JPH0131691B2 - - Google Patents

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JPH0131691B2
JPH0131691B2 JP57175498A JP17549882A JPH0131691B2 JP H0131691 B2 JPH0131691 B2 JP H0131691B2 JP 57175498 A JP57175498 A JP 57175498A JP 17549882 A JP17549882 A JP 17549882A JP H0131691 B2 JPH0131691 B2 JP H0131691B2
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JP
Japan
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wire
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Yutaka Kato
Kunio Watanabe
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Sumitomo Metal Mining Co Ltd
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Sumitomo Metal Mining Co Ltd
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    • H01L2924/01204—4N purity grades, i.e. 99.99%

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は半導体素子と外部リードとの電気的接
続に用いられるボンデイングワイヤーに関する。 半導体装置の組立において、半導体素子と外部
リードを金属線でボンデイングする方式が一般的
である。このような金属線として金線及びアルミ
ニウム線が用いられ、前者は熱圧着で、後者は超
音波でボンデイングされている。金線を用いる熱
圧着ボンデイングの工程は大略、(i)ボンデイング
キヤピラリーを通した金線の先端を電気的に又は
水素炎により熔融してボールを形成する過程、(ii)
該ボールを半導体素子上の電極にキヤピラリーで
押し付けて接合せしめるボールボンド過程、(iii)キ
ヤピラリーを移動して金線ループを形成した後、
外部リード上に金線を押し付け接合せしめるウエ
ツジボンド過程、及び(iv)金線を挾んで上方に引張
り、金線を破断した後キヤピラリーを半導体素子
上に移動させる過程、から成つており、全過程は
200〜300℃の加熱雰囲気中で行なわれる。 このようなボンデイング工程はワイヤーボンダ
ーによつて手動的又は自動的に行なうことができ
る。ところでこのようなボンデイングに使用され
る金線は性質にバラツキがあるとボール形状、ル
ープ形状、接合強度が区々となり、半導体装置の
信頼性を低下せしめることから純度が99.99％以
上の高純度金を用いるようにしている。然るに近
年半導体装置、特にICの組立コストを低減する
ため自動ボンダーの一層の高速化が計られてきた
が、上記高純度金線はこのような高速化に適合し
得ないことが明らかになつてきた。その理由は高
純度金線の機械的強度特に熱間における破断強度
の低い点にあり、キヤピラリーの高速移動で金線
が引張られた際その引張り力が金線の破断強度を
超えることがあり、そのためボンデイング中に線
切れが頻発するからである。又、線切れに至らず
何とかボンデイング出来たとしても、一度熱を受
けた高純度金線は著るしく軟化し、ループ形状を
保つだけの強さを殆んど失なう結果、ループが垂
れて（これをループタレと称する）素子又は素子
を塔載している金属部に接触し、動作不良の原因
となることもある。 このような高純度金線の欠点を解消するため
Ca、Beを微量添加した金合金線が提案されてい
る（特開昭53−105968号、特開昭53−112059号）
これらの金合金線は熱間強度が高純度金線の常温
強度程度あり、これによつて高速ボンダーはその
性能を最大限に発揮できるようになつた。 本発明者等はCa、Be以外の種々の元素につい
て実験を重ねた結果、ストロンチウム（Sr）も
又、同様の効果をもたらすことを見出して本発明
に到達したものである。即ち、本発明のボンデイ
ングワイヤーは純度99.99重量％以上の金に
0.0001〜0.01重量％のストロンチウムを含有した
金合金線とした点に特徴がある。 ストロンチウムの含有率は大きい程常温強度、
熱間強度共に大きくなるが、0.01重量％を超える
とボール形状が真球にならなくなるので0.01重量
％以下とする必要がある。 またストロンチウムの含有率が0.0001重量％以
下ではストロンチウム含有による効果が殆んど生
じないので、ストロンチウムの含有率は0.0001〜
0.01重量％とする必要がある。より好ましいスト
ロンチウムの含有率は0.0005〜0.006重量％であ
る。 本発明に用いる金原料は純度99.99％以上であ
れば良い。通常フオーナインと称する純金中には
不純物としてFe、Si、Mg、Pb、Cu、Ag等を含
んでいる。これら不純物の含有率は産地により、
又メーカーにより一定しないので望ましくはフア
イブナイン（純度99.999％以上）を用いるのが良
い。 本発明のボンデイングワイヤーは次のようにし
て製造し得る。 即ち、所望のSr含有率とするためSr含有率既
知のAu―Sr母合金と高純度金の配合比を決め、
それぞれ秤量して不活性ガス雰囲気中のルツボ中
で熔解し、鋳造後鍛造又は溝ロール等で一定の線
径まで圧延した後、順次口径の小さいダイスを用
いて伸線加工する。 本発明の金合金組成は純金線に比べて引張強度
が大きいため、伸線加工中の断線も著るしく減少
する利点もある。 以下に実施例を示す。 実施例 金原料としてフアイブナインの高純度金を用
い、ストロンチウムを0.0005、0.0011及び0.0056
重量％含有する金合金インゴツトを作成し、これ
らに鍛造、伸線加工を施して直径0.0254mmのボン
デイングワイヤーを製造した。伸線後のワイヤー
を室温における破断伸び率（δ）が４％程度にな
るように熱処理した後、室温における破断強度
（σB）、破断伸び率、250℃に加熱下の破断強度、
破断伸び率を測定した。 測定結果を次表に示す。
【表】 又、これらの金合金線を高速ボンダーによるワ
イヤーボンデイングに供したところ、ボール形成
性が良く、ループのタレも認められなかつた。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 0.0001〜0.01重量％のストロンチウムを含有
    することを特徴とする残部純度99.99重量％以上
    の高純度金からなるボンデイングワイヤー。
JP57175498A 1982-10-06 1982-10-06 ボンデイングワイヤ− Granted JPS5965439A (ja)

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US4993622A (en) * 1987-04-28 1991-02-19 Texas Instruments Incorporated Semiconductor integrated circuit chip interconnections and methods
JP4150752B1 (ja) * 2007-11-06 2008-09-17 田中電子工業株式会社 ボンディングワイヤ

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