JP2003133362A - 半導体装置及び半導体装置用ボンディングワイヤ - Google Patents

半導体装置及び半導体装置用ボンディングワイヤ

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、耐環境性に優れ、ボンディングワ
イヤの接合部信頼性も向上し、狭ピッチ接合にも適応で
きる半導体装置および半導体装置用ボンディングワイヤ
を提供する。 【解決手段】 半導体素子上の電極とボンディングワイ
ヤとの接合部を封止樹脂で覆う構造の半導体装置であっ
て、該封止樹脂は、Ｐ、Ｍｇ、Ａｌの少なくとも１種以
上を適量含有する樹脂であり、上記ボンディングワイヤ
は、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｚｎ、Ａｇから選ばれる少なく
とも１種以上の元素を含有する金合金ボンディングワイ
ヤであることを特徴とする耐熱性に優れた半導体装置及
び半導体装置用ボンディングワイヤである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子上の電
極と外部リードを接続するために利用される接合部信頼
性に優れた半導体装置及び半導体装置用ボンディングワ
イヤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在、半導体素子上の電極と外部端子と
の間を接続するボンディングワイヤとして、線径２０〜
５０μｍ程度で、材質は高純度４Ｎ系（純度＞９９．９
９質量％）の金であるボンディングワイヤが主として使
用されている。ボンディングワイヤの接続技術は、超音
波併用熱圧着方式が一般的であり、汎用ボンディング装
置や、ワイヤをその内部に通して接続に用いるキャピラ
リ冶具などが必要である。ワイヤ先端をアーク入熱で加
熱溶融し、表面張力によりボールを形成させた後に、１
５０〜３００℃の範囲内で加熱した半導体素子の電極上
にボール部を圧着接合せしめ、その後で、直接ワイヤを
外部リード側に超音波圧着によりウェッジ接合させる。
トランジスタやＩＣ等の半導体装置として使用するため
には、前記のボンディングワイヤによるボンディングの
後に、Ｓｉチップ、ボンディングワイヤ、およびＳｉチ
ップが取り付けられた部分のリードフレーム等を保護す
る目的で、エポキシ樹脂で封止する。これらの部材は、
単独の特性を高めることも必要であるが、周辺の部材と
の関係及び使用法等の総合的な性能、信頼性を改善する
ことがますます重要となっている。
【０００３】半導体素子の高集積化、薄型化の傾向によ
り、金ボンディングワイヤが満足すべき特性も多様化し
ており、例えば、高密度配線及び狭ピッチに対応するた
め、金ボンディングワイヤの長尺化、細線化あるいは高
ループ化、さらに、半導体素子の薄型化を可能にすべ
く、低ループ化等が要求されている。上記の長尺化、細
線化、ループ高さの調整に対応するため、数種の合金化
元素を添加した金細線の開発が進められている。
【０００４】ボンディングワイヤの接合相手となる材質
も変化しており、シリコン基板上の配線、電極材料で
は、従来のＡｌ合金に加えて、より高集積化に適したＣ
ｕ、Ｃｕ合金が使用され始めている。こうしたＡｌ合
金、Ｃｕ、Ｃｕ合金等の電極部材においても、狭ピッチ
化に対応する小ボール接合が求められており、接合強
度、ボール変形、高温接合信頼性等を確保することがよ
り重要となる。
【０００５】半導体に使用される封止樹脂は、難燃剤と
してＢｒ、Ｓｂ2Ｏ3等を常時含有している。最近の耐環
境性が重視されるニーズに伴い、Ｂｒ、Ｓｂは環境への
負荷が懸念されることから、Ｂｒ、Ｓｂ等の元素を低減
あるいは削除した封止樹脂が望まれている。しかし、Ｂ
ｒ元素を削除しただけでは、必要とされる難燃作用を維
持することは困難となる。Ｂｒの代わりの難燃剤とし
て、Ｐ化合物（赤リン等）、水酸化物（Ｍｇ水酸化物、
Ａｌ水酸化物、等）等を用いることが検討されている。
Ｂｒに代わる難燃剤については以前から知られていた
が、実用化には至っていない。また、Ｐ化合物、水酸化
物を含有する封止樹脂を用いた場合の総合的な信頼性に
ついては、これまでほとんど明らかにされていない。
【０００６】一方、最近、半導体素子が使用される環境
条件がますます厳しくなっており、例えば、自動車のエ
ンジンルーム内で使用される半導体素子では、高温ある
いは高湿等の環境で使用される場合もある。また、半導
体素子の高密度実装により、使用時に発生する熱が無視
できなくなっている。金ボンディングワイヤを用いた場
合、高温環境下では、ワイヤと電極との接合部におい
て、長期信頼性が低下することが問題視されている。Ａ
ｌ電極の場合に、従来こうした接合部の問題が多く指摘
されており、最近では、Ｃｕ電極の場合にも、金ボンデ
ィングワイヤの接合信頼性が心配され始めている。
【０００７】今後、環境への配慮が最重要となるなか
で、半導体実装部材においても環境調和を基本とする材
料選定が必要となる。前述したように、封止樹脂の脱Ｂ
ｒ化は重要な課題であり、その実用化を進めるために
も、ボンディングワイヤ及び半導体装置等の開発が関連
事業分野から所望されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来の金ボンディング
ワイヤを用いた場合、半導体素子上のアルミ電極との接
合部の長期信頼性の低下が問題視されていた。原因は、
接合界面に形成されたアルミと金の金属間化合物が、封
止樹脂中のＢｒ元素と腐食反応を起こすことにより、接
合部の電気抵抗の増加、接合強度の低下等の問題が発生
することであることが知られている。
【０００９】環境調和のためにＢｒを低減又は削除した
封止樹脂（以下、環境調和封止樹脂と称す）では、当
初、こうした腐食反応を抑えることができると考えられ
ていた。しかし、本発明者らが、代替難燃剤であるＰ化
合物又は水酸化物（Ｍｇ、Ａｌ）を含有する封止樹脂を
用い、汎用金ボンディングワイヤと電極部との接合部に
おける接合信頼性を評価したところ、接合強度の低下、
あるいは電気抵抗の増加などの特性劣化が確認された。
これまで、環境調和封止樹脂を用いた場合のワイヤ接合
部での劣化現象に関する報告例はほとんどなく、十分な
対策も施されていない。使用方法、ＩＣ構造等によって
は、現状のＢｒを含有する封止樹脂よりも、接合信頼性
が低下する挙動も確認しており、環境調和封止樹脂を用
いる場合でも、ボンディングワイヤの接合信頼性の向上
は重要である。
【００１０】環境調和封止樹脂において、従来と同等の
難燃効果を得るには、Ｐ化合物又は水酸化物等を一定濃
度含有することが必要であり、ワイヤ接合部の信頼性だ
けのために、これらの含有量を単純に低減することは難
しい。封止樹脂の含有物の変更等の有効な手段は見いだ
されておらず、封止樹脂の改善だけで、こうした接合信
頼性を向上するのは困難であることを確認した。
【００１１】信頼性を向上するために、Ａｕボンディン
グワイヤ中に合金化元素を添加することが有効であるこ
とが知られており、強度増加、ループ形状制御、接合特
性の向上等が行われている。しかしながら、こうしたボ
ンディングワイヤ成分の改善は、Ｂｒを含有する現行の
封止樹脂を用いた場合であり、これから実用化される環
境調和封止樹脂では、ボンディングワイヤでの対応につ
いては知られていないのが現状である。
【００１２】本発明者等の調査により、環境調和封止樹
脂を用いた場合の、ボンディングワイヤ接合部の劣化機
構は、前述したＢｒが関与した腐食反応とは異なること
を確認している。従来のボンディングワイヤの成分設計
では信頼性を向上することは難しく、環境調和封止樹脂
と組み合わせて用いられるボンディングワイヤでは、接
合信頼性を向上させる新たな材料設計が求められる。
【００１３】また、今後の半導体の実装技術に適応する
ためのワイヤでは、接合信頼性だけを満足するのではな
く、総合的な特性改善が求められる。最近の動向の中で
も、狭ピッチ接続に対応するワイヤボンディング技術が
重要である。これまで高強度細線化、接合性、直線性の
改善が中心に取組まれており、平均的な使用性能改善に
はある程度の効果が期待される。しかし、こうした従来
の特性改善の延長だけでは、狭ピッチ接続を量産したと
きに、隣接ワイヤ及び接合部との接触を回避することが
困難であった。特に、ボール接合部の寸法、変形形状の
バラツキが従来の管理範囲であっても、電極部からはみ
出したりする不良が急増する。今までも、ボール接合部
寸法の平均値を管理することは行われていたが、狭ピッ
チの量産には、ボール接合部の寸法、変形形状のバラツ
キを抑えて、安定化させることが課題となる。なかで
も、隣接電極間が５０μｍ以下の狭ピッチでは、このバ
ラツキの低減が重要である。
【００１４】この接合バラツキに関連する問題は、ボン
ディングワイヤ単体の特性に支配される場合もあるが、
それ以外にも、接合相手や周辺部材の材料の影響も大き
い。環境調和封止樹脂を用いる場合、樹脂封止時のワイ
ヤ変形、ワイヤのループ形状、ワイヤと樹脂の熱膨張差
等は、現行の封止樹脂とは異なる場合が多い。なかで
も、ボール接合性が不充分であれば、前述した長期の接
合信頼性を低下させる原因となる。これらの特性を改善
するボンディングワイヤを用いることで、環境調和封止
樹脂の実用化を促進することができる。
【００１５】以上、本発明では、環境調和封止樹脂で封
止された半導体装置において、半導体素子上の電極部と
ボンディングワイヤの接合部の高温信頼性を向上させ、
高密度配線及び狭ピッチ接続等への適用性も高めた、半
導体装置及び半導体装置用金ボンディングワイヤを提供
することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明者等は前述した観
点から、環境調和封止樹脂を用いた場合の特性、信頼性
を向上させる研究を行った結果、ボンディングワイヤの
合金化添加元素を適正化することで、ボンディングワイ
ヤと電極との接合部での特性劣化を抑制して、長期信頼
性を高め、さらに高強度化、細線化、特性バラツキの低
減等を図れることを見出した。
【００１７】すなわち、前述した目的を達成するための
本発明の要旨は次の通りである。 （１） 半導体素子上の電極とボンディングワイヤとの
接合部を封止樹脂で覆う構造の半導体装置であって、該
封止樹脂は、臭素濃度を０．１質量％以下であり、Ｐ、
Ｍｇ、Ａｌの少なくとも１種以上の元素の総計濃度を
０．０１質量％以上含有する樹脂であり、上記ボンディ
ングワイヤは、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｚｎ、Ａｇから選ば
れる少なくとも１種以上の元素を総計濃度が０．００５
〜１．５質量％の範囲で含有する金合金ボンディングワ
イヤであることを特徴とする耐熱性に優れた半導体装
置。 （２） 半導体素子上の電極とボンディングワイヤとの
接合部を封止樹脂で覆う構造の半導体装置であって、該
封止樹脂は、臭素濃度を０．１質量％以下であり、Ｐ、
Ｍｇ、Ａｌの少なくとも１種以上の元素の総計濃度（Ｒ
p）を０．０１質量％以上含有する樹脂であり、前記ボ
ンディングワイヤは、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｚｎ、Ａｇか
ら選ばれる少なくとも１種以上の元素の総計濃度
（Ｃ1）が０．００５〜１．５質量％の範囲であり、Ｃ
ａ、Ｃｅ、Ｅｕ、Ｄｙ、Ｙから選ばれる少なくとも１種
以上の元素の総計濃度（Ｃ2）が０．００１〜０．０６
質量％の範囲であり、Ｌａ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｍｇ、Ｎｉか
ら選ばれる少なくとも１種以上の元素の総計濃度
（Ｃ3）が０．００１〜０．０５質量％である金合金ボ
ンディングワイヤであり、さらに、封止樹脂と金ボンデ
ィングワイヤの成分濃度の比率について、（Ｃ1＋Ｃ2＋
Ｃ3）／Ｒpが０．０５〜１００の範囲であることを特徴
とする耐熱性に優れた半導体装置。 （３） 臭素濃度を０．１質量％以下で、Ｐ、Ｍｇ、Ａ
ｌの少なくとも１種以上の元素の総計濃度を０．０１質
量％以上含有する樹脂で覆われている半導体装置に使用
されるボンディングワイヤであって、前記ボンディング
ワイヤは、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｚｎ、Ａｇから選ばれる
少なくとも１種以上の元素の総計濃度が０．００５〜
１．５質量％の範囲であることを特徴とする接合信頼性
に優れた半導体装置用金合金ボンディングワイヤ。 （４） 臭素濃度を０．１質量％以下で、Ｐ、Ｍｇ、Ａ
ｌの少なくとも１種以上の元素の総計濃度を０．０１質
量％以上含有する樹脂で覆われている半導体装置に使用
されるボンディングワイヤであって、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐ
ｔ、Ｚｎ、Ａｇから選ばれる少なくとも１種以上の元素
の総計濃度を０．００５〜１．５質量％、Ｃａ、Ｃｅ、
Ｅｕ、Ｄｙ、Ｙから選ばれる少なくとも１種以上の元素
の総計濃度が０．００１〜０．０６質量％の範囲であ
り、Ｌａ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｍｇ、Ｎｉから選ばれる少なく
とも１種以上の元素の総計濃度が０．００１〜０．０５
質量％であることを特徴とする接合信頼性に優れた半導
体装置用金合金ボンディングワイヤ。 （５） Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｚｎ、Ａｇから選ばれる少
なくとも１種以上の元素の総計濃度（Ｃ1）が０．００
５〜０．６質量％の範囲であり、Ｃａ、Ｃｅ、Ｅｕ、Ｄ
ｙ、Ｙから選ばれる少なくとも１種以上の元素の総計濃
度（Ｃ2）が０．００１〜０．０６質量％の範囲であ
り、Ｌａ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｍｇ、Ｎｉから選ばれる少なく
とも１種以上の元素の総計濃度（Ｃ3）が０．００１〜
０．０５質量％であり、且つ前記元素群の濃度比率につ
いて、（Ｃ1／（Ｃ2＋Ｃ3））が０．５〜４０又は１０
０〜４００の範囲であることを特徴とする耐食性に優れ
た半導体装置用金合金ボンディングワイヤ。
【００１８】
【発明の実施の形態】難燃剤として従来のＢｒ元素を低
減して、代わりにＰ化合物や水酸化物を含有する環境調
和封止樹脂を用いた半導体装置において、従来のボンデ
ィングワイヤと電極部の接合信頼性が低下すること、さ
らにその接合信頼性を向上する手段として、Ａｕ中に適
量の合金成分を含有するボンディングワイヤを使用する
ことが非常に有効であることを初めて見出した。以下
に、本発明に係わる半導体装置及び半導体装置用ボンデ
ィングワイヤについて、さらに説明する。
【００１９】現行の封止樹脂では、難燃剤としてＢｒ元
素は必須であり、通常は総計で０．２〜４質量％程度含
有されている。しかし、環境対応のためにＢｒを削減す
ることが望まれている。Ｂｒを意図的に含有させていな
くても、樹脂の製造工程で不可避的にＢｒを混入する場
合もある。その場合でも、Ｂｒ濃度が０．１質量％以下
に抑えられておれば、必要な難燃効果は得られず、ボン
ディングワイヤの接合部の悪影響等も認められないこと
が確認された。
【００２０】Ｂｒに代わる難燃剤では、Ｐ化合物及びＭ
ｇ水酸化物、Ａｌ水酸化物が有力である。ここで、封止
樹脂が含有するＰ、Ｍｇ、Ａｌの少なくとも１種以上の
元素の総計濃度を０．０１質量％以上の範囲とした理由
は、この濃度範囲であれば、現行樹脂とほぼ同等の難燃
効果を確保できるためである。より好ましくは、Ｐ、Ｍ
ｇ、Ａｌの少なくとも１種以上の元素の総計濃度を０．
２質量％以上であれば、より高い難燃性が得られる。一
方、この総計濃度の上限は、１０質量％以下であること
が好ましい。これは、１０質量％超含有すると、樹脂の
成型性が急激に悪化するため、金型への焼き付き、充填
不良等の問題が発生するためである。
【００２１】現行のＢｒを適量含有する封止樹脂では、
高温保管時にボンディングワイヤとアルミ電極との接合
部で、電気抵抗が増加したり、接合強度が低下する等、
不良発生することが知られていた。この要因について、
加熱により接合部に成長した金とアルミの金属間化合物
と、封止樹脂から発生したＢｒ系ガスとが化学反応を起
こすことが明らかにされている。一方、環境調和封止樹
脂を用いた場合に、加熱されたときにボンディングワイ
ヤ接合部で起る特性劣化は、電気抵抗の増加、接合強度
の低下等であり、一見は現行樹脂と類似している。しか
しながら、その機構は、前述したＢｒによる腐食反応と
は大きく異なることが確認された。詳細な機構は明らか
にされていないものの、例えば、接合界面でのＡｕ、Ａ
ｌ原子の拡散挙動の変化、金属間化合物相の成長抑制、
ボイド生成、３元化合物の生成（Ａｕ−Ａｌ−Ｐ、Ａｕ
−Ａｌ−Ｍｇ他）等を示唆する現象が、本発明者等の調
査で観察された。Ｐ化合物及び水酸化物が何らかの影響
を及ぼしているものの、それらが接合界面の金属間化合
物と単純に化学反応することではないと考えられる。
【００２２】こうした、Ｂｒ濃度を０．１質量％以下、
Ｐ、Ｍｇ、Ａｌの少なくとも１種以上の元素の総計濃度
を０．０１質量％以上の範囲とする環境調和封止樹脂で
覆われた、ボンディングワイヤと電極との接合部におけ
る高温信頼性を向上するには、ボンディングワイヤ中
に、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｚｎ、Ａｇ（これらを第一元素
群と呼ぶ）から選ばれる少なくとも１種以上の元素の総
計濃度（Ｃw）が０．００５〜１．５質量％の範囲であ
り、残部が金及び不可避不純物からなる金合金ボンディ
ングワイヤであることが有効であることを見出した。第
一元素群の総計濃度（Ｃw）が０．００５〜１．５質量
％の範囲であれば、接合界面での拡散挙動、Ｐ、Ｍｇ、
Ａｌ等を含む反応関与ガスの界面への侵入等を抑えるこ
とで、接合信頼性を改善する高い効果が得られる。Ｃw
が０．００５質量％未満であれば、接合信頼性を向上さ
せる効果が小さく、また、Ｃwが１．５質量％を超える
と、ボンディング直後の接合強度を得るのが難しくなる
ためである。
【００２３】これらの部材で構成される、半導体素子上
の電極とボンディングワイヤとの接合部を封止樹脂で覆
う構造の半導体装置であって、封止樹脂は、臭素濃度を
０．１質量％以下、Ｐ、Ｍｇ、Ａｌの少なくとも１種以
上の元素の総計濃度を０．０１質量％以上含有する樹脂
であり、上記ボンディングワイヤは、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐ
ｔ、Ｚｎ、Ａｇから選ばれる少なくとも１種以上の元素
の総計濃度（Ｃw）が０．００５〜１．５質量％の範囲
で含有する金合金ボンディングワイヤとすることで、耐
熱性に優れ、環境調和性にも優れた半導体装置を提供す
ることができる。すなわち、封止樹脂、ボンディングワ
イヤの部材の構成は、前述したそれぞれの理由に基づく
ものであり、それらを組み合わせることではじめて、産
業界として要求されている環境調和性を満足し、しかも
高温、高湿など過酷な状況で使用される半導体装置に求
められる信頼性も満足することができる。
【００２４】ここで、電極部材が現行の純アルミ、アル
ミ合金（Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ、Ａｌ−Ｃｕ）
の場合に、接合部の信頼性を向上する最も高い効果が得
られるが、さらに高速系の半導体で使用されるＣｕ、Ｃ
ｕ合金の場合、またＣｕの酸化抑制のために、保護膜と
してＡｕ、Ａｕ／Ｎｉ多層、Ｐｄ、Ｐｄ／Ｎｉ多層、Ａ
ｌ合金膜等を表面に形成したＣｕ、Ｃｕ合金からなる電
極膜の場合でも、ほぼ同様の高い信頼性を得る半導体装
置とすることができる。
【００２５】上記元素を含有する金合金ボンディングワ
イヤでは良好なボンディング性を有するが、さらに狭ピ
ッチ接続などのニーズに対応するための総合特性の改善
も必要である。環境調和封止樹脂が現行樹脂と異なる点
は、難燃剤の主要元素がＢｒからＰ、Ｍｇ、Ａｌ等に変
化していることだけではない。これらＰ、Ｍｇ、Ａｌの
含有状態等は単一でなく、これらの元素を含有する難燃
剤の多くの種類を使用することができ、また、樹脂の要
求特性をより高めるために、樹脂成分の一部変更等も施
されることが一般的である。また、環境調和封止樹脂で
は、樹脂封止時のワイヤ変形、ワイヤのループ形状、ワ
イヤと樹脂の熱膨張差等、現行の封止樹脂とは異なる場
合が多い。種々の環境調和封止樹脂に対応でき、接合信
頼性を中心とした総合的特性を高めることが重要であ
る。
【００２６】そのためには、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｚｎ、
Ａｇ（第一元素群）から選ばれる少なくとも１種以上の
元素の総計濃度（Ｃ1）が０．００５〜１．５質量％の
範囲であり、Ｃａ、Ｃｅ、Ｅｕ、Ｄｙ、Ｙ（第二元素
群）から選ばれる少なくとも１種以上の元素の総計濃度
（Ｃ2）が０．００１〜０．０６質量％の範囲であり、
Ｌａ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｍｇ、Ｎｉ（第三元素群）から選ば
れる少なくとも１種以上の元素の総計濃度（Ｃ3）が
０．００１〜０．０５質量％であり、残部が金及び不可
避不純物からなる金合金ボンディングワイヤが有効であ
ることを見出した。
【００２７】これらの部材を有効に活用することで、下
記の半導体装置、ボンディングワイヤを得ることができ
る。
【００２８】半導体素子上の電極とボンディングワイヤ
との接合部を封止樹脂で覆う構造とする半導体装置にお
いて、該封止樹脂は、臭素濃度を０．１質量％以下、
Ｐ、Ｍｇ、Ａｌの少なくとも１種以上の元素の総計濃度
（Ｒp）を０．０１質量％以上含有する樹脂であり、該
ボンディングワイヤは、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｚｎ、Ａｇ
から選ばれる少なくとも１種以上の元素の総計濃度（Ｃ
1）が０．００５〜１．５質量％の範囲であり、Ｃａ、
Ｃｅ、Ｅｕ、Ｄｙ、Ｙから選ばれる少なくとも１種以上
の元素の総計濃度（Ｃ2）が０．００１〜０．０６質量
％の範囲であり、Ｌａ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｍｇ、Ｎｉから選
ばれる少なくとも１種以上の元素の総計濃度（Ｃ3）が
０．００１〜０．０５質量％であり、残部が金及び不可
避不純物からなる金合金ボンディングワイヤであり、さ
らに、封止樹脂と金ボンディングワイヤの成分濃度の比
率について、（Ｃ1＋Ｃ2＋Ｃ3）／Ｒpが０．０５〜１０
０の範囲とすることが望ましい。こうした構成とするこ
とで、多ピン狭ピッチ接合等の高密度実装における高い
量産性を有し、さらに使用時における接合部信頼性を向
上させ、さらに環境調和性にも優れた半導体装置を提供
することができる。
【００２９】すなわち、臭素濃度を０．１質量％以下、
Ｐ、Ｍｇ、Ａｌの少なくとも１種以上の元素の総計濃度
（Ｒp）を０．０１質量％以上含有する樹脂で覆われて
いる半導体装置に使用されるボンディングワイヤとして
は、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｚｎ、Ａｇから選ばれる少なく
とも１種以上の元素の総計濃度（Ｃ1）を０．００５〜
１．５質量％、Ｃａ、Ｃｅ、Ｅｕ、Ｄｙ、Ｙから選ばれ
る少なくとも１種以上の元素の総計濃度（Ｃ2）が０．
００１〜０．０６質量％の範囲であり、Ｌａ、Ｇｄ、Ｔ
ｂ、Ｍｇ、Ｎｉから選ばれる少なくとも１種以上の元素
の総計濃度（Ｃ 3）が０．００１〜０．０５質量％であ
り、残部が金及び不可避不純物からなることを特徴とす
ることで、狭ピッチ接合性と接合信頼性、環境調和性に
優れた半導体装置用ボンディングワイヤとすることがで
きる。
【００３０】これらのボンディングワイヤ中に含有され
る合金化元素群の種類、濃度、また、封止樹脂とボンデ
ィングワイヤとの成分の関係等について、以下に説明す
る。
【００３１】ボール接合部信頼性に影響を及ぼすものと
して、前述したＰ、Ｍｇ、Ａｌを含有するガス系の他
に、環境調和封止樹脂が加熱されたとき、Ｐ、Ｍｇ、Ａ
ｌを含まないガス、イオンも微量含まれている。通常の
半導体の使用条件では、Ｐ、Ｍｇ、Ａｌを含有するガス
系の影響が大きいが、より高温で使用される場合には、
こうしたＰ、Ｍｇ、Ａｌを含まない微量ガスも、接合部
信頼性を低下させる原因の一つとなる。特に、封止樹脂
のガラス転移温度（Ｔｇ）を目安として、通常の半導体
は０．６Ｔｇ 以下の温度で使用されるのに対し、例え
ば、０．８Ｔｇ以上の高温で使用される場合には、微量
ガスの影響が大きくなる。こうしたＰ、Ｍｇ、Ａｌを含
まない微量ガスによる接合部への影響を抑えるには、ボ
ンディングワイヤ中に、第一、第二、第三元素群を組み
合わせて含有させることが有効である。第一元素群だけ
では、これら微量ガスの影響を防ぐことは困難であり、
これら３種類の元素群を含有させることで、これら添加
元素が接合界面で総合的に作用することで、高い効果が
得られる。
【００３２】また、従来の比較的広い電極ピッチ間隔
（＞８０μｍ）では、ウェッジ接合部が問題となること
はあまりなかったが、狭ピッチ（＜５０μｍ）となる
と、ワイヤ径も細く、さらにウェッジ接合部の形状も微
細となり、この部位で接合信頼性が低下することが懸念
されており、さらに環境調和封止樹脂を用いると、こう
したウェッジ接合部での問題発生が増える傾向にある。
ウェッジ接合部信頼性に関して、ワイヤと樹脂の熱膨張
差による歪みがウェッジ接合部に集中して、この部位で
クラック、破断等の不良が発生するためと考えられる。
これに対し、第一、第二、第三元素群を同時に含有する
ことで、ワイヤと封止樹脂との密着性を高める相乗効果
を高めることができ、ウェッジ接合部信頼性を大幅に高
めることができる。
【００３３】Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｚｎ、Ａｇの元素の総
計濃度が０．００５〜１．５質量％の範囲である理由
は、前述したように、環境調和封止樹脂における接合信
頼性を高める効果が得られるためである。さらに、Ｃ
ａ、Ｃｅ、Ｅｕ、Ｄｙ、Ｙから選ばれる少なくとも１種
以上の元素の総計濃度（Ｃ2）が０．００１〜０．０６
質量％の範囲であり、Ｌａ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｍｇ、Ｎｉか
ら選ばれる少なくとも１種以上の元素の総計濃度
（Ｃ3）が０．００１〜０．０５質量％を添加すること
で、ボール接合部の信頼性をより一層高める効果、さら
に、ウェッジ接合部の疲労破断等を低減する効果が得ら
れる。
【００３４】ここで、第一、第二、第三元素群の含有濃
度Ｃ1、Ｃ2、Ｃ3がそれぞれ、０．００５、０．００
１、０．００１質量％以上の範囲であれば、上述した高
温接合信頼性、ウェッジ接合信頼性等の相乗効果を十分
得ることができる。第一、第二、第三元素群の含有濃度
Ｃ1、Ｃ2、Ｃ3の上限値の理由ついて、Ｃ1が１．５質量
％を超えるとボンディング直後の接合強度を得るのが難
しくなり、Ｃ2が０．０６質量％を超えると、ボール形
状が真球からずれ易く、結果として、接合されたボール
形状の偏平等の異方性が問題となるためであり、Ｃ3が
０．０５質量％を超えると、リードフレーム及び基板の
いずれに対するウェッジ接合性も低下しており、その傾
向はワイヤ径が１８μｍ未満になるとより顕著となるた
め、狭ピッチ接続に不利である、等の理由によるもので
ある。
【００３５】さらに狭ピッチ接続された接合部における
高温使用時の信頼性を高めるには、環境調和封止樹脂及
び金合金ボンディングワイヤとの成分の相関を適正化す
ることが有効であることを見出した。すなわち、封止樹
脂中のＰ、Ｍｇ、Ａｌの少なくとも１種以上の元素の総
計濃度（Ｒp）と金合金ボンディングワイヤの第一、第
二、第三元素群の含有濃度Ｃ1、Ｃ2、Ｃ3とには相関が
あり、（Ｃ1＋Ｃ2＋Ｃ3）／Ｒpが０．０５〜１００の範
囲であれば、ボール接合部およびウェッジ接合部の両者
でのより高い接合信頼性を得ることができる。上記比率
が０．０５未満であれば、前述したボール接合部の信頼
性を向上する十分な効果が得られないことが問題であ
り、また上記比率が１００を超えてワイヤ中に該元素を
含有させると、封止樹脂とワイヤとの密着性が低下し
て、剥離等が生じる場合があり、結果として、その隙間
が外界からの水分、ガスの進入経路となり、電極部の腐
食等が進行して、電気抵抗の上昇を誘発する恐れが高い
ためである。また、より好ましくは、（Ｃ1＋Ｃ2＋
Ｃ3）／Ｒpが０．２〜４０の範囲であれば、ボール接合
部信頼性の向上効果をより高めることができる。
【００３６】また、上述した元素群の配合により、狭ピ
ッチ接合の生産性を大幅に向上することができることを
見出しており、下記に説明する。これまで高強度細線
化、接合強度、ワイヤ直線性の改善が中心に取組まれて
おり、これら使用性能の平均的な改善はある程度の効果
が期待されている。しかし、こうした従来の使用改善の
延長だけでは、狭ピッチ接続を量産したときに、隣接ワ
イヤおよび接合部との接触を回避することが困難となっ
てきた。特に、ボール接合部の寸法、変形形状のバラツ
キが従来の管理範囲であれば、ボール接合部が電極部か
らはみ出したり、強度が低下する等の不良が急増する。
今まで、ボール接合部寸法を小さくするために、その寸
法の平均値で管理されることが殆どであった。しかし、
狭ピッチの量産段階で発生するトラブルは、ボール接合
部の寸法、変形形状のバラツキに関係する場合が大半を
占める。こうした接合バラツキは、隣接電極間が７０μ
ｍ以上の従来ピッチではほとんど問題となることはな
く、今後の５０μｍ以下の狭ピッチではじめて問題とな
り、この接合バラツキの低減は最重要課題である。
【００３７】この接合バラツキの低減には、第一、第
二、第三元素群の含有濃度がそれぞれ前述した濃度範囲
であり、それら元素群の濃度比率について、（Ｃ1＋Ｃ2
＋Ｃ3）／Ｒpが０．５〜４０又は１００〜４００の範囲
であることが、非常に有効であることを見出した。すな
わちＣｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｚｎ、Ａｇ（第一元素群）の少
なくとも１種以上の元素の総計濃度（Ｃ1）が０．００
５〜０．６質量％の範囲であり、Ｃａ、Ｃｅ、Ｅｕ、Ｄ
ｙ、Ｙ（第二元素群）から選ばれる少なくとも１種以上
の元素の総計濃度（Ｃ2）が０．００１〜０．０６質量
％の範囲であり、Ｌａ、Ｇｄ、Ｎｉ（第三元素群）から
選ばれる少なくとも１種以上の元素の総計濃度（Ｃ3）
が０．００１〜０．０５質量％であり、しかも前記元素
群の濃度比率について、（Ｃ1／（Ｃ2＋Ｃ3））が０．
５〜４０又は１００〜４００の範囲である金合金ボンデ
ィングワイヤであれば、５０μｍ以下の狭ピッチ接合に
おいて、ボール接合部の寸法バラツキを１５％以下まで
低減させ、またボール部の異方変形（長辺／短辺−１）
を２０％以下まで抑制することで、真円性を確保するこ
とができ、さらに接合強度のばらつきも３０％以下に抑
制することで、狭ピッチの量産性を大幅に向上できる。
ここで、変形異方性を表すために、電極に対して垂直方
向からボール接合部を観察し、ワイヤ中心部を通り外周
部と接する点を結ぶ直線で、その長さが最大および最小
のものをそれぞれ長辺、短辺と定義し、その比率である
（長辺／短辺−１）を用いた。
【００３８】こうした作用について、第二元素群と第三
元素群を組み合わせることで、ボール部が凝固して形成
される結晶粒の微細化、ボール部の硬化等の効果が得ら
れ、さらに、第一元素群を加えると、結晶粒を若干大き
くする作用はあるものの、その結晶粒径のバラツキを低
減させる作用があることが確認された。さらに、本発明
者等は、狭ピッチの接合における量産安定性を高めるに
は、各元素群の単独の濃度だけでは困難であり、元素群
の濃度比率が重要であること、さらに、凝固部における
結晶粒を安定化させるには濃度比率Ｃ1／（Ｃ2＋Ｃ3）
（以下、結晶粒安定化比率と呼ぶ）で整理することが有
効であることを見出した。結果として、結晶粒安定化比
率が０．５〜４０の範囲であれば、ボール部の結晶粒の
粒径バラツキを低減することができ、一方、その比率が
１００〜４００の範囲であれば、比率が０．５〜４０の
範囲の場合よりも、ボール部の結晶粒が平均して２０％
以上微細となり、しかも、そのバラツキも低く抑える効
果が得られる。すなわち、結晶粒安定化比率が２つの範
囲内であれば、結晶粒径のバラツキも低く抑え、また粒
内の硬度等も安定化させることで、上述した、接合され
たボール部の寸法バラツキの低減、ボール部の異方変形
の抑制、さらに接合強度のバラツキ低減等の効果が得ら
れる。
【００３９】また、５０μｍ以下の狭ピッチでしかも１
７０℃以下の低温接合の場合に、従来はほとんど問題と
ならなかったウェッジ接合性の低下が懸念される。結晶
粒安定化比率が０．５〜４０又は１００〜４００の範囲
である金合金ボンディングワイヤであれば、良好なウェ
ッジ接合性が確認されている。これは、ワイヤの組織の
微細化等が関係していると考えられる。
【００４０】上記ボンディングワイヤは、現行の封止樹
脂を用いた半導体装置にでも有効である。さらに、より
厳しい接合部の管理が要求される、環境調和封止樹脂で
覆われた半導体装置に使用することで、より高い効果が
得られる。
【００４１】
【実施例】以下、実施例について説明する。
【００４２】金純度が約９９．９５質量％以上の電解金
を用いて、前述の各添加元素群を含有する母合金を個別
に高周波真空溶解炉で溶解鋳造して母合金を溶製した。
こうして得られた各添加元素の母合金の所定量と金純度
が約９９．９９５質量％以上の電解金とにより、表１、
３に示す化学成分の金合金を高周波真空溶解炉で溶解鋳
造し、その鋳塊を圧延した後に常温で伸線加工を行い、
必要に応じて金ボンディングワイヤの中間焼鈍工程を加
え、さらに伸線加工を行い、最終線径が２０μｍの金ボ
ンディングワイヤとした後に、大気中で連続焼鈍して伸
び値が約４％になるように調整した。
【００４３】ボンディングワイヤの接続には、汎用の自
動ワイヤボンダー装置を使用して、ボール／ウェッジ接
合を行った。ボール接合では、ワイヤ先端にアーク放電
によりボール部を形成し、そのボール部を電極膜に超音
波併用の熱圧着により接合した。また、リードフレーム
又はＢＧＡ基板上のリード部に、ワイヤ他端部をウェッ
ジ接合した。今後のニーズである狭ピッチ接続への適用
性を調べるため、電極間隔が５０μｍの狭ピッチ接続を
行った。
【００４４】接合相手は、シリコン基板上の電極膜の材
料である、厚さ約０．８μｍのＡｌ合金膜（Ａｌ−１％
Ｓｉ、Ａｌ−０．５％Ｃｕ、Ａｌ−１％Ｓｉ−０．５％
Ｃｕ）、あるいはＣｕ配線（Ａｕ０．０１μｍ／Ｎｉ
０．４μｍ／Ｃｕ０．４μｍ）を使用した。一方の、ウ
ェッジ接合の相手には、表面にＡｇメッキ（厚さ：１〜
４μｍ）が施されたリードフレーム、または表面にＡｕ
メッキ／Ｎｉメッキ／Ｃｕ配線が形成されているガラエ
ポ樹脂基板を使用した。
【００４５】ボール接合部の形状を評価するため、ボー
ル部をシリコン基板上の電極膜にステージ温度１７０℃
で接合を行った。１００本のボール接合部で、超音波印
加と平行方向の圧着径を、光学顕微鏡により測定し、平
均値と標準偏差を求めた。
【００４６】ボール変形の異方性評価では、１００本の
ボール接合部について、電極に対して垂直方向からボー
ル接合部を観察し、ワイヤ中心部を通り外周部と接する
点を結ぶ直線で、その長さが最大および最小のものをそ
れぞれ長辺長さ（ＤL）、短辺長さ（ＤS）を測定した。
異方性パラメータとして、比率（ＤL／ＤS−１）を計算
し、その平均値を求めた。この異方性パラメータの値が
０に近いほど真円性が良好であり、その値が大きくなる
ほど扁平性、異方性等が顕著であると判断できる。
【００４７】ボール部の初期のシェア強度測定では、高
速自動ボンディングワイヤ後にリードフレームと測定す
る半導体素子を冶具で固定した後に、アルミ電極の３μ
ｍ上方で冶具を平行移動させて剪断破断を読み取るシェ
アテスト法を行い、２００本の破断荷重の平均値と標準
偏差を測定した。
【００４８】接合部の長期信頼性を評価するため、ボン
ディングワイヤ先端のボール部を電極に接合し、ボンデ
ィングワイヤを接合した後に、全体を表２、４に示す難
燃剤含有率のエポキシ樹脂で封止して半導体装置を作製
した。半導体装置を１５０℃で１０００時間、あるいは
１７５℃で１０００時間加熱処理した。その後、市販の
開封装置を用いて、封止樹脂の一部を除去し、５０本の
接合部におけるシェア強度を測定した。
【００４９】また、リード側にワイヤを接合するウェッ
ジ接合性を評価するため、ＢＧＡ基板のＡｕ／Ｎｉ／Ｃ
ｕ膜の上に、ステージ温度１８０℃で５０００本のワイ
ヤボンディングを行った。連続ボンディング中に剥離等
の不良が１本でも発生した場合には、ウェッジ接合性が
不十分であるため、△印で表した。また連続ボンディン
グ性は良好であるものの、上記サンプルのうち５００本
のウェッジ接合部をランダムに観察し、接合部近傍でワ
イヤ剥離の兆候が２本以上見られるか、又は、ウェッジ
接合されたワイヤの変形形状の非対称性が顕著であるも
のが２本以上あるかの、いずれか一方でも認められる場
合に、○印で表した。連続ボンディング性は良好であ
り、上記のワイヤ剥離又は非対称形状が１本以下に抑え
られている場合には、低温ウェッジ接合性にも優れてい
るとして、◎印で表示した。
【００５０】樹脂の難燃性を評価する一般的な試験であ
る規格ＵＬ−９４に準拠した方法を用い、標準的な９４
Ｖ−１クラスの良好な難燃性が確認された場合には○
印、さらに優れた難燃性を有し９４Ｖ−０クラスを合格
する場合には◎印、難燃性が不充分である場合には△印
で示した。
【００５１】
【表１】
【００５２】
【表２】
【００５３】
【表３】
【００５４】
【表４】
【００５５】表２には、本発明に係わる表１に示す半導
体装置およびボンディングワイヤについての評価結果を
示し、表４には、比較として、本発明から外れる表３に
示す場合を示した。
【００５６】表１、２において、第１請求項に係わる半
導体装置は実施例１〜３４であり、第２請求項に係わる
半導体装置は実施例１２〜２８であり、第３請求項に係
わるボンディングワイヤは実施例１〜３４であり、第４
請求項に係わるボンディングワイヤは実施例１２〜２８
であり、第５請求項に係わるボンディングワイヤは実施
例１２〜２３である。実施例２９〜３４は第２請求項に
おけるボンディングワイヤの成分構成を満足しない場合
である。詳しくは、実施例２９、３０では、第二元素群
の濃度が、第２請求項及び第４請求項に関する範囲外で
あり、実施例３１、３２では、第三元素群の濃度が、第
２請求項及び第４請求項に関する範囲外である。また、
実施例３３、３４では、各元素群の濃度は第２請求項の
範囲であるものの、上述した、封止樹脂と金ボンディン
グワイヤの成分濃度の比率（Ｃ1＋Ｃ2＋Ｃ3）／Ｒpが第
２請求項の範囲に当てはまらない場合である。
【００５７】表３、４において、比較例１〜９は、本発
明の樹脂又はボンディングワイヤの成分構成を満足しな
い場合である。
【００５８】樹脂中の含有量は、赤外吸光法又はＩＣＰ
分析等で調べた結果であり、実施例２〜３４及び比較例
２〜９の封止樹脂のＢｒ含有量は、分析下限値である
０．０２質量％未満であり、Ｂｒの存在は確認されなか
った。
【００５９】実施例１〜３４の封止樹脂は、本発明に係
わる、Ｂｒ濃度を０．１質量％以下に抑え、Ｐ、Ｍｇ、
Ａｌの少なくとも１種以上の元素の総計濃度を０．０１
質量％以上含有する樹脂であることで、環境調和性に優
れている。また、比較例１のような現行封止樹脂のＢｒ
濃度と比較してかなり低いものの、難燃性を調べる一般
的な試験ＵＬ−９４において良好な結果が得られてい
た。それに比して、比較例２、３の封止樹脂では、Ｐ、
Ｍｇ、Ａｌの少なくとも１種以上の元素の総計濃度が
０．０１質量％未満であり、十分な難燃性が得られなか
った。
【００６０】通常の半導体装置に求められるボール接合
部信頼性について、１５０℃で１０００時間の加熱試験
が用いられる。実施例１〜１１では、第一元素群を適量
含有することで、１５０℃で１０００時間加熱後も、初
期のシェア強度に対する強度低下は１ｇ以下に抑えられ
ており、十分な接合信頼性が確認された。一方、第一元
素群の添加量が０．００５質量％未満である比較例４、
５では、加熱後に強度１０ｇ以上低下しており、また、
該添加量が１．５質量％超である比較例６、７では、初
期のシェア強度が３割以上低下しており、十分な接合性
を得るのが困難であった。同様に比較例８、９では、第
二、第三元素群を適量含有するものの、第一元素群の濃
度Ｃ1が本発明の範囲外であり、改善効果が十分ではな
かった。
【００６１】高温で使用される半導体装置の信頼性評価
試験として、１７５℃で１０００時間の加熱試験が用い
られる。この試験を満足すれば、通常よりも高い耐熱性
を有していることになる。第一、第二、第三元素群を本
発明の範囲内で含有するワイヤを使用した実施例１２〜
２８では、１７５℃で１０００時間加熱しても、ボール
部のシェア強度を測定すると、初期に対する強度低下は
１ｇ以下に抑えられており、他の実施例や比較例に比
べ、非常に高い接合信頼性が確認された。
【００６２】さらに、実施例１２〜２３では、他の実施
例と比較しても、ウェッジ接合性がより優れていること
が確認された。
【００６３】また、封止樹脂中のＰ、Ｍｇ、Ａｌの少な
くとも１種以上の元素の総計濃度（Ｒp）と金合金ボン
ディングワイヤの第一、第二、第三元素群の含有濃度Ｃ
1、Ｃ 2、Ｃ3との関係を示す（Ｃ1＋Ｃ2＋Ｃ3）／Ｒpの
値について、実施例１〜３２の全てにおいて、０．０５
〜１００の範囲であり、狭ピッチ接合でも、ボール接合
部及びウェッジ接合部での十分な接合信頼性を得られ
た。
【００６４】第５請求項に係わるボンディングワイヤで
ある実施例１２〜２３では、前記元素群の濃度比率（Ｃ
1／（Ｃ2＋Ｃ3））が、０．５〜４０又は１００〜４０
０の範囲であることで、ボール接合部の寸法バラツキを
低減させ、ボール部の異方変形を抑制して真円性を確保
し、さらに接合強度のバラツキも抑制することで、狭ピ
ッチの量産性を大幅に向上できることを確認した。
【００６５】
【発明の効果】以上、環境調和封止樹脂で封止された半
導体装置において、半導体素子上の電極部とボンディン
グワイヤの接合部の高温信頼性を向上させ、高密度配線
及び狭ピッチ接続等への適用性も高めた、半導体装置及
び半導体装置用金ボンディングワイヤを提供できる。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体素子上の電極とボンディングワイ
    ヤとの接合部を封止樹脂で覆う構造の半導体装置であっ
    て、該封止樹脂は、臭素濃度を０．１質量％以下であ
    り、Ｐ、Ｍｇ、Ａｌの少なくとも１種以上の元素の総計
    濃度を０．０１質量％以上含有する樹脂であり、上記ボ
    ンディングワイヤは、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｚｎ、Ａｇか
    ら選ばれる少なくとも１種以上の元素を総計濃度が０．
    ００５〜１．５質量％の範囲で含有する金合金ボンディ
    ングワイヤであることを特徴とする耐熱性に優れた半導
    体装置。
  2. 【請求項２】 半導体素子上の電極とボンディングワイ
    ヤとの接合部を封止樹脂で覆う構造の半導体装置であっ
    て、該封止樹脂は、臭素濃度を０．１質量％以下であ
    り、Ｐ、Ｍｇ、Ａｌの少なくとも１種以上の元素の総計
    濃度（Ｒp）を０．０１質量％以上含有する樹脂であ
    り、前記ボンディングワイヤは、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｚ
    ｎ、Ａｇから選ばれる少なくとも１種以上の元素の総計
    濃度（Ｃ1）が０．００５〜１．５質量％の範囲であ
    り、Ｃａ、Ｃｅ、Ｅｕ、Ｄｙ、Ｙから選ばれる少なくと
    も１種以上の元素の総計濃度（Ｃ2）が０．００１〜
    ０．０６質量％の範囲であり、Ｌａ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｍ
    ｇ、Ｎｉから選ばれる少なくとも１種以上の元素の総計
    濃度（Ｃ3）が０．００１〜０．０５質量％である金合
    金ボンディングワイヤであり、さらに、封止樹脂と金ボ
    ンディングワイヤの成分濃度の比率について、（Ｃ1＋
    Ｃ2＋Ｃ3）／Ｒpが０．０５〜１００の範囲であること
    を特徴とする耐熱性に優れた半導体装置。
  3. 【請求項３】 臭素濃度を０．１質量％以下で、Ｐ、Ｍ
    ｇ、Ａｌの少なくとも１種以上の元素の総計濃度を０．
    ０１質量％以上含有する樹脂で覆われている半導体装置
    に使用されるボンディングワイヤであって、前記ボンデ
    ィングワイヤは、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｚｎ、Ａｇから選
    ばれる少なくとも１種以上の元素の総計濃度が０．００
    ５〜１．５質量％の範囲であることを特徴とする接合信
    頼性に優れた半導体装置用金合金ボンディングワイヤ。
  4. 【請求項４】 臭素濃度を０．１質量％以下、であり、
    Ｐ、Ｍｇ、Ａｌの少なくとも１種以上の元素の総計濃度
    を０．０１質量％以上含有する樹脂で覆われている半導
    体装置に使用されるボンディングワイヤであって、Ｃ
    ｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｚｎ、Ａｇから選ばれる少なくとも１
    種以上の元素の総計濃度を０．００５〜１．５質量％、
    Ｃａ、Ｃｅ、Ｅｕ、Ｄｙ、Ｙから選ばれる少なくとも１
    種以上の元素の総計濃度が０．００１〜０．０６質量％
    の範囲であり、Ｌａ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｍｇ、Ｎｉから選ば
    れる少なくとも１種以上の元素の総計濃度が０．００１
    〜０．０５質量％であることを特徴とする接合信頼性に
    優れた半導体装置用金合金ボンディングワイヤ。
  5. 【請求項５】 Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｚｎ、Ａｇから選ば
    れる少なくとも１種以上の元素の総計濃度（Ｃ1）が
    ０．００５〜０．６質量％の範囲であり、Ｃａ、Ｃｅ、
    Ｅｕ、Ｄｙ、Ｙから選ばれる少なくとも１種以上の元素
    の総計濃度（Ｃ 2）が０．００１〜０．０６質量％の範
    囲であり、Ｌａ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｍｇ、Ｎｉから選ばれる
    少なくとも１種以上の元素の総計濃度（Ｃ3）が０．０
    ０１〜０．０５質量％であり、且つ、前記元素群の濃度
    比率について、（Ｃ1／（Ｃ2＋Ｃ 3））が０．５〜４
    ０、又は１００〜４００の範囲であることを特徴とする
    耐食性に優れた半導体装置用金合金ボンディングワイ
    ヤ。
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