JPH0380344B2 - - Google Patents

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JPH0380344B2
JPH0380344B2 JP59148106A JP14810684A JPH0380344B2 JP H0380344 B2 JPH0380344 B2 JP H0380344B2 JP 59148106 A JP59148106 A JP 59148106A JP 14810684 A JP14810684 A JP 14810684A JP H0380344 B2 JPH0380344 B2 JP H0380344B2
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JP
Japan
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copper
bonding
wire
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Shinichi Kamisake
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NEC Corp
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Nippon Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野） 本発明は半導体素子上の電極と外部リードとの
結線に用いるボンデイング細線に関するものであ
る。 （従来の技術） IC，LSIなどの半導体装置の製造において、半
導体素子例えばシリコン素子上の電極と外部リー
ドとの接続は作業性に優れたボールボンデイング
法が主として用いられている。本方法は、金属細
線を水素トーチあるいは電気トーチを用いて溶断
し、ボールを形形させた後熱圧着によりシリコン
素子上の電極、次いで外部リードとの間を接続す
るもので、金属細線としては金線が主として用い
られている。しかし、近年半導体装置の原価低減
の要求は厳しく、ボンデイング用金線を他の安価
な金属材料に置き代えようとする動きが活発にな
つている。この中で、銅は表１に示すように物理
的特性が金に極めて類似しているという点および
加工性も優れているという点で注目され、一部で
実現化されている。
【表】 従来の銅線は、無酸素銅あるいは無酸素銅に
Be，Sn，Zn，Ag，Zv，Cv，Fe等を0.1〜２重量
％添加したものが用いられているが、これをボー
ルボンデイング法にて使用した場合次のような欠
点があつた。 １ シリコン素子上に銅ボールを熱圧着（通常
300〜330℃が多く用いられる）する際、銅ボー
ルの硬さが金よりも大きいため、素子電極面に
クラツクを生じる。 ２ 銅ボールの硬さを小さくするために、熱圧着
の温度あるいはキヤピラリー温度を上げるとそ
れぞれシリコン素子接着剤（例えば、Agペー
スト、金属ロー材等）の強度劣化あるいは銅細
線とキヤピラリー先端との溶着結合を生じ、素
子の特性およびボンデイング作業性に著しい支
障を来たす。 （発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的は、熱圧着ボンデイング時の銅ボ
ールの硬さを低下させ、ボンデイング作業性に優
れた銅合金細線を提供しようとするものである。 （問題点を解決するための手段） 即ち、本発明によれば、半導体素子上の電極と
外部リードとを熱圧着により接続する金属細線と
して、純銅に極微量の遷移元素を添加したことを
特徴とするボンデイング用細線を用いている。従
来、純銅に100ppm以下の遷移元素を添加すると
再結晶温度が低下する傾向のあることが知られて
おり、本発明はこれを応用している。 （実施例） 以下、実施例について説明する。 実施例 １ 99.99％以上の純度の無酸素銅にＶ（バナジウ
ム）を50〜500ppm添加した30／φ径細線を用い、
ボール成形はAr雰囲気中にて行ない、加熱温度
は300℃としてボンデイング後のシリコン素子の
クラツク不良率を調査した。
【表】 実施例 ２ 実施例１のＶの代りにMnを50〜200pm添加し
た。
【表】 実施例 ３ 実施例２のMnの代りにTiを50，100，200ppm
にて調査を行なつたが、実施例２の結果とほゞ同
じテータが得られる。 （発明の効果） 以上の実施例から、元素による差はあるが、50
〜200ppmの遷移元素を含有する銅合金線は、素
子のクラツク不良率を著しく低減させ、引張強度
の劣化もなく且つキヤピラリーへの融着現象も生
ずることなく、ボンデイング用細線として優れた
ものであることが判明した。価格的にも、添加量
が極めて微量であることからコスト高とはならな
い。他の遷移元素についても個々の実験が必要で
あるが、ここに述べた実施例から判断して一般に
遷移元素を100ppm前後添加する程度で銅線の再
結晶温度を例えば50〜60℃低下させ、軟化を促進
させ、素子のクラツク防止に有効な手段となるこ
とは十分に推定することができる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 半導体素子上の電極と外部リードとを接続す
    る銅を主成分とする金属細線に於いて、前記銅を
    主成分とする金属細線中に添加元素として遷移元
    素を50ppm以上200ppm以下含有したことを特徴
    とする半導体素子用ボンデイング細線。 ２ 前記添加元素としてバナジウム、マンガンお
    よびチタニウムから選ばれる元素を50ppm以上
    200ppm以下含有したことを特徴とする特許請求
    の範囲第１項記載の半導体素子用ボンデイング細
    線。
JP14810684A 1984-07-17 1984-07-17 半導体素子用ボンデイング細線 Granted JPS6127666A (ja)

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JPS6127666A JPS6127666A (ja) 1986-02-07
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