JPH0325498B2 - - Google Patents
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- JPH0325498B2 JPH0325498B2 JP60058023A JP5802385A JPH0325498B2 JP H0325498 B2 JPH0325498 B2 JP H0325498B2 JP 60058023 A JP60058023 A JP 60058023A JP 5802385 A JP5802385 A JP 5802385A JP H0325498 B2 JPH0325498 B2 JP H0325498B2
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- 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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- H01L2924/01013—Aluminum [Al]
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- H01L2924/01014—Silicon [Si]
-
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- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Description
(産業上の利用分野)
本発明は半導体素子のボンデイング用Al線、
詳しくは線径20〜70μφのボンデイング用Al線に
関する。 (従来の技術) 従来、一般的に使用されているAu線はシリコ
ンチツプ電極として蒸着されているAlとで加熱
された場合、容易に金属間化合物を作りその結果
ボンデイング強度を著しく低下させるため、該
Au線の代替としてシリコンチツプ電極と同種の
Al線が使用されている。 このAl線は高純度の場合にあつては軟らかす
ぎて超音波ボンデイング強度が充分に得られない
ので、その硬さを増すためと極細線加工をし易く
するために高純度(99.9%)以上のAlにSiを
1.0wt%含有させて使用している。 (発明が解決しようとする課題) しかし乍ら、このような従来の半導体素子のボ
ンデイング用Al線は化学的に活性金属であるこ
とから樹脂モールドパツケージングした時に腐蝕
し易い欠点があつたり、或いは酸化し易すく高温
下で接合させる熱圧着法には不適であつてもつぱ
ら超音波接合法により接合作業が行なわれるとい
う問題がある。 このことは高純度(99.9%以上)のAlにSiを
1.0wt%含有させたAl線の再結晶温度が低く高温
におけるワイヤーの強度が小さいことや、高温、
高圧下(120℃、2気圧)における耐蝕試験
(Pressure Cooker Test…以下PCTテストと呼
ぶ。)にて容易に粒界から腐蝕してしまうという
ことからも判る。 本発明は斯る従来事情に鑑み、高温高圧におけ
る耐蝕性を向上させることを第1の目的とし、高
温における強度を増すことを第2の目的とする。 (課題を達成するための手段) 上記課題を達成するために本発明が溝ずる技術
的手段は、Siを1.0wt%、Feを0.001〜0.009wt%
含有し、残部が高純度Alからなることを特徴と
するものである。 またSiを1.0wt%、Feを0.001〜0.005wt%、Ni
を0.001〜0.005wt%含有し、FeとNiの合計を
0.002〜0.01wt%とし、残部が高純度Alからなる
ようにしても良い。 (作 用) 上記半導体素子のボンデイング用Al線におけ
る各成分の限定理由について述べる。 高純度Alとは不可避不純物を含む99.9%以上の
ものを原材料として用いる。 SiはAl線の硬さを増し伸線加工を容易にする
ため添加するが、その含有量が少ないと前記効果
が得られず、多すぎるとsiの析出によつて硬くな
りすぎて伸線時の断線やボンデイング時のチツプ
割れの原因となり、ASTMの基準1.00±0.15wt%
を考慮して1.0wt%に設定する。 FeはAlの高温、高圧下における耐蝕性を強め
るものであり、実験結果によれば含有量が
0.001wt%未満では耐蝕性向上に効果が現われず、
0.009wt%を越えると析出が多くなり断線の原因
となる。 Niは高温における強度を増すものである。 NiをFeの含有量と共にAlに含有せしめる場合
はFeの含有量が0.001wt%未満では耐蝕性向上に
効果が現われず、Niの含有量が0.001wt%未満で
は高温における強度の向上が現われず、両者の合
計含有量が0.01wt%を越えると純度が低下して析
出が多くなり断線の原因となる。 (実施例) 以下、具体的な実施例について説明する。 各試料は高純度(99.9%)にSi、Fe、Niを添
加して溶解鋳造し、線引き加工により線径30μφ
の極細線に形成したものである。 各試料の添加元素及びその添加量は表(1)に示す
通りであり、これら各試料によつてPCTテスト
(平山製作所製PC−305S型の飽和型P.C.Tを用い
120℃、2気圧の水蒸気中に100時間放置して試験
した)を行うと共に、450℃焼鈍し後のワイヤー
強度を測定した結果を示す。
詳しくは線径20〜70μφのボンデイング用Al線に
関する。 (従来の技術) 従来、一般的に使用されているAu線はシリコ
ンチツプ電極として蒸着されているAlとで加熱
された場合、容易に金属間化合物を作りその結果
ボンデイング強度を著しく低下させるため、該
Au線の代替としてシリコンチツプ電極と同種の
Al線が使用されている。 このAl線は高純度の場合にあつては軟らかす
ぎて超音波ボンデイング強度が充分に得られない
ので、その硬さを増すためと極細線加工をし易く
するために高純度(99.9%)以上のAlにSiを
1.0wt%含有させて使用している。 (発明が解決しようとする課題) しかし乍ら、このような従来の半導体素子のボ
ンデイング用Al線は化学的に活性金属であるこ
とから樹脂モールドパツケージングした時に腐蝕
し易い欠点があつたり、或いは酸化し易すく高温
下で接合させる熱圧着法には不適であつてもつぱ
ら超音波接合法により接合作業が行なわれるとい
う問題がある。 このことは高純度(99.9%以上)のAlにSiを
1.0wt%含有させたAl線の再結晶温度が低く高温
におけるワイヤーの強度が小さいことや、高温、
高圧下(120℃、2気圧)における耐蝕試験
(Pressure Cooker Test…以下PCTテストと呼
ぶ。)にて容易に粒界から腐蝕してしまうという
ことからも判る。 本発明は斯る従来事情に鑑み、高温高圧におけ
る耐蝕性を向上させることを第1の目的とし、高
温における強度を増すことを第2の目的とする。 (課題を達成するための手段) 上記課題を達成するために本発明が溝ずる技術
的手段は、Siを1.0wt%、Feを0.001〜0.009wt%
含有し、残部が高純度Alからなることを特徴と
するものである。 またSiを1.0wt%、Feを0.001〜0.005wt%、Ni
を0.001〜0.005wt%含有し、FeとNiの合計を
0.002〜0.01wt%とし、残部が高純度Alからなる
ようにしても良い。 (作 用) 上記半導体素子のボンデイング用Al線におけ
る各成分の限定理由について述べる。 高純度Alとは不可避不純物を含む99.9%以上の
ものを原材料として用いる。 SiはAl線の硬さを増し伸線加工を容易にする
ため添加するが、その含有量が少ないと前記効果
が得られず、多すぎるとsiの析出によつて硬くな
りすぎて伸線時の断線やボンデイング時のチツプ
割れの原因となり、ASTMの基準1.00±0.15wt%
を考慮して1.0wt%に設定する。 FeはAlの高温、高圧下における耐蝕性を強め
るものであり、実験結果によれば含有量が
0.001wt%未満では耐蝕性向上に効果が現われず、
0.009wt%を越えると析出が多くなり断線の原因
となる。 Niは高温における強度を増すものである。 NiをFeの含有量と共にAlに含有せしめる場合
はFeの含有量が0.001wt%未満では耐蝕性向上に
効果が現われず、Niの含有量が0.001wt%未満で
は高温における強度の向上が現われず、両者の合
計含有量が0.01wt%を越えると純度が低下して析
出が多くなり断線の原因となる。 (実施例) 以下、具体的な実施例について説明する。 各試料は高純度(99.9%)にSi、Fe、Niを添
加して溶解鋳造し、線引き加工により線径30μφ
の極細線に形成したものである。 各試料の添加元素及びその添加量は表(1)に示す
通りであり、これら各試料によつてPCTテスト
(平山製作所製PC−305S型の飽和型P.C.Tを用い
120℃、2気圧の水蒸気中に100時間放置して試験
した)を行うと共に、450℃焼鈍し後のワイヤー
強度を測定した結果を示す。
【表】
尚、PCTテストの結果は各試料の横断面金属
組織を顕微鏡(400倍)で観察し、目視により線
材の円周部にクラツクが見られなければ◎優良、
明らかに観察されたものが×不良、またクラツク
は若干程度観察されるが線材が破壊に至つていな
いものは〇良と判定し、各試料の顕微鏡写真を第
1図乃至第12図に示す。 この結果、Feの含有量を0.001〜0.009wt%と選
定することにより高温、高圧下における耐蝕性を
増すことが理解され、さらにFeとNiとの合計含
有量を0.002wt%〜0.01wt%と選定することによ
り高温、高圧下における耐蝕性及び高温に於ける
強度を増すことが理解される。 (発明の効果) Siを1.0wt%、Feを0.001〜0.009wt%含有し、
残部が高純度Alからなるので、高温高圧にお
ける耐久性を向上させることができる。 従つて、樹脂モールドパツケージングした時
に腐蝕することがないと共に、超音波接合法だ
けでなく熱圧着法にあつても十分その使用に供
し得るものである。 Siを1.0wt%、Feを0.001〜0.005wt%、Niを
0.001〜0.005wt%含有し、FeとNiの合計を
0.002〜0.01wt%とし、残部が高純度Alからな
るので、高温高圧における耐蝕性を向上させる
ことができると共に高温における強度を増すこ
とができる。 従つて、超音波圧着法によるボンデイング性能
を向上させることができると共に、樹脂モールド
パツケージングした時に腐蝕することがなく、し
かも超音波接合法だけでなく熱圧着法であつても
十分その使用に供し得るものである。
組織を顕微鏡(400倍)で観察し、目視により線
材の円周部にクラツクが見られなければ◎優良、
明らかに観察されたものが×不良、またクラツク
は若干程度観察されるが線材が破壊に至つていな
いものは〇良と判定し、各試料の顕微鏡写真を第
1図乃至第12図に示す。 この結果、Feの含有量を0.001〜0.009wt%と選
定することにより高温、高圧下における耐蝕性を
増すことが理解され、さらにFeとNiとの合計含
有量を0.002wt%〜0.01wt%と選定することによ
り高温、高圧下における耐蝕性及び高温に於ける
強度を増すことが理解される。 (発明の効果) Siを1.0wt%、Feを0.001〜0.009wt%含有し、
残部が高純度Alからなるので、高温高圧にお
ける耐久性を向上させることができる。 従つて、樹脂モールドパツケージングした時
に腐蝕することがないと共に、超音波接合法だ
けでなく熱圧着法にあつても十分その使用に供
し得るものである。 Siを1.0wt%、Feを0.001〜0.005wt%、Niを
0.001〜0.005wt%含有し、FeとNiの合計を
0.002〜0.01wt%とし、残部が高純度Alからな
るので、高温高圧における耐蝕性を向上させる
ことができると共に高温における強度を増すこ
とができる。 従つて、超音波圧着法によるボンデイング性能
を向上させることができると共に、樹脂モールド
パツケージングした時に腐蝕することがなく、し
かも超音波接合法だけでなく熱圧着法であつても
十分その使用に供し得るものである。
第1図乃至第12図はPCTテスト結果を示す
Al線の横断面金属組織の顕微鏡写真であり、第
1図は試料No.1、第2図は試料No.2、第3図は試
料No.3、第4図は試料No.4、第5図は試料No.5、
第6図は試料No.6、第7図は試料No.7、第8図は
試料No.8、第9図は試料No.9、第10図は試料No.
10、第11図は試料No.11、第12図は試料No.12で
ある。
Al線の横断面金属組織の顕微鏡写真であり、第
1図は試料No.1、第2図は試料No.2、第3図は試
料No.3、第4図は試料No.4、第5図は試料No.5、
第6図は試料No.6、第7図は試料No.7、第8図は
試料No.8、第9図は試料No.9、第10図は試料No.
10、第11図は試料No.11、第12図は試料No.12で
ある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 Siを1.0wt%、Feを0.001〜0.009wt%含有し、
残部が高純度Alからなる半導体素子のボンデイ
ング用Al線。 2 Siを1.0wt%、Feを0.001〜0.005wt%、Niを
0.001〜0.005wt%含有し、FeとNiの合計を0.002
〜0.01wt%とし、残部が高純度Alからなる半導
体素子のボンデイング用Al線。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60058023A JPS61216355A (ja) | 1985-03-20 | 1985-03-20 | 半導体素子のボンデイング用Al線 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60058023A JPS61216355A (ja) | 1985-03-20 | 1985-03-20 | 半導体素子のボンデイング用Al線 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61216355A JPS61216355A (ja) | 1986-09-26 |
JPH0325498B2 true JPH0325498B2 (ja) | 1991-04-08 |
Family
ID=13072354
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60058023A Granted JPS61216355A (ja) | 1985-03-20 | 1985-03-20 | 半導体素子のボンデイング用Al線 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61216355A (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2715556B2 (ja) * | 1989-06-16 | 1998-02-18 | 松下電器産業株式会社 | 液晶デバイスの接合方法 |
-
1985
- 1985-03-20 JP JP60058023A patent/JPS61216355A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS61216355A (ja) | 1986-09-26 |
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