel oxide (NiO) powder is mixed in the Examples and Comparative Examples with respect to 100 parts by weight of alumina powder is summarized in Table 1 below. Then, a nickel-alumina (NiAl 2 O 4) purity of 99%, and the average particle size is 0.2 ㎛ zirconia (ZrO 2) nickel-alumina (NiAl 2 O 4) 15 parts by weight of the binder based on 100 parts by weight As a polyethylene glycol (PEG) having a molecular weight of 600 was mixed, the powder preparation step (S10) was carried out.
그리고, 분말 제조 단계(S10)에서 제조된 분말을 도 2와 같은 성형 장비의 금형 내에 투입하고 양압 성형하여 캐필러리 성형제를 제조하는 성형 단계(S20)를 진행하였다. 이 때, 상펀치부와 하펀치부에 의한 분말에 가하여지는 프레스의 힘은 1500 ㎏이었으며, 금형 외측의 압전 소자에 의하여 금형 내측의 분말에는 28 ㎑의 진동이 전달되었다. Then, the powder produced in the powder manufacturing step (S10) was put into the mold of the molding equipment as shown in Figure 2 and the positive pressure molding was carried out a molding step (S20) for producing a capillary molding agent. At this time, the force applied to the powder by the upper punch portion and the lower punch portion was 1500 kg, and the vibration of 28 kW was transmitted to the powder inside the mold by the piezoelectric element on the outside of the mold.
그리고, 성형 단계(S20)에 의하여 제조된 캐필러리 성형체는 200 ℃에서 4시간 유지되는 제 1 열처리 단계, 제 1 열처리 단계 직후 600 ℃까지 10시간 동안 승온시키는 제 2 열처리 단계 및 제 2 열처리 단계 직후 1500 ℃까지 5시간 동안 승온시킨 후 1500 ℃의 온도를 2 시간 동안 유지시키는 제 3 열처리 단계를 포함하는 열처리 단계(S30)에 의하여 캐필러리 소결체로 제조되었다.In addition, the capillary molded body produced by the forming step (S20) is the first heat treatment step maintained at 200 ℃ for 4 hours, the second heat treatment step and the second heat treatment step of raising the temperature to 600 ℃ immediately after the first heat treatment step for 10 hours Immediately after the temperature was raised to 1500 ° C for 5 hours, a capillary sintered body was prepared by the heat treatment step (S30) including a third heat treatment step of maintaining the temperature of 1500 ° C for 2 hours.
열처리 단계(S30)에 의하여 제조된 캐필러리 소결체는 열간 정수압 성형 단계(S40)를 더 거쳐 캐필러리 자체의 경도값을 상승시켰다. 이 때, 열간 정수압 성형 단계(S40)는 압력 전달 매체로서 아르곤(Ar) 가스를 사용하고 25000 psi의 압력과 1300 ℃의 온도 조건하에서 2시간 동안 진행되었다. The capillary sintered body manufactured by the heat treatment step S30 further increased the hardness value of the capillary itself through the hot hydrostatic pressure forming step S40. At this time, the hot hydrostatic pressure forming step (S40) was performed using argon (Ar) gas as a pressure transmission medium for 2 hours under a pressure of 25000 psi and a temperature condition of 1300 ℃.
그리고, 열간 정수압 성형 단계(S40)를 거친 캐필러리 소결체가 와이어 본딩 기능을 갖도록 캐필러리의 형상을 가공하는 형상 가공 단계(S50)가 진행되었다. And the shape processing step S50 of processing the shape of a capillary so that the capillary sintered compact which passed the hot hydrostatic pressure forming step S40 has a wire bonding function was advanced.
그리고, 형상 가공 단계(S50) 이후에는 캐필러리 선단부에 1580 ℃의 온도로 45분 동안 열처리를 하여 입자 성장을 통한 요철화가 이루어지도록 하여 와이어 본딩용 캐필러리의 제조를 완료하였다.
After the shape processing step (S50), the capillary tip was heat-treated at a temperature of 1580 ° C. for 45 minutes to achieve concavity and convexity through grain growth, thereby completing the manufacture of the capillary for wire bonding.
그리고, 실시예 및 비교예의 분말 제조 단계(S10)에서 혼입된 산화니켈의 함량과 산화니켈의 함량 변화에 따른 와이어 본딩용 캐필러리의 표면 거칠기(RMAX)의 값은 아래의 표 1에 정리하였다. 그리고, 실시예 1에 의하여 제조된 캐필러리의 주사전자현미경 사진은 도 5a, 실시예 2에 의하여 제조된 캐필러리의 주사전자현미경 사진은 도 5b, 실시예 3에 의하여 제조된 캐필러리의 주사전자현미경 사진은 도 5c, 실시예 4에 의하여 제조된 캐필러리의 주사전자현미경 사진은 도 5d에 나타냈다. 또한, 비교예 1에 의하여 제조된 캐필러리의 주사전자현미경 사진은 도 5e, 비교예 2에 의하여 제조된 캐필러리의 주사전자현미경 사진은 도 5f에 나타냈다.
In addition, the surface roughness (R MAX ) of the wire bonding capillary according to the nickel oxide content and the nickel oxide content mixed in the powder preparation step (S10) of Examples and Comparative Examples is summarized in Table 1 below. . In addition, the scanning electron micrograph of the capillary prepared in Example 1 is a scanning electron microscope picture of the capillary prepared in Figure 5a, Figure 2 is the scanning electron micrograph of the capillary prepared in Figure 5b 5C and a scanning electron microscope photograph of the capillary prepared in Example 4 are shown in FIG. 5D. In addition, the scanning electron micrograph of the capillary manufactured by Comparative Example 1 is shown in Figure 5e, the scanning electron micrograph of the capillary prepared by Comparative Example 2 is shown in Figure 5f.
상기의 표 1을 검토하여 보면, 산화니켈의 함량이 많아질수록 캐필러리의 표면 거칠기 값이 감소하는 것을 확인할 수 있다. 그리고, 캐필러리의 이상적인 표면 거칠기 값 0.2 ㎛ 내지 0.6 ㎛은 실시예 1 내지 실시예 4의 산화니켈의 함량이 0.1 내지 1 중량부일 때 나타남을 확인할 수 있다. 그리고, 비교예 1에 따른 캐필러리는 도 5e에서 보는 바와 같이 요철부에 의한 표면 거칠기가 거의 나타나지 않음을 확인할 수 있다. 또한, 비교예 2에 따른 캐필러리는 도 5f에서 보는 바와 같이 산화니켈(NiO)의 고용 한계가 초과되어 알루미나 입자 간에 팽창에 의한 균열이 발생된 것을 확인할 수 있다.
Examining Table 1, it can be seen that as the content of nickel oxide increases, the surface roughness value of the capillary decreases. And, it can be seen that the ideal surface roughness value of 0.2 μm to 0.6 μm of the capillary appears when the content of nickel oxide of Examples 1 to 4 is 0.1 to 1 parts by weight. In addition, the capillary according to Comparative Example 1 can confirm that the surface roughness due to the uneven portion is hardly seen as shown in FIG. 5E. In addition, the capillary according to Comparative Example 2, as shown in Figure 5f it can be seen that the solubility limit of nickel oxide (NiO) is exceeded to cause cracks due to expansion between alumina particles.
이하에서는 입자 성장층 형성 단계에서의 열처리 온도에 따라, 와이어 본딩용 캐필러리의 표면 거칠기 값이 달라짐을 실시예 및 비교예를 통하여 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, the surface roughness value of the wire bonding capillary is changed in detail according to Examples and Comparative Examples according to the heat treatment temperature in the particle growth layer forming step.
도 1은 본 발명에 따른 와이어 본딩용 캐필러리의 제조 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다. 도 2는 본 발명에 따른 와이어 본딩용 캐필러리의 제조 방법의 성형 단계에서 사용되는 성형 장비를 간략히 도시한 것이다. 도 6a 내지 도 6d는 입자 성장층 형성 단계에서 열처리 온도의 변화에 따른 표면 거칠기 값을 비교하기 위한, 실시예 및 비교예에 의한 와이어 본딩용 캐필러리 선단부의 주사전자현미경 사진이다.
1 is a flowchart for explaining a method of manufacturing a capillary for wire bonding according to the present invention. Figure 2 shows briefly the forming equipment used in the forming step of the manufacturing method of the capillary for wire bonding according to the present invention. 6A to 6D are scanning electron micrographs of the capillary tip for wire bonding according to Examples and Comparative Examples for comparing surface roughness values according to the change of the heat treatment temperature in the grain growth layer forming step.
비교예 3에 따라 제조된 캐필러리 및 실시예 5 내지 실시예 7에 따라 제조된 캐필러리는 입자 성장층 형성 단계(S60)에서의 열처리 온도를 제외하고는 동일한 제조방법으로 제조되었다. 비교예 3에 따라 제조된 캐필러리 및 실시예 5 내지 실시예 7에 따라 제조된 캐필러리의 구체적인 제조 방법은 다음과 같다. The capillary prepared according to Comparative Example 3 and the capillary prepared according to Examples 5 to 7 were prepared by the same production method except for the heat treatment temperature in the particle growth layer forming step (S60). Specific manufacturing method of the capillary prepared according to Comparative Example 3 and the capillary prepared according to Examples 5 to 7 are as follows.
먼저, 순도 99.99%이고, 평균 입자 사이즈가 0.2 ㎛인 알루미나(Al2O3) 100중량부에 대하여, 순도 99%이고, 평균 입자 사이즈가 0.5 ㎛인 산화니켈(NiO)을 0.5 중량부 혼합한뒤 1000 ℃의 온도에서 1시간 열처리하여 니켈-알루미나(NiAl2O4)를 제조하였다. 그 후, 니켈-알루미나(NiAl2O4)에 순도 99%이고, 평균 입자 사이즈가 0.2 ㎛인 지르코니아(ZrO2)를 니켈-알루미나(NiAl2O4) 100 중량부에 대하여 15 중량부 및 바인더로서 분자량이 600인 폴리에틸렌글리콜(PEG)을 혼합하여, 분말 제조 단계(S10)를 진행하였다.First, with respect to 100 parts by weight of alumina (Al 2 O 3 ) having a purity of 99.99% and an average particle size of 0.2 µm, 0.5 parts by weight of nickel oxide (NiO) having a purity of 99% and an average particle size of 0.5 µm was mixed. After the heat treatment for 1 hour at a temperature of 1000 ℃ to prepare a nickel-alumina (NiAl 2 O 4 ). Then, a nickel-alumina (NiAl 2 O 4) purity of 99%, and the average particle size is 0.2 ㎛ zirconia (ZrO 2) nickel-alumina (NiAl 2 O 4) 15 parts by weight of the binder based on 100 parts by weight As a polyethylene glycol (PEG) having a molecular weight of 600 was mixed, the powder preparation step (S10) was carried out.
그리고, 분말 제조 단계(S10)에서 제조된 분말을 도 2와 같은 성형 장비의 금형 내에 투입하고 양압 성형하여 캐필러리 성형제를 제조하는 성형 단계(S20)를 진행하였다. 이 때, 상펀치부와 하펀치부에 의한 분말에 가하여지는 프레스의 힘은 1500 ㎏이었으며, 금형 외측의 압전 소자에 의하여 금형 내측의 분말에는 28 ㎑의 진동이 전달되었다. Then, the powder produced in the powder manufacturing step (S10) was put into the mold of the molding equipment as shown in Figure 2 and the positive pressure molding was carried out a molding step (S20) for producing a capillary molding agent. At this time, the force applied to the powder by the upper punch portion and the lower punch portion was 1500 kg, and the vibration of 28 kW was transmitted to the powder inside the mold by the piezoelectric element on the outside of the mold.
그리고, 성형 단계(S20)에 의하여 제조된 캐필러리 성형체는 200 ℃에서 4시간 유지되는 제 1 열처리 단계, 제 1 열처리 단계 직후 600 ℃까지 10시간 동안 승온시키는 제 2 열처리 단계 및 제 2 열처리 단계 직후 1500 ℃까지 5시간 동안 승온시킨 후 1500 ℃의 온도를 2 시간 동안 유지시키는 제 3 열처리 단계를 포함하는 열처리 단계(S30)에 의하여 캐필러리 소결체로 제조되었다.In addition, the capillary molded body produced by the forming step (S20) is the first heat treatment step maintained at 200 ℃ for 4 hours, the second heat treatment step and the second heat treatment step of raising the temperature to 600 ℃ immediately after the first heat treatment step for 10 hours Immediately after the temperature was raised to 1500 ° C for 5 hours, a capillary sintered body was prepared by the heat treatment step (S30) including a third heat treatment step of maintaining the temperature of 1500 ° C for 2 hours.
열처리 단계(S30)에 의하여 제조된 캐필러리 소결체는 열간 정수압 성형 단계(S40)를 더 거쳐 캐필러리 자체의 경도값을 상승시켰다. 이 때, 열간 정수압 성형 단계(S40)는 압력 전달 매체로서 아르곤(Ar) 가스를 사용하고 25000 psi의 압력과 1300 ℃의 온도 조건하에서 2시간 동안 진행되었다. The capillary sintered body manufactured by the heat treatment step S30 further increased the hardness value of the capillary itself through the hot hydrostatic pressure forming step S40. At this time, the hot hydrostatic pressure forming step (S40) was performed using argon (Ar) gas as a pressure transmission medium for 2 hours under a pressure of 25000 psi and a temperature condition of 1300 ℃.
열간 정수압 성형 단계(S40)를 거친 캐필러리 소결체가 와이어 본딩 기능을 갖도록 캐필러리의 형상을 가공하는 형상 가공 단계(S50)가 진행되었다.The shape processing step S50 of processing the shape of the capillary so that the capillary sintered body having undergone the hot hydrostatic pressure forming step S40 has a wire bonding function was performed.
그리고, 형상 가공 단계(S50) 이후에는 입자 성장층 형성 단계(S60)를 진행하였다. 즉, 캐필러리 선단부에 45분 동안 열처리를 하여, 캐필러리 선단부가 입자 성장을 통한 요철화가 이루어지도록 하여 와이어 본딩용 캐필러리의 제조를 완료하였다. 이 때, 비교예 및 실시예의 제조 방법의 입자 성장층 형성 단계(S60)에서의 열처리 온도는 아래의 표 2에 정리하였다.
After the shape processing step S50, the particle growth layer forming step S60 was performed. In other words, the capillary tip was heat-treated for 45 minutes to allow the capillary tip to be concave and convex through grain growth, thereby completing the manufacture of the capillary for wire bonding. At this time, the heat treatment temperature in the particle growth layer forming step (S60) of the production method of Comparative Example and Example is summarized in Table 2 below.
그리고, 실시예 및 비교예의 입자 성장층 형성 단계(S60)에서의 열처리 온도와 열처리 온도 변화에 따른 와이어 본딩용 캐필러리의 표면 거칠기(RMAX)의 값은 아래의 표 2에 정리하였다. 그리고, 비교예 3에 의하여 제조된 캐필러리의 주사전자현미경 사진은 도 6a에 나타냈다. 또한, 실시예 5에 의하여 제조된 캐필러리의 주사전자현미경 사진은 도 6b, 실시예 6에 의하여 제조된 캐필러리의 주사전자현미경 사진은 도 6c, 실시예 7에 의하여 제조된 캐필러리의 주사전자현미경 사진은 도 6d에 나타냈다.
In addition, the surface roughness (R MAX ) of the wire bonding capillary according to the heat treatment temperature and the heat treatment temperature change in the grain growth layer forming step (S60) of Examples and Comparative Examples is summarized in Table 2 below. And the scanning electron micrograph of the capillary manufactured by the comparative example 3 is shown in FIG. 6A. In addition, the scanning electron micrograph of the capillary prepared according to Example 5 is a scanning electron micrograph of the capillary prepared according to Figure 6b, Figure 6 is a scanning electron micrograph of the capillary prepared by Figure 6c, Example 7 The micrograph is shown in Figure 6d.
상기의 표 2를 검토하여 보면, 입자 성장층 형성 단계(S60)에서 열처리 온도가 증가할수록 캐필러리의 표면 거칠기 값이 증가하는 것을 확인할 수 있다. 그리고, 캐필러리의 이상적인 표면 거칠기 값 0.2 ㎛ 내지 0.6 ㎛은 실시예 5 내지 실시예 7의 열처리 온도 1450 ℃ 내지 1650 ℃에서 나타남을 확인할 수 있다. 그리고, 비교예 3에 따른 캐필러리는 도 6a에서 보는 바와 같이 요철부가 거의 형성되지 않음을 확인할 수 있다.
Examining Table 2, it can be seen that the surface roughness value of the capillary increases as the heat treatment temperature increases in the grain growth layer forming step (S60). And, it can be seen that the ideal surface roughness values of 0.2 μm to 0.6 μm of the capillary appear at the heat treatment temperatures of 1450 ° C. to 1650 ° C. of Examples 5 to 7. In addition, the capillary according to Comparative Example 3 can confirm that the uneven portion is hardly formed as shown in FIG. 6A.
이하에서는 입자 성장층이 형성된 실시예에 따른 와이어 본딩용 캐필러리와 입자 성장층이 형성되지 않은 비교예에 따른 와이어 본딩용 캐필러리의 사용수명 및 본딩 접착력을 비교 설명하기로 한다.
Hereinafter, the service life and bonding adhesive strength of the wire bonding capillary and the wire bonding capillary according to the comparative example in which the particle growth layer is not formed will be described in detail.
도 7a 및 도 7b는 상기 실시예 1에 의하여 제조된 와이어 본딩용 캐필러리의 선단부 및 팁에 대한 주사전자현미경 사진이다. 즉, 도 7a 및 도 7b의 와이어 본딩용 캐필러리는 입자 성장층 형성 단계를 거쳐 제조된 와이어 본딩용 캐필러리이다. 그리고, 도 8a 및 도 8b는 상기 실시예 1에서 입자 성장층 형성 단계를 생략하여 제조된 와이어 본딩용 캐필러리의 선단부 및 팁에 대한 주사전자현미경 사진이다. 즉, 도 8a 및 도 8b의 와이어 본딩용 캐필러리는 입자 성장층이 미형성된 와이어 본딩용 캐필러리이다.
7a and 7b are scanning electron micrographs of the tip and the tip of the capillary for wire bonding prepared in Example 1. That is, the capillary for wire bonding of FIGS. 7A and 7B is a capillary for wire bonding manufactured through a particle growth layer forming step. 8A and 8B are scanning electron micrographs of the tip and the tip of the capillary for wire bonding prepared by omitting the particle growth layer forming step in Example 1. That is, the capillary for wire bonding of FIGS. 8A and 8B is a capillary for wire bonding in which the grain growth layer is not formed.
또한, 도 9a는 도 7a 및 도 7b에 따른 와이어 본딩용 캐필러리와 도 8a 및 도 8b에 따른 와이어 본딩용 캐필러리의 사용 수명 즉, 교환 주기를 나타낸 그래프이다.9A is a graph showing the service life of the wire bonding capillary according to FIGS. 7A and 7B and the capillary for wire bonding according to FIGS. 8A and 8B, that is, an exchange cycle.
도 9a를 참조하면, 도 9a의 세로축은 불량 발생에 의한 캐필러리의 교환 1회가 이루어지는 와이어 본딩 횟수(1 K = 1000번)를 나타낸다. 그리고, 도 9a의 가로축은 도 7a 및 도 7b에 따른 입자 성장층이 형성된 캐필러리와 도 8a 및 도 8b에 따른 입자 성장층이 형성되지 않은 캐필러리를 구분하였다.Referring to FIG. 9A, the vertical axis of FIG. 9A represents the number of times of wire bonding (1K = 1000 times) in which the capillary is replaced once due to a failure. In addition, the horizontal axis of FIG. 9A distinguishes the capillary in which the particle growth layer is formed according to FIGS. 7A and 7B and the capillary in which the particle growth layer is not formed according to FIGS. 8A and 8B.
도 7a 및 도 7b의 실시예에 따른 캐필러리는 약 2300 K 당 1회 꼴로 캐필러리 불량이 발생하였으며, 도 8a 및 도 8b의 비교예에 따른 캐필러리는 약 700 K 당 1회 꼴로 캐필러리 불량이 발생하였다. 이를 통하여, 요철화된 입자 성장층이 형성된 캐필러리가 내구성 및 내마모성이 더 우수함을 확인할 수 있었다.
7A and 7B, the capillary defect occurred about once every 2300K, and the capillary defect occurred according to the comparative example of FIGS. 8A and 8B once about 700K. Capillary failure occurred. Through this, it was confirmed that the capillary on which the uneven grain growth layer was formed was more excellent in durability and wear resistance.
또한, 도 9b는 도 7a 및 도 7b에 따른 와이어 본딩용 캐필러리와 도 8a 및 도 8b에 따른 와이어 본딩용 캐필러리에 의하여 접착된 구리 와이어의 접착력을 나타낸 그래프이다.In addition, Figure 9b is a graph showing the adhesion of the copper wire bonded by the wire bonding capillary according to Figures 7a and 7b and the wire bonding capillary according to Figures 8a and 8b.
도 9b를 참조하면, 도 9b의 세로축은 구리 기판 상에 구리 와이어를 캐필러리를 이용하여 접착하였을 때의 접착력(gf)을 나타낸다. 그리고, 도 9b의 가로축은 도 7a 및 도 7b에 따른 입자 성장층이 형성된 캐필러리와 도 8a 및 도 8b에 따른 입자 성장층이 형성되지 않은 캐필러리를 구분하였다.Referring to FIG. 9B, the vertical axis of FIG. 9B represents an adhesive force gf when the copper wire is adhered to the copper substrate using a capillary. In addition, the horizontal axis of FIG. 9B distinguishes the capillary in which the grain growth layer is formed according to FIGS. 7A and 7B and the capillary in which the particle growth layer is not formed in FIGS. 8A and 8B.
도 7a 및 도 7b의 실시예에 따른 캐필러리에 의하여 접착된 구리 와이어의 접착력은 대략 120 gf로 도 8a 및 도 8b의 비교예에 따른 캐필러리에 의하여 접착된 구리 와이어의 접착력 80 gf에 비하여 높음을 확인할 수 있었다. 즉, 입자 성장층이 형성된 캐필러리가 팁 표면의 요철부에 의하여, 구리 와이어 본딩시 발생하는 슬립 현상이 억제되어, 구리 와이어에 캐필러리의 상하 운동에 의한 힘의 전달이 확실하게 이루어져 본딩 접착력이 상승됨을 확인할 수 있었다.
The adhesion of the copper wire bonded by the capillary according to the embodiments of FIGS. 7A and 7B is approximately 120 gf, which is higher than the adhesion of the copper wire bonded by the capillary according to the comparative examples of FIGS. 8A and 8B. Could confirm. That is, the capillary in which the grain growth layer is formed is suppressed by the uneven portion of the tip surface, so that the slip phenomenon generated during bonding of the copper wire is suppressed, and the transfer of the force by the vertical movement of the capillary to the copper wire is ensured, so that the bonding adhesive force is improved. It could be confirmed that the rise.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 특허청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다. As described above, the present invention is not limited to the specific preferred embodiments described above, and any person having ordinary skill in the art to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Various modifications are possible, of course, and such changes are within the scope of the claims.
10; 다이
20; 금형
30; 압전 소자
40; 상펀치부
50; 하펀치부10; die
20; mold
30; Piezoelectric elements
40; Sang Punch Department
50; Ha Punch Division
Claims (13)
상기 분말 제조 단계에서 제조된 분말을 가압 성형하여 캐필러리 성형체를 제조하는 성형 단계;
상기 캐필러리 성형체에 열을 가하여 캐필러리 소결체를 제조하는 열처리 단계;
와이어 본딩용 캐필러리의 기능을 갖도록 상기 열처리 단계 이후의 캐필러리 소결체를 형상 가공하는 형상 가공 단계; 및
상기 형상 가공 단계를 거친 캐필러리의 팁 표면에 엠보싱 형태의 요철부가 형성되도록 캐필러리의 팁 표면에 열처리를 가하는 입자 성장층 형성 단계를 포함하며,
상기 분말 제조 단계의 상기 알루미나와 산화니켈의 혼합 분말에서 알루미나 분말 100 중량부에 대하여 산화니켈 분말은 0.1 내지 1 중량부 포함되는 것을 특징으로 하는 구리 와이어 본딩용 캐필러리의 제조 방법.A powder preparation step of preparing a nickel-alumina (NiAl 2 O 4 ) powder by heating a mixed powder of alumina (Al 2 O 3 ) and nickel oxide (NiO);
A molding step of manufacturing a capillary molded body by pressure molding the powder prepared in the powder manufacturing step;
A heat treatment step of manufacturing a capillary sintered body by applying heat to the capillary molded body;
A shape processing step of shaping the capillary sintered body after the heat treatment step to have a function of a wire bonding capillary; And
And a particle growth layer forming step of applying heat treatment to the tip surface of the capillary so that an embossed convex portion is formed on the tip surface of the capillary which has been subjected to the shape processing step.
The nickel oxide powder is 0.1 to 1 parts by weight based on 100 parts by weight of the alumina powder in the mixed powder of the alumina and nickel oxide of the powder manufacturing step, characterized in that the manufacturing method of the capillary for copper wire bonding.
상기 열처리 단계 이후에 상기 캐필러리 소결체를 열간 정수압 성형하는 열간 정수압 성형 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구리 와이어 본딩용 캐필러리의 제조 방법.The method of claim 1,
And a hot hydrostatic pressure forming step of hot hydrostatically forming the capillary sintered body after the heat treatment step.
상기 열간 정수압 성형 단계는 아르곤(Ar) 가스 분위기 하에서 이루어지며, 가스 압력은 20000 psi 내지 25000 psi의 압력과 1300 ℃ 내지 1550 ℃의 온도에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 구리 와이어 본딩용 캐필러리의 제조 방법.The method of claim 2,
The hot hydrostatic pressure forming step is performed under an argon (Ar) gas atmosphere, the gas pressure is a method of producing a capillary for copper wire bonding, characterized in that at a pressure of 20000 psi to 25000 psi and a temperature of 1300 ℃ to 1550 ℃.
상기 입자 성장층 형성 단계 이후에 와이어의 본딩 조건에 따라 상기 요철부를 가공하여 부분 제거하는 입자 성장층 부분 제거 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구리 와이어 본딩용 캐필러리의 제조 방법.The method of claim 1,
After the grain growth layer forming step, the method for producing a copper wire bonding capillary, characterized in that it further comprises a step of removing the grain growth layer portion by processing the uneven portion in accordance with the bonding conditions of the wire.
상기 분말 제조 단계에서 상기 니켈-알루미나 분말 100 중량부에 대하여 지르코니아(ZrO2) 10 내지 20 중량부를 더 혼합하는 것을 특징으로 하는 구리 와이어 본딩용 캐필러리의 제조 방법.The method of claim 1,
In the powder manufacturing step, 10 to 20 parts by weight of zirconia (ZrO 2 ) is further mixed with respect to 100 parts by weight of the nickel-alumina powder.
상기 분말 제조 단계에서 바인더로서 분자량이 600 이하인 폴리에틸렌클리콜을 더 혼합하는 것을 특징으로 하는 구리 와이어 본딩용 캐필러리의 제조 방법.The method of claim 1,
The method of producing a capillary for copper wire bonding, characterized in that further mixing polyethylene glycol having a molecular weight of 600 or less as a binder in the powder manufacturing step.
상기 성형 단계는 양압 프레스 방법에 의하여 이루어지며, 분말이 채워진 금형의 외측에는 압전 소자를 장착하여 양압 성형시에 금형 내측의 분말에 진동이 전달되도록 하는 것을 특징으로 하는 구리 와이어 본딩용 캐필러리의 제조 방법.The method of claim 1,
The forming step is made by a positive pressure press method, the piezoelectric element is mounted on the outside of the mold filled with powder to produce a copper wire bonding capillary characterized in that the vibration is transmitted to the powder inside the mold during positive pressure molding. Way.
상기 압전 소자에 의하여 금형 내측의 분말에 28Khz의 진동이 전달되는 것을 특징으로 하는 구리 와이어 본딩용 캐필러리의 제조 방법.The method of claim 8,
Method of producing a capillary for copper wire bonding, characterized in that the vibration of 28Khz is transmitted to the powder inside the mold by the piezoelectric element.
상기 열처리 단계는
180 ℃ 내지 220 ℃의 온도를 3 시간 내지 6 시간을 유지하는 제 1 열처리 단계;
600 ℃의 온도까지 10 시간 내지 15 시간 동안 승온시키는 제 2 열처리 단계; 및
1500 ℃ 내지 1580 ℃의 온도까지 5 시간 내지 8 시간 동안 승온시킨 후 1 시간 내지 2 시간 동안 승온 후의 온도를 유지하는 제 3 열처리 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 구리 와이어 본딩용 캐필러리의 제조 방법.The method of claim 1,
The heat treatment step
A first heat treatment step of maintaining a temperature of 180 ° C. to 220 ° C. for 3 to 6 hours;
A second heat treatment step of raising the temperature to 600 ° C. for 10 to 15 hours; And
And a third heat treatment step of maintaining the temperature after the temperature increase for 1 hour to 2 hours after the temperature is raised for 5 hours to 8 hours to the temperature of 1500 ° C to 1580 ° C.
상기 입자 성장층 형성 단계는 상기 형상 가공 단계를 거친 캐필러리의 표면에 1450 ℃ 내지 1650 ℃의 온도를 30분 내지 1시간 동안 가하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 구리 와이어 본딩용 캐필러리의 제조 방법.The method of claim 1,
The particle growth layer forming step is a method for producing a copper wire bonding capillary, characterized in that the temperature of 1450 ℃ to 1650 ℃ for 30 minutes to 1 hour to the surface of the capillary through the shape processing step.
상기 입자 성장층 형성 단계 이후에 상기 요철부는 평균 표면 거칠기가 0.2 ㎛ 내지 0.6 ㎛인 것을 특징으로 하는 구리 와이어 본딩용 캐필러리의 제조 방법.The method of claim 1,
After the grain growth layer forming step, the concave-convex portion has a mean surface roughness of 0.2 ㎛ to 0.6 ㎛ manufacturing method of the capillary for copper wire bonding.
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