JP2012204805A - ボンディングワイヤ - Google Patents

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Atsushi Seike
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Sumitomo Metal Mining Co Ltd
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Abstract

【課題】本発明は、ワイヤボンディングにおける接合性を高め、更に保管寿命の長期化を実現したボンディングワイヤを提供することを目的とする。
【解決手段】リンを含有する銅を主成分とする芯材10の外周をパラジウムからなる外層20で被覆し、該外層の外周を有機被膜層30で被覆したボンディングワイヤであって、
前記有機被膜層の最表面では炭素の濃度が50at%を超え、該炭素の濃度が20at%を超える領域の深さが0.2nm以上2.0nm以下であり、前記有機被膜層の最表面における窒素と硫黄の濃度の合計が1at%以上5at%以下であることを特徴とする。
【選択図】図1

Description

本発明は、ボンディングワイヤに関し、特に、リンを含有する銅を主成分とする芯材の外周を、パラジウムからなる外層で被覆したボンディングワイヤに関する。
従来から、銅を用いたボンディングワイヤが知られている。かかる銅ボンディングワイヤは、表面が酸化し易く、酸化により表面に生じる銅酸化物が接合界面に介在すると、接合性が悪化する現象が見られる。この現象の発生を防止するため、ベンゾトリアゾールなどの有機皮膜や、金やパラジウムといった貴金属で被覆して銅表面の酸化を防止する方法が提案されている。
ベンゾトリアゾールは、250℃以上の高温では比較的蒸発が進むため、260℃以上の高温でボンディングされることが多いQFP(Quad Flat Package)等のリードフレームを使用するパッケージでは使用可能である。
しかしながら、170℃前後の温度でボンディングされるPBGA(Plastic Ball Grid Array)等の樹脂基板を使用するパッケージでは、ベンゾトリアゾールがワイヤと基板上の金めっきとの界面に介在し、金属間での拡散を抑制する。これにより、スティッチボンディングの接合性が低下し、プル強度試験でのスティッチ剥がれが発生し易くなったり、テール強度が低下して連続ボンディング中にテールが剥がれ、ワイヤ先端がキャピラリから抜けてしまい、連続ボンディングがストップしたりするといった問題が発生した。
また、銅ボンディングワイヤの表面酸化を防ぐ方法として、金、銀、白金、パラジウム、ニッケル、コバルト、クロム、チタンなどの貴金属や耐食性金属で銅を被覆したボンディングワイヤが提案されている(例えば、特許文献1参照)。例えば、銅ボンディングワイヤを大気中に放置すると、放置環境によっては4〜5日で連続ボンディングが不可能となる場合があるのに対し、パラジウムで被覆した銅ワイヤは、大気中に放置しても2週間程度までは連続ボンディングが可能となった。
また、銅ボンディングワイヤの熱サイクル試験での不良の低減を目的として、金、パラジウム、白金、ロジウムなどの貴金属で銅を被覆し、その最表面に炭素を濃化したボンディングワイヤが提案されている(例えば、特許文献2参照)。
特開昭62−97360 特開2010−212697
しかしながら、特許文献1に記載のパラジウム被覆銅ワイヤにおいては、金ワイヤでは1ヶ月放置しても連続ボンディングが可能であるのに対し、2週間以上放置すると徐々に安定的なボンディングが困難になることが時折観察され、大気放置した場合の耐久性が十分ではないという問題があった。
このような、安定的なボンディングが困難になったパラジウム被覆銅ワイヤについて、表面に付着している元素をオージェ電子分光分析により調査したところ、窒素や硫黄が検出された。つまり、長期に亘り大気中に放置することにより、窒素や硫黄を含む分子やイオンがパラジウム表面に吸着し、吸着した分子やイオンが一定量を超えることにより接合界面で介在物として作用し、連続ボンディング性を低下させるのではないかと推察された。
また、従来の銅ボンディングワイヤの熱サイクル試験における不良の低減を目的として、銅の芯材に金、パラジウム、白金、ロジウムなどの貴金属を被覆し、ワイヤ表面より深さ2nm以下の領域(以下では最表面という)に炭素を濃化させた有機皮膜を有する特許文献2に記載の銅ワイヤについても、本発明者らの評価によれば、炭素量の制御だけでは、ウェッジ接合性及び保管寿命への改善効果が十分でないことが確認された。
そこで、本発明は、ワイヤボンディングにおける接合性を高め、更に保管寿命の長期化を実現できるボンディングワイヤを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係るボンディングワイヤは、リンを含有する銅を主成分とする芯材の外周をパラジウムからなる外層で被覆し、該外層の外周を有機被膜層で被覆したボンディングワイヤであって、
前記有機被膜層の最表面では炭素の濃度が50at%を超え、該炭素の濃度が20at%を超える領域の深さが0.2nm以上2.0nm以下であり、前記有機被膜層の最表面における窒素と硫黄の濃度の合計が1at%以上5at%以下であることを特徴とする。
また、前記芯材が含有するリンの濃度が、1〜150質量ppmであってもよい。
また、金属元素の総計に対するパラジウムの濃度が50at%以上の領域の厚さが、50〜250nmであってもよい。
また、前記有機被膜層は、アミド基又はスルホン基を有する有機物から構成されてもよい。
本発明によれば、スティッチボンディング接合性を向上させることができ、クリーンルーム内で大気放置した場合の保管寿命を延ばすことができる。
本発明の実施形態に係るボンディングワイヤの一例を示した断面構成図である。 実施例1〜6及び比較例1〜5に係るボンディングワイヤの評価に用いた半導体パッケージの平面図である。
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態の説明を行う。
図1は、本発明の実施形態に係るボンディングワイヤの一例を示した断面構成図である。図1において、本実施形態に係るボンディングワイヤは、芯材10と、外層20と、有機被膜層30とを有する。本実施形態に係るボンディングワイヤは、芯材10が中心にあり、芯材10の外側の周囲を外層20が囲み、外層20の外側を更に有機被膜層30が被覆した3層の断面構成となっている。
芯材10は、銅で構成される。銅は、配線材料の中でも、電気伝導性が高く、安価な材料であり、量産に好ましい材料であるが、大気中に放置されると酸化し易いという性質を有する。本実施形態に係るボンディングワイヤにおいては、銅を芯材10として用いつつ、外層20で芯材10の周囲を覆い、更に外層20の周囲を有機被膜層30で被覆することにより、芯材10の銅の酸化を防止できる構成を有する。
外層20は、芯材10の外周を被覆し、銅からなる芯材10が大気中に直接露出することを防止し、芯材10の酸化を防止するための被覆層である。外層20は、パラジウムで構成される。銅からなる芯材10の表面近傍にパラジウムを含有させることにより、ウェッジツール(くさび型工具)を用いてワイヤ接合を行う際の接合性を示すウェッジ接合性を向上させることができる。
しかしながら、銅からなる芯材10の周囲をパラジウムの外層20で被覆しただけでは、ウェッジ接合性の向上などが期待できる反面、保管寿命の改善効果が十分でないこと、ボールボンディング時にボールの形成が不安定になること、及び、ボール硬度の上昇によるパッドダメージの発生が新たな問題となることが判明した。
そこで、本実施形態に係るボンディングワイヤにおいては、パラジウムの外層20の外周を、有機被膜層30で更に被覆した構成としている。発明者等は、銅からなる芯材10の周囲に外層を設け、その外層表面近傍での有機皮膜層を制御することが上述の問題に対して有効であり、保管寿命の延長、ボールボンディング時にパッドダメージの抑制など新たな実装ニーズへの対応と量産適応性の更なる向上などにも対応できることを見出した。また、発明者等は、さらに効果的には、芯材の組成、外層の構造を制御することが有効であることを見出した。以下、本実施形態に係るボンディングワイヤの外層20の構造、芯材10の組成を含むより詳細な好ましい条件について説明する。
本実施形態に係るボンディングワイヤは、銅を主成分とする芯材10と、芯材10の上に設けられたパラジウムからなる外層20を有し、外層20を被覆する有機皮膜層30の厚さが0.2〜2.0nmであることが好ましい。かかる構成のボンディングワイヤであれば、良好なボール、ウェッジ接合性を維持し、かつボンディングワイヤの保管寿命を延長する高い効果が得られる。また、有機皮膜層30の厚さは、0.2〜1.0nmであることがより好ましい。なお、ここでの有機皮膜層30の厚さとは、炭素が20at%を越えて含まれる層であることを指す。
有機被膜層30が存在せず、銅にパラジウム被覆のみを行った従来のボンディングワイヤにおいては、ボンディングワイヤを大気放置することで、周囲に存在する窒素、硫黄を含むイオンがワイヤ表面に吸着し、パラジウム、銅を腐食して接合性を劣化させると考えられる。よって、有機被膜層30を、パラジウムからなる外層20の周囲に設けることにより、大気中に存在する窒素、硫黄を含むイオンが、外層20の表面に付着し、パラジウム、銅を腐食することを防止することができる。
そして、有機皮膜層30の厚さが0.2〜2.0nmの範囲であれば、大気保管中に窒素、硫黄を含むイオンがボンディングワイヤ表面に吸着することを抑制しつつ、接合性を維持することができる。有機被膜層30の厚さが0.2nm未満であると、イオンの吸着の抑制効果が十分には得られない。また、有機被膜層30の厚さが2.0nmを超えると、非金属である有機物がボンディングワイヤと接合部との介在物となり、接合性を劣化させてしまう。
つまり、ワイヤ表面に一定膜厚以上の有機皮膜層30が存在することで、イオン吸着を抑制する効果が発揮されると考えられる。一方で、有機皮膜層厚さが2.0nmを超えると、接合時にワイヤと接合部の間で本来形成される金属間での拡散層に有機物が混入してしまい、接合性を劣化させることになる。よって、有機被膜層30の厚さの範囲は、0.2nm以上2.0nm以下であることが好ましい。
また、有機被膜層30の最表面の窒素、硫黄濃度が1at%未満であれば、有機皮膜30が均一に形成されないため、ボンディングワイヤ製造工程における防錆剤、伸線液の浸漬、塗布が不十分となり、製造時の熱処理、加工熱などによりワイヤが腐食し、歩留まりが悪化するおそれがある。また、有機被膜層30の最表面の窒素、硫黄濃度が5at%を超えると、防錆剤などの窒素または硫黄を含む分子の洗浄不足に起因し、周囲のイオンの吸着を促進してワイヤを腐食させ、保管寿命が短くなってしまう。
一方、有機被膜層30の最表面の窒素と硫黄の濃度の合計が1at%以上5at%以下の範囲であれば、粘度の高いアミド基またはスルホン基を有する有機物の作用により、有機皮膜30が均一に形成されるため、大気保管中での窒素、硫黄を含むイオンの吸着を抑制する高い効果が得られる。
また、芯材10に含まれるリンの濃度が、1〜150質量ppmの範囲であれば、ボール形成時の偏芯を抑制し、ワイヤボンディング時の接合性を向上させることができる。そして、リンの濃度が1質量ppm未満であれば、ボール形成時に偏芯が起こり易くなり、ボール接合性を劣化させる。逆に、リンの濃度が150質量ppmを超えると、ボールの偏芯は抑制されるが、一方で、ボール硬度が上昇しチップ側に圧着する際に、パッド電極にダメージを与え、破壊するおそれがある。よって、本実施形態に係るボンディングワイヤにおいては、芯材10が含有するリンの濃度は、1〜150質量ppmの範囲であることが好ましい。
外層20の厚さは、50〜250nmの範囲であることが好ましい。外層20の厚みが50〜250nmの範囲であれば、ボール形成時の偏芯を抑制し、更にウェッジ接合時にリードとの接合性を高めることができる。この根拠は、酸化しやすい銅表面を、耐酸化性を有するパラジウムで被覆することにより、酸化銅の生成を抑制することによる。この酸化銅は、ボールを偏芯せしめ、更にリードとワイヤの介在物となることで、ウェッジ接合性を劣化せしめると考えられる。外層20の厚みが50nm未満であれば、外層20の耐酸化性を有する膜厚が薄く不十分なため、芯材10の銅が酸化してしまい、ボールの偏芯、およびウェッジ接合性の劣化を招く蓋然性が高い。反対に、外層20の厚みが250nmを超える範囲では、パラジウムと銅との間で熱の伝わり方が不均一となり、ボールが偏芯してしまうおそれがある。更に、ボール表面近傍で合金を形成することにより、表面の硬度が増し、チップ側のパッド電極にダメージを与え破壊してしまうため、ボンディング装置がエラーで停止し、作業性を悪化させる確率が高くなる。よって、本実施形態に係るボンディングワイヤにおいて、外層20の厚さは、50nm以上250nm以下の範囲内であることが好ましい。
なお、外層20と芯材10との境界付近は、熱処理を行った際に芯材10の銅と外層20のパラジウムが拡散し、両者が混合した状態となる場合が多い。そのような場合には、ボンディングワイヤの金属元素の総計に対し、パラジウムの濃度が50at%以上である領域を外層20とみなす。そして、外層20とみなされる、ボンディングワイヤの金属元素の総計に対してパラジウムの濃度が50at%以上となる範囲の厚さが、50〜250nmの範囲となるようにボンディングワイヤを構成する。
外層20と芯材10の濃度分析については、ボンディングワイヤの表面からスパッタ等により深さ方向に掘り下げて分析する手法、あるいはワイヤ断面でのライン分析などが有効である。前者は、外層20が薄い場合には有効であるが、厚くなると測定時間が増大し、現実的でない。後者の断面での分析は、外層20が厚い場合に特に有効であり、断面全体での濃度分布や、数箇所での再現性の確認などが比較的容易であることが利点であるが、断面加工時のボンディングワイヤへのダメージによる影響があることや、外層20、有機皮膜層30といった各構造が微細である場合には、精度が低下するといった欠点もある。
これらの定量分析の精度を上げるためには、電子線マイクロ分析法(EPMA)、エネルギー分散型X線分析法(EDS)、オージェ電子分光分析法(AES)、透過型電子線顕微鏡(TEM)などを利用することができる。特に、AES法は、空間分解能が高いことから、最表面の微細な領域の濃度分析に有効である。また、平均的な組成の調査などには誘導結合プラズマ発光分光法(ICP−AES)、 グロー放電質量分析(GDMS)を用い定量分析を行うことが可能である。
次に、本実施形態に係るボンディングワイヤの製造方法の一例について説明する。本実施形態に係るボンディングワイヤを製造するに当たり、芯材10の表面に外層20を形成するめっき工程、有機皮膜層30を制御しつつ形成する伸線工程、洗浄工程及び熱処理工程が必要になる。
外層20を形成する手法としては、例えば、電解めっきが挙げられる。電解めっきにおいては、めっき液中のパラジウム濃度、印加する電流密度、めっき浴中の浸漬時間を制御することにより、めっき膜厚を制御することができる。所望の線径となるように外層20の厚み分だけめっきを施す方法と、伸線過程にてめっきを施した後、更に伸線加工を行い、所望の外層20の厚みとする方法などがある。また、後の熱処理工程において、芯材10の銅と外層20のパラジウムが熱拡散することで、外層20の厚みが変化する。そこで、めっき工程でのめっき膜厚を調整すること、および熱処理工程における熱拡散の程度を調整することにより、所定の外層膜厚みが得られるようにする。このように、本実施形態に係るボンディングワイヤの製造工程においては、各工程で厳しい管理が要求される。
有機皮膜層30の形成を制御する方法としては、1つには伸線工程における潤滑剤の種類および潤滑剤の濃度の管理、1つには洗浄工程における超純水の液温、洗浄時間および超音波強度の管理、1つには熱処理工程における熱処理温度、熱処理速度、塗布する冷却剤の種類、冷却剤の濃度および冷却剤を乾燥させるために吹き付ける乾燥空気の圧力管理などがある。特に、金ボンディングワイヤに比べ、有機物との濡れ性がよいパラジウム被覆銅ワイヤにおいては、潤滑剤及び冷却剤の選定、及び濃度管理は保管寿命を延長させる有機皮膜層30の形成のために重要である。
以下、本発明の実施例に係るボンディングワイヤついて説明する。なお、本実施例に係るボンディングワイヤにおいて、今まで説明した構成要素と同様の構成要素については、今までの説明と同一の参照符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。
本実施例に係るボンディングワイヤの原材料として、芯材10に用いる銅については、純度が99.99%以上の無酸素銅を用い、外層20のパラジウムには、市販のめっき液(ケムキャット社製:PD−LF800S)を用いた。
本実施例に係るボンディングワイヤを製造するには、ある線径まで伸線した銅を主成分としたワイヤを芯材10とし、電解めっき法を用いて、そのワイヤ(芯材10)の表面にパラジウムの外層20を形成する。そして、有機被膜層30を形成するために、所定の線径まで伸線加工し、有機皮膜層30及び外層20の厚さ、濃度等の制御のため、洗浄・熱処理を行う。
具体的には、まず、直径が100〜500μmのリンを含有する銅を主成分としたワイヤを別途作製し、その表面にパラジウムを電解めっきにより被覆し、その後最終径25μmまで伸線加工し、最後に加工ゆがみを取り除き伸び値が5〜15%となるように熱処理を施した。
伸線加工では、潤滑剤として市販の銅線用又はステンレス用の潤滑剤を、純水で2〜4体積%の範囲となるよう希釈した。
伸線加工の直後、40〜70℃の範囲で調整した超純水と600〜1200Wの範囲で出力を調整した超音波を用いて、0.5〜4.0秒間ワイヤを洗浄した。
熱処理については、芯材10であるワイヤを連続的に掃引しながら加熱して行った。炉長が500mmの焼鈍炉を用い、炉内温度は300〜500℃の範囲に設定し、ワイヤの掃引速度は15〜70m/minの範囲で調整した。熱処理の雰囲気は、酸化を抑制する目的で、不活性ガスの窒素を利用した。ガス流量は、0.1〜1.0L/minの範囲で調整した。熱処理後、窒素、硫黄もしくはその両方を含む冷却液をオーバーフローさせた槽内にワイヤーを通過させる。かかる処理により、本実施例に係るボンディングワイヤが得られた。
表1は、本実施例に係るボンデシィングワイヤの各層の濃度及び厚さを、比較例とともに示している。
Figure 2012204805
表1において、実施例1〜6に係るボンディングワイヤの各層の濃度及び厚さの条件が、比較例1〜5に係るボンディングワイヤとともに示されている。
比較例1〜5に係るボンディングワイヤは、銅の芯材10の外周をパラジウムの外層20が被覆し、外層20の外周を更に有機被膜層30が被覆する3層構造を有する点で、実施例1〜6に係るボンディングワイヤと同様の構成を有する。しかしながら、比較例1〜5に係るボンディングワイヤは、本実施形態に係るボンディングワイヤで好ましいとされる最表面の炭素濃度が50at%を超える範囲、有機被膜層30の炭素濃度が20at%以上である領域の深さが0.2〜2.0nmの範囲、最表面の窒素と炭素の合計濃度が1〜5at%の範囲のいずれかを逸脱している。
具体的には、比較例1に係るボンディングワイヤは、最表面の炭素濃度が50at%を超えておらず、更に、最表面の窒素と炭素の合計濃度が1〜5at%の範囲にない。また、比較例2、3に係るボンディングワイヤは、有機被膜層30の炭素濃度が20at%以上である領域の深さが0.2〜2.0nmの範囲にない。比較例4に係るボンディングワイヤは、最表面の炭素濃度が50at%を超えていない。また、比較例5に係るボンディングワイヤは、有機被膜層30の炭素濃度が20at%以上である領域の深さが0.2〜2.0nmの範囲になく、更に、最表面の窒素と炭素の合計濃度が1〜5at%の範囲にない。
一方、実施例1〜6に係るボンディングワイヤは、各々が上述の条件を総て満たしている。
表1に示した実施例1〜6及び比較例1〜5に係るボンディングワイヤについて、種々の評価を行った。評価方法について、以下説明する。
図2は、実施例1〜6及び比較例1〜5に係るボンディングワイヤの評価に用いた半導体パッケージの平面図である。図2において、評価用の半導体パッケージは、ボンディングワイヤ40と、ボール50と、シリコンチップ60と、アルミニウム電極70と、パラジウムめっき付きリード80とを備える。
ボンディングワイヤ40は、実施例1〜6又は比較例1〜5に係るボンディングワイヤであり、シリコンチップ60の表面上にあるアルミニウム電極70と、パラジウムめっき付きリード80とを接続している。ボール50は、ボンディングワイヤ40をアルミニウム電極70に接合する際に形成されるはんだボールである。アルミニウム電極70は、2つのパッド71を有する。このように、実際にワイヤボンディングを行うことにより、ボンディングワイヤ40の評価を行った。
まず、ボンディングワイヤ40のボール50の評価においては、固定電気トーチを持つカイジョー製ワイヤボンダ(FB780)を用いるとともに、通常の銅ワイヤボンディングに用いられる5%水素+95%窒素ガス、100%窒素ガスの各雰囲気ガスを用いて、直径75μmのボール50を、各実施例及び比較例に係るボンディングワイヤ40について50個ずつ作製した。そして、走査型電子顕微鏡を用いてボール50を観察し、底部に伸張した楕円体形状となったボール50が50個中1個でも発生した場合には、NGと判定した。
また、厚さ0.8μmのアルミニウム電極70と、アルミニウム電極70とシリコン層との間に50nm厚のチタン層と50nm厚の酸化シリコン層とを有するシリコンチップ60を用いて、ボンディングワイヤ40の超音波熱圧着ボールボンディングを行った。その後に、水酸化カリウム溶液で銅ボール50ごとアルミニウム電極70を洗い流して、アルミニウム電極70の下のパッド損傷を観察し、ひび割れ・欠けなどの損傷が100個中1個でも発生した場合をNGと判定した。
ボンディングのスティッチ接合性について、2個ずつ連結されたアルミニウム電極パッド71を備える前述のシリコンチップ60のアルミニウム電極70と、リード先端にパラジウムめっきされた銅合金のリードフレームのパラジウムめっき付きリード80とをワイヤボンディング接続し、1200本のボンディングワイヤ40中1本でもスティッチ不着が発生した場合にNGと判定し、後に示す表2の接合性初期の欄に記入した。
ボンディングワイヤの保管寿命について、各ボンディングワイヤ40をクリーンルーム内に1週、2週、3週、4週、5週、6週間と放置した後、上述のスティッチ接合性試験を行った。その途中でNGとなったものについては、例えば、1週間経過後にNGとなったものについては1週として記録した。一方、6週間後も同様にワイヤボンディングできたものについてはOKとし、後に示す表2の接合性寿命の欄に記入した。
表2は、実施例1〜6及び比較例1〜5に係るボンディングワイヤの評価結果を示している。
Figure 2012204805
表2において、表1に対応して試料番号が示されている。表1で説明したように、5%水素+95%窒素ガス、100%窒素ガスの各雰囲気ガスの2通りの雰囲気下で、評価を行った。評価項目は、上述のように、ボール評価と、パッドダメージと、接合性初期と、接合性寿命である。ボール評価は、ボール50の形状と尖りの2項目について記載している。また、上述のように、接合性初期は、スティッチ不着の発生の有無に関する項目であり、接合性寿命は、放置後のスチィッチ接合性試験の結果に関する項目である。
表2の結果から、実施例1〜6に係るボンディングワイヤは、接合性寿命の項目がいずれの実施例においてもOKとなっている。つまり、本実施例に係るボンディングワイヤを6週間大気中に放置したとしても、5%水素+95%窒素ガス、100%窒素ガスの各雰囲気ガス下において、スティッチ接合時に1200本中1本もスティッチ不着は見られず、保管寿命を延長する効果を有することが確認された。
比較例1に係るボンディングワイヤでは、初期のスティッチ接合性は良好であったものの、クリーンルーム内に1週間放置した後スティッチ接合試験を行ったところ不着が発生した。
比較例2に係るボンディングワイヤでは、スティッチ接合試験を行ったところ不着が発生した。
比較例3に係るボンディングワイヤでは、スティッチ接合試験を行ったところ不着が発生した。また、ボールボンディング時にパッド71の破損が確認された。
比較例4に係るボンデシングワイヤでは、初期のスティッチ接合性は良好であったものの、クリーンルーム内に3週間放置した後スティッチ接合試験を行ったところ、不着が発生した。また、窒素雰囲気下の試験で、ボール50の偏芯及びボールボンディング時にパッド71の破損が確認された。
比較例5に係るボンディングワイヤでは、初期のスティッチ接合性は良好であったものの、クリーンルーム内に2週間放置した後スティッチ接合試験を行ったところ、不着が発生した。また、ボールボンディング時にパッドの破損が確認された。
このように、本実施例に係るボンディングワイヤは、比較例に係るボンディングワイヤと比較して、保管寿命を大幅に延長させることができた。
また、本実施例に係るボンディングワイヤは、窒素雰囲気下において、実施例1に係るボンディングワイヤのボール形状評価が若干好ましくなかった点を除けば、ボール評価、パッドダメージ、スティッチ接合の接合性初期の項目においても、5%水素+95%窒素ガス、100%窒素ガスの双方の雰囲気下において、良好な結果が得られた。
このように、本実施例に係るボンディングワイヤによれば、スティッチ接合性を向上させるとともに、大気中での保管寿命を長期化させることができる。
以上、本発明の好ましい実施形態及び実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施形態及び実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
本発明は、半導体チップ等の素子を実装する際に、離間した電極同士の接続に用いるボンディングワイヤに利用することができる。
10 芯材
20 外層
30 有機被膜層
40 ボンディングワイヤ
50 ボール
60 シリコンチップ
70 アルミニウム電極
71 パッド
80 パラジウムめっき付きリード

Claims (4)

  1. リンを含有する銅を主成分とする芯材の外周をパラジウムからなる外層で被覆し、該外層の外周を有機被膜層で被覆したボンディングワイヤであって、
    前記有機被膜層の最表面では炭素の濃度が50at%を超え、該炭素の濃度が20at%を超える領域の深さが0.2nm以上2.0nm以下であり、前記有機被膜層の最表面における窒素と硫黄の濃度の合計が1at%以上5at%以下であることを特徴とするボンディングワイヤ。
  2. 前記芯材が含有するリンの濃度が、1〜150質量ppmであることを特徴とする請求項1に記載のボンディングワイヤ。
  3. 金属元素の総計に対するパラジウムの濃度が50at%以上の領域の厚さが、50〜250nmであることを特徴とする請求項1又は2に記載のボンディングワイヤ。
  4. 前記有機被膜層は、アミド基又はスルホン基を有する有機物から構成されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のボンディングワイヤ。
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