特許 6230087 ベアボンディング性に優れたリードフレーム用銅合金

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6230087

(24)【登録日】2017年10月27日

(45)【発行日】2017年11月15日

(54)【発明の名称】ベアボンディング性に優れたリードフレーム用銅合金

(51)【国際特許分類】

   C22C 9/00 20060101AFI20171106BHJP

   C22C 9/02 20060101ALI20171106BHJP

   C22C 9/04 20060101ALI20171106BHJP

   C22F 1/00 20060101ALI20171106BHJP

   C22F 1/02 20060101ALI20171106BHJP

   C22F 1/08 20060101ALI20171106BHJP

   H01B 1/02 20060101ALI20171106BHJP

   H01L 23/48 20060101ALI20171106BHJP

   H01L 23/50 20060101ALI20171106BHJP

【ＦＩ】

   C22C9/00

   C22C9/02

   C22C9/04

   C22F1/00 601

   C22F1/00 602

   C22F1/00 623

   C22F1/00 630M

   C22F1/00 650A

   C22F1/00 661A

   C22F1/00 661Z

   C22F1/00 682

   C22F1/00 683

   C22F1/00 685Z

   C22F1/00 686Z

   C22F1/00 691B

   C22F1/00 691C

   C22F1/00 694A

   C22F1/02

   C22F1/08 B

   C22F1/08 Q

   H01B1/02 A

   H01L23/48 V

   H01L23/50 V

【請求項の数】2

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2012-207611(P2012-207611)

(22)【出願日】2012年9月20日

(65)【公開番号】特開2013-139623(P2013-139623A)

(43)【公開日】2013年7月18日

【審査請求日】2014年9月1日

【審判番号】不服2016-6859(P2016-6859/J1)

【審判請求日】2016年5月10日

(31)【優先権主張番号】特願2011-270712(P2011-270712)

(32)【優先日】2011年12月9日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000001199

【氏名又は名称】株式会社神戸製鋼所

(74)【代理人】

【識別番号】100100974

【弁理士】

【氏名又は名称】香本 薫

(72)【発明者】

【氏名】尾崎 良一

(72)【発明者】

【氏名】大末 英二

【合議体】

【審判長】 板谷 一弘

【審判官】 長谷山 健

【審判官】 金 公彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−３１６３２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２２３１０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−２３６６８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０１２７１４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

C22C 9/00-9/10, C22F 1/00-3/02

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｆｅ：０．０３〜０．５質量％、Ｐ：０．０１〜０．２５質量％、Ｓｎ：０．００５〜０．２質量％を含有し、残部Ｃｕ及び不可避不純物からなり、表面のＳｎ濃度を深さ３μｍまでＳＩＭＳで分析した値を［Ｓｎ_{ｓｕｒｆａｃｅ}］とし、マトリクスのＳｎ濃度の値を［Ｓｎ_{ｍａｔｒｉｘ}］としたとき、［Ｓｎ_{ｓｕｒｆａｃｅ}］／［Ｓｎ_{ｍａｔｒｉｘ}］≦１０であり、導電率が５０％ＩＡＣＳ以上であることを特徴とするワイヤボンディングにおいてベアボンディング性に優れたリードフレーム用銅合金。

【請求項2】

さらにＺｎ：０．００５〜０．５質量％を含有することを特徴とする請求項１に記載されたワイヤボンディングにおいてベアボンディング性に優れたリードフレーム用銅合金。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、インナーリードに貴金属めっきを施すことなく、Ａｕ，Ａｌ，Ｃｕ等のボンディングワイヤを接合することが可能な、ベアボンディング性に優れたリードフレーム用銅合金に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体用のリードフレームは小型化、高性能化により、高強度、高導電率であることが要求され、その要求を満たす材料としてＣｕ−Ｆｅ−Ｐ系銅合金が多用され、その中でも、少量のＳｎを加え、導電率の低下を抑えて高強度化したＣｕ−Ｆｅ−Ｐ−Ｓｎ系銅合金が特に注目されている。

【0003】

一方、半導体の実装プロセスのうちワイヤボンディングでは、ワイヤとリードフレームの接合性を良好にするため、一般に、リードフレームのインナーリードに貴金属めっきを行っている。また、ボンディング用のワイヤについては信頼性の観点からＡｕワイヤが多く使用されている。また、流れる電流が大きいパワー系半導体においては、Ａｕワイヤは使用されず、比較的線径の大きいＡｌワイヤが主に使用されている。
Ａｕワイヤが使われている半導体においても、近年のＡｕの価格高騰から、コストダウンを目的にＣｕワイヤを用いたワイヤボンディングの技術開発が進み、Ｃｕワイヤを使用する製品が増加する傾向にある。また、リードフレームのめっきについては、コストダウンの観点からインナーリードの貴金属めっきを省略するベアボンディングの技術が、特許文献１〜５を含めて多く提案されている。ただし、ベアボンディングは、現状では一部で実施されているのみで、広く普及している技術ではない。

【0004】

半導体チップの種類により、ボンディングワイヤ、リードフレームのめっきについて、現在使用されている技術は以下のように纏められる。
（１） 一般のＩＣ、トランジスタのワイヤボンディング
（ａ）Ｓｉチップ側のワイヤボンディング
一般のＩＣ、トランジスタはＳｉチップが薄く、強度が低いので、ワイヤボンディングのときにチップが損傷を受けないよう、ボンディング時の負荷を小さくできるボールボンディングが用いられている。ボールボンディングは、ワイヤ先端に放電して溶融させ、ボールを形成後、熱、超音波、圧力を加えチップの電極（Ａｌ）に接続する方法である。また、ボールボンディングは全方位にワイヤを配線できるため、多ピンＩＣ（ＱＦＰ、ＱＦＮなどのパッケージ）に好適なワイヤボンディング方法である。本用途には、直径１０〜３０μｍのＡｕワイヤが主に用いられているが、前述の理由によりＣｕワイヤの使用が増加してきた。

【0005】

Ａｕワイヤは酸化しにくいことから、大気中で放電溶融でき、大気中、１００〜３００℃程度の雰囲気でＳｉチップの電極（Ａｌ）にワイヤボンディングが可能である。
一方、ＣｕワイヤはＡｕに比べ酸化しやすいことから、放電溶融の雰囲気はＮ_２−５％Ｈ_２等の還元性にする必要がある。ただし、ＣｕワイヤのＳｉチップ電極（Ａｌ）へのボンディングはＡｕワイヤと同様に、大気中、１００〜３００℃程度の雰囲気で可能である。
なお、溶融によりボールを形成しないＡｌワイヤはボールボンディングができないため、この用途には用いられない。

【0006】

（ｂ）リードフレーム側のワイヤボンディング
ワイヤ接合の信頼性を確保するため、リードフレームのインナーリード部には接合前に通常Ａｇめっきが行なわれる。Ｓｉチップに比べ、リードフレーム側は負荷をかけてボンディングできることからボールボンディングではなく、ウェッジボンディングが用いられる。ウェッジボンディングは、ボールを形成せずに熱、超音波、圧力を加えワイヤをインナーリードに接合する。ワイヤの先端がくさび状に押しつぶされて接合することからウェッジボンディングといわれる。
Ａｕワイヤ、Ｃｕワイヤとも、大気中、１００〜３００℃程度の雰囲気でワイヤボンディングが可能である

【0007】

（２） パワー系半導体のワイヤボンディング
パワー系半導体は通電電流が大きいことから、Ｓｉチップが厚く、強度が高いため、Ｓｉチップ側もウェッジボンディングが採用されている。Ｓｉチップ側、リードフレーム側ともウェッジボンディングにより接合でき、ボールボンディングの必要がないことから、Ａｕワイヤ、Ｃｕワイヤは使用する必要がなく、通常Ａｌワイヤを使用する。ワイヤを流れる電流が大きいため、１００μｍ程度、またはそれ以上の線径のＡｌワイヤが使用される。
（ａ）Ｓｉチップ側のワイヤボンディング
大気中、常温の雰囲気でＳｉチップのＡｌ電極にＡｌワイヤをウェッジボンディングにより接合する。
（ｂ）リードフレーム側のワイヤボンディング
ワイヤ接合の信頼性を確保するため、リードフレームのインナーリード部には接合前に通常Ｎｉめっきが行なわれる。大気中、常温の雰囲気でＡｌワイヤをウェッジボンディングにより接合する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特許第４３４５０７５号公報

【特許文献2】特開２００８−２２３１０６号公報

【特許文献3】特開平２−１７３２２７号公報

【特許文献4】特開平７−４８６４１号公報

【特許文献5】特開平８−２３６６８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

これらに対して、ベアボンディング技術とは、リードフレーム側のワイヤボンディングにおいてＡｇめっきやＮｉめっきを省略し、銅合金に直接ワイヤを接合する技術であり、ＡｕワイヤやＣｕワイヤの場合はＮ_２−５％Ｈ_２等の還元性雰囲気において１００〜３００℃程度の温度で、Ａｌワイヤの場合は大気雰囲気において常温で行われる。
特許文献１，２，３に記載された発明では、ベアボンディングが可能なリードフレーム用銅合金について、その表面状態が規定されている。しかし、表面粗さ、酸化膜の厚さ、加工変質層の厚さを規定することにより、ベアボンディングの信頼性を高めるには限界がある。

【0010】

特許文献４に記載された発明では、ベアボンディングが可能なリードフレーム用銅合金として、その酸化被膜の密着性を良好とするための銅合金素材の導電率と表面状態（表面酸化状態、防錆皮膜付着量）が規定されているが、ベアボンディング性については検証されていない。また、本文献では酸化被膜の密着性を良好とするために、銅合金素材の導電率を９０％ＩＡＣＳ以上に保ち、Ｆｅ、Ｐ以外の添加物を極力含有しないことが記載されているが、近年、小型化および高性能化の要求から半導体用のリードフレームには高強度化および高耐熱性化が求められており、本文献の銅合金ではこの要求に対応できない。
特許文献５に記載された発明では、Ａｌ線を用いたベアボンディングが可能なリードフレーム用銅合金について、銅合金素材の導電率と表面状態（表面硬さ、鏡面反射率、酸化皮膜厚み）が規定されているが、少量のＳｎを含むＣｕ−Ｆｅ−Ｐ−Ｓｎ系銅合金については、ベアボンディングに不適との事で実質的な検討が行われていない。

【0011】

Ｃｕ−Ｆｅ−Ｐ系銅合金において、Ｓｎは、近年要求されている半導体用リードフレームの高強度化および高耐熱性化に有用な添加成分である。本発明はＦｅ，Ｐのほかさらに少量のＳｎを含有したＣｕ−Ｆｅ−Ｐ−Ｓｎ系Ｃｕ合金において、Ａｕ，Ａｌ，Ｃｕ等のワイヤを使用したベアボンディングが可能な、ベアボンディング性に優れたリードフレーム用Ｃｕ−Ｆｅ−Ｐ−Ｓｎ系銅合金を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

リードフレーム用Ｃｕ−Ｆｅ−Ｐ−Ｓｎ系銅合金は、製造工程中に表面酸化や内部酸化が起こり、銅合金中のＳｎに加えて生成したＳｎ酸化物が表面層に凝集し、銅合金の表面のＳｎ濃度が上昇する。本発明者は、リードフレーム表面の高濃度のＳｎが、Ａｕ，Ａｌ，Ｃｕ等のワイヤを使用したベアボンディング性を阻害していることを発見し、本発明に到達した。また、Ｃｕ−Ｆｅ−Ｐ−Ｓｎ系銅合金の導電率が低くＦｅとＰが固溶した状態では、Ｆｅ酸化物やＰ酸化物を生成しやすく、ベアボンディング性が低下することも見い出した。
本発明に係るリードフレーム用銅合金は、Ｆｅ：０．０３〜０．５質量％、Ｐ：０．０１〜０．２５質量％、Ｓｎ：０．００５〜０．２質量％を含有し、必要に応じてさらにＺｎ：０．００５〜０．５ｗｔ％を含有し、残部Ｃｕ及び不可避不純物からなる銅合金において、表面のＳｎ濃度を深さ３μｍまでＳＩＭＳで分析した値を［Ｓｎ_{ｓｕｒｆａｃｅ}］とし、マトリクスのＳｎ濃度の値を［Ｓｎ_{ｍａｔｒｉｘ}］としたとき、［Ｓｎ_{ｓｕｒｆａｃｅ}］／［Ｓｎ_{ｍａｔｒｉｘ}］≦１０であり、かつ導電率が５０％ＩＡＣＳ以上であることを特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

本発明に係るＣｕ−Ｆｅ−Ｐ−Ｓｎ系銅合金からなるリードフレームは、Ａｕ，Ａｌ，Ｃｕ等のワイヤを使用したベアボンディング性に優れ、リードフレーム表面に貴金属めっきを施すことなく、Ａｕ，Ａｌ，Ｃｕ等のワイヤを直に接合することができる。リードフレーム表面に貴金属めっきを施す必要がないので、半導体製造のコストダウンが可能となる。
また、ボンディングワイヤとして、Ａｕ，Ａｌ，Ｃｕ以外に、ＡｕとＣｕの中間の特性を有するＰｄめっきＣｕワイヤやＡｇワイヤも使用されるようになっている。本発明に係るＣｕ−Ｆｅ−Ｐ−Ｓｎ系銅合金からなるリードフレームは、これらのワイヤを使用した場合も同様にベアボンディング性に優れている。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明に係るリードフレーム用銅合金の表面のＳｎ濃度、導電率、及び合金組成等について詳細に説明する。
（表面のＳｎ濃度）
先に述べたように、Ｃｕ−Ｆｅ−Ｐ−Ｓｎ系銅合金は、製造工程中に表面酸化や内部酸化が起こり、銅合金中のＳｎに加えて生成したＳｎ酸化物が表面層に凝集し、銅合金の表面のＳｎ濃度が上昇する。硬いＳｎ酸化物が銅合金の表面に凝集することで、Ａｕ，Ａｌ，Ｃｕ等のワイヤによるベアボンディング性が阻害されるものと推測される。
銅合金表面（深さ３μｍまで）のＳｎ濃度はＳＩＭＳ（二次イオン質量分析計）で測定することができる。この表面Ｓｎ濃度［Ｓｎ_{ｓｕｒｆａｃｅ}］が２質量％を超え、又は表面／マトリクスＳｎ濃度比［Ｓｎ_{ｓｕｒｆａｃｅ}］／［Ｓｎ_{ｍａｔｒｉｘ}］が１０を超えると、ベアボンディングの接合強度が低下する。本発明では銅合金のＳｎ含有量を０．２質量％以下に限定しているため、表面／マトリクスＳｎ濃度比［Ｓｎ_{ｓｕｒｆａｃｅ}］／［Ｓｎ_{ｍａｔｒｉｘ}］が１０以下であれば、同時に表面Ｓｎ濃度［Ｓｎ_{ｓｕｒｆａｃｅ}］は２質量％以下である。なお、製造工程中に銅合金中のＳｎ及び生成したＳｎ酸化物が表面層に凝集すること自体は避けられず、表面Ｓｎ濃度［Ｓｎ_{ｓｕｒｆａｃｅ}］はマトリクスのＳｎ濃度［Ｓｎ_{ｍａｔｒｉｘ}］以上となる。

【0015】

（導電率）
Ｃｕ−Ｆｅ−Ｐ−Ｓｎ系銅合金の導電率が低いとベアボンディング性が低下する。Ｃｕ−Ｆｅ−Ｐ−Ｓｎ系銅合金の導電率が低いということは、固溶した状態のＦｅとＰを多く含んでいるということであり、固溶した状態のＦｅとＰは銅合金の表面付近でＦｅ酸化物やＰ酸化物を生成しやすい。このため、ワイヤと銅合金の金属接合が阻害され、ベアボンディング性が低下するものと推定される。
Ｃｕ−Ｆｅ−Ｐ−Ｓｎ系銅合金の導電率が５０％ＩＡＣＳを下回ると、ベアボンディングの接合強度が低下することから、導電率は５０％ＩＡＣＳ以上とする。望ましくは５５％ＩＡＣＳ以上であり、さらに好ましくは６０％ＩＡＣＳ以上である。

【0016】

（銅合金組成）
Ｆｅ：０．０３〜０．５質量％
Ｆｅは銅合金の強度や耐熱性を向上させるのに必要な元素である。銅合金マトリクスに微細な析出物を析出させ、高強度化の効果を有効に発揮させるため、Ｆｅ含有量は０．０３質量％以上とする必要がある。ただし、Ｆｅを過剰に含有すると銅合金の導電率が低下するとともに、ベアボンディング性も低下する。このため、Ｆｅの含有量は０．０３〜０．５質量％の範囲とする。

【0017】

Ｐ：０．０１〜０．２５質量％
Ｐは、脱酸作用を有するほか、Ｆｅとの析出物を形成し、銅合金の強度や耐熱性を向上させるのに必要な元素である。銅合金マトリクスに微細な析出物を析出させ、高強度化の効果を有効に発揮させるため、Ｐ含有量は０．０１質量％以上とする必要がある。ただし、Ｐを過剰に含有すると導電率が低下するとともに、ベアボンディング性も低下する。このため、Ｐの含有量は０．０１〜０．２５質量％の範囲とする。

【0018】

Ｓｎ：０．００５〜０．２質量％
Ｓｎは銅合金の強度や耐熱性の向上に寄与する。この効果を発揮するには、Ｓｎ含有量は０．００５質量％以上とすることが望ましい。しかし、Ｓｎを過剰に含有すると、銅合金の表面のＳｎ濃度［Ｓｎsurface］が高まり、硬いＳｎ酸化物が銅合金表面に多く発生して、ワイヤボンディング性を低下させる。このため、Ｓｎの含有量は０．００５〜０．２質量％の範囲とする。このＳｎ含有量がマトリクスのＳｎ濃度［Ｓｎmatrix］である。

【0019】

Ｚｎ：０．００５〜０．５質量％
Ｚｎは、Ｓｎよりも優先的に酸化されＳｎの酸化を抑制する効果がある。Ｚｎの酸化物は洗浄工程で容易に除去でき、また、Ｓｎの酸化物よりも硬くないため、ワイヤボンディング性を低下させにくい。この効果を発揮するには、Ｚｎ含有量は０．００５質量％以上とすることが望ましい。しかし、Ｚｎを過剰に含有すると導電率が低下するためＺｎの含有量は０．００５〜０．５質量％の範囲とする。
その他の元素
本発明に係るＣｕ−Ｆｅ−Ｐ−Ｓｎ系銅合金には通常の不可避不純物が含まれるが、そのうちＮｉ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｍｎ，Ｓｉ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｐｂは総量で０．０５質量％未満であることが望ましい。さらに望ましくは総量で０．０３質量％未満である。

【0020】

（銅合金の製造方法）
製品板厚のＣｕ−Ｆｅ−Ｐ−Ｓｎ系銅合金は、溶解鋳造により必要な組成を有する銅合金鋳塊を得た後、均熱処理、熱間圧延、面削、冷間圧延、焼鈍、洗浄、及び仕上げ冷間圧延の工程で製造することができる。洗浄後、必要に応じて研磨工程を付加することができる。この研磨工程により表面のＳｎ酸化物やＦｅ酸化物、Ｐ酸化物を除去する効果が高まる。仕上げ冷間圧延後、必要に応じて低温焼鈍を行うこともできる。
銅合金の強度及び導電率に関係するＦｅ析出物およびＦｅ−Ｐ析出物は、冷間圧延後の焼鈍により析出させる。一方、焼鈍工程の高温環境下で銅合金の酸化が進行すると、硬いＳｎ酸化物が銅合金表面に凝集し、表面のＳｎ濃度［Ｓｎsurface］が高くなるとともに、Ｆｅ酸化物やＰ酸化物も生成しやすくなるため、焼鈍行程において酸化を抑制する必要がある。このため、焼鈍工程は還元雰囲気、例えば水素１００％雰囲気で行うことが望ましい。焼鈍時間は、０．５〜２０時間の範囲で調質に応じた最適な時間を選択するとよい。

【0021】

焼鈍後の洗浄工程で、銅合金表面に付着した油分と焼鈍工程でできた酸化物を除去する。銅合金の通常の洗浄工程では、表面の酸化物を除去するために硫酸等の酸を用いているが、酸のみでは除去しにくい酸化物もある。Ｓｎ酸化物は特に除去しにくく、これを除去することなく、そのまま仕上げ圧延を行うと、最終的な製品表面のＳｎ酸化物が多くなり、従って表面のＳｎ濃度［Ｓｎsurface］が高くなる。表面のＳｎ濃度［Ｓｎsurface］を低下させるには、洗浄工程で、硫酸等に加えて、過酸化水素やフッ化物を含む洗浄液を使用するとよい。例えば７０％硫酸１０〜５０Ｗ／Ｖ％と酸性フッ化アンモニウム２〜１０Ｗ／Ｖ％を含む洗浄液、７０％硫酸１０〜５０Ｗ／Ｖ％と３０％過酸化水素水０．１〜２．０Ｗ／Ｖ％を含む洗浄液を挙げることができる。これにより銅合金表面のＳｎ酸化物を除去し、最終製品での表面のＳｎ濃度［Ｓｎsurface］を低下させることが可能となる。

【実施例1】

【0022】

Ｃｕ−Ｆｅ−Ｐ−Ｓｎ系銅合金を溶製して５０ｍｍ×１８０ｍｍ×８０ｍｍの鋳塊とし、これを９５０℃×１時間の条件で均熱処理した後、熱間圧延、面削、及び冷間圧延を行い、さらに４５０℃×２時間の条件で焼鈍し、洗浄後、仕上げ圧延率５０％で冷間圧延を行って、厚さ０．２ｍｍの板材を得た。得られた板材の成分濃度（マトリクスの組成）を後述するＩＣＰ発光分光分析法で特定した。その結果を表１に示す。このＣｕ−Ｆｅ−Ｐ−Ｓｎ系銅合金は、不可避不純物のうちＮｉ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｍｎ，Ｓｉ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｐｂが総量で０．０５質量％未満であった。
焼鈍はＮｏ．１〜１４のいずれも水素１００％の還元雰囲気で行った。焼鈍後の洗浄はＮｏ．１〜１４のいずれも２段階で行い、このうちＮｏ．１〜８、１２〜１４は、１段階目は７０％硫酸３０Ｗ／Ｖ％と酸性フッ化アンモニウム４Ｗ／Ｖ％を含む洗浄液、２段階目は７０％硫酸３５Ｗ／Ｖ％と３０％過酸化水素水１．３Ｗ／Ｖ％を含む洗浄液を用いた。一方、Ｎｏ．９は、２段目の洗浄液が過酸化水素水を含まない点でのみＮｏ．１〜８と異なり、Ｎｏ．１０、１１は、１段目の洗浄液が酸性フッ化アンモニウムを含まない点でのみＮｏ．１〜８と異なる。

【0023】

得られたＮｏ．１〜１４の板材を用い、Ａｕ，Ａｌ及びＣｕワイヤを使用したワイヤボンディング性（プル強度）の評価と、ＳＩＭＳによる表面のＳｎ濃度［Ｓｎsurface］の測定、導電率の測定、引張強さの測定、耐熱性の測定を、下記要領で行った。その結果を表１，２に合わせて示す。

【0024】

【表1】

【0025】

【表2】

【0026】

（ワイヤボンディング性の評価）
ワイヤボンディング性の評価については、Ａｕワイヤはφ２５μｍ、Ａｌワイヤはφ１５０μｍ、Ｃｕワイヤはφ２５μｍを使用し、Ｎｏ．１〜１４の板材とワイヤボンディング接合し、リードフレームとの接合部にあたる２ｎｄボンディング部分の接合強度（ＰＵＬＬ強度）を測定した。測定数はＮｏ．１〜１４のそれぞれについてｎ＝２０とした。表２のＭＡＸ欄は接合強度の最大値を、ＭＩＮ欄は最小値を、ＡＶＥ欄は平均値を示す。ＡｕワイヤとＣｕワイヤでは、接合強度の最小値（ＭＩＮ）が５．０ｇ以上のものを合格とした。なお、５．０ｇの接合強度は、Ａｕワイヤを使用し、Ａｇめっきしたリードフレームに接合したときに合格とされる強度である。Ａｌワイヤでは、接合強度の最小値（ＭＩＮ）が６０ｇ以上のものを合格とした。なお、６０ｇの接合強度は、Ａｌワイヤを使用し、Ｎｉめっきしたリードフレームに接合したときに合格とされる強度である。
ワイヤボンディング性の評価に用いた機器類及び条件等を表３〜５に示す。

【0027】

【表3】

【0028】

【表4】

【0029】

【表5】

【0030】

（表面のＳｎ濃度の測定）
表面のＳｎ濃度については、ＳＩＭＳにより表面から深さ３μｍまで分析を行い、Ｓｎの二次イオン強度を検出した。マトリクスの成分分析についてはＩＣＰ（高周波誘導結合プラズマ）発光分光分析法を用いて、成分の濃度を特定した。ＳＩＭＳ分析の分析強度を濃度換算して、表面のＳｎ濃度［Ｓｎ_{ｓｕｒｆａｃｅ}］を求めた。また、表面のＳｎ濃度をマトリックスのＳｎ濃度で割ることにより、マトリクスと表面の濃度比率（表面の濃縮度）［Ｓｎ_{ｓｕｒｆａｃｅ}］／［Ｓｎ_{ｍａｔｒｉｘ}］を確認した。
ＳＩＭＳ分析に用いた機器類及び条件等は下記表６のとおりである。

【0031】

【表6】

【0032】

（導電率）
銅合金板材の導電率は、ミーリングにより幅１０ｍｍ×長さ３００ｍｍの短冊状の試験片を加工し、ダブルブリッジ式抵抗測定装置により電気抵抗を測定して平均断面積法により算出した。
（引張強さ）
引張強さの測定は、圧延方向に平行に切り出したＪＩＳ５号試験片を作製して行なった。
（耐熱性）
耐熱性は、４５０℃×１分加熱後の硬さと加熱前の硬さをマイクロビッカース硬度計にて４．９Ｎの荷重を加えて測定し、硬さ保持率＝加熱後の硬さ／加熱前の硬さで評価した。

【0033】

表１，２に示すように、Ｎｏ．１〜７は、表面Ｓｎ濃度［Ｓｎsurface］が２．０質量％以下で、かつ表面／マトリクスＳｎ濃度比［Ｓｎsurface］／［Ｓｎmatrix］が１０以下であり、さらに導電率が５０％ＩＡＣＳ以上であることから、ワイヤボンディング部（２ｎｄボンディング部分）の接合強度（ＰＵＬＬ強度）は、各々測定数２０の全てにおいて、ＡｕワイヤとＣｕワイヤで５．０ｇ以上、Ａｌワイヤで６０ｇ以上の接合強度を示し、ワイヤボンディング性は良好である。
これに対し、Ｎｏ．８は表面／マトリクスＳｎ濃度比［Ｓｎsurface］／［Ｓｎmatrix］が１０以下であり、導電率も５０％ＩＡＣＳ以上であることから、Ｎｏ．１〜７と同様にワイヤボンディング性はＡｕ，Ａｌ，Ｃｕワイヤの全てで良好であるが、Ｆｅ、Ｐ、Ｓｎともに請求範囲の下限を下回っていることから、引張強さと耐熱性が低く実用に耐えない。

【0034】

一方、２段階の洗浄のうち２段目の洗浄液が過酸化水素水を含まないＮｏ．９と、１段目の洗浄液が酸性フッ化アンモニウムを含まないＮｏ．１０、１１は、表面／マトリクスＳｎ濃度比［Ｓｎsurface］／［Ｓｎmatrix］が１０を超え、Ｎｏ．１〜７に比べ、Ａｕ，Ａｌ，Ｃｕワイヤの全てで接合強度の最大値（ＭＡＸ）及び平均値（ＡＶＥ）が低く、最小値（ＭＩＮ）が合格値に達しなかった。なお、Ｎｏ．１１は表面Ｓｎ濃度［Ｓｎsurface］がＮｏ．６と同等であるが、表面／マトリクスＳｎ濃度比［Ｓｎsurface］／［Ｓｎmatrix］が大きく、Ａｕ，Ａｌ，Ｃｕワイヤの全てで接合強度がＮｏ．６に比べて相対的に低い。
また、Ｎｏ.１２は、Ｆｅ量がＰ量に比較して多いことによりＦｅの固溶量が多く、導電率が５０％ＩＡＣＳ未満のものであり、Ｎｏ．１３はＦｅ量がＰ量に比較して少ないことによりＰの固溶量が多く、導電率が５０％ＩＡＣＳ未満のものであり、Ｎｏ.１４はＦｅ量、Ｐ量が請求範囲の上限を超えて導電率も５０％ＩＡＣＳ未満のものであり、いずれもＡｕ，Ａｌ，Ｃｕワイヤの全てで接合強度の最大値（ＭＡＸ）及び平均値（ＡＶＥ）が低く、最小値（ＭＩＮ）が合格値に達しなかった。