CH693209A5 - Fine wire comprising a gold alloy, process for its preparation and its use. - Google Patents

Fine wire comprising a gold alloy, process for its preparation and its use. Download PDF

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CH693209A5
CH693209A5 CH02115/98A CH211598A CH693209A5 CH 693209 A5 CH693209 A5 CH 693209A5 CH 02115/98 A CH02115/98 A CH 02115/98A CH 211598 A CH211598 A CH 211598A CH 693209 A5 CH693209 A5 CH 693209A5
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CH
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weight
september
sep
gold
earth metal
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Application number
CH02115/98A
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Christoph Simons
Lutz Schraepler
Juergen Reuel
Y C Cho
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Heraeus Gmbh W C
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Publication date
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Description

       

  



  Die Erfindung betrifft einen Feinstdraht aus einer Gold-Legierung zum Kontaktieren von Halbleiterbauelementen, ein Verfahren zur Herstellung des Feinstdrahtes und seine Verwendung. 



  Zum Kontaktieren - Bonden - von Halbleiterbauelementen geeignete Drähte - auch als Bonddrähte bezeichnet - müssen gute elektrische Eigenschaften besitzen und gute mechanische Festigkeitswerte aufweisen. Der Durchmesser der Drähte kann etwa 10-200 Mikrometer betragen und liegt üblicherweise bei etwa 20-60 Mikrometer; er wird dem Anwendungszweck entsprechend gewählt. 



  Die Bonddrähte bestehen häufig aus Gold hoher Reinheit oder aus Gold-Legierungen. Letztere besitzen den Vorteil einer höheren Festigkeit und, wenn sie nur eine geringe Menge an Legierungsbildnern enthalten, einer der des Goldes ähnlichen elektrischen Leitfähigkeit. 



  So ist zum Beispiel aus DE 1 608 161 C die Verwendung einer Legierung aus Gold und 0,001-0,1% eines oder mehrerer Seltenerdmetalle, besonders in Form von Cer-Mischmetali, oder Yttrium zur Herstellung von Zuführungsdrähten in integrierten Schaltungen bekannt. Diese Legierung des Goldes mit geringen Mengen an Seltenerdmetallen oder Yttrium besitzt bei Erwärmungstemperaturen bis zu 500 DEG C ein wesentlich verbessertes Festigkeits- und Dehnungsverhalten, ohne dass andere Eigenschaften des Goldes, wie Härte, chemische Beständigkeit oder elektrischer Widerstand, wesentlich beeinflusst werden. 



  Gold-Seltenerdmetall-Legierungen für Bonddrähte werden auch in DE 3 237 385 A (US 4 885 135), DE 3 936 281 A (US 4 938 923), JP 5-179 375 A, JP 5-179 376 A, JP 6-112 258 A, EP 0 743 679 A und EP 0 761 831 A beschrieben. 



  DE 3 237 385 A betrifft einen Feingoldlegierungsdraht mit hoher Zugfestigkeit aus einer Gold-Legierung mit 0,0003-0,01 Gewichts-% Seltenerdmetall, besonders Cer, und gegebenenfalls zusätzlich noch Germanium, Beryllium und/oder Calcium. 



  DE 3 936 281 A beschreibt einen Golddraht für das Verbinden einer Halbleitervorrichtung aus Gold hoher Reinheit, legiert mit geringen Mengen Lanthan, Beryllium, Calcium und Elementen der Platingruppe, besonders Platin und/oder Palladium. 



  JP 5-179 375 A und JP 5-179 376 A beziehen sich auf Feingoldlegierungsdrähte zum Bonden, die aus Gold hoher Reinheit und 0,0003-0,005 Gewichts-% Aluminium beziehungsweise Gallium, 0,0003-0,003 Gewichts-% Calcium und 0,0003-0,003 Gewichts-% Yttrium, Lanthan, Cer, Neodym, Dysprosium und/oder Beryllium bestehen. 



  Der aus JP 6-112 258 A, referiert in Chemical Abstracts Vol. 121, 89 287m, bekannte Bonddraht besteht aus einer Gold-Legierung mit 1-30% Platin und 0,0001-0,05% Scandium, Yttrium und/oder Seltenerdmetall und gegebenenfalls 0,0001-0,05% Beryllium, Calcium, Germanium, Nickel, Eisen, Kobalt und/oder Silber. 



  In EP 0 743 679 A wird ebenfalls ein Bonddraht aus einer platinhaltigen Gold-Seltenerdmetall-Legierung vorgeschlagen. Die Legierung besteht aus Gold und geringen Mengen Platin (0,0001-0,005 Gewichts-%), Silber, Magnesium und Europium und kann zum Beispiel noch Cer in einer Menge von 0,0001-0,02 Gewichts-% enthalten. 



  In EP 0 761 831 A wird ein Feindraht aus einer Platin und/oder Palladium enthaltenden Gold-Seltenerdmetall-Legierung beschrieben. Die Legierung besteht aus 0,1-2,2 Gewichts-% Platin und/oder Palladium, 0,0001-0,005 Gewichts-% Beryllium, Germanium, Calcium, Lanthan, Yttrium und/oder Europium, Rest Gold. Der Draht wird durch Schmelzen der die Legierung bildenden Elemente in einem Tiegel, von unten nach oben fortschreitender Kühlung der in dem Tiegel befindlichen Legierungsschmelze zu einem Gussbarren und anschliessendes Walzen, Ziehen und Glühen hergestellt. Erweist eine Dehnung von 3-8% und einen Young-Modul von 6800-9000 kgf/mm<2> auf. 



  EP 0 288 776 A2 bezieht sich auf das Kontaktieren von Metallisierungen aus Aluminium, die zur Verbesserung von Härte und Festigkeit mit Kupfer dotiert sind, sodass die eine geringere Härte aufweisenden Standard-Goldbonddrähte mit Beryllium-Dotierung weniger gut geeignet sind. Zum Verbinden von Kontaktierungspads aus mit Kupfer dotiertem Aluminium wird daher ein Bonddraht aus einer Legierung aus Gold und 0,01-1 Gewichts-% Kupfer mit einer der des dotierten Aluminiums angepassten Härte vorgeschlagen. 



  Ein kupferhaltiger Bonddraht ist auch aus DE 3 990 432 C2 (= US 5 491 034 A) bekannt. Der Bonddraht dient zum Verbinden von Elektroden eines Halbleiterelements mit äusseren Anschlüssen und besteht aus einer Gold-Legierung mit mindestens 1 und weniger als 5 Gewichts-% Kupfer. Zusätzlich kann der Bonddraht 0,0003-0,01 Gewichts-% Calcium, Germanium, Beryllium, Lanthan und/oder Indium und mindestens 1 Gewichts-% und höchstens 5 Gewichts-% Platin enthalten. Die Herstellung des Bonddrahts erfolgt durch Erschmelzen der Gold-Legierung in einem Vakuumschmelzofen, Drahtziehen und anschliessende Wärmebehandlung (Glühung) bei 200-600 DEG C. Die Wärmebehandlung ist üblich und hat den Zweck, die infolge des Ziehens schlechte Verformbarkeit oder Dehnung ("elongation") zu verbessern.

   Da mit der Verbesserung der Verformbarkeit eine Verringerung der Festigkeit verbunden ist, sind die die Festigkeit beeinflussenden Legierungsbildner hinsichtlich Art und Menge und die Bedingungen der Wärmebehandlung so zu wählen, dass beides - Verformbarkeit und Festigkeit - den jeweiligen Anforderungen entspricht. Die Festigkeit des Bonddrahts wird grösser mit einer Erhöhung des Kupfer-Anteils. 



  Aus JP 01-87 734 A (Patents Abtracts of Japan) ist ein Feinstdraht aus Gold und 0,05-0,3 Gewichts-% mindestens eines der Elemente Kupfer, Aluminium, Yttrium, Nickel, Kobalt, Titan, Wolfram, Silicium, Zirkonium, Calcium, Palladium, Ruthenium, Iridium, Platin, Silber und Osmium bekannt. Der Feinstdraht weist eine gute Ziehfähigkeit und sehr gute mechanische Eigenschaften auf. 



  JP 08-199 261 A (Japanese Patent Office - Patent Abstracts of Japan) beschreibt einen Bonddraht aus hochreinem Gold, 0,1-2 Gewichts-% Kupfer, 0,01-0,1 Gewichts-% Palladium und gegebenenfalls 0,0001-0,01 Gewichts-% Zinn und/oder 0,0001-0,01 Gewichts-% mindestens eines der Metalle Calcium, Beryllium, Germanium, Seltenerdmetall, Strontium, Barium, Indium und Titan. Die Festigkeit des Bonddrahtes reicht aus, um Kontaktfehler zwischen benachbarten Bondloops in kunststoffeingebetteten Halbleiterbauelementen zu vermeiden. 



  Bei der Auswahl von Bonddrähten wird neben speziellen chemischen und physikalischen Eigenschaften insbesondere auch eine möglichst hohe Festigkeit bei gegebener Dehnung gefordert. 



  Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, einen Feinstdraht der eingangs charakterisierten Art aus einer Gold-Legierung zu finden, der ein möglichst gutes Festigkeits/Dehnungs-Verhältnis besitzt und dessen elektrische Leitfähigkeit sich möglichst wenig von der eines reinen Gold-Feinstdrahtes unterscheidet. Ausserdem soll ein Verfahren angegeben werden, das eine kontinuierliche Herstellung des Feinstdrahtes in wirtschaftlich vorteilhafter Weise ermöglicht. Der Feinstdraht soll sowohl zum Drahtbonden als auch zur Herstellung von sogenannten Ball-Bumps für die Flip-Chip-Technik, wie sie zum Beispiel in DE 4 442 960 C beschrieben wird, geeignet sein. 



  Die Aufgabe wird durch einen Feinstdraht aus einer Gold-Legierung gelöst, der erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet ist, dass die Gold-Legierung aus 0,5-0,9 Gewichts-% Kupfer, 0,05-0,95 Gewichts-% Platin, Rest Gold besteht. 



  Die Aufgabe wird auch durch einen Feinstdraht aus einer Gold-Legierung gelöst, der erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet ist, dass die Gold-Legierung aus 0,5-0,9 Gewichts-% Kupfer, 0,0001-0,1 Gewichts-% mindestens eines Elements aus der Gruppe Erdalkalimetall und Seltenerdmetall, 0-1 Gewichts-% Platin, Rest Gold besteht. 



  Im Sinne der Erfindung werden unter "Erdalkalimetall" Beryllium, Magnesium, Calcium, Barium und Strontium, unter "Seltenerdmetall" Lanthan (Ordnungszahl 57) und die 14 auf das Lanthan folgenden Elemente Cer (Ordnungszahl 58) bis Lutetium (Ordnungszahl 71), in der Fachliteratur auch als "Elemente der Lanthanreihe" bezeichnet, verstanden. 



  Günstigerweise liegt der Erdalkalimetall- und/oder Seltenerdmetall-Gehalt bei 0,001-0,01 Gewichts-% und, falls Platin anwesend ist, der Platin-Gehalt bei 0,1-0,9 Gewichts-%. 



  Das Erdalkalimetall besteht bevorzugt aus Beryllium, Magnesium, Calcium oder einem Gemisch aus mindestens zwei dieser Erdalkalimetalle. Werden Gemische aus Beryllium und Calcium eingesetzt, so haben sich solche aus jeweils 50 Gewichts-% Beryllium und Calcium als besonders geeignet erwiesen. 



  Das Seltenerdmetall besteht bevorzugt aus Cer oder einer Mischung aus Cer und einem oder mehreren der Seltenerdmetalle mit den Ordnungszahlen 57 und 59 bis 71. Als besonders geeignet hat sich Cer-Mischmetall erwiesen. Als Cer-Mischmetall wird üblicherweise eine Mischung mit 50-60% Cer, 25-30% Lanthan, 10-15% Neodym, 4-6% Praseodym und 1% Eisen sowie geringen Anteilen weiterer Seltenerdmetalle bezeichnet (Römpp Chemie Lexikon, Georg Thieme Verlag Stuttgart - New York, Band 1,10. Auflage (1996), 647). 



  Der erfindungsgemässe Feinstdraht mit für Bonddrähte üblichem Durchmesser besitzt alle für den Einsatz zum Bonden erforderlichen Eigenschaften. Er zeichnet sich besonders durch seine hohe elektrische Leitfähigkeit, gemessen als spezifischer elektrischer Widerstand (siehe Tabelle VIII), und seine - bezogen auf die Dehnung - sehr gute Festigkeit (siehe Figur) aus. Überraschenderweise führt die erfindungsgemässe Auswahl von Art und Menge der Legierungsbildner Kupfer und Erdalkalimetall und/oder Seltenerdmetall zu einer Verringerung des Festigkeitsverlustes durch die Glühung (siehe Tabelle IX). Das sehr günstige Festigkeits/Dehnungs-Verhältnis des Feinstdrahtes trägt wesentlich zu der sehr guten Qualität der Bondverbindungen bei. 



  In der Figur wird die Festigkeit (Zugfestigkeit) [N/mm<2>] einiger Feinstdrähte gemäss der Erfindung (Beispiele 1-6) und - zum Vergleich - eines nicht erfindungsgemässen Feinstdrahtes (Beispiel 7) in Abhängigkeit von der Dehnung (Bruchdehnung) [%] dargestellt. Die Feinstdrähte gemäss der Erfindung besitzen bei gegebener Dehnung eine höhere Festigkeit. In der Tabelle VIII werden die chemische Zusammensetzung und der spezifische elektrische Widerstand der in den Beispielen beschriebenen erfindungsgemässen und zum Vergleich von einigen nicht erfindungsgemässen Feinstdrähten angegeben. Die Tabelle IX zeigt die Werte für die Festigkeit der in den Beispielen 1-7 beschriebenen Feinstdrähte im ziehharten Zustand und bei einer Dehnung von etwa 4% und lässt den Einfluss des Beryllium-, Calcium- und Cer-Zusatzes auf die Festigkeit erkennen.

   Beryllium, Calcium und Cer vermindern den mit der Glühung verbundenen Festigkeitsverlust. 



  Der erfindungsgemässe Feinstdraht kann auf Grund seiner günstigen Eigenschaften mit besonderem Vorteil zum Drahtbonden, auch für das sich in Entwicklung befindende Hochfrequenz-Bonden, und zur Herstellung der Kontakthügel von Flip-Chips eingesetzt werden. 



  Die Lösung der Aufgabe besteht weiterhin in einem Verfahren zur Herstellung eines Feinstdrahtes zum Kontaktieren von Halbleiterbauelementen aus einer Gold-Legierung, das erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Gold-Legierung aus a) 0,5-0,9 Gewichts-% Kupfer, 0,05-0,95 Gewichts-% Platin, Rest Gold oder aus b) 0,5-0,9 Gewichts-% Kupfer, 0,0001-0,1 Gewichts-% mindestens eines Elements aus der Gruppe Erdalkalimetall und Seltenerdmetall, 0-1 Gewichts-% Platin, Rest Gold erschmolzen, die geschmolzene Legierung strangvergossen, der Strang zu einem Draht mit für Bondzwecke üblichem Durchmesser gezogen und der Draht geglüht wird. 



  Das erfindungsgemässe Verfahren hat sich besonders bewährt, wenn die geschmolzene Legierung zu einem Strang mit kreisförmigem Querschnitt vergossen und der Draht bei etwa 300-700 DEG C geglüht wird. Durch das Glühen erhält der zunächst ziehharte Draht die erforderliche Dehnung. Das Erschmelzen und Vergiessen der Legierung kann an Luft, unter Schutzgas, zum Beispiel Argon, oder im Vakuum erfolgen. 



  Bevorzugt wird bei dem erfindungsgemässen Verfahren das Erschmelzen einer Gold-Legierung mit einem Gehalt an Erdalkalimetall und/oder Seltenerdmetall von 0,001-0,01 Gewichts-% und einem Gehalt an Platin - wenn vorhanden - von 0,1 - 0,9 Gewichts-%. 



  Als Erdalkalimetall kann Beryllium, Magnesium, Calcium, Strontium, Barium oder ein Gemisch aus mindestens zwei dieser Elemente eingesetzt werden. Besonders bewährt haben sich Beryllium, Magnesium, Calcium oder ein Gemisch aus mindestens zwei dieser Erdalkalimetalle. Werden Gemische aus Beryllium und Calcium eingesetzt, so werden solche aus jeweils 50 Gewichts-% Beryllium und Calcium bevorzugt. 



  Als Seltenerdmetall wird besonders Cer oder eine Mischung aus Cer und einem oder mehreren Seltenerdmetallen mit den Ordnungszahlen 57 und 59 bis 71 eingesetzt, letztere vorzugsweise in Form von handelsüblichem Cer-Mischmetall. 



  Das erfindungsgemässe Verfahren zeichnet sich besonders dadurch aus, dass es kontinuierlich zu führen ist und Verfahrensprodukte - gegossener Strang und gezogener Draht - mit sehr gleichmässiger und gleichbleibender Qualität liefert. 



  Zur näheren Erläuterung werden in den folgenden Beispielen 1-6 Feinstdrähte und ihre Herstellung gemäss der Erfindung und - zum Vergleich - in Beispiel 7 ein Feinstdraht gemäss dem aus DE 1 608 161 C bekannten Stand der Technik beschrieben. Die Feinstdrähte werden durch ihre Dehnung (Bruchdehnung) [%], ihre Festigkeit (Zugfestigkeit) [N/mm<2>] und ihren spezifischen elektrischen Widerstand [Ohm mm<2>/m] charakterisiert. 


 Beispiel 1 
 



  Feinstdraht aus einer Gold-Legierung mit 0,8 Gewichts-% Kupfer und 0,8 Gewichts-% Platin . 



  Die Schmelze einer Legierung aus 0,8 Gewichts-% Kupfer, 0,8 Gewichts-% Platin und Gold als Rest wird in einer Stranggussanlage zu einem Strang mit kreisförmigem Querschnitt vergossen. Anschliessend wird aus dem Strang ein Draht mit einem Durchmesser von 30 Mikrometer gezogen und der Draht je nach zu erzielender Dehnung bei etwa 300-700 DEG C an Luft geglüht. Die in Abhängigkeit von der Dehnung [%] gemessenen Festigkeitswerte [N/mm<2>] werden in der Tabelle I angegeben. 



  Der spezifische elektrische Widerstand bei Raumtemperatur, gemessen an einem Draht mit einem Durchmesser von 275 Mikrometer, beträgt 0,041 Ohm mm<2>/m. 
<tb><TABLE> Columns=2 Tabelle I 
<tb>Head Col 1: Dehnung [%] 
<tb>Head Col 2: [Festigkeit [N/mm<2>]
<tb><SEP>ziehhart<SEP>600
<tb><SEP>2,6<SEP>301
<tb><SEP>2,7<CEL AL=L>281
<tb><SEP>3,6<SEP>263
<tb><SEP>5,3<SEP>245
<tb><SEP>6,8<SEP>232
<tb><SEP>8,5<CEL AL=L>219
<tb><SEP>9,1<SEP>209
<tb><SEP>9,7<SEP>197
<tb><SEP>11,4<SEP>194 
<tb></TABLE> 


 Beispiel 2 
 



  Feinstdraht aus einer Gold-Legierung mit 0,8 Gewichts-% Kupfer, 0,001 Gewichts-% Beryllium, 0,001 Gewichts-% Calcium und 0,8 Gewichts-% Platin. 



  Die Schmelze einer Legierung aus 0,8 Gewichts-% Kupfer, 0,001 Gewichts-% Beryllium, 0,001 Gewichts-% Calcium, 0,8 Gewichts-% Platin und Gold als Rest wird in einer Stranggussanlage zu einem Strang mit kreisförmigem Querschnitt vergossen. Anschliessend wird aus dem Strang ein Draht mit einem Durchmesser von 30 Mikrometer gezogen und der Draht je nach zu erzielender Dehnung bei etwa 300-700 DEG C an Luft geglüht. Die in Abhängigkeit von der Dehnung [%] gemessenen Festigkeitswerte [N/mm<2>] werden in der Tabelle II angegeben. 



  Der spezifische elektrische Widerstand bei Raumtemperatur, gemessen an einem Draht mit einem Durchmesser von 275 Mikrometer, beträgt 0,041 Ohm mm<2>/m. 
<tb><TABLE> Columns=2 Tabelle II 
<tb>Head Col 1: Dehnung [%] 
<tb>Head Col 2: Festigkeit [N/mm<2>]
<tb><SEP>ziehhart<SEP>585
<tb><SEP>3,6<SEP>375
<tb><SEP>3,8<CEL AL=L>354
<tb><SEP>4,2<SEP>337
<tb><SEP>4,4<SEP>318
<tb><SEP>4,6<SEP>308
<tb><SEP>5,9<CEL AL=L>293
<tb><SEP>7,3<SEP>281
<tb><SEP>8,7<SEP>267
<tb><SEP>10,1<SEP>255 
<tb></TABLE> 


 Beispiel 3 
 



  Feinstdraht aus einer Gold-Legierung mit 0,8 Gewichts-% Kupfer, 0,001 Gewichts-% Beryllium, 0,001 Gewichts-% Calcium und 0,3 Gewichts-% Platin. 



  Die Schmelze einer Legierung aus 0,8 Gewichts-% Kupfer, 0,001 Gewichts-% Beryllium, 0,001 Gewichts-% Calcium, 0,3 Gewichts-% Platin und Gold als Rest wird in einer Stranggussanlage zu einem Strang mit kreisförmigem Querschnitt vergossen. Anschliessend wird aus dem Strang ein Draht mit einem Durchmesser von 30 Mikrometer gezogen und der Draht je nach zu erzielender Dehnung bei etwa 300-700 DEG C an Luft geglüht. Die in Abhängigkeit von der Dehnung [%] gemessenen Festigkeitswerte [N/mm<2>] werden in der Tabelle III angegeben. 



  Der spezifische elektrische Widerstand bei Raumtemperatur, gemessen an einem Draht mit einem Durchmesser von 275 Mikrometer, beträgt 0,036 Ohm mm<2>/m. 
<tb><TABLE> Columns=2 Tabelle III 
<tb>Head Col 1: Dehnung [%] 
<tb>Head Col 2: Festigkeit [N/mm<2>]
<tb><SEP>ziehhart<SEP>614
<tb><SEP>3,6<SEP>367
<tb><SEP>3,8<CEL AL=L>343
<tb><SEP>4,2<SEP>319
<tb><SEP>5,2<SEP>308
<tb><SEP>6,1<SEP>294
<tb><SEP>7,1<CEL AL=L>281
<tb><SEP>8,7<SEP>270
<tb><SEP>10,1<SEP>257
<tb><SEP>10,7<SEP>246 
<tb></TABLE> 


 Beispiel 4 
 



  Feinstdraht aus einer Gold-Legierung mit 0,9 Gewichts-% Kupfer, 0,001 Gewichts-% Beryllium und 0,001 Gewichts-% Calcium. 



  Die Schmelze einer Legierung aus 0,9 Gewichts-% Kupfer, 0,001 Gewichts-% Beryllium, 0,001 Gewichts-% Calcium und Gold als Rest wird in einer Stranggussanlage zu einem Strang mit kreisförmigem Querschnitt vergossen. Anschliessend wird aus dem Strang ein Draht mit einem Durchmesser von 30 Mikrometer gezogen und der Draht je nach zu erzielender Dehnung bei etwa 300-700 DEG C an Luft geglüht. Die in Abhängigkeit von der Dehnung [%] gemessenen Festigkeitswerte [N/mm<2>] werden in der Tabelle IV angegeben. 



  Der spezifische elektrische Widerstand bei Raumtemperatur, gemessen an einem Draht mit einem Durchmesser von 275 Mikrometer, beträgt 0,034 Ohm mm<2>/m. 
<tb><TABLE> Columns=2 Tabelle IV 
<tb>Head Col 1: Dehnung [%] 
<tb>Head Col 2: Festigkeit [N/mm<2>]<SEP>ziehhart<SEP>673
<tb><SEP>4,4<SEP>352
<tb><SEP>4,6<CEL AL=L>330
<tb><SEP>5,3<SEP>316
<tb><SEP>6,2<SEP>298
<tb><SEP>7,9<SEP>273
<tb><SEP>10,8<CEL AL=L>255 
<tb></TABLE> 


 Beispiel 5 
 



  Feinstdraht aus einer Gold-Legierung mit 0,9 Gewichts-% Kupfer, 0,001 Gewichts-% Beryllium, 0,001 Gewichts-% Calcium und 0,9 Gewichts-% Platin. 



  Die Schmelze einer Legierung aus 0,9 Gewichts-% Kupfer, 0,001 Gewichts-% Beryllium, 0,001 Gewichts-% Calcium, 0,9 Gewichts-% Platin und Gold als Rest wird in einer Stranggussanlage zu einem Strang mit kreisförmigem Querschnitt vergossen. Anschliessend wird aus dem Strang ein Draht mit einem Durchmesser von 30 Mikrometer gezogen und je nach zu erzielender Dehnung bei etwa 300-700 DEG C an Luft geglüht. Die in Abhängigkeit von der Dehnung [%] gemessenen Festigkeitswerte [N/mm<2>] werden in der Tabelle V angegeben. 



  Der spezifische elektrische Widerstand bei Raumtemperatur, gemessen an einem Draht mit einem Durchmesser von 275 Mikrometer, beträgt 0,043 Ohm mm<2>/m. 
<tb><TABLE> Columns=2 Tabelle V 
<tb>Head Col 1: Dehnung [%] 
<tb>Head Col 2: Festigkeit [N/mm<2>]
<tb><SEP>ziehhart<SEP>648
<tb><SEP>4,0<SEP>373
<tb><SEP>4,2<CEL AL=L>358
<tb><SEP>4,6<SEP>339
<tb><SEP>5,2<SEP>323
<tb><SEP>6,2<SEP>308 
<tb></TABLE> 


 Beispiel 6 
 



  Feinstdraht aus einer Gold-Legierung mit 0,8 Gewichts-% Kupfer und 0,01 Gewichts-% Cer. 



  Die Schmelze einer Legierung aus 0,8 Gewichts-% Kupfer, 0,01 Gewichts-% Cer und Gold als Rest wird in einer Stranggussanlage zu einem Strang mit kreisförmigem Querschnitt vergossen. Anschliessend wird aus dem Strang ein Draht mit einem Durchmesser von 30 Mikrometer gezogen und je nach zu erzielender Dehnung bei etwa 300-700 DEG C an Luft geglüht. Die in Abhängigkeit von der Dehnung [%] gemessenen Festigkeitswerte [N/mm<2>] werden in der Tabelle VI angegeben. 



  Der spezifische elektrische Widerstand bei Raumtemperatur, gemessen an einem Draht mit einem Durchmesser von 275 Mikrometer, beträgt 0,034 Ohm mm<2>/m. 
<tb><TABLE> Columns=2 Tabelle VI 
<tb>Head Col 1: Dehnung [%] 
<tb>Head Col 2: Festigkeit [N/mm<2>]<SEP>ziehhart 
<tb>Head Col 3: 585
<tb><SEP>2,7<SEP>328
<tb><SEP>3,5<SEP>288
<tb><SEP>4,9<SEP>268
<tb><CEL AL=L>8,7<CEL AL=L>249 
<tb></TABLE> 


 Beispiel 7 (Vergleich) 
 



  Feinstdraht aus einer Gold-Legierung mit Cer-Mischmetall gemäss DE 1 608 161 C. 



  Die Schmelze einer Legierung aus Gold und Cer-Mischmetall wird in einer Stranggussanlage zu einem Strang mit kreisförmigem Querschnitt vergossen. Anschliessend wird aus dem Strang ein Draht mit einem Durchmesser von 30 Mikrometer gezogen und der Draht je nach zu erzielender Dehnung bei etwa 300-600 DEG C an Luft geglüht. Die in Abhängigkeit von der Dehnung [%] gemessenen Festigkeitswerte [N/mm<2>] werden in der Tabelle VII angegeben. 



  Der spezifische elektrische Widerstand bei Raumtemperatur, gemessen an einem Draht mit einem Durchmesser von 275 Mikrometer, beträgt 0,023 Ohm mm<2>/m. 
<tb><TABLE> Columns=2 Tabelle VII 
<tb>Head Col 1: Dehnung [%] 
<tb>Head Col 2: Festigkeit [N/mm<2>]
<tb><SEP>ziehhart<SEP>375
<tb><SEP>2,9<SEP>263
<tb><SEP>3,1<CEL AL=L>253
<tb><SEP>3,6<SEP>243
<tb><SEP>4,0<SEP>230
<tb><SEP>5,7<SEP>220
<tb><SEP>8,1<CEL AL=L>209
<tb><SEP>10,1<SEP>198 
<tb></TABLE> 
<tb><TABLE> Columns=8 Tabelle VIII 
<tb>Head Col 2 to 7 AL=L: Zusammensetzung [Gewichts-%] 
<tb>Head Col 1: Beispiel 
<tb>Head Col 2: Au 
<tb>Head Col 3: Be 
<tb>Head Col 4: Ca 
<tb>Head Col 5: Ce 
<tb>Head Col 6: Cu 
<tb>Head Col 7:

   Pt<SEP>spezifischer elektrischer Widerstand
<tb><SEP>1<SEP>Rest<SEP>0,8<SEP>0,8<CEL AL=L>0,041
<tb><SEP>2<SEP>Rest <SEP>0,001<SEP>0,001<SEP>0,8<SEP>0,8<SEP>0,041
<tb><CEL AL=L>3<SEP>Rest<SEP>0,001<SEP>0,001<SEP>0,8<SEP>0,3<SEP>0,036
<tb><SEP>4<SEP>Rest<CEL AL=L>0,001<SEP>0,001<SEP>0,9<SEP>0,034
<tb><SEP>5<SEP>Rest<SEP>0,001<SEP>0,001<CEL CB=6 AL=L>0,9<SEP>0,9<SEP>0,043
<tb><SEP>6<SEP>Rest<SEP>0,01<SEP>0,8<SEP>0,034
<tb><CEL AL=L>7 (Vgl.)*<SEP>0,023
<tb><SEP>8 (Vgl.)<SEP>100<SEP>0,023
<tb><SEP>9 (Vgl.)<CEL AL=L>Rest<CEL CB=6 AL=L>2,0<SEP>0,048
<tb><SEP>10 (Vgl.)<SEP>Rest<SEP>2,0<SEP>0,043
<tb><SEP>11 (Vgl.)<CEL AL=L>Rest<SEP>5,0<SEP>0,073
<tb><SEP>12 (Vgl.)<SEP>Rest<SEP>2,0<SEP>2,0<CEL AL=L>0,068
<tb>
 *Gold-Legierung mit Cer-Mischmetall gemäss DE 1 608 161 C 
  
<tb></TABLE> 
<tb><TABLE> Columns=9 Tabelle IX 
<tb>Head Col 2 to 7 AL=L:

   Zusammensetzung [Gewichts-%] 
<tb>Head Col 8 to 9 AL=L: Festigkeit [N/mm<2>] 
<tb>Head Col 1: Beispiel 
<tb>Head Col 2: Au 
<tb>Head Col 3: Be 
<tb>Head Col 4: Ca 
<tb>Head Col 5: Ce 
<tb>Head Col 6: Cu 
<tb>Head Col 7: Pt 
<tb>Head Col 8: ziehhart<SEP>4% Dehnung
<tb><SEP>1<SEP>Rest<SEP>0,8<SEP>0,8<SEP>600<CEL AL=L>260
<tb><SEP>2<SEP>Rest <SEP>0,001<SEP>0,001<SEP>0,8<SEP>0,8<SEP>585<CEL AL=L>335
<tb><SEP>3<SEP>Rest<SEP>0,001<SEP>0,001<SEP>0,8<SEP>0,3<SEP>614<CEL AL=L>330
<tb><SEP>4<SEP>Rest<SEP>0,001<SEP>0,001<SEP>0,9<SEP>673<SEP>365
<tb><CEL AL=L>5<SEP>Rest<SEP>0,001<SEP>0,001<SEP>0,9<SEP>0,9<SEP>648<SEP>373
<tb><SEP>6<CEL AL=L>Rest<SEP>0,01<SEP>0,8<SEP>585<SEP>280
<tb><SEP>7 (Vgl.)*<SEP>375<CEL AL=L>230
<tb>
 *Gold-Legierung mit Cer-Mischmetall gemäss DE 1 608 161 C
  
<tb></TABLE>



  



  The invention relates to a fine wire made of a gold alloy for contacting semiconductor components, a method for producing the fine wire and its use.



  Wires suitable for contacting - bonding - of semiconductor components - also referred to as bond wires - must have good electrical properties and good mechanical strength values. The diameter of the wires can be about 10-200 micrometers and is usually about 20-60 micrometers; it is chosen according to the application.



  The bond wires are often made of high purity gold or gold alloys. The latter have the advantage of higher strength and, if they contain only a small amount of alloying agents, one of the electrical conductivity similar to that of gold.



  For example, DE 1 608 161 C discloses the use of an alloy of gold and 0.001-0.1% of one or more rare earth metals, particularly in the form of mixed cerium metals, or yttrium for the production of lead wires in integrated circuits. This alloy of gold with small amounts of rare earth metals or yttrium has a significantly improved strength and elongation behavior at heating temperatures up to 500 ° C, without significantly affecting other properties of the gold, such as hardness, chemical resistance or electrical resistance.



  Gold-rare earth metal alloys for bonding wires are also described in DE 3 237 385 A (US 4 885 135), DE 3 936 281 A (US 4 938 923), JP 5-179 375 A, JP 5-179 376 A, JP 6 -112 258 A, EP 0 743 679 A and EP 0 761 831 A.



  DE 3 237 385 A relates to a fine gold alloy wire with high tensile strength made of a gold alloy with 0.0003-0.01% by weight of rare earth metal, especially cerium, and optionally also germanium, beryllium and / or calcium.



  DE 3 936 281 A describes a gold wire for connecting a semiconductor device made of gold of high purity, alloyed with small amounts of lanthanum, beryllium, calcium and elements of the platinum group, especially platinum and / or palladium.



  JP 5-179 375 A and JP 5-179 376 A refer to fine gold alloy wires for bonding, which are made of gold of high purity and 0.0003-0.005% by weight aluminum or gallium, 0.0003-0.003% by weight calcium and 0, 0003-0.003% by weight yttrium, lanthanum, cerium, neodymium, dysprosium and / or beryllium exist.



  The bonding wire known from JP 6-112 258 A, referenced in Chemical Abstracts Vol. 121, 89 287 m, consists of a gold alloy with 1-30% platinum and 0.0001-0.05% scandium, yttrium and / or rare earth metal and optionally 0.0001-0.05% beryllium, calcium, germanium, nickel, iron, cobalt and / or silver.



  EP 0 743 679 A also proposes a bonding wire made of a platinum-containing gold-rare earth metal alloy. The alloy consists of gold and small amounts of platinum (0.0001-0.005% by weight), silver, magnesium and europium and can, for example, also contain cerium in an amount of 0.0001-0.02% by weight.



  EP 0 761 831 A describes a fine wire made from a gold-rare earth metal alloy containing platinum and / or palladium. The alloy consists of 0.1-2.2% by weight of platinum and / or palladium, 0.0001-0.005% by weight of beryllium, germanium, calcium, lanthanum, yttrium and / or europium, the rest being gold. The wire is produced by melting the elements forming the alloy in a crucible, cooling the alloy melt located in the crucible from bottom to top to form a cast ingot and then rolling, drawing and annealing. It shows an elongation of 3-8% and a Young's modulus of 6800-9000 kgf / mm <2>.



  EP 0 288 776 A2 relates to the contacting of metallizations made of aluminum, which are doped with copper to improve hardness and strength, so that the lower hardness standard gold bond wires with beryllium doping are less suitable. To connect contact pads made of copper-doped aluminum, a bonding wire made of an alloy of gold and 0.01-1% by weight of copper with a hardness adapted to the doped aluminum is therefore proposed.



  A copper-containing bonding wire is also known from DE 3 990 432 C2 (= US 5 491 034 A). The bonding wire is used to connect electrodes of a semiconductor element with external connections and consists of a gold alloy with at least 1 and less than 5% by weight of copper. In addition, the bond wire may contain 0.0003-0.01% by weight calcium, germanium, beryllium, lanthanum and / or indium and at least 1% by weight and at most 5% by weight platinum. The bonding wire is produced by melting the gold alloy in a vacuum melting furnace, wire drawing and subsequent heat treatment (annealing) at 200-600 ° C. The heat treatment is customary and has the purpose of causing poor deformability or stretching ("elongation") ) to improve.

   Since the improvement in deformability is associated with a reduction in strength, the alloy formers influencing the strength are to be selected in terms of type and quantity and the conditions of the heat treatment so that both - deformability and strength - meet the respective requirements. The strength of the bond wire increases with an increase in the copper content.



  JP 01-87 734 A (Patents Abtracts of Japan) is a fine wire made of gold and 0.05-0.3% by weight of at least one of the elements copper, aluminum, yttrium, nickel, cobalt, titanium, tungsten, silicon, zirconium , Calcium, palladium, ruthenium, iridium, platinum, silver and osmium. The ultra-fine wire has good drawability and very good mechanical properties.



  JP 08-199 261 A (Japanese Patent Office - Patent Abstracts of Japan) describes a bonding wire made of high-purity gold, 0.1-2% by weight copper, 0.01-0.1% by weight palladium and optionally 0.0001- 0.01% by weight of tin and / or 0.0001-0.01% by weight of at least one of the metals calcium, beryllium, germanium, rare earth metal, strontium, barium, indium and titanium. The strength of the bond wire is sufficient to avoid contact errors between adjacent bond loops in plastic-embedded semiconductor components.



  In addition to special chemical and physical properties, the selection of bond wires also demands the highest possible strength at a given elongation.



  The invention is therefore based on the object of finding a fine wire of the type characterized at the outset made of a gold alloy which has the best possible strength / elongation ratio and whose electrical conductivity differs as little as possible from that of a pure gold fine wire. In addition, a method is to be specified which enables the continuous production of the fine wire in an economically advantageous manner. The ultra-fine wire is said to be suitable both for wire bonding and for the production of so-called ball bumps for flip-chip technology, as described for example in DE 4 442 960 C.



  The object is achieved by a very fine wire made of a gold alloy, which according to the invention is characterized in that the gold alloy consists of 0.5-0.9% by weight copper, 0.05-0.95% by weight platinum, the rest Gold exists.



  The object is also achieved by a very fine wire made of a gold alloy, which according to the invention is characterized in that the gold alloy consists of 0.5-0.9% by weight copper, 0.0001-0.1% by weight at least one Elements from the group of alkaline earth metal and rare earth metal, 0-1% by weight of platinum, rest of gold.



  For the purposes of the invention, under "alkaline earth metal" beryllium, magnesium, calcium, barium and strontium, under "rare earth metal" lanthanum (atomic number 57) and the 14 elements following the lanthanum cerium (atomic number 58) to lutetium (atomic number 71) in which Technical literature also referred to as "elements of the lanthanum series" understood.



  The alkaline earth metal and / or rare earth metal content is advantageously 0.001-0.01% by weight and, if platinum is present, the platinum content is 0.1-0.9% by weight.



  The alkaline earth metal preferably consists of beryllium, magnesium, calcium or a mixture of at least two of these alkaline earth metals. If mixtures of beryllium and calcium are used, those of 50% by weight of beryllium and calcium have proven to be particularly suitable.



  The rare earth metal preferably consists of cerium or a mixture of cerium and one or more of the rare earth metals with atomic numbers 57 and 59 to 71. Cerium mixed metal has proven to be particularly suitable. A cerium mixed metal is usually a mixture with 50-60% cerium, 25-30% lanthanum, 10-15% neodymium, 4-6% praseodymium and 1% iron and small proportions of other rare earth metals (Römpp Chemie Lexikon, Georg Thieme Verlag Stuttgart - New York, Volume 1.10th edition (1996), 647).



  The fine wire according to the invention with a diameter customary for bond wires has all the properties required for use in bonding. It is particularly characterized by its high electrical conductivity, measured as specific electrical resistance (see Table VIII), and its very good strength (see figure) in relation to the elongation. Surprisingly, the selection according to the invention of the type and amount of the alloying agents copper and alkaline earth metal and / or rare earth metal leads to a reduction in the loss of strength due to the annealing (see Table IX). The very good strength / elongation ratio of the fine wire contributes significantly to the very good quality of the bond connections.



  The figure shows the strength (tensile strength) [N / mm 2] of some fine wires according to the invention (Examples 1-6) and - for comparison - a fine wire not according to the invention (Example 7) as a function of the elongation (elongation at break) [ %]. The fine wires according to the invention have a higher strength for a given elongation. Table VIII shows the chemical composition and the specific electrical resistance of the inventive fine wires described in the examples and for comparison of some fine wires not according to the invention. Table IX shows the values for the strength of the fine wires described in Examples 1-7 in the tough state and at an elongation of about 4% and shows the influence of the addition of beryllium, calcium and cerium on the strength.

   Beryllium, calcium and cerium reduce the loss of strength associated with annealing.



  Because of its favorable properties, the fine wire according to the invention can be used with particular advantage for wire bonding, also for high-frequency bonding that is currently under development, and for producing the contact bumps of flip chips.



  The solution to the problem further consists in a method for producing a very fine wire for contacting semiconductor components made of a gold alloy, which according to the invention is characterized in that a gold alloy made of a) 0.5-0.9% by weight copper, 0 , 05-0.95% by weight of platinum, balance gold or from b) 0.5-0.9% by weight of copper, 0.0001-0.1% by weight of at least one element from the group consisting of alkaline earth metal and rare earth metal, 0 -1% by weight of platinum, remainder of gold melted, the molten alloy is continuously cast, the strand is drawn into a wire with a diameter customary for bonding purposes and the wire is annealed.



  The method according to the invention has proven particularly useful when the molten alloy is cast into a strand with a circular cross section and the wire is annealed at about 300-700 ° C. Annealing gives the wire, which is hard at first, the necessary stretch. The alloy can be melted and cast in air, under protective gas, for example argon, or in a vacuum.



  In the process according to the invention, preference is given to melting a gold alloy with an alkaline earth metal and / or rare earth metal content of 0.001-0.01% by weight and a platinum content - if present - of 0.1-0.9% by weight. ,



  Beryllium, magnesium, calcium, strontium, barium or a mixture of at least two of these elements can be used as the alkaline earth metal. Beryllium, magnesium, calcium or a mixture of at least two of these alkaline earth metals have proven particularly useful. If mixtures of beryllium and calcium are used, those of 50% by weight of beryllium and calcium are preferred.



  Cerium or a mixture of cerium and one or more rare earth metals with atomic numbers 57 and 59 to 71 are used as rare earth metals, the latter preferably in the form of commercially available mixed cerium metals.



  The process according to the invention is particularly characterized in that it is to be carried out continuously and supplies process products - cast strand and drawn wire - with very uniform and constant quality.



  For a more detailed explanation, the following examples 1-6 fine wires and their manufacture according to the invention and - for comparison - in example 7 a fine wire according to the prior art known from DE 1 608 161 C are described. The fine wires are characterized by their elongation (elongation at break) [%], their strength (tensile strength) [N / mm <2>] and their specific electrical resistance [Ohm mm <2> / m].


 example 1
 



  Very fine wire made of a gold alloy with 0.8% by weight copper and 0.8% by weight platinum.



  The melt of an alloy of 0.8% by weight copper, 0.8% by weight platinum and gold as the rest is cast in a continuous casting plant to form a strand with a circular cross section. A wire with a diameter of 30 microns is then drawn from the strand and the wire is annealed in air at about 300-700 ° C. depending on the elongation to be achieved. The strength values [N / mm <2>] measured as a function of the elongation [%] are given in Table I.



  The specific electrical resistance at room temperature, measured on a wire with a diameter of 275 micrometers, is 0.041 ohm mm 2 / m.
<tb> <TABLE> Columns = 2 Table I
<tb> Head Col 1: Elongation [%]
<tb> Head Col 2: [strength [N / mm <2>]
<Tb> <September> pulling hard <September> 600
<Tb> <September> 2.6 <September> 301
<tb> <SEP> 2.7 <CEL AL = L> 281
<Tb> <September> 3.6 <September> 263
<Tb> <September> 5.3 <September> 245
<Tb> <September> 6.8 <September> 232
<tb> <SEP> 8.5 <CEL AL = L> 219
<Tb> <September> 9.1 <September> 209
<Tb> <September> 9.7 <September> 197
<Tb> <September> 11.4 <September> 194
<Tb> </ TABLE>


 Example 2
 



  Very fine wire made of a gold alloy with 0.8% by weight copper, 0.001% by weight beryllium, 0.001% by weight calcium and 0.8% by weight platinum.



  The melt of an alloy of 0.8% by weight copper, 0.001% by weight beryllium, 0.001% by weight calcium, 0.8% by weight platinum and gold as the rest is cast in a continuous casting plant to form a strand with a circular cross-section. A wire with a diameter of 30 microns is then drawn from the strand and the wire is annealed in air at about 300-700 ° C. depending on the elongation to be achieved. The strength values [N / mm <2>] measured as a function of the elongation [%] are given in Table II.



  The specific electrical resistance at room temperature, measured on a wire with a diameter of 275 micrometers, is 0.041 ohm mm 2 / m.
<tb> <TABLE> Columns = 2 Table II
<tb> Head Col 1: Elongation [%]
<tb> Head Col 2: strength [N / mm <2>]
<Tb> <September> pulling hard <September> 585
<Tb> <September> 3.6 <September> 375
<tb> <SEP> 3.8 <CEL AL = L> 354
<Tb> <September> 4.2 <September> 337
<Tb> <September> 4.4 <September> 318
<Tb> <September> 4.6 <September> 308
<tb> <SEP> 5.9 <CEL AL = L> 293
<Tb> <September> 7.3 <September> 281
<Tb> <September> 8.7 <September> 267
<Tb> <September> 10.1 <September> 255
<Tb> </ TABLE>


 Example 3
 



  Very fine wire made of a gold alloy with 0.8% by weight copper, 0.001% by weight beryllium, 0.001% by weight calcium and 0.3% by weight platinum.



  The melt of an alloy of 0.8% by weight copper, 0.001% by weight beryllium, 0.001% by weight calcium, 0.3% by weight platinum and gold as the rest is cast in a continuous casting plant to form a strand with a circular cross-section. A wire with a diameter of 30 microns is then drawn from the strand and the wire is annealed in air at about 300-700 ° C. depending on the elongation to be achieved. The strength values [N / mm <2>] measured as a function of the elongation [%] are given in Table III.



  The specific electrical resistance at room temperature, measured on a wire with a diameter of 275 micrometers, is 0.036 ohm mm 2 / m.
<tb> <TABLE> Columns = 2 Table III
<tb> Head Col 1: Elongation [%]
<tb> Head Col 2: strength [N / mm <2>]
<Tb> <September> pulling hard <September> 614
<Tb> <September> 3.6 <September> 367
<tb> <SEP> 3.8 <CEL AL = L> 343
<Tb> <September> 4.2 <September> 319
<Tb> <September> 5.2 <September> 308
<Tb> <September> 6.1 <September> 294
<tb> <SEP> 7.1 <CEL AL = L> 281
<Tb> <September> 8.7 <September> 270
<Tb> <September> 10.1 <September> 257
<Tb> <September> 10.7 <September> 246
<Tb> </ TABLE>


 Example 4
 



  Very fine wire made of a gold alloy with 0.9% by weight copper, 0.001% by weight beryllium and 0.001% by weight calcium.



  The melt of an alloy of 0.9% by weight copper, 0.001% by weight beryllium, 0.001% by weight calcium and gold as the remainder is cast in a continuous casting plant to form a strand with a circular cross-section. A wire with a diameter of 30 microns is then drawn from the strand and the wire is annealed in air at about 300-700 ° C. depending on the elongation to be achieved. The strength values [N / mm <2>] measured as a function of the elongation [%] are given in Table IV.



  The specific electrical resistance at room temperature, measured on a wire with a diameter of 275 micrometers, is 0.034 ohm mm 2 / m.
<tb> <TABLE> Columns = 2 Table IV
<tb> Head Col 1: Elongation [%]
<tb> Head Col 2: Strength [N / mm <2>] <SEP> very hard <SEP> 673
<Tb> <September> 4.4 <September> 352
<tb> <SEP> 4.6 <CEL AL = L> 330
<Tb> <September> 5.3 <September> 316
<Tb> <September> 6.2 <September> 298
<Tb> <September> 7.9 <September> 273
<tb> <SEP> 10.8 <CEL AL = L> 255
<Tb> </ TABLE>


 Example 5
 



  Very fine wire made of a gold alloy with 0.9% by weight copper, 0.001% by weight beryllium, 0.001% by weight calcium and 0.9% by weight platinum.



  The melt of an alloy of 0.9% by weight copper, 0.001% by weight beryllium, 0.001% by weight calcium, 0.9% by weight platinum and gold as the rest is cast in a continuous casting plant to form a strand with a circular cross-section. A wire with a diameter of 30 microns is then drawn from the strand and, depending on the elongation to be achieved, annealed in air at about 300-700 ° C. The strength values [N / mm <2>] measured as a function of the elongation [%] are given in Table V.



  The specific electrical resistance at room temperature, measured on a wire with a diameter of 275 micrometers, is 0.043 ohm mm 2 / m.
<tb> <TABLE> Columns = 2 Table V
<tb> Head Col 1: Elongation [%]
<tb> Head Col 2: strength [N / mm <2>]
<Tb> <September> pulling hard <September> 648
<Tb> <September> 4.0 <September> 373
<tb> <SEP> 4.2 <CEL AL = L> 358
<Tb> <September> 4.6 <September> 339
<Tb> <September> 5.2 <September> 323
<Tb> <September> 6.2 <September> 308
<Tb> </ TABLE>


 Example 6
 



  Very fine wire made of a gold alloy with 0.8% by weight copper and 0.01% by weight cerium.



  The melt of an alloy of 0.8% by weight copper, 0.01% by weight cerium and gold as the remainder is cast in a continuous casting plant to form a strand with a circular cross section. A wire with a diameter of 30 microns is then drawn from the strand and, depending on the elongation to be achieved, annealed in air at about 300-700 ° C. The strength values [N / mm <2>] measured as a function of the elongation [%] are given in Table VI.



  The specific electrical resistance at room temperature, measured on a wire with a diameter of 275 micrometers, is 0.034 ohm mm 2 / m.
<tb> <TABLE> Columns = 2 Table VI
<tb> Head Col 1: Elongation [%]
<tb> Head Col 2: Strength [N / mm <2>] <SEP> very hard
<tb> Head Col 3: 585
<Tb> <September> 2.7 <September> 328
<Tb> <September> 3.5 <September> 288
<Tb> <September> 4.9 <September> 268
<tb> <CEL AL = L> 8.7 <CEL AL = L> 249
<Tb> </ TABLE>


 Example 7 (comparison)
 



  Fine wire made of a gold alloy with cerium mixed metal according to DE 1 608 161 C.



  The melt of an alloy of gold and cerium mixed metal is cast into a strand with a circular cross-section in a continuous casting plant. A wire with a diameter of 30 microns is then drawn from the strand and the wire is annealed in air at about 300-600 ° C., depending on the elongation to be achieved. The strength values [N / mm 2] measured as a function of the elongation [%] are given in Table VII.



  The specific electrical resistance at room temperature, measured on a wire with a diameter of 275 micrometers, is 0.023 ohm mm 2 / m.
<tb> <TABLE> Columns = 2 Table VII
<tb> Head Col 1: Elongation [%]
<tb> Head Col 2: strength [N / mm <2>]
<Tb> <September> pulling hard <September> 375
<Tb> <September> 2.9 <September> 263
<tb> <SEP> 3.1 <CEL AL = L> 253
<Tb> <September> 3.6 <September> 243
<Tb> <September> 4.0 <September> 230
<Tb> <September> 5.7 <September> 220
<tb> <SEP> 8.1 <CEL AL = L> 209
<Tb> <September> 10.1 <September> 198
<Tb> </ TABLE>
<tb> <TABLE> Columns = 8 Table VIII
<tb> Head Col 2 to 7 AL = L: composition [% by weight]
<tb> Head Col 1: Example
<tb> Head Col 2: Au
<tb> Head Col 3: Be
<tb> Head Col 4: Approx
<tb> Head Col 5: Ce
<tb> Head Col 6: Cu
<tb> Head Col 7:

   Pt <SEP> specific electrical resistance
<tb> <SEP> 1 <SEP> rest <SEP> 0.8 <SEP> 0.8 <CEL AL = L> 0.041
<tb> <SEP> 2 <SEP> rest <SEP> 0.001 <SEP> 0.001 <SEP> 0.8 <SEP> 0.8 <SEP> 0.041
<tb> <CEL AL = L> 3 <SEP> rest <SEP> 0.001 <SEP> 0.001 <SEP> 0.8 <SEP> 0.3 <SEP> 0.036
<tb> <SEP> 4 <SEP> rest <CEL AL = L> 0.001 <SEP> 0.001 <SEP> 0.9 <SEP> 0.034
<tb> <SEP> 5 <SEP> rest <SEP> 0.001 <SEP> 0.001 <CEL CB = 6 AL = L> 0.9 <SEP> 0.9 <SEP> 0.043
<Tb> <September> 6 <September> Rest <September> 0.01 <September> 0.8 <September> 0.034
<tb> <CEL AL = L> 7 (see) * <SEP> 0.023
<tb> <SEP> 8 (See) <SEP> 100 <SEP> 0.023
<tb> <SEP> 9 (See) <CEL AL = L> Rest <CEL CB = 6 AL = L> 2.0 <SEP> 0.048
<tb> <SEP> 10 (See) <SEP> Rest <SEP> 2.0 <SEP> 0.043
<tb> <SEP> 11 (See) <CEL AL = L> Rest <SEP> 5.0 <SEP> 0.073
<tb> <SEP> 12 (See) <SEP> Rest <SEP> 2.0 <SEP> 2.0 <CEL AL = L> 0.068
<Tb>
 * Gold alloy with cerium mixed metal according to DE 1 608 161 C.
  
<Tb> </ TABLE>
<tb> <TABLE> Columns = 9 Table IX
<tb> Head Col 2 to 7 AL = L:

   Composition [% by weight]
<tb> Head Col 8 to 9 AL = L: strength [N / mm <2>]
<tb> Head Col 1: Example
<tb> Head Col 2: Au
<tb> Head Col 3: Be
<tb> Head Col 4: Approx
<tb> Head Col 5: Ce
<tb> Head Col 6: Cu
<tb> Head Col 7: Pt
<tb> Head Col 8: very hard <SEP> 4% stretch
<tb> <SEP> 1 <SEP> rest <SEP> 0.8 <SEP> 0.8 <SEP> 600 <CEL AL = L> 260
<tb> <SEP> 2 <SEP> rest <SEP> 0.001 <SEP> 0.001 <SEP> 0.8 <SEP> 0.8 <SEP> 585 <CEL AL = L> 335
<tb> <SEP> 3 <SEP> rest <SEP> 0.001 <SEP> 0.001 <SEP> 0.8 <SEP> 0.3 <SEP> 614 <CEL AL = L> 330
<Tb> <September> 4 <September> Rest <September> 0.001 <September> 0.001 <September> 0.9 <September> 673 <September> 365
<tb> <CEL AL = L> 5 <SEP> rest <SEP> 0.001 <SEP> 0.001 <SEP> 0.9 <SEP> 0.9 <SEP> 648 <SEP> 373
<tb> <SEP> 6 <CEL AL = L> rest <SEP> 0.01 <SEP> 0.8 <SEP> 585 <SEP> 280
<tb> <SEP> 7 (See) * <SEP> 375 <CEL AL = L> 230
<Tb>
 * Gold alloy with cerium mixed metal according to DE 1 608 161 C.
  
<Tb> </ TABLE>

Claims (16)

1. Feinstdraht aus einer Gold-Legierung zum Kontaktieren von Halbleiterbauelementen, dadurch gekennzeichnet, dass die Gold-Legierung aus 0,5-0,9 Gewichts-% Kupfer, 0,05-0,95 Gewichts-% Platin, Rest Gold besteht.   1. Fine wire made of a gold alloy for contacting semiconductor components, characterized in that the gold alloy consists of 0.5-0.9% by weight copper, 0.05-0.95% by weight platinum, the rest gold. 2. Feinstdraht aus einer Gold-Legierung zum Kontaktieren von Halbleiterbauelementen, dadurch gekennzeichnet, dass die Gold-Legierung aus 0,5-0,9 Gewichts-% Kupfer, 0,0001-0,1 Gewichts-% mindestens eines Elements aus der Gruppe Erdalkalimetall und Seltenerdmetall, 0-1 Gewichts-% Platin, Rest Gold besteht. 2. Fine wire made of a gold alloy for contacting semiconductor components, characterized in that the gold alloy made of 0.5-0.9% by weight of copper, 0.0001-0.1% by weight of at least one element from the group Alkaline earth metal and rare earth metal, 0-1% by weight platinum, rest gold. 3. Feinstdraht nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Erdalkalimetall- und/oder Seltenerdmetall-Gehalt der Gold-Legierung 0,001-0,01 Gewichts-% beträgt. 3. Fine wire according to claim 2, characterized in that the alkaline earth metal and / or rare earth metal content of the gold alloy is 0.001-0.01% by weight. 4. Feinstdraht nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Platin-Gehalt der Gold-Legierung 0,1-0,9 Gewichts-% beträgt. 4. Fine wire according to one of claims 1 to 3, characterized in that the platinum content of the gold alloy is 0.1-0.9% by weight. 5. 5th Feinstdraht nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Erdalkalimetall Beryllium, Magnesium und/oder Calcium ist.  Fine wire according to one of claims 2 to 4, characterized in that the alkaline earth metal is beryllium, magnesium and / or calcium. 6. Feinstdraht nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Seltenerdmetall Cer ist. 6. Fine wire according to one of claims 2 to 5, characterized in that the rare earth metal is cerium. 7. Verfahren zur Herstellung eines Feinstdrahtes aus einer Gold-Legierung zum Kontaktieren von Halbleiterbauelementen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gold-Legierung aus a) 0,5-0,9 Gewichts-% Kupfer, 0,05-0,95 Platin, Rest Gold oder aus b) 0,5-0,9 Gewichts-% Kupfer, 0,0001-0,1 Gewichts-% mindestens eines Elements aus der Gruppe Erdalkalimetall und Seltenerdmetall, 0-1 Gewichts-% Platin, Rest Gold erschmolzen, die geschmolzene Legierung strangvergossen, der Strang zu einem Draht mit für Bondzwecke üblichem Durchmesser gezogen und der Draht geglüht wird. 7. A method for producing a fine wire from a gold alloy for contacting semiconductor components according to one of claims 1 to 6, characterized in that a gold alloy from a) 0.5-0.9% by weight copper, 0.05 -0.95 platinum, balance gold or from b) 0.5-0.9% by weight copper, 0.0001-0.1% by weight of at least one element from the group alkaline earth metal and rare earth metal, 0-1% by weight Platinum and the rest of gold melted, the molten alloy is cast, the strand is drawn into a wire with a diameter customary for bonding purposes, and the wire is annealed. 8. 8th. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die geschmolzene Legierung zu einem Strang mit kreisförmigem Querschnitt vergossen wird.  A method according to claim 7, characterized in that the molten alloy is cast into a strand with a circular cross-section. 9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gold-Legierung mit einem Erdalkalimetall- und/oder Seltenerdmetall-Gehalt von 0,001-0,01 Gewichts-% erschmolzen wird. 9. The method according to claim 7 or 8, characterized in that a gold alloy with an alkaline earth metal and / or rare earth metal content of 0.001-0.01% by weight is melted. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gold-Legierung mit einem Gehalt an Platin von 0,1-0,9 Gewichts-% erschmolzen wird. 10. The method according to any one of claims 7 to 9, characterized in that a gold alloy with a platinum content of 0.1-0.9% by weight is melted. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gold-Legierung, die als Erdalkalimetall Beryllium, Magnesium und/oder Calcium enthält, erschmolzen wird. 11. The method according to any one of claims 7 to 10, characterized in that a gold alloy containing beryllium, magnesium and / or calcium as the alkaline earth metal is melted. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gold-Legierung mit Cer als Seltenerdmetall erschmolzen wird. 12. The method according to any one of claims 7 to 11, characterized in that a gold alloy is melted with cerium as a rare earth metal. 13. 13th Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht bei 300-700 DEG C geglüht wird.  Method according to one of claims 7 to 12, characterized in that the wire is annealed at 300-700 ° C. 14. Verwendung des Feinstdrahtes nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zum Drahtbonden. 14. Use of the fine wire according to one of claims 1 to 6 for wire bonding. 15. Verwendung nach Anspruch 14 zum Drahtbonden unter Hochfrequenz-Anwendung. 15. Use according to claim 14 for wire bonding under high-frequency application. 16. Verwendung des Feinstdrahtes nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zum Verbinden von Halbleiterbauelementen in Flip-Chip-Technik 16. Use of the fine wire according to one of claims 1 to 6 for connecting semiconductor components in flip-chip technology
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