JP3535657B2 - 半導体素子用金合金線 - Google Patents

半導体素子用金合金線

Info

Publication number
JP3535657B2
JP3535657B2 JP13443996A JP13443996A JP3535657B2 JP 3535657 B2 JP3535657 B2 JP 3535657B2 JP 13443996 A JP13443996 A JP 13443996A JP 13443996 A JP13443996 A JP 13443996A JP 3535657 B2 JP3535657 B2 JP 3535657B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weight
ppm
gold
gold alloy
wire
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP13443996A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH09298213A (ja
Inventor
兼造 井手
健次 森
正憲 時田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tatsuta Electric Wire and Cable Co Ltd
Original Assignee
Tatsuta Electric Wire and Cable Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tatsuta Electric Wire and Cable Co Ltd filed Critical Tatsuta Electric Wire and Cable Co Ltd
Priority to JP13443996A priority Critical patent/JP3535657B2/ja
Publication of JPH09298213A publication Critical patent/JPH09298213A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3535657B2 publication Critical patent/JP3535657B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/43—Manufacturing methods
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/43—Manufacturing methods
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/4501—Shape
    • H01L2224/45012—Cross-sectional shape
    • H01L2224/45015—Cross-sectional shape being circular
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • 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
    • H01L2224/45138—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 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4554—Coating
    • H01L2224/45599—Material
    • H01L2224/456—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
    • H01L2224/45638—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 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45644—Gold (Au) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00014—Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01004—Beryllium [Be]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01014—Silicon [Si]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/0102—Calcium [Ca]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01021—Scandium [Sc]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01028—Nickel [Ni]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01032—Germanium [Ge]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01033—Arsenic [As]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01057—Lanthanum [La]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01079—Gold [Au]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01082—Lead [Pb]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子用金合
金線、さらに詳しくは、主として、例えば半導体素子上
の電極と外部リードとを接合するためのボンディングワ
イヤーとして用いられ、特に、長スパンボンディングを
行うのに用いられる半導体素子用金合金線に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えばケイ素半導体素子上の電極と外部
リードとの間を接続するボンディング線としては、金細
線が使用されてきたが、この金細線は、自動ボンダーに
かけて先端を溶融して金ボールを形成させて接合を行う
と、金細線は再結晶温度が低く耐熱性を欠くために、そ
の直上部において引張強度が不足し断線を起こしたり、
断線を免れて接合されても、接合後の金細線は樹脂封止
によって断線したり、また、半導体素子を封止樹脂で保
護した場合、ワイヤフローを呈し短絡を起こす問題があ
る。これらを解決するために、周知の通り、従来から、
接続時に形成される金ボールの形状および硬さを損なわ
ない程度に、高純度金中に微量の添加元素を加えて破断
強度と耐熱性を向上させた種々のボンディング用金合金
細線が公表されている。
【０００３】ところで、近年急速に普及しつつあるデバ
イスの多ピン化の傾向に伴って、上記の技術を採用して
長スパンのワイヤーボンディングが実施されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この多ピン用
デバイスに対応するためには、数多くのワイヤーボンデ
ィングを行うため、小ボール化や金線の細径化を行う必
要がある。また、接合後の半導体組立て工程中における
振動、衝撃による断線を大幅に低減させる必要がある。
言うまでもなくコスト低減も望まれる。
【０００５】そこで、本発明者等は、前記従来から提案
された種々の金合金細線について、これらが多ピン用デ
バイスのワイヤーボンディングに適するか否か、即ち現
実に実用性を備えているか否かについて検討してみたと
ころ、この多ピン用デバイスに対応するためのボンディ
ングでは、デバイスの製造工程において、数多くのワイ
ヤが長スパンでボンディングされ、ボンディングされた
ワイヤーのループ高さが低いため、半導体組立て作業中
における振動や衝撃による断線が発生し易いことが判っ
た。
【０００６】この検討の結果を基にして、本発明者等は
鋭意研究を重ねた結果、高純度金にスカンジウム、ゲル
マニウム、ベリリウム、カルシウム、ランタンの各元素
を含有させることによって、金合金細線が、常温での高
い抗張力、つまり常温での高い引張り強さを備え、且
つ、ループ高さを高く保ち、振動・衝撃による断線を大
幅に低減することができ、これによって従来から問題と
なる技術的な課題をうまく解決できることを見出して本
発明をするに至った。
【０００７】従って、本発明の第１の目的は、常温での
十分な抗張力を有することから、細径化を可能にし、且
つ、樹脂封止時の断線およびワイヤフローが生じ難い、
従ってまた、多ピン用デバイスのボンディング線として
採用する場合、これに十分対応できる半導体素子用金合
金線を提供することにある。
【０００８】また、第２の目的は、ループ高さを高く保
ち耐振動破断性を向上でき、多ピン用デバイスのボンデ
ィング線として採用する場合、実用上これに十二分に供
し得る半導体素子用金合金線を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、高純度金にループ高さを高く保ちなが
ら、常温での抗張力を向上させるスカンジウム、ゲルマ
ニウムおよびベリリウムに、更に耐ワイヤーフロー必要
な常温および高温での抗張力をを十分に向上させる作用
を備えるカルシウムと、カルシウムとの共存において更
に常温および高温での抗張力を向上させるランタンを添
加することとしたものである。そして、このような五元
素の相乗作用によって、耐熱性と常温での抗張力を共に
十分に向上させ、また、ワイヤボンディング時にループ
高さを高く保ち耐振動破断性を向上でき、併せて樹脂封
止時の断線およびワイヤフローを防止できるため、特に
長スパンのボンディングにうまく適合させることができ
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】本第１発明は、高純度金にスカン
ジウム５〜５０重量ppm 、ゲルマニウム５〜５０重量pp
m 、ベリリウム２〜１０重量ppm 、カルシウム２〜１０
重量ppm 、ランタン２〜１０重量ppm をそれぞれ添加
し、これら添加元素の総量を１６〜１３０重量ppm の範
囲とし、且つ、残部が不可避不純物であることを特徴と
するものである。
【００１１】また、本第２発明は、高純度金にスカンジ
ウム１０〜３０重量ppm 、ゲルマニウム１０〜４０重量
ppm 、ベリリウム３〜８重量ppm 、カルシウム３〜８重
量ppm 、ランタン３〜８重量ppm をそれぞれ添加し、こ
れら添加元素の総量を２９〜９４重量ppm の範囲とし、
且つ、残部が不可避不純物であることを特徴とするもの
である。
【００１２】次に、この発明の金合金細線の成分組成を
上記の通りに限定した理由を説明する。まず、スカンジ
ウムは、耐振動破断性に必要なループ高さを高く保ちな
がら常温での抗張力を高め、更にワイヤフローを生じ難
くする作用があるが、その添加量が５重量ppm 未満で
は、常温での抗張力が十分に得られず、また、ワイヤフ
ローが生じ易い。逆に、５０重量ppm を超えると、ボー
ル表面に酸化皮膜が形成され、ボール形状に歪みを生
じ、また、ボンディング時の再結晶による結晶粒界破断
を起こしてネック切れが生じ易くなることから、その添
加量を５〜５０重量ppm と定めた。尚、好ましい添加量
は１０〜３０重量ppm である。
【００１３】ゲルマニウムには、スカンジウムと同様
に、耐振動破断性に必要なループ高さを高く保ちながら
常温での抗張力を高め、更にワイヤフローを生じ難くす
る作用があるが、その添加量が５重量ppm 未満では、常
温での抗張力が十分に得られず、また、ワイヤフローが
生じ易い。逆に、５０重量ppm を超えると、ボール表面
に酸化皮膜が形成され、ボール形状に歪みを生じ、ま
た、ボンディング時の再結晶による結晶粒界破断を起こ
してネック切れが生じ易くなることから、その添加量を
５〜５０重量ppm と定めた。尚、好ましい添加量は１０
〜４０重量ppm である。
【００１４】ベリリウムは、スカンジウム、ゲルマニウ
ムと同様に、耐振動破断性に必要なループ高さを高く保
ちながら常温での抗張力を高め、更にワイヤフローを生
じ難くする作用があるが、その添加量が２重量ppm 未満
では、この常温での抗張力が十分に得られず、また、ワ
イヤフローを生じ易い。逆に１０重量ppm を越えると、
ボール表面に酸化皮膜が形成され、また、ボンディング
時再結晶による結晶粒界破断を起こしネック切れが生じ
易くなることから、その添加量を２〜１０重量ppm と定
めた。尚、好ましい添加量は、３〜８重量ppm である。
【００１５】カルシウムには、高強度化やワイヤフロー
を抑制するのに必要な抗張力、つまり、常温および高温
時の引張り強さを高める作用があるが、添加量が２重量
ppm未満では、常温での抗張力が十分得られない。加え
て、他の元素との相乗作用に欠け、十分な耐熱性が得ら
れない。更にワイヤフローも生じ易くなる。逆に、添加
量が１０重量ppm を超えると、耐熱性が向上し、ループ
高さが低くなり、耐振動破断性を阻害するようになるこ
とから、その添加量を２〜１０重量ppm と定めた。尚、
その好ましい添加量は３〜８重量ppm である。
【００１６】ランタンには、カルシウムと同様に、常温
および高温時の引張り強さを高める作用があるが、添加
量が２重量ppm 未満では、他の元素との相乗作用に欠
け、常温での抗張力が得られず、十分な耐熱性も得られ
ず、ワイヤフローも生じ易くなる。逆に、１０重量ppm
を超えて添加すると、カルシウムと同様に、耐熱性が向
上し、ループ高さが低くなり、耐振動破断性を阻害する
ようになることから、その添加量を２〜１０重量ppm と
定めた。尚、好ましい添加量は３〜８重量ppm である。
【００１７】更に、上記のスカンジウム、ゲルマニウ
ム、ベリリウム、カルシウム、ランタンの五元素は無駄
なく、且つ、効率的に所期の目的を達成することが、つ
まり最小の添加量で最大の効果を発揮することが肝要で
あるが、その添加総量が、１６重量ppm 未満では、常温
での抗張力を十分に向上できず、長スパン化が達成でき
ないばかりか、耐熱性も十分に向上できず、ワイヤフロ
ーを生じる。逆に１３０重量ppm を超えると、ボール形
状に歪みを生じ、且つ、ループ高さが低くなり、耐振動
破断性を阻害するようになることから、その添加総量を
１６〜１３０重量ppm と定めた。尚、好ましい添加総量
は２９〜９４重量ppm である。
【００１８】
【実施例】以下、実施例について説明する。金純度が9
9.995重量％以上の電解金を用いて、表１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
を圧延機で圧延した後、常温で伸線加工を行い最終線径
を２８μｍφの金合金細線とし、焼鈍して伸び値が５％
になるように調質する。
【００１９】
【表１】
【００２０】得られた金合金細線について、常温引張強
度並びに線がボンディング時に晒される条件に相当する
条件、つまり２５０℃に２０秒間保持した条件での高温
引張強度の試験を夫々行い、破断荷重と伸びを測定し、
常温並びに高温引張強度を評価した。
【００２１】また、これらの金合金細線をボンディング
ワイヤーとして用い、高速自動ボンダーで、特に多ピン
用デバイスに適応できるように、配線距離平均４．２mm
の長スパンのボンディングを行い、ワイヤフローおよび
ボール形状、接合のループ高さ、更には耐振動破断性を
調べた結果を表２に示す。
【００２２】
【表２】
【００２３】接合のループ高さは、高速自動ボンダーを
使用して半導体素子上の電極と外部リードとの間を接合
した後、形成されるループ頂高とチップの電極面とを光
学顕微鏡で観察してその高さを測定し、５０個の測定値
の平均値をもって表した。
【００２４】ボール形状は、高速自動ボンダーを使用
し、電気トーチ放電によって得られる金合金ボールを走
査電子顕微鏡で観察し、その外観、引巣の２つの観点か
ら評価した。
【００２５】まず、外観については、ボール表面に酸化
物が生じる状態によって良否の判断を行った。 ○印：ボール表面が滑らか △印：ボール表面に微かに酸化物が認められる ×印：ボール表面に明らかに酸化物が認められる
【００２６】引巣については、ボール底部に収縮孔、所
謂引け巣と言われる現象、の発生状況によって良否の判
断を行った。 ○印：全く認められない △印：僅かに認められる ×印：ハッキリと認められる
【００２７】ワイヤフローは、高速自動ボンダーで半導
体素子上の電極と外部リードを接合し、薄型モールド金
型内にセットして封止用樹脂を注入した後、得られたパ
ッケージをＸ線で観察し、封止用樹脂によるボンディン
グ線の歪み、即ち、直線接合からの最大湾曲距離と接合
スパン距離とを測定し、歪値からワイヤフローの良否を
評価した。 ○印：歪値７５μｍ未満 ×印：歪値７５μｍ以上
【００２８】耐振動破断性は、半導体素子をマウントす
るＰＬＣＣ基板（ボンディングスパン：１ｍｍ；インナ
ーリードピンが６８本四方に配列されているＩＣパッケ
ージ用４２Ｎｉ−Ｆｅ合金基板を１枚中に６個有するも
の）を１０枚、マガジンに収納し、前記２８μｍφの金
合金細線を自動高速ボンダーにかけて、半導体素子上の
電極とインナーリードを接合し、他のマガジンに収納す
る。このマガジンを荷台車に乗せ、長さ４ｍの縞板鋼板
上を４Km／hrの速度で、８往復させて強制的に振動・衝
撃を与えた後、接合部のネック切れを調べた。 ○印：３０％未満 ×印：３０％以上
【００２９】結果から理解されるように、スカンジウ
ム、ゲルマニウム、ベリリウム、カルシウム、ランタン
の各元素の配合比率並びに各元素の総量が本発明に係る
実施例１〜１０に記載の範囲内であれば、長スパン化に
必要な常温強度を高くでき、更にワイヤフローが生じ難
く、隣接するワイヤー同士が不用意に接触する恐れがな
く、多ピン用デバイスのワイヤーボンディング線として
採用する場合、これに十分に対応でき、実用上特段の不
都合は生じないと判断される。
【００３０】只、好ましくは、上記の通り、スカンジウ
ム１０〜３０重量ppm 、ゲルマニウム１０〜４０重量pp
m 、ベリリウム３〜８重量ppm 、カルシウム３〜８重量
ppm、ランタン３〜８重量ppm 、そしてこれら添加元素
の総量が２９〜９４重量ppmの範囲、残部が不可避不純
物である場合には、本発明の所期の目的が理想的に達成
される。
【００３１】以上の本発明に対して、比較例１は、全て
の元素の配合量並びに添加元素の総量が許容限度よりも
少ないため、常温での抗張力が十分に得られず、また、
他の元素との相乗作用に欠け、耐熱性が劣り、ワイヤフ
ローが生じ、全く実用に供し得なかった。
【００３２】また、比較例２は、全ての元素の配合量並
びに添加元素の総量が許容限度を越えるため、ボール表
面に酸化皮膜が形成され、ボール形状に歪みを生じ、ボ
ンディング時の再結晶による結晶粒界破断を起こしてネ
ック切れが生じ易く、また、ボール形状に歪みを生じ、
且つ、ループ高さが低くなり、耐振動破断性を阻害する
ため、実用に供し得なかった。
【００３３】比較例３は、ゲルマニウムの配合量が許容
限度よりも少ないため、常温での抗張力が十分に得られ
ず、ワイヤフローが生じ、実用に供し得なかった。
【００３４】比較例４は、スカンジウムの配合量が、ま
た、比較例５は、ゲルマニウムの配合量が、比較例６
は、ベリリウムの配合量が夫々許容限度を越えるため、
ボール表面に酸化皮膜が形成され、ボール形状に歪みを
生じ、また、ボンディング時の再結晶による結晶粒界破
断を起こしてネック切れが生じ易くなり、実用に供し得
なかった。
【００３５】比較例７〜８はカルシウム、ランタンの配
合量が夫々許容限度を越えるため、耐熱性が向上し、ル
ープ高さが低くなり、耐振動破断性を阻害するので、実
用に供し得なかった。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本第１発明に係る
半導体素子用金合金線は、常温での引張強度が優れ、且
つ、ワイヤフローを生じ難いことから、特に多ピン用デ
バイスのボンディング線として採用する場合は、隣接す
るワイヤー同士が不用意に接触して短絡を起こす心配が
なく、併せてループ高さを高く保つから、耐振動破断性
が高く、製品歩留りを格段に高めることができ、製品の
信頼性が一段と高く、且つ、小ボール化や金線の細径化
に十分対応でき、実用に十分に供し得るなど、産業利用
上有用な特性を備える。
【００３７】また、本第２発明に係る半導体素子用金合
金線は、常温での引張強度が優れ、ワイヤフローを生じ
難いことから、特に多ピン用デバイスのボンディング線
として採用する場合は、隣接するワイヤー同士が不用意
に接触して短絡を起こす心配が殆どなく、併せてループ
高さを高く保つから、耐振動破断性が格段に高く、製品
歩留りを格段に高めることができ、製品の信頼性が格段
に高く、且つ、小ボール化や金線の細径化に十分対応で
き、実用に十二分に供し得、産業利用上多大な価値を有
する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−175271（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−306509（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/60 301 C22C 5/02

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 高純度金にスカンジウム５〜５０重量pp
    m 、ゲルマニウム５〜５０重量ppm 、ベリリウム２〜１
    ０重量ppm 、カルシウム２〜１０重量ppm 、ランタン２
    〜１０重量ppm をそれぞれ添加し、これら添加元素の総
    量が１６〜１３０重量ppm の範囲で、残部が不可避不純
    物であることを特徴とする半導体素子用金合金線。
  2. 【請求項２】 高純度金にスカンジウム１０〜３０重量
    ppm 、ゲルマニウム１０〜４０重量ppm 、ベリリウム３
    〜８重量ppm 、カルシウム３〜８重量ppm 、ランタン３
    〜８重量ppm をそれぞれ添加し、これら添加元素の総量
    が２９〜９４重量ppm の範囲で、残部が不可避不純物で
    あることを特徴とする半導体素子用金合金線。
JP13443996A 1996-04-30 1996-04-30 半導体素子用金合金線 Expired - Fee Related JP3535657B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13443996A JP3535657B2 (ja) 1996-04-30 1996-04-30 半導体素子用金合金線

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13443996A JP3535657B2 (ja) 1996-04-30 1996-04-30 半導体素子用金合金線

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09298213A JPH09298213A (ja) 1997-11-18
JP3535657B2 true JP3535657B2 (ja) 2004-06-07

Family

ID=15128393

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13443996A Expired - Fee Related JP3535657B2 (ja) 1996-04-30 1996-04-30 半導体素子用金合金線

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3535657B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8440137B2 (en) 2004-11-26 2013-05-14 Tanaka Denshi Kogyo K.K. Au bonding wire for semiconductor device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8440137B2 (en) 2004-11-26 2013-05-14 Tanaka Denshi Kogyo K.K. Au bonding wire for semiconductor device

Also Published As

Publication number Publication date
JPH09298213A (ja) 1997-11-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3535657B2 (ja) 半導体素子用金合金線
JP3579493B2 (ja) 半導体素子用金合金細線
JP3811600B2 (ja) 半導体素子金合金線
JP4195495B1 (ja) ボールボンディング用金合金線
JP3143755B2 (ja) ボンディング用金合金細線
JP2641000B2 (ja) ボンディング用金合金細線
JP5258175B2 (ja) 半導体素子用Ａｕボンディングワイヤ
JP3028458B2 (ja) 半導体素子用金合金線
JP3779817B2 (ja) 半導体素子用金合金線
JP3012466B2 (ja) 半導体素子用金合金線
JP3426397B2 (ja) 半導体素子用金合金細線
JPH0719787B2 (ja) ボンディング用金合金細線
JP2782082B2 (ja) ボンディング用金合金細線
JP3426399B2 (ja) 半導体素子用金合金細線
JP3346871B2 (ja) 半導体素子用金合金
JPH02205641A (ja) ボンディング用金合金細線
JP3586909B2 (ja) ボンディングワイヤ
KR101047827B1 (ko) 볼 본딩용 금합금선
JPH02260643A (ja) ボンディング用金合金細線
JPH0530892B2 (ja)
JP3426473B2 (ja) 半導体素子用金合金細線
JPH06145842A (ja) ボンディング用金合金細線
KR0157474B1 (ko) 반도체 소자용 금합금
JPH0719788B2 (ja) ボンディング用金合金細線
JP3059314B2 (ja) ボンディング用金合金細線

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040302

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040309

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040312

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090319

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100319

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100319

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110319

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees