| 研究概要 |
半導体用ボンディングワイヤとして現在最も多く使用されている金線は直径数十μmの極細線であるが,今後集積回路のよりいっそうの微細化に伴い,使用されるワイヤにも線径の微細化と高強度・高弾性化が要求されている。金単結晶の弾性率は結晶方位によって大きく異なり,<100>方向に比べ<111>方向はおよそ3倍高い値をとる。ボンディングに用いられるのワイヤは多結晶材であるが,製造工程中の塑性加工あるいは熱処理によって生じる集合組織によって弾性率が異なることが予想される。そこで平成12年度はボンディングワイヤ用金極細線の集合組織制御による材料特性向上のための基礎的知見を得るために,高純度金線を用いて引抜き加工中の集合組織の形成および発達過程を詳細に調査した。実験で用いた試料は直径10mmで,純度は99.999mass%材である。この丸棒試料に対して,最終線径30μmまで引抜き加工を行い,途中種々の減面率でサンプリングし,X線極点図および3次元結晶方位分関数(ODF)により集合組織解析を行った。その結果,金線の場合も通常の面心立方晶金属の引抜き加工材と同様に<111>+<100>の二重繊維組織が形成し,減面率98%までは<100>軸成分に比べ<111>軸成分が強くなることがわかった。しかし,さらに加工が進んだ極細線領域,すなわち減面率99.999%では2繊維組織成分の強度は逆転し,<100>軸成分の強度が強くなった。次に,最終線径を30μmに統一し,それに至る減面率が異なる試料について<111>および<100>軸成分の強度を調べた。その結果,減面率99.96%では若干ながら<111>軸成分の軸密度が高いが,99.993%以降では<100>軸成分の方が高くなった。これらの結果より,高純度金線の場合,極細線加工によって容易に再結晶が生じ,その結果<100>軸成分が増加することが示唆された。
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