JP4318325B2 - 極細ボンディングワイヤ用高純度金の製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、極細ボンディングワイヤ用高純度金の製造方法に関し、詳しくは純度 99.9999％以上の極細ボンディングワイヤ用高純度金の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＣ（集積回路）のボンディングワイヤとして、一般に、純度 99.99％の金の極細線（線径25〜50μｍ）が用いられている。この純度 99.99％の金は、従来、ウォールウィル（Wohlwill）法として知られている電解精製法により製造されている。ウォールウィル法の特徴は、電解時に直流だけでは陽極が不働態化してAuが溶解しにくくなるため、交流を重畳併用して電解を進める点にある。なお、電解精製法で得られた金を電析金という。
【０００３】
しかしながら、純度 99.99％の金は、純金とはいえ極細伸線加工性の観点からすればその不純物含有量がまだ高すぎるため、極細のボンディングワイヤに伸線加工するときに断線しやすいという問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記問題は、ボンディングワイヤ用素材としての純金の不純物含有量を１ppm 未満にまで低減すれば回避することができる。そこで、本発明は、純度 99.9999％以上の極細ボンディングワイヤ用高純度金の製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は鋭意研究の結果、Ag電解からのアノードスライムを原料とし、ウォールウィル法と真空溶解法とを組み合わせることにより純度99.9999 ％以上の高純度金を製造できるという知見を得るに至り、かかる知見に基づいて本発明をなした。
すなわち本発明は、Ag電解からのアノードスライムから回収した粗金を陽極用原板としてウォールウィル法により電解精製し、得られた純度99.99 ％の金を陽極用原板として、電解液をAu60〜100kg/m 3 ，HCl 50〜200kg/m 3 、電解温度を60〜85℃、電流密度を200 〜900A/m 2 、槽電圧を0.2 〜1.0Vとし、純度99.99 ％の圧延金板を陰極とする条件としたウォールウィル法により電析金を得、該電析金を溶解温度1,100 〜1,250 ℃、真空度80 Torr 以下で真空溶解して１次鋳金を得、該１次鋳金を再度、溶解温度1,100 〜1,250 ℃、真空度80 Torr 以下で真空溶解して２次鋳金を得ることを特徴とする純度 99.9999％以上の極細ボンディングワイヤ用高純度金の製造方法である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明では、まず、Ag電解からのアノードスライムから回収した粗金を陽極用原板としてウォールウィル法により電解精製し、純度99.99 ％の金を得る。この純度99.99 ％の金には、鉄、カルシウム、銀等の不純物が合計で100ppm近く含まれている。この純度99.99 ％の金を陽極用原板とし、ウォールウィル法により電析金を得る。ウォールウィル法による電解精製は、電解液をAu60〜100kg/m3，HCl 50〜200kg/m3、電解温度を60〜85℃、電流密度を200 〜900A/m2 、槽電圧を0.2 〜1.0Vとし、圧延金板を陰極として行うものとする。なお、該圧延金板の純度も陽極用原板と同様99.99 ％であることとする。これにより不純物含有量が10ppm 程度にまで低減し、純度99.999％程度の電析金が得られる。
【０００７】
次に、この電析金を真空溶解し鋳込むことにより１次鋳金を得る。これにより１次鋳金の不純物含有量を１〜５ppm に低減することができる。更に、この１次鋳金を再度真空溶解し鋳込むことにより２次鋳金を得る。これにより、２次鋳金の不純物含有量を１ppm 未満にまで低減することができ、純度99.9999 ％の高純度金が得られる。なお、１回目と２回目の真空溶解において、溶解温度は1,100 〜1,250 ℃、真空度は80 Torr 以下とするのが望ましい。
【０００８】
【実施例】
Ag電解からのアノードスライムをHNO3で処理しAg，Pdを溶解して得られたAg２％含有のAu96％粗金を陽極用原板とし、ウォールウィル法による電解精製を行って本発明の出発素材としての純度99.9902 ％の金 120kgを得た。
この出発素材を陽極用及び陰極用原板とし、再度ウォールウィル法による電解精製を行って純度99.9988 ％の電析金 100kgを得た。このとき、電解液はAu 60kg/m3，HCl 120 kg/m3 、電解温度は65℃、電流密度は 320 A/m2 、槽電圧は0.3 V とした。
【０００９】
次いでこの電析金を、真空溶解炉により、真空度75 Torr 、溶解温度 1,230℃で真空溶解し、カーボン製の鋳型に鋳込むことにより、純度99.9996 ％の１次鋳金83kgを得た。
更にこの１次鋳金を、真空溶解炉により、真空度30 Torr 、溶解温度 1,190℃で真空溶解し、カーボン製の鋳型に鋳込むことにより、純度99.9999 ％の２次鋳金72kgを得た。
【００１０】
この２次鋳金を素材として線径25μｍの金線に伸線加工したところ、全加工長にわたり断線することなく加工することができた。一方、比較のために行った従来金（99.99 ％金）を素材とする伸線加工では、前記２次鋳金と同じ加工長のなかで数回の断線があった。
【００１１】
【発明の効果】
かくして本発明によれば、極細伸線加工で断線することのない純度 99.9999％以上の極細ボンディングワイヤ用高純度金が得られることとなり、産業上格別の効果を奏する。
Claims (1)
- Ag電解からのアノードスライムから回収した粗金を陽極用原板としてウォールウィル法により電解精製し、得られた純度99.99 ％の金を陽極用原板として、電解液をAu60〜100kg/m 3 ，HCl 50〜200kg/m 3 、電解温度を60〜85℃、電流密度を200 〜900A/m 2 、槽電圧を0.2 〜1.0Vとし、純度99.99 ％の圧延金板を陰極とする条件としたウォールウィル法により電析金を得、該電析金を溶解温度1,100 〜1,250 ℃、真空度80 Torr 以下で真空溶解して１次鋳金を得、該１次鋳金を再度、溶解温度1,100 〜1,250 ℃、真空度80 Torr 以下で真空溶解して２次鋳金を得ることを特徴とする純度 99.9999％以上の極細ボンディングワイヤ用高純度金の製造方法。
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