DE69016315T2 - Harzbeschichteter verbindungsdraht, verfahren zur herstellung und halbleiteranordnung. - Google Patents

Harzbeschichteter verbindungsdraht, verfahren zur herstellung und halbleiteranordnung.

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    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45117—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950°C
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    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
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    • H01L2224/48463—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
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    • H01L2224/484—Connecting portions
    • H01L2224/4847—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond
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    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/485—Material
    • H01L2224/48505—Material at the bonding interface
    • H01L2224/48599—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Gold (Au)
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verbindungsdraht, ein Verfahren zur Herstellung desselben und eine Halbleiteranordnung unter Verwendung des Drahts.
  • Ein Verbindungsdraht (Bonddraht), der in einem Herstellungsverfahren für Halbleiteranordnungen verwendet wird, besteht aus einem leitfähigen Metallkerndrahtmaterial, zum aus Beispiel Gold (Au), Kupfer (Cu) oder Aluminium (Al), in Form eines blanken Drahts.
  • Daher ergibt sich, wenn Anschlußflächen eines Halbleiterkörpers mit Anschlüssen zu externen Ausgangsklemmen, wie inneren Anschlüssen eines Anschlußrahmens, unter Verwendung eines solchen Drahts verbunden sind, das Problem von Kurzschlüssen in dem Fall, daß ein Draht, aufgrund einer schlechten Verbindung oder eines Harzflußes in einer Harzpackung vom Gußformtyp, mit einem anderen Draht, einem inneren Anschluß, einer Schelle oder ähnlichem Kontakt bekommt.
  • Insbesondere muß, da der Ab stand zwischen dem Gehäuse und den inneren Anschlüssen entsprechend der Zunahme der Anzahl an Anschlußstiften einer hochintegrierten Schaltung (LSI) größer wird, die Spannweite eines Drahts erhöht werden. In diesem Fall können jedoch Kurschlüsse, schadhafte Kanten des Chips sowie Halterungskontakte und ähnliches leichter auftreten durch einen Draht, der geringelt ist und in Kontakt mit einem benachbarten Draht kommt.
  • Deshalb wurde vorgeschlagen einen Verbindungsdraht mit einem Isolierfilm zu beschichten. Zum Beispiel schlägt die United States Patentanmeldung Nr. 4.488.674 vor, um Kurzschlüssen und ähnlichem vorzubeugen, einen Verbindungsdraht mit einem Polymerharzmaterial, das eine isolierende Eigenschaft besitzt und thermisch bei einer Temperatur von 200 bis 300ºC zersetzt und verdampft wird, zu beschichten. Jedoch ist es schwierig Harze mit derartigen Eigenschaften zu erhalten, und insbesondere im Fall von Polyethylenterephthalat kann fortlaufendes Verbinden nicht durchgeführt werden, infolge von Drahtbrüchen, die verursacht werden, wenn mit einer zweiten Verbindung eine Kontaktverbindung ausgeführt wird, weil es ein verhältnismäßig sprödes, kristallines Material ist; in einer anderen Ausführungsform ist, im Fall von Polycarbonat, der Verbindungsdraht, den man erhält nachdem er mit einem Film beschichtet wurde, von Natur aus geringelt, und demzufolge ist es schwierig ihn mit einer Hochgeschwindigkeitsverbindungsmaschine zu verarbeiten und die Positionsgenauigkeit davon einzuhalten, wenn er bei hoher Geschwindigkeit verarbeitet wird. Folglich werden diese Materialien bis heute, aufgrund von Nachteilen, wie die schlechtere Verarbeitbarkeit im Verbindungsverfahren, nicht in der Praxis verwendet.
  • Ferner ergibt sich in der praktischen Anwendung ein neues Problem daraus, daß etwas des Polymerharzmaterials, das zur Beschichtung des Verbindungsdrahts benutzt wird, zwischen dem Verbindungsdraht und dem Anschlußrahmen oder den Anschlußflächen des Halbleiterkörpers zurückbleibt, oder daß ein Stück des Beschichtungsharzes, das durch einen Schlag zerbricht, wenn das Verbinden durchgeführt wird, den Verbindungsdraht aus Gold oder ähnlichem abtreunt oder ihn beschädigt, wodurch das Abtrennen das Drahts verursacht wird.
  • Im allgemeinen schließen hitzebeständige Isolationsbeschichtungsmaterialien Harze ein, die als technische Kunststoffe bezeichnet werden, und unter denen bei aromatischen "Polyestern" herausgefunden wurde, in diesen Eigenschaften hervorragend zu sein [zum Beispiel: Japanische Patente Kokai (offengelegt) Nrn. Sho 54-138 056 und Sho 58-137 905]. Auch JP- A-59-154 054, das den Stand der Technik entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bildet, offenbart die Verwendung von Polyester, Polypropylen oder Polyimid als Isolationsbeschichtungen für Leitungsdrähte. FR-A-2 221 488 offenbart ein Harz, umfassend das Polykondensationsprodukt von Polycarbonsäureverbindungen, Amino-polycarbonsäureverbindungen, Polyolen und Polyisocyanaten, die als Isolationsbeschichtung für elektrische Leiter verwendet werden.
  • Nichtsdestotrotz sind im allgemeinen bekannte, aromatische Polyesterharze hervorragend in der Hitzebeständigkeit, Abnutzungsbeständigkeit, Flammhemmung, den mechanischen Eigenschaften, wie der Zugfestigkeit und der Schlagfestigkeit, und den elektrischen Eigenschaften, wie der Isolationseigenschaft, aber sind schlecht in den Eigenschaften für Extrusionsverfahren, und demzufolge war es sehr schwierig einen dünnen Isolierfilm einheitlicher Dicke auf der Peripherie eines Verbindungsdrahts durch ein elektrisches Drahtbeschichtungsverfahren unter Verwendung eines Extruders zu erzeugen. Zudem weisen aromatische Polyesterharze, deren Eigenschaft für Extrusionsverfahren durch Veränderung verbessert wurde, das Problem auf, daß sie geringe Hitze- und Abnutzungsbeständigkeit besitzen.
  • Ein Verfahren zur Beschichtung metallischer, helikal aufgewickelter, elektrischer Leiter für Anschlüsse von Herschrittmachern ist aus US-A-4 497 849 bekannt. Bei diesem Verfahren wird ein Polyurethanpolymer in Dimethylacetamid oder Dimethylformamid in einem Behältnis gelöst, der helikal aufgewickelte Leitungsdraht wird abwärts durch das Behältnis hindurchgeführt, der beschichtete Draht verläßt das Behältnis durch einen Bodenauslaß und wird durch einen Ofen geleitet, um die Lösemittel von der Beschichtung zu entfernen und um den beschichteten Draht zu trocknen.
  • JP-A-5 567 360 offenbart eine Vorrichtung zur Beschichtung eines linearen Gegenstands, in welcher der lineare Gegenstand, der beschichtet werden soll, in ein Bad, das mit einem geschmolzenen Beschichtungsmaterial gefüllt ist, eingeführt wird, mit einer Umlaufscheibe umhergeführt wird und durch ein Loch in einer Drosseldüse herausgezogen wird.
  • Ferner wurde ein Verfahren verwendet, bei dem ein Harzmaterial in einem geeigneten Lösemittel gelöst und aufgetragen wird, um einen Isolierfilm einheitlicher Dicke auf der Peripherie eines Verbindungsdrahts zu erzeugen. Da jedoch aromatische Polyesterharze mit hoher mechanischer Festigkeit und Hitzebeständigkeit eine hohe chemische Beständigkeit besitzen, ist ein geeignetes Lösemittel dafür nicht verfügbar und dann ist es schwierig gewesen einen dünnen Schutzfilm auf einem Verbindungsdraht einheitlich zu erzeugen.
  • Überdies, wenn die aromatischen Harze, um leichter in Lösemittel gelöst zu werden, durch Veränderung oder ähnliches gestaltet werden, verschlechtern sie sich gewöhnlich in der Witterungsbeständigkeit, Hitzebeständigkeit und ähnlichem Daher ist es sehr schwierig gewesen, einen Isolierten Verbindungsdraht unter Verwendung eines aromatischen Polyesters als Schutzschicht herzustellen.
  • Außerdem ergibt sich der Nachteil, daß, wenn hitzebeständige, hitzehärtbare Harze verwendet werden, Carbide und ähnliches des Harzes im unteren Teil der Kugeln zurückbleiben, selbst nachdem sie erzeugt worden sind, oder die Harze bei einem Verbindungsverfahren eines Verbindungsdrahts mit einem Anschlußrahmen nicht sorgfältig vom Metall getrennt werden und demzufolge die Bindungsstärke davon stark erniedrigt wird.
  • Obwohl die Japanische Patentanmeldungen Kokai Nrn. Sho 60-224 255 und Sho 62-30 359 offenbaren, daß ein Kupferdraht mit einem oxidischen Isolierschutzfilm als Verbindungsdraht verwendet wird, wird er bisher noch nicht praktisch verwendet, weil das Entfernen des oxidischen Schutzfllms im Verbindungsverfahren und ein fortlaufendes Verbinden des Drahts schwierig sind.
  • Ferner gibt es den Versuch die Oberfläche eines Verbindungsdrahts mit einem anderen Material zu beschichten, und zum Beispiel offenbart die Japanische Patentanmeldung Kokai Nr. Sho 62-97 360, auf einer Kupferelektrode aus diinnern Draht edles oder korrosionsbeständiges Metall zu erzeugen. Eine Absicht dieses Falls ist jedoch der Oberflächenoxidation vorzubeugen und nicht die vorstehenden Probleme zu lösen.
  • Überdies, wenn ein harzbeschichteter, isolierter Verbindungsdraht hergestellt wird, sind bei Polymermaterialien mit im allgemeinen hervorragender Isolationseigenschaft auch die Hitzebeständigkeit, Abnutzungsbeständigkeit, Flammhemmung, die mechanischen Eigenschaften, wie Zugfestigkeit und Schlagfestigkeit, und die elektrischen Eigenschaften, wie die Isolationseigenschaft, hervorragend, aber sie sind schlecht in ihrer Eigenschaft für ein Extrusionsverfahren. Demzufolge ist es sehr schwierig einen dünnen Isolierfilm einheitlicher Dicke auf der Peripherie eines Verbindungsdrahts durch ein elektrisches Drahtbeschichtungsverfahren unter Verwendung eines Extruders zu erzeugen.
  • Um dieses Problem zu bewältigen, gibt es eine Vorrichtung, um, während das Verbinden durchgeführt wird, einen Isolierschutzfilm zu erzeugen, und als ein Beispiel hierfür gibt es ein Verfahren zur Zuführung eines klebrigen, flüssigen Isoliermittels durch den Fühtungsteil einer Kapillarröhre, wie in der Japanischen Patentanmeldung Kokai Nr. Sho 52-79 657 offenbart.
  • Bei diesem Verfahren ist es jedoch schwierig das Isoliermittel glatt zuzuführen, und auBerdem kann, wie im Japanischen Patent Kokai Nr. Sho 61-269 319 gezeigt, ein Verfahren zur Erzeugung eines Isolierschutzfilms durch Sprühen eines Isoliermaterials auf einen Verbindungsdraht, nachdem er gestreckt wurde, nicht eine einheitliche Schutzschicht erzeugen. Demzufolge sind diese Verfahren zur Erzeugung eines einheitlich dünnen Isolierschutzflims auf einem Verbindungsdraht nicht praktisch anwendbar.
  • Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die vorstehenden Probleme des Standes der Technik zu lösen und einen harzbeschichteten Verbindungsdraht, der in der Lage ist, vor Kurzschlüssen, die verursacht werden, wenn Verbindungsdrähte miteinander in Kontakt kommen oder ein Verbindungsdraht mit anderen Leitungsteilen in Kontakt kommt, zu schützen, ein Verfahren zur Herstellung des Verbindungsdrahts und eine Halbleiteranordnung unter dessen Verwendung, bereitzustellen.
  • Nach der vorliegenden Erfindung umfaßt ein mit Isolierfilm beschichteter Verbindungsdraht einen leitfähigen Metallkern und einen Isolierfilm, der aus einem aromatischen Polyester zusammengesetzt ist, der auf der Peripherie des leitfähigen Metallkerns aufgetragen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyestermaterial ein Reaktionsprodukt einer aromatischen Dihydroxyverbindung und einer aromatischen Dicarbonsäure ist und einen Schmelzindex von 1,0 bis 100 g/10 min besitzt, und daß der Isolierfilm eine Dicke von 0,01 bis 10 um hat. Bei diesen Verbindungsdrähten besitzt der Isolierfilm die Eigenschaften, daß sich im Film kein Bruch entwickelt, wenn darauf eine Schlagkraft von 1 cm g unter Verwendung eines fallenden Gewichts einwirkt. Da der Verbindungsdraht nach der vorliegenden Erfindung nicht nur hervorragend in der Verbindungseigenschaft ist, sondern auch eine vorbestimmte Festigkeit besitzt, kann er fortlaufend, ohne abgetrennt zu werden, verbunden werden.
  • Die Erfindung umfaßt auch ein Verfahren zur Herstellung eines mit Harzfilm beschichteten, isolierten Verbindungsdrahts, gekennzeichnet durch fortlaufendes Zuleiten eines auf einer Zuführspule geführten Verbindungsdrahts, Durchleiten des Verbindungsdrahts durch eine Beschichtungslösung, in der ein aromatischer Polyester, hergestellt durch die Reaktion einer aromatischen Dihydroxyverbindung und einer aromatischen Dicarbonsäure, gelöst ist, Aulwärtsziehen des Verbindungsdrahts in vertikaler Richtung, um Lösemittel davon zu entfernen, Erzeugen eines einheitlich mit dem Polyester beschichteten Verbindungsdrahts, und Aufwickeln des Verbindungsdrahts auf eine Aufhahmespule, und eine Halbleiteranordnung, umfassend einen Halbleiterkörper mit Anschlußflächen, die durch Verbinden elektrisch an Anschlüsse externer Ausgangsklemmen angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbinden unter Verwendung dieses Verbindungsdrahts ausgeführt wird.
  • Figur 1 ist ein Querschnitt eines Verbindungsdraht nach der vorliegenden Erfindung; Figur 2 ist ein teilweiser Querschnitt, der einen Zustand zeigt, bei dem das Verbinden mittels Ultraschall unter Verwendung eines Verbindungsdrahts nach der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird;
  • Figur 3 ist ein teilweiser Querschnitt, der einen Zustand zeigt, bei dem ein Kugelverbinden unter Verwendung eines Verbindungsdrahts nach der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird;
  • Figur 4 ist ein schematisches Schaubild, das ein Beispiel einer Vorrichtung zur Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt; und
  • Figur 5 ist ein Querschnitt eines Beispiels einer Halbleiteranordnung, an die das Verbinden der Verbindungsdrähte unter Verwendung von Verbindungsdraht nach der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.
  • Die Ziffern in den Figuren zeigen die folgenden Werkstücke, Teile, Einheiten und ähnliches:
  • 1... Verbindungsdraht,
  • 2... Metallkerndraht,
  • 3... Isolierfilm,
  • 4... Drahtverbindungsoberfläche,
  • 5... Gehäuseboden,
  • 6... Hohlraum,
  • 7... Halbleiterkörper,
  • 8... Anschlußrahmen,
  • 9... Glas mit niedrigem Schmelzpunkt,
  • 10... Deckel,
  • 11... Verbindungsdraht,
  • 12... Zuführspule,
  • 13... Spannungsüberwachungseinheit,
  • 14... Reinigungseinheit,
  • 15... Harzbeschichtungseinheit,
  • 16... Aufnahmespule,
  • 17, 17'... Trockenofen,
  • 18... Führungsrolle
    • [Beste Ausführungsart der vorliegenden Erfindung]
  • Als Folge der intensiven Untersuchungen der Ursachen durch welche harzbeschichtete Verbindungsdrähte abgetrennt oder schlecht verbunden werden, haben die Erfinder herausgefünden, daß die Drähte, wenn sie verbunden werden, deshalb schlecht verbunden smd, weil Harz zwischen dem Verbindungsdraht und dem Anschlußrahmen sowie Anschlußflächen zurückbleibt, und daß die Drähte deshalb abgetrennt werden, weil Polymermaterial emen Metallkerndraht, wie Gold, beschädigt, wenn ein beschichter Film des Polymermaterials, auf welchen ein Schlag einwirkt, gespalten oder zerbrochen wird.
  • Folglich haben die Erfinder herausgefunden, daß die Schlageigenschaften, die von einem Polymermaterial, das als Schutzfilm verwendet wird, verlangt werden, nicht durch die Ergebnisse des Schlagtests von Izod (JIS K 7110-1977), dem Schlagtest von Charpy (JIS K 7111-1977), einem Filmbruchschlagtest [Matsumo, plastics 30(11) (1979), 59] oder älnlichen, die im allgemeinen als ein Schlagtest für Polymermaterialien verwendet werden, bestimmt werden, sondern durch die Ergebnisse des REA-Verfahrens (REA PE22, PE23), das ein typisches Schlagtestverfahren fiir den Außenmantel eines elektrischen Drahts, Kabels und ähnlichem ist, weil die Ergebnisse des REA-Verfahrens, das durch Anwenden einer Schlagkraft von 1 cm g auf einen Verbindungsdraht durch Fallenlassen eines Gewichts bei Zimmertemperatur erhalten wird, am besten den Ergebnissen eines fortlaufenden Verbindungstests entsprechen.
  • Als Folge verschiedener Untersuchungen, die auf der Basis der vorstehenden Kenntnis durchgeführt wurden, stellte sich heraus, daß ein Verbindungsdraht der vorliegenden Erfindung benötigt wird, um zufriedenzustellen, daß der Draht, wenn eine Schlagkraft von 1 cm g darauf durch Fallenlassen eines Gewichts angewandt wird, nicht abgetrennt wird oder keine Brüche im Isolierfilm entwickelt werden, und demgemäß ist die vorliegende Erfindung fertiggestellt worden.
  • Das vorstehende Abtrennen kann durch visuelle Beobachtung festgestellt werden, aber der Bruch läßt sich nicht immer einfach durch visuelle Beobachtung feststellen, und daher ist vorzuziehen, daß er, falls möglich, unter Verwendung eines optischen Mikroskops oder eines Rasterelektronenmikroskops mit Vergrößerungen von einigen Hundert beobachtet wird.
  • Sowie die Dicke des Isolierfilm erhöht wird, erhöht sich natürlich auch die Festigkeit davon. Jedoch ist eine Filmdicke, die 10 um übersteigt, nicht geeignet im Hinblick auf den Zweck eines Isolierfilms, der bei einem Verbindungsdraht verwendet werden soll, und daher ist es notwendig, daß der Isolierfim, der in einem Bereich von 0,01 um bis 10 um liegt, üblicherweise nicht durch eine darauf angewandte Schlagkraft von 1 cm g zerbricht, wenn er einem Festigkeitstest unter Verwendung eines fallenden Gewichts unterzogen wird.
  • Ferner muß der Isolierfilm, wenn der mit dem Isolierfilm beschichtete Verbindungsdraht in einer Halbleiteranordnung verwendet wird, einer hohen Temperatur von etwa 300 bis 400ºC standhalten, da es für die Halbleiteranordnung, wenn sie in Betrieb ist, erforderlich ist eine Hitzebeständigkeit zu besitzen, die derartigen Temperaturen standhält. Da der Verbindungsdraht bei einer Temperatur von 150 bis 250ºC verbunden wird, ist für den Isolierfilm andererseits erforderlich eine mit dem vorstehenden unvereinbare Eigenschaft zu besitzen, daß er von dem Metallteil des Drahts bei der Temperatur leicht abgetrennt wird.
  • Als Folge verschiedener Untersuchungen an Harzen, die in der Lage sind die vorstehenden Bedingungen zu erfüllen, wurde herausgefunden, daß aromatische Polyester (Polyarylate) und Gemische davon, die in der Hitzebeständigkeit hervorragend sind und in der mechanischen Festigkeit, wie der Schlagbeständigkeit, ausgewogen sind, den Anforderungen entsprechen.
  • Das aromatische Polyesterharz nach der vorliegenden Erfindung ist aus einem aromatischen Dihydroxyverbindungsrest und einem aromatischen Dicarbonsäureverbindungsrest zusammengesetzt und ist ein thermoplastischer, aromatischer Polyester, der verzweigt sein kann, und der erhalten wird, mdem man eme aromatische Dihydroxyverbindung veranlaßt mit einer aromatischen Dicarbonsäure zu reagieren.
  • Beispielsweise konnen die aromatischen Dihydroxyverbindungen 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)propan (= Bisphenol A), Tetramethylbisphenol A, Tetrabrombisphenol A, Bis(4- hydroxyphenyl)-p-diisopropylbenzol, Hydrochinon, Resorcinol und 4,4'-Dihydroxydiphenyl einschließen; Bisphenol A ist besonders vorzuziehen.
  • Das verzweigte, aromatische Polyesterharz kann unter Verwendung einer Polyhydroxyverbindung als Substitut für, zum Beispiel 0,1 bis 2 Mol-% der vorstehenden Dihydroxyverbindung erhalten werden. Derartige Polyhydroxyverbindungen schließen zum Beispiel Phloroglucinol, 4,6-Dimethyl-2,4,6-tri(hydroxyphenyl)hepten-2, 4,6-Dimethyl-2,4,6-tri(4-hydroxyphenyl)heptan, 2,6-Dimethyl-2,4,6-tri(4-hydroxyphenyl)hepten-3, 1,3,5-Tri(4-hydroxyphenyl)benzol und 1,1,1-Tri(4-hydroxyphenyl)ethan sowie 3,3-Bis(4-hydroxyaryl)oxyindol (= Isacinbisphenol), 5-Chlorisatin, 5-Bromisatin, usw. em.
  • Ferner werden m- und p-Methylphenol, m- und p-Propylphenol, p-Bromphenol, p-tert- Butylphenol, usw. als monoaromatische Hydroxyverbindung, die zur Einstellung des Molekulargewichts geeignet sind, bevorzugt.
  • Ein typisches aromatisches Polyesterharz schließt eine Bis(4-hydroxyphenyl)alkandihydroxyverbindung ein, insbesondere einen Polyester, der hauptsächlich aus Bisphenol A zusammengesetzt ist, und auch ein Polyester-Copolymer, das durch gemeinsames Verwenden von wenigstens zwei Arten aromatischer Dihydroxyverbindungen erhalten wird, und einen verzweigten Polyester, der durch gemeinsames Verwenden einer kleinen Menge einer Triphenolverbindung erhalten wird. Zudem kann ein Gemisch von wenigstens zwei Arten aromatischer Polyesterharze verwendet werden.
  • Die aromatische Dicarbonsäure schließt Terephthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalindicarbonsäure, Diphenyldicarbonsäure, Methylterephthalsäure, Methylisophthalsäure, Diphenyletherdicarbonsäure, Diphenylsulfondicarbonsäure, Diphenoxyethandicarbonsäure, usw. em. Zusätzlich zu den vorstehenden freien Dicarbonsäuren smd dann vorzugsweise davon die mederen Alkylester, Saurehalogenide usw. eingeschlossen. Em Teil davon (z.B. 30 Mol-% oder wemger) kann durch ahphatische Dicarbonsäure, wie Bernstemsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure, usw. und cyclische, ahphatische Dicarbonsäuren, wie Cyclohexandicarbonsäure, substituiert werden.
  • Unter dem Gesichtspunkt der Löslichkeit m einem Lösemittel und der Hitzebeständigkeit, ist unter diesen em aromatischer Polyester, der aus Bisphenol A und (Iso-)Terephthalsäure synthetisiert wird und die folgende Skelettstruktur besitzt, der am stärksten bevorzugte.
  • Insbesondere ist unter dem vorstehend erwähnten ein aromatischer Polyester mit einem Schmelzindex von 1,0 bis 100 g/10 min (Temperatur 300ºC, Beanspruchung 2,160 kg) am besten geeignet, wenn er in Übereinstimmung mit ASTM-D1238 getestet wird.
  • Wengleich der Grund, weshalb aromatische Polyester mit hohem Schmelzindex innerhalb des vorstehenden Bereichs als Isolierfilm am besten geeignet sind nicht naheliegend ist, ist anzunehmen, daß der Schutzfilm, der aus dem aromatischen Polyester, welcher in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, gebildet wird, eine amorplie, hochgeordnete Struktur besitzt, wohingegen Polyethylenterephthalat und Polybutylenterephthalat, die im allgemeinen als technische Kunststoffe verwendet werden, kristallin sind.
  • Wenn der vorstehende, aromatische Polyester einen Schmelzindex, der kleiner ist als 1,0 g/10 min, besitzt, ist die Viskosität davon zu hoch und demzufolge kann eine Schutzfilmschicht einheitlicher Dicke nicht auf einem Verbindungsdraht erzeugt werden. Selbst wenn der Verbindungsdraht mit dem Film teilweise mit, im wesentlichen, einheitlicher Dicke beschichtet ist, besitzt der Draht eine schlechte, fortlaufende Bindungseigenschaft und Mängel in der Zuverlässigkeit.
  • Wenn ein aromatischer Polyester einen Schmeizindex besitzt, der 100 g/10 min übersteigt, ist die Viskosität davon zu niedrig und demzufolge wird die innige Haftfähigkeit davon mit einem Verbindungsdraht verschlechtert und der Polyester ist in der Gefahr abzublättern. In diesem Fall geht, obwohl daraus kein Problem für eine fortlaufende Bindungseigenschaft entsteht, die Isolationseigenschaft verloren. Als Folge kann in beiden Fällen eine in der Praxis anwendbare Schutzfilmschicht nicht bereitgestellt werden.
  • Ein dickerer Isolierfilm ist in der Isolationseigenschaft hervorragender, aber gleichzeitig schlechter in einer Bindungseigenschaft. Ferner ist ein dünner Isolierfilm hervorragender in einer Bindungseigenschaft, aber besitzt eine verschlechterte Isolationsleistung, und besitzt, wenn die Dicke des Isolierfilms 0,01 um oder weniger beträgt, eine verschlechterte Spannungsbeständigkeit.
  • Folglich beträgt ein geeigneter Dickebereich des Isolierfilms 0,01 um bis 10 um, vorzugsweise 0,01 bis 2 um, und am stärksten bevorzugt 0,02 bis 1,0 um.
  • Weiterhin können verschiedene Hilfsstoffe, wie ein Antioxidationsmittel, Flammhemmer, Füllstow Spannungsstabiliserungsmittel, Gleitmittel, Verfahrenhilfsmittel, UV-Absorptionsmittel, usw., die herkömmlicherweise für diesen Typ von Harzmaterialien verwendet wurden, diesem Polymerharzmaterial hinzugefügt werden.
  • Der beschichtete Verbindungsdraht nach der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise in einer solchen Weise hergestellt, daß ein Verbindungsdraht, der auf einer Zuführspule angebracht ist, fortlaufend in eine Beschichtungsflüssigkeit, in der das vorstehende Polymerharzmaterial gelöst ist, geleitet wird, die Flüssigkeit durchtritt, aufwärts, in vertikaler Richtung herausgezogen wird, um Lösemittel davon zu entfernen und dabei den emheithch mit Isolierharz beschichteten Verbindungsdraht zu erzeugen, und dann wird der so erhaltene, beschichtete Verbindungsdraht auf einer Aufnahmespule aufgewickelt.
  • Obwohl Verfahren zur Erzeugung des Schutzflims ein Extrusionsbeschichtungsverfahren, ein elektrostatisches Pulverbeschichtungsverfahren, Sprühbeschichtungsverfahren und Beschichtungsverfahren an Elektroden zusätzlich zu dem vorstehenden Tauchbeschichtungsverfahren einschließen, wird das Tauchbeschichtungsverfahren bevorzugt angewandt, um einen Draht mit einem sehr dünnen Isolierfilm einheitlicher Dicke nach der vorliegenden Erfindung zu beschichten.
  • Ein Verfahren zur Herstellung des Verbindungsdrahts nach der vorliegenden Erfindung wird nachstehend ausführlich beschrieben.
  • Wenn ein Isolierschutzfilm auf der Oberfläche eines Verbindungsdrahts erzeugt werden soll, wird der leitfähige Verbindungsdraht ausreichend gereinigt, dann auf einer Zuführspule angebracht und fortlaufend zugeführt. Ferner wird er, falls nötig, mit einem Lösemittel, wie Trichlorethylen oder Chloroform, in einem Vorbehandlungsbad gereinigt oder einer Oberflächenbehandlung unterzogen, um die Haftfähigkeit des Verbindungsdrahts mit dem Harz zu verbessern und dann wird er, falls nötig, durch einen Trockenofen geleitet, um die Oberfläche davon zu trocknen.
  • Als nächstes durchtritt der vorstehende Verbindungsdraht eine Beschichtungsflüssigkeit, die durch Lösen eines Harzes und Flitrieren, um Fremdsubstanzen daraus zu entfernen, hergestellt wird, dann wird er aufwärts in vertikaler Richtung herausgezogen und, falls nötig, durch einen Trockenofen geleitet, um Lösemittel zu entfernen und dabei den einheitlich mit Isolierharz beschichteten Verbindungsdraht zu erzeugen, und dann wird der demgemäß erhaftene, beschichtete Verbindungsdraht auf einer Aufnahmespule aufgewickelt, wodurch der harzbeschichtete, isolierte Verbindungsdraht fortlaufend und effektiv hergestellt wird.
  • Der Trockenofen kann vom mehrstufingen Typ sein und die Trocknungstemperatur davon wird überwacht, um zu ermöglichen, daß ein dünner Isolierschutzfllm mit bevorzugter Oberflächeneigenschaft erzeugt wird. Vorzugsweise wird der harzbeschichtete Verbindungsdraht einer Ultraschall-Reiningungsbehandlung unterzogen, um die Oberfläche davon zu reinigen, sowie einer elektrostatischen Ladungsschutzbehandlung unterzogen, wie einer Reinigungsdusche unter Verwendung ionisierter Luft, und dann wieder durch vorbestimmte Spulen auf die gewunschte Länge aufgewickelt.
  • Ferner wird der Verbindungsdraht vorzugsweise mit dem Film beschichtet, während die daran angelegte Spannung überwacht wird, und das Abtrennen des Verbindungsdrahts kann durch Anlegen einer vorbestimmten Spannung an den Draht, der nnt dem Film beschichtet ist, durch einen Rückspannungsregelgerät geprüft werden.
  • Während der Draht mit dem Film beschichtet wird, ist es ferner möglich, den Draht vor dem Ausdehnen durch eme übermäßige daran angelegte Spannung oder vor dem Lösen von einer Führungsspule, aufgrund einer zu kleinen daran angelegten Spannung, zu schützen. Der Draht wird vorzugsweise aufwärts, so vertikal wie möglich herausgezogen, wenn der Draht getrocknet wird, während er um einen großen Winkel von der vertikalen Richtung abweicht, ist es schwierig den Schutzfilm auf der Peripherie des Verbindungsdrahts in einheitlicher Dicke zu erzeugen.
  • Der Verbindungsdraht, der als Basisteil in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, besteht hauptsächlich aus Gold, Kupfer und Aluminium mit guter elektrischer Leitfähigkeit.
  • Außerdem schließt das in der vorliegenden Erfindung verwendete Isolierharz die vorstehenden Polyester sowie Derivate und Verschnitte davon ein.
  • Der Isolierschutzfilm besitzt eine Dicke von 0,01 bis 10 um, stärker bevorzugt von 0,01 bis 2 um, und am stärksten bevorzugt von 0,02 bis 1,0 um. Wenn die Dicke 10 um übersteigt, ist der Film in einer Bindungseigenschaft schlecht, wengleich er hervorragend in einer Isolationseigenschaft ist, und demzufolge kann der Verbindungsdraht nicht fortlaufend verbunden werden oder die Bindungsfestigkeit davon wird verkleinert. Zudem ist, wenn die Dicke weniger als 0,01 um beträgt, der Film schlecht in der Isolationseigenschaft, obwohl er in einer Bindungseigenschaft hervorragend ist, und daraus ergibt sich ein Problem in der praktischen Verwendung.
  • Wengleich die Harzkonzentration der Beschichtungsflüssigkeit wilkürlich in Abhängigkeit von der Viskosität davon, der Dicke der Schutzschicht und ähnlichem gewählt werden kann, beträgt sie, um einen einheitlichen Schutzfilm zu erzeugen, üblicherweise bevorzugt 20 Gew.-% oder weniger und stärker bevorzugt 10 Gew.-% oder weniger.
  • Die Schutzschicht kann zu einer Mehrfachschicht gemacht werden, indem man eine Beschichtungsvorrichtung einrichtet, die mit Beschichtungsflüssigkeit versehen ist, in welcher das Harz mehrstufig gelöst ist. In diesem Fall ist die Dicke der Schutzschicht innerhalb des vorstehend erwähnten Bereichs.
  • Überdies kann, wenn die Beschichtungsvorrichtung als Teil eines Draht-Herausziehverfahrens eingerichtet ist, das Herausziehen und das Beschichten des Drahts in einfacher Weise fortlaufend durchgeführt werden.
  • Lösemittel, die verwendet werden, um das Harz aufzulösen sind nicht besonders begrenzt, so lange sie sogenannte gute Lösemittel für das verwendete Harz sind, und zum Beispiel können, wenn aromatische Polyester verwendet werden, Chloroform oder Trichlorethylen verwendet werden.
  • Die vorliegende Erfindung wird unten in speziellen Einzelheiten unter Hinweis auf die Zeichnungen beschrieben werden.
  • Figur 1 ist ein Querschnitt eines Verbindungsdraht nach der vorliegenden Erfindung.
  • Der Verbindungsdraht 1 in Figur 1 besitzt einen leitfähigen Metallkerndraht 2 mit einem zirkularen Querschnitt im Zentrum davon. Der Metallkerndraht 2 ist aus einem bekannten leitfähigen Material, das zum Beispiel aus Gold, Kupfer oder Aluminium, oder aus Legierungen davon, gegebenenfalls mit einer Beimengung von, zum Beispiel, Silicium (Si), Magnesium (Mg) oder Mangan (Mn) zusammengesetzt ist.
  • Die Peripherie des Metallkerndrahts 2 ist mit einem elektrischen Isolierfilm 3 beschichtet, der aus einem Polymermaterial besteht. Der Isolierfilm 3 wird bereitgestellt, um einen Verbindungsdraht, nachdem er verbunden wurde, davor zu schützen mit einem anderen, benachbarten Verbindungsdraht, inneren Anschlüssen und Schellen in Kontakt zu kommen und dabei kurzgeschlossen zu werden.
  • Der Isolierfilm 3 besteht aus einem elektrisch isolierenden Polymermaterial, das aus einem aromatischen Polyester nach der vorliegenden Erfindung zusammengestzt ist. In diesem Fall kann der Isolierfilm 3 erzeugt werden, indem der Metallkerndraht durch eine Lösung, die durch Lösen des Polymermaterials in einem Lösemittel hergestellt wurde, geleitet wird und dann das Lösemittel verdampft wird, oder indem der Metallkerndraht durch das geschmolzene Polymermaterial, das durch Erhitzen hergestellt wurde, geleitet wird, gefolgt von Abkühlen, oder indem das Polymermaterial auf die Oberfläche des Metallkernmaterials aufgesprüht wird, oder indem das Monomer auf der Oberfläche des Metallkernmaterials abgeschieden wird und dann durch Erhitzen oder durch eine photochemische Polymerisation polymerisiert wird.
  • Andererseits ist der Isolierfilm ein leichtfließendes Material, so daß, wenn der Draht an Anschlußflächen eines Gehäuses, innere Anschlüsse eines Anschlußrahmens oder eine Drahtverbindungsoberfläche, wie eine metallisierte Oberfläche eines Gehäuses, das aus Keramiken zusammengesetzt ist, gebunden wird, nur der an der Bindungsstelle befindliche Isolierfilm zersetzt wird oder von der Oberfläche des Metallkerndrahts weggeschmolzen und durch Beiseiteschieben entfernt wird.
  • Figur 2 zeigt einen Zustand, bei dem der Verbindungsdraht 1 an den Anschlußrahmen 8 gebunden ist, wobei kein Isolierfilm 3 auf der gebundenen Oberfläche zurückgeblieben ist, weil er dort geschmolzen und an einen anderen Teil beiseite geschoben wurde oder durch Zersetzen verschwand, wodurch das Verbinden in sicherer Wiese ausgeführt werden kann.
  • Ferner kann, wie in Figur 3 gezeigt, wenn zum Beispiel ein Verbindungsdraht mit einem Metallkerndraht, der aus Gold besteht, in Form einer Kugel verbunden wird, das Verbinden in sicherer Weise derart durchgeführt werden, daß der Isolierfilm 3, wenn die Kugel 2a des Metallkerndrahts 2 erzeugt wird, durch Schmelzen oder Zersetzen verschwindet, an einen anderen Teil beiseite geschoben wird oder ähnliches, ohne die Kugel 2a des mit Isolierfilm beschichteten Drahts 1 davon abzuhalten an die Drahtverbindungsoberfläche 4 zu binden.
  • Dies ist ähnlich in dem Fall anwendbar, in welchem das Verbinden durch Erzeugen einer Kugel aus Aluminium in einer Inertgasatmosphare durchgeführt wird.
  • Daher kann nach der vorliegenden Erfindung der Isolierfilm, der die Oberflache der Drahte beschichtet, dem Auftreten von Kurzschlüssen vorbeugen, selbst wenn die benachbarten Verbmdungsdrähte miteinander in Kontakt kommen oder ein Draht mit inneren Anschlussen oder Schellen eines benachbarten Anschlußrahmens in Kontakt kommt, nachdem das Verbinden der Verbindungsdrahte durchgeführt worden ist.
  • Als Folge konnen Verbindungsdrahte nach der vorliegenden Erfindung wirksam als Drähte mit langer Spannweite, die für Mehrfachanschlußanwendungen verwendet werden, eingesetzt werden.
  • Ferner kann mit dem Draht nach der vorliegenden Erfindung ein sogenanntes umgekehrtes Verbinden ausgeführt werden, bei dem der Draht, bevor er an ein Gehäuse gebunden wird, zuerst an einen Anschlußrahmen gebunden wird, und demzufolge einen Gehäusedeckel aus Metall ermöglicht.
  • Figur 5 ist ein Querschnift eines Beispiels einer Halbleiteranordnung, bei der das Verbinden der Drähte unter Verwendung des Drahts nach der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.
  • Wie vorstehend beschrieben, werden in Figur 5 die Verbindungsanschlüsse der Halbleiteranordnung 7, die in den Hohlraum 16 des Bodens 5 eines keramischen Gehäuses eingebaut sind, an innere Anschlüsse des Anschlußrahmens 8 durch Verbinden der Drähte und elektrisches Anschließen daran gebunden. Zudem wird der Boden 5 durch ein Glas mit niedrigem Schmelzpunkt 9 hermetisch mit dem Deckel 10 verschlossen.
  • In dieser Halbleiteranordnung kann die Spannweite des Verbindungsdrahts ausreichend groß gemacht werden, da Kurzschlüsse, die dadurch verursacht werden, daß Verbindungsdrähte miteinander in Kontakt kommen oder daß Verbindungsdraht mit benachbarten inneren Anschlüssen und ähnlichem des Anschlußrahmens in Kontakt kommt, durch den Isolierfilm 3 des Polymermaterials, welches die Oberfläche des Metallkerndrahts 2 des Verbindungsdrahts 1 beschichtet, vorgebeugt wird.
  • Die Halbleiteranordnung nach der vorliegenden Erfindung kann durch Verbinden der jeweiligen Elemente nach gewöhniichen Verfahren unter Verwendung des nach der vorliegenden Erfindung erhaltenen Verbindungsdrahts erhalten werden.
    • [Beispiele]
  • Die vorliegende Erfindung wird unter Hinweis auf die Beispiele beschrieben werden, ist aber selbstverständlich nicht auf diese begrenzt.
  • Zuerst werden die in den folgenden Beispielen verwendeten Testverfahren beschrieben.
    • a. Fall-Schlag-Test und Bewertung der Ergebnisse davon
  • Eine Schlagkraft von 1 cm g wurde durch ein fallendes Gewicht bei Zimmertemperatur unter Verwendung des REA-Verfahrens, das ein typisches Testverfahren ist, auf die Ummantelung eines elektrischen Drahts und Kabels angewandt, und ob sich ein Bruch auf der Oberfläche entwickelte oder nicht wurde durch ein Elektonenmikroskop vom Rastertyp (SEM) (Vergrößerung 700) bestätigt. Beispiele, bei denen sich kein Bruch entwickelte, wurden mit markiert und Beispiele, bei denen sich ein Bruch entwickelte, wurden mit X markiert.
    • b. Schmelzindex
  • Bei einer Extrusionstemperatur von 300ºC und einer Beanspruchung von 2,160 kg, basierend auf einem ASTM-D1238, wurde die Extrusion ausgeführt.
    • c. Bewertung der fortlaufenden Bindungseigenschaft des Verbindungsdrahts und des Isolierfilms
  • Hinsichtlich einer fortlaufenden Bindungseigenschaft des Verbindungsdrahts mit einem Anschlußrahmen, wurden Drähte, die sich fortlaufend 2000 Mal oder öfter verbinden ließen, mit markiert, und Drähte, die abgetrennt wurden bevor sie sich 2000 Mal fortlaufend verbinden ließen, wurden mit X markiert. Die Qualität des Isolierfilms wurde durch ein Elektronenmikroskop vom Rastertyp (SEM) bei einer Vergrößerung von etwa 1000 beobachtet, und ein Isolierfilm mit einheitlicher Qualität wurde mit markiert und ein Isolierfilm, der Abblättern verursachte oder eine unregehmäßige Dicke besaß, wurde mit X markiert.
    • Beispiele 1 - 3
  • Als ein Verfahren zur Erzeugung eines Isolierfilms wurde ein Verbindungsdraht als Metalikerndraht, der aus Gold hoher Reinheit bestand, mit einem Außendurchmesser von 30 um durch eine Lösung, die durch Lösen eines aromatischen Polyesterharzes, welches das vorstehende Basisskelett besitzt, in Chloroform hergestellt wurde, geleitet. Er wurde in vertikaler Richtung herausgezogen, und das Lösemittel wurde davon entfernt, um dadurch einen Verbindungsdraht herzustellen, der mit dem isolierenden, aromatischen Polyesterharz beschichtet ist.
  • Als ein Polymerharzmaterial des aromatischen Polyesterharzes wurden für die Beispiele 1 bis 3 und die Vergleichsbeispiele 1 und 2 aromatische Polyesterharze, die aus dem Copolymer des Bisphenols A und einer Dicarbonsäure (einem Mischungsverhältnis von Terephthalsäure mid Isophthalsäure = 1:1) bestehen und einen vorbestimmten Schmelzindexwert besitzen, beziehungsweise nach einem üblichen Grenzflächenpolykondensationsverfahren [Shin Jiken Kagakn Koza Vol. 19, Polynierchemie (I), S. 149, der Japanischen Chemischen Gesellschaft] synthetisiert wurden, verwendet.
  • Da die Dicke eines Schutzfilms von der Konzentration und der Viskosität der Lösung sowie von der Beschichtungsgeschwindigkeit als auch dem Schmelzindex abhängt, wurden die Konzentration der Lösung und die Beschichtungsgeschwuidigkeit gemaß dem Schmelzindex des verwendeten, aromatischen Polyesterharzes eingestellt, so daß der jeweilige umhüllende Fim eme Dicke von etwa 0,3 um besaß.
  • Schutzfilme wurden auf den Verbindungsdrahten unter Verwendung einer Chloroform lösung der aromatischen Polyesterharze mit emem Schmelzindex von 3,5; 13 beziehungsweise 55 g/10 min erzeugt, so daß Isolationsverbindungsdrahte mit einer Schutzfilmdicke von 0,3 um hergestellt wurden.
  • Tabelle I zeigt die Ergebnisse eines fortlaufenden Bindungstests und eines Fall-Schlag- Tests, die unter Verwendung der beschichteten Verbindungsdrähte durchgeführt wurden. Sie wurden durch ein SEM überwacht und bei allen von ihnen wurde bestätigt, daß sie glatt beschichtet waren.
    • Vergleichsbeispiel 1
  • Wengleich versucht wurde, die Verbindungsdrähte mit einer Chloroformlösung des aromatischen Polyesterharzes mit einem Schmelzindex von 0,8 g/10 min zu beschichten, konnte eine Schutzschicht einheitlicher Dicke nicht erzeugt werden.
  • Wenn sie unter Verwendung eines SEM überwacht wurden, stellte man fest, daß die Dicke der Schutzschicht längs der Verbindungsdrähte die etwa doppelte Streuung der Dickenweite besaßen. Zudem wurde versucht eine sehr kleine Anzahl von isolierten Verbindungsdrähten mit einer verhältnismäßig einheitlichen Umhüllungsdicke von 0,3 um, die aus den demgemäß hergestellten, beschichteten Verbindungsdrähten erhalten wurden, mit einem Anschlußrahmen zu verbinden, aber die Bindungseigenschaft davon mit dem Anschlußrahmen war sehr schlecht, wie in Tabelle 1 gezeigt, und daher waren sie nicht für eine praktische Verwendung geeignet.
    • Vergleichbeispiel 2
  • Ein Schutzfilm wurde auf Verbindungsdrähten unter Verwendung einer Chloroformlösung eines aromatischen Polyesterharzes mit einem Schmelzindex von 120 g/10 min erzeugt, so daß er eine Dicke von 0,3 um besaß. Die demgemäß hergestellten beschichteten Verbindungsdrähte wurden mit einem SEM überwacht und es wurde festgestellt, daß das Harz leicht von der Oberfläche der Drähte abblätterte und daß die Drähte nicht sicher isolierten, und demzufolge waren sie für die praktische Anwendung nicht geeignet, wengleich sich keine Probleme beim Verbinden ergaben.
  • Es ist anzunehmen, daß wenn ein Schmelzindex zu groß ist, d.h. vielleicht ein Molekulargewicht zu gering ist, ein Schutzfilm nur schlecht an einem Draht haften kann und der Gefahr unterliegt abzublättern. Tabelle 1 Beispiel Vergleichsbeispiel Schmelzindex fortlaufende Bindungseigenschaft äußeres Erscheinungsbild des Schutzfilms Fall-Schlag-Test
  • Wie aus der Tabelle 1 naheliegend, war, wenn der Schmelzindex zu groß war, die Erzeugung einer Schutzschicht mit einheitlicher Dicke schwierig, und selbst wenn sie erzeugt wurde, war der Verbindungsdraht schlecht mit dem Anschlußrahmen verbunden. Wenn der Schmelzindex zu klein war, wurde der Schutzflm schlecht auf dem Verbindungsdraht gebunden und war der Gefahr ausgesetzt abzublättern, und demzufolge waren beide Fälle nicht für die praktische Anwendung geeignet.
    • Beispiel 4 und Vergleichsbeispiele 3 - 4
  • Als Polymerharzmaterial wurde U Polymer 100 der Unitica Co., Ltd., als Polyarylat (ein aromatischer Polyester), und als Vergleichsharzmaterial Estyren G15 der Shin Nihon Seitetsu Kagaku Co., Ltd., als Polystyrol, und Parapet der Kyowa Gasu Kagakn Co., Ltd., als Polymethacrylat, in einem Lösemittel gelöst. Dann wurden sie ausgerichtet, um Verbindungsdrähte, auf die ein Schutzfilm mit einer Dicke von 0,5 um durch dieselbe Behandlung wie in den Beispielen 1 bis 3 aufgebracht wurde, bereitzustellen. Die Drähte wurden dem Test der Bindungseigenschaft und anderen Tests unterzogen. Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse der Tests. Tabelle 2 Beispiel Vergleichsbeispiel Harzmaterial Anzahl der Fortführugen Fall-Schlag-Test Polyarylat Polystyrol Polymethylmethacrylat
  • Wie aus Beispiel 4 und den Vergleichsbeispielen 3 bis 4 naheliegend, konnte das Beispiel, bei dem sich kein Bruch im Fall-Schlag-Test ausbildete, fortlaufend verbunden werden, wohingegen die Beispiele, bei denen sich ein Bruch im Fall-Schlag-Test bildete, abgetrennt wurden und daher nicht fortlaufend verbunden werden können.
    • Beispiele 5 - 7 und Vergleichsbeispiele 5 und 6
  • Um die Wirkung zu prüfen, die durch die Dicke des Isolierschutzfilms verursacht wird, wurde die fortlaufende Bindungs- und Isolationseigenschaft unter Verwendung von mit Isolierfilm beschichteten Drähten, die durch den Wechsel der Konzentration der Chloroformlösung, die Aufnahmegeschwindigkeit und ähnliches, unterschiedliche Dicke besaßen, wobei der Schutzfilm unter Verwendung von U Polymer 100 der Unitica Co., Ltd, als aromatischem Polyester, hergestellt wurde, getestet.
  • Der Isolierungstest wurde, basierend auf JIS C 3005-1986, Punkt 1, durchgeführt, und die Beispiele, die an Luft bei Zimmertemperatur, wenn eine Spannung von wenigstens 15 V angelegt wurde, isolierend waren, wurden mit markiert und die Beispiele, die anders als vorstehend waren, wurden mit X markiert. Tabelle 3 Beispiel Vergleichsbeispiel Dicke des Schutzfilms Bindungseigenschaft Isolationseigenschaft Fall-Schlag-Test
    • Beispiel 8
  • Figur 4 zeigt ein Beispiel einer Vorrichtung, bei der 11 einen Verbindungsdraht kennzeichnet, 12 eine Zuführspule zum Zuleiten des Verbindungsdrahts kennzeichnet, 13 ein Rückspannungsregelgerät zur Feststellung der am Verbindungsdraht angelegten Spannung und zur Überwachung der Zuleitungsgeschwindigkeit kennzeichnet, 14 ein Vorbehandlungsbad, das auch die Reinigung bewirkt, kennzeichnet, 15 eine Harzbeschichtungseinheit kennzeichnet, 16 eine Aufnahmespule kennzeichnet, 17 und 17' Trockenöfen kennzeichnen, und 18 eine Führungrolle zum Leiten des Verbindungsdrahts kennzeichnet.
  • Als ein Beispiel der vorliegenden Erfindung kann ein mit einem Harzflim beschichteter Isolationsverbindungsdraht mit befriedigenden Eigenschaften nach dem folgenden Verfahren hergestellt werden.
  • Nachdem er ausreichend gereinigt wurde, wird der Verbindungsdraht 11 auf der Zufürspule 12 angebracht, von dieser durch Drehen der Aufnahmespule 16 fortlaufend zugeleitet, außerdem durch Chloroform im Vorbehandlungsbad 14 gereinigt und durch den Trockenofen 17 geleitet, um Lösemittel zu entfernen.
  • Der vorstehende, vorbehandelte Verbindungsdraht 11 wird durch die Beschichtungseinheit 15, welche eine Beschichtungslösung enthält, die derart hergestellt wird, daß das Harz gelöst und durch einen Filter mit 0,2 um Maschenweite filtriert wird, geleitet, dann aufwärts in vertikaler Richtung herausgezogen wird und das Lösemittel davon entfernt wird, während der Verbindungsdraht 11 durch den Trockenofen 17' geleitet wird, wobei der mit dem Isolierharz beschichtete Verbindungsdraht erzeugt wird und auf der Aufnahmespule 16 aufgewickelt wird.
  • Wenn ein zweistufiger Trockenofen, der den Verbindungsdraht 11 zuerst graduell bei einer niedrigen Temperatur (30 bis 45ºC) trocknet und als nächstes denselben bei etwa der Siedetemperatur des Chloroforms (55 bis 65ºC) trocknet, als Trockenofen 17' verwendet wird, kann ein Isolierfilm mit einer bevorzugten Oberflächeneingenschaft erhalten werden.
  • Die Oberfläche des mit Harzfilm beschichteten Verbindungsdrahts wird einer elektrostatischen Ladungsschutzbehandlung durch eine Dusche mit ionisierter Luft unterzogen, und dann wieder durch ausgewählte Spulen auf eine ausgewählte Länge aufgewickelt. Das Rückspannungsregelgerät legt eine vorbestimmte Spannung (etwa 3 g) an den Verbindungsdraht an, um zu prüfen ob der Draht abgetrennt wird, während er mit dem Film beschichtet wird, und es schützt ihn davor durch eine übermäßige, darau anliegende Spannung ausgedehnt zu werden oder außerhalb der Führungsspule zu sein, weil die daran angelegte Spannung zu klein ist.
  • Ein Verbindungsdraht aus Gold mit einem Durchmesser von etwa 30 um wurde als Verbindungsdraht verwendet. Als Harz wurde U Polymer, Klasse U100 der Unitica Co,. Ltd., verwendet, das in Chloroform gelost wurde und durch einen Filter mit 0,2 um Maschenweite filtriert wurde.
  • Um eme Dicke von 0,5 um zu ergeben, wurde der Isolierharzfilm in einer solchen Weise angenchtet, daß die Konzentration der Harzlösung auf 5 Gew.-% eigestellt wurde und der Film mit einer Geschwindigkeit von 3,4 m/min aufgewickelt wurde.
  • Wenn der mit Isolierfilm beschichtete Draht mit einer Filmdicke von 0,5 um der demgemäß hergestellten Verbindungsdrahte zum Verdrahten einer Halbleiteranordnung verwendet wurde, gab dies keinen Anlaß zu Kurzschlussen und es wurde eine gute fortlaufende Bindungseigenschaft erlangt.
  • Nach der vorliegenden Erfindung ist ein mit einem Polymerharzflim beschichter Isolationsverbindungsdraht, der unter Verwendung eines besonderen Polymerharzmaterials erhalten wird und mit einer Isolierschicht von einheitlicher und besonderer Dicke beschichtet ist, hervorragend hinsichtlich der Isolierungeigenschaft, fortlaufender Bindungseigenschaft, Hitzebeständigkeit und ähnlichem und wird daher bevorzugt in Halbleiteranordnungen verwendet.
  • Ferner besitzen Halbleiteranordnungen unter Verwendung des Verbindungsdrahts der vorliegenden Erfindung den Vorteil, daß sie sehr zuverlässig sind und daß sie fortlaufend hergestellt werden können.
  • Nach dem Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung kann ein mit Harzfilm beschichteter Isolationsverbindungsdraht fortlaufend und effektiv hergestellt werden, die Verbindungsdrähte können zum Verdrahten von Halbleiteranordnungen verwendet werden und besitzen keine Möglichkeit elektrische Kurzschlüsse hervorzurufen, die verursacht werden, wenn benachbarte Verbindungsdrähte miteinander in Kontakt kommen oder ein Verbindungsdraht mit dem benachbarten Anschlußrahmen, Schellen oder anderen Leitern in Kontakt kommt.
  • Überdies kann, wenn eine Beschichtungsvorrichtung als Teil des Drahtziehverfahrens eingerichtet wird, das Drahtziehen und -beschichten auf einfache Weise fortlaufend durchgeführt werden.
  • Außerdem kann ein Beschichtungsbad auch mehrschichtig aufgebaut werden, indem die Beschichtungsvorrichtung in mehreren Stufen in der Längsrichtung des Verbindungsdrahts eingerichtet wird.

Claims (6)

1. Mit Isolierfilm beschichteter Verbindungsdraht, umfassend einen leitfähigen Metalldrahtkern und einen, aus emem aromatischen Polyester zusammengesetzten Isolierfilm, der um den leitfähigen Metalldrahtkern aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß der aromatische Polyester das Reaktionsprodukt einer aromatischen Dihydroxyverbindung und einer aromatischen Dicarbonsäure ist und einen Schmelzindex von 1,0 bis 100 g/10 min besitzt, und daß der Isolierfilm eine Dicke von 0,01 bis 10 um aufweist.
2. Mit Isolierfilm beschichteter Verbindungsdraht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aromatische Polyester die folgende Formel als Grundskelett besitzt:
3. Mit Isolierfilm beschichteter Verbindungsdraht nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierfilm eine Dicke von 0,01 bis 2 um besitzt.
4. Mit Isolierfilm beschichteter Verbindungsdraht nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierfilm eine Dicke von 0,02 bis 1 um besitzt.
5. Verfahren zur Herstellung eines mit Harzfilm beschichteten isolierten Verbindungsdrahts nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch fortlaufendes Zuführen eines Verbindungsdrahts (11), der von einer Zuführspule (12) gehalten wird, Durchleiten des Verbindungsdrahts (11) durch eine Beschichtungslösung, in welcher der aromatische Polyester, der durch die Reaktion einer aromatischen Dihydroxyverbindung und einer aromatischen Dicarbonsäure hergestellt wurde, gelöst ist, Herausziehen des Verbindungsdrahts (11) in vertikaler Richtung nach oben, um Lösemittel davon zu entfernen, Bilden des mit Polyester gleichmäßig beschichteten Verbindungsdrahts (11), und Aufwickeln des Verbindungsdrahts (11) auf einer Aufnahmespule (16).
6. Halbleitervorrichtung mit einem Halbleiterelement mit Anschlußflächen, die durch Bonden zu externen Ausgagsanschlüssen elektrisch verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Bonden unter Verwendung eines Verbindungsdrahts nach einem der Ansprüche 1 bis 4 durchgeführt wird.
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