JPH06112257A - 半導体素子用Pt合金極細線 - Google Patents
半導体素子用Pt合金極細線Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】Pt極細線の高温強度を向上させると同時に、
高温放置試験におけるA点剥がれの発生率を低下させ、
ワイヤボンディング法及びバンプ接続法に用いるに極め
て有用な半導体素子用Pt合金極細線を提供する。 【構成】高純度Ptに、Os,Ru,Ir,Rhの1種
又は2種を、総添加量0.01〜5wt%含有せしめると共
に、Be,Ge,Ca,Si,Fe,Sc,Y,希土類
元素の中から1種又は2種以上を、0.0001〜0.005 wt%
含有せしめて溶解鋳造し、次に溝ロール加工を施し、そ
の途中で焼なまし処理を施した後に線引加工し、更に十
分な応力除去を行って線径25μmの母線を成形した。
高温放置試験におけるA点剥がれの発生率を低下させ、
ワイヤボンディング法及びバンプ接続法に用いるに極め
て有用な半導体素子用Pt合金極細線を提供する。 【構成】高純度Ptに、Os,Ru,Ir,Rhの1種
又は2種を、総添加量0.01〜5wt%含有せしめると共
に、Be,Ge,Ca,Si,Fe,Sc,Y,希土類
元素の中から1種又は2種以上を、0.0001〜0.005 wt%
含有せしめて溶解鋳造し、次に溝ロール加工を施し、そ
の途中で焼なまし処理を施した後に線引加工し、更に十
分な応力除去を行って線径25μmの母線を成形した。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子のチップ電
極と基板上の外部リードとを接続するために用いられる
半導体素子用Pt合金極細線、特にワイヤボンディング
法及びバンプ接続法に好適なものに関する。
極と基板上の外部リードとを接続するために用いられる
半導体素子用Pt合金極細線、特にワイヤボンディング
法及びバンプ接続法に好適なものに関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、例えばキャピラリーの先端に
垂下せしめた合金ワイヤの先端を電気トーチにより溶融
させてボールを形成し、このボールをチップ上のAl又
はAl合金からなる電極に圧着・切断してバンプ電極を
形成するバンプ接続法や、前記ボールをチップ電極に圧
着,接合せしめた後、ループ状に外部リードまで導いて
該外部リードに圧着・切断することにより、チップ電極
と外部リードを接続させるワイヤボンディング法が知ら
れている。また、この種ボンディングに用いるに有用な
合金ワイヤとして、特公昭62−43540号に開示さ
れるような、高純度PtからなるPtワイヤがある。
垂下せしめた合金ワイヤの先端を電気トーチにより溶融
させてボールを形成し、このボールをチップ上のAl又
はAl合金からなる電極に圧着・切断してバンプ電極を
形成するバンプ接続法や、前記ボールをチップ電極に圧
着,接合せしめた後、ループ状に外部リードまで導いて
該外部リードに圧着・切断することにより、チップ電極
と外部リードを接続させるワイヤボンディング法が知ら
れている。また、この種ボンディングに用いるに有用な
合金ワイヤとして、特公昭62−43540号に開示さ
れるような、高純度PtからなるPtワイヤがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし乍ら、上記従来
のPtワイヤでは高温強度が弱く、所定のボンディング
強度が得られない欠点があると共に、Ptの純度が高す
ぎることから、チップ上のAl電極とボールとの接合面
(即ち、A点)におけるPtとAlの相互拡散が過剰に
なり、接合強度の低下が生じる結果、ボンディング後の
高温放置試験におけるA点剥がれの発生率が高くなると
いう不具合があった。
のPtワイヤでは高温強度が弱く、所定のボンディング
強度が得られない欠点があると共に、Ptの純度が高す
ぎることから、チップ上のAl電極とボールとの接合面
(即ち、A点)におけるPtとAlの相互拡散が過剰に
なり、接合強度の低下が生じる結果、ボンディング後の
高温放置試験におけるA点剥がれの発生率が高くなると
いう不具合があった。
【0004】本発明はこのような従来事情に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、所定の高温
強度が得られると共に、ボンディング後の高温放置試験
でA点剥がれが発生する虞れのない、信頼性の高い半導
体素子用Pt合金極細線を提供することである。
れたものであり、その目的とするところは、所定の高温
強度が得られると共に、ボンディング後の高温放置試験
でA点剥がれが発生する虞れのない、信頼性の高い半導
体素子用Pt合金極細線を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、本発明の半導体素子用Pt合金極細線は、Os,
Ru,Ir,Rhの中から1種又は2種以上を総添加量
0.01〜5wt%含有し、残部Ptからなることを特徴
とする。
めに、本発明の半導体素子用Pt合金極細線は、Os,
Ru,Ir,Rhの中から1種又は2種以上を総添加量
0.01〜5wt%含有し、残部Ptからなることを特徴
とする。
【0006】また、後述の理由から、上記の配合に加え
て、Be,Ge,Ca,Si,Fe,Sc,Y,希土類
元素の中から1種又は2種以上を0.0001〜0.0
05wt%含有せしめることが有用である。
て、Be,Ge,Ca,Si,Fe,Sc,Y,希土類
元素の中から1種又は2種以上を0.0001〜0.0
05wt%含有せしめることが有用である。
【0007】
【作用】上記の構成によれば、Os,Ru,Ir,Rh
の各添加元素は融点がPtより高いことからPt合金の
焼鈍温度を高め、高温強度の高いPt合金ワイヤを形成
する。同時に、その添加総量を0.01〜5wt%の範囲
内としたことから、ボールとチップ電極の下地金属層と
の接合面におけるPtとAlの相互拡散を適度に抑止
し、該接合面、即ち、A点における接合強度が改善され
る。
の各添加元素は融点がPtより高いことからPt合金の
焼鈍温度を高め、高温強度の高いPt合金ワイヤを形成
する。同時に、その添加総量を0.01〜5wt%の範囲
内としたことから、ボールとチップ電極の下地金属層と
の接合面におけるPtとAlの相互拡散を適度に抑止
し、該接合面、即ち、A点における接合強度が改善され
る。
【0008】また、Be,Ge,Ca,Si,Fe,S
c,Y,希土類元素を添加することで、前記Pt合金に
おける結晶の粗粒化(粒子の粗大化)を防止し、ワイヤ
の高温強度をさらに向上させる。
c,Y,希土類元素を添加することで、前記Pt合金に
おける結晶の粗粒化(粒子の粗大化)を防止し、ワイヤ
の高温強度をさらに向上させる。
【0009】しかし乍ら、Os,Ru、Ir,Rh,B
e,Ge,Ca,Si,Fe,Sc,Y,希土類元素の
添加量が上記添加範囲の下限未満では、上述の効果を得
ることができない。
e,Ge,Ca,Si,Fe,Sc,Y,希土類元素の
添加量が上記添加範囲の下限未満では、上述の効果を得
ることができない。
【0010】また、Os,Ru,Ir,Rhの添加量が
5wt%を越えると、ワイヤ先端に形成するボールが硬く
なり過ぎ、ボンディング時においてチップ割れが生じる
ので好ましくない。
5wt%を越えると、ワイヤ先端に形成するボールが硬く
なり過ぎ、ボンディング時においてチップ割れが生じる
ので好ましくない。
【0011】Be,Ge,Ca,Si,Fe,Sc,
Y,希土類元素の添加量が0.005wt%を越えると、
ワイヤ先端に形成するボールの形状が不安定になり、ボ
ンディング時におけるボールとチップとの接合がなされ
ない。
Y,希土類元素の添加量が0.005wt%を越えると、
ワイヤ先端に形成するボールの形状が不安定になり、ボ
ンディング時におけるボールとチップとの接合がなされ
ない。
【0012】従って、Os,Ru,Ir,Rhの添加総
量を0.01〜5wt%の範囲に、Be,Ge,Ca,S
i,Fe,Sc,Y,希土類元素の添加量を0.000
1〜0.005wt%の範囲に、各々設定した。
量を0.01〜5wt%の範囲に、Be,Ge,Ca,S
i,Fe,Sc,Y,希土類元素の添加量を0.000
1〜0.005wt%の範囲に、各々設定した。
【0013】
【実施例】以下、具体的な実施例について説明する。
【0014】高純度Ptに、Os,Ru,Ir,Rh,
Be,Ge,Ca、Si,Fe,Sc,Y,Laの各添
加元素を表1中に示す含有率に基づき添加して溶解鋳造
し、次に溝ロール加工を施し、その途中で焼なまし処理
を施した後に線引加工で線径25μmの母線に成形し、
更に十分な応力除去を行うことにより各試料とした。
Be,Ge,Ca、Si,Fe,Sc,Y,Laの各添
加元素を表1中に示す含有率に基づき添加して溶解鋳造
し、次に溝ロール加工を施し、その途中で焼なまし処理
を施した後に線引加工で線径25μmの母線に成形し、
更に十分な応力除去を行うことにより各試料とした。
【0015】表1中の試料No.1〜16は高純度Pt
にOs,Ru,Ir,Rhの中から1種又は2種以上を
添加した本発明実施品、試料No.17〜29は前記O
s,Ru,Ir,Rhの配合に加えてBe,Ge,C
a、Si,Fe,Sc,Y,希土類元素(La)の1種
又は2種を添加した本発明実施品である。
にOs,Ru,Ir,Rhの中から1種又は2種以上を
添加した本発明実施品、試料No.17〜29は前記O
s,Ru,Ir,Rhの配合に加えてBe,Ge,C
a、Si,Fe,Sc,Y,希土類元素(La)の1種
又は2種を添加した本発明実施品である。
【0016】また、試料No.30は高純度Pt(9
9.96wt%)に何も添加しない比較品である。
9.96wt%)に何も添加しない比較品である。
【0017】尚、表1では希土類元素の代表としてLa
のデータを示したが、これ以外の希土類元素はLaと同
質性のため省略した。
のデータを示したが、これ以外の希土類元素はLaと同
質性のため省略した。
【0018】上記のようにして作製した各試料を熱処理
により所定の伸び率に合わせた後、高温強度及びA点剥
がれ発生率を測定した。
により所定の伸び率に合わせた後、高温強度及びA点剥
がれ発生率を測定した。
【0019】高温強度は、各試料を250℃×20秒間
保持後、標点間距離100mmにて引張速度10mm/
minで引張り試験を行った時の破断荷重を測定した。
保持後、標点間距離100mmにて引張速度10mm/
minで引張り試験を行った時の破断荷重を測定した。
【0020】A点剥がれ発生率は、各試料をAl薄膜
(0.8μm厚)のチップ電極上に所定条件にてボンデ
ィングした後、Alが拡散し易い高温条件下で放置し
(200℃×300時間)、その後にC点(ループ部)
を引張るプルテストを行って、ボンディングワイヤがチ
ップとの接合面から剥がれた割合を計算した。これらの
結果も表1中に示す。
(0.8μm厚)のチップ電極上に所定条件にてボンデ
ィングした後、Alが拡散し易い高温条件下で放置し
(200℃×300時間)、その後にC点(ループ部)
を引張るプルテストを行って、ボンディングワイヤがチ
ップとの接合面から剥がれた割合を計算した。これらの
結果も表1中に示す。
【0021】
【表1】
【0022】試料No.1〜16の測定結果から、高純
度PtにOs,Ru,Ir,Rhの1種又は2種を、総
添加量0.01〜5wt%の範囲内で添加すれば、所定の
高温強度が得られると同時に、ボールとチップ電極の下
地金属層との接合面(A点)において剥がれが発生せ
ず、該接合面における接合強度が改善されることが確認
できた。
度PtにOs,Ru,Ir,Rhの1種又は2種を、総
添加量0.01〜5wt%の範囲内で添加すれば、所定の
高温強度が得られると同時に、ボールとチップ電極の下
地金属層との接合面(A点)において剥がれが発生せ
ず、該接合面における接合強度が改善されることが確認
できた。
【0023】また、試料No.17〜29の測定結果か
ら、0.01〜5wt%のOs,Ru,Ir,Rhの添加
に加えて、Be,Ge,Ca,Si,Fe,Sc,Y,
希土類元素の中から1種又は2種以上を所定量添加すれ
ば、上記高温強度をより高レベルなものにし得ることが
確認できた。
ら、0.01〜5wt%のOs,Ru,Ir,Rhの添加
に加えて、Be,Ge,Ca,Si,Fe,Sc,Y,
希土類元素の中から1種又は2種以上を所定量添加すれ
ば、上記高温強度をより高レベルなものにし得ることが
確認できた。
【0024】また、試料No.30の測定結果から、高
純度PtにOs,Ru,Ir,Rh,Be,Ge,C
a,Si,Fe,Sc,Y,希土類元素を添加しない場
合は、所定の高温強度が得られないと共に、A点剥がれ
の発生率が高いことが確認できた。
純度PtにOs,Ru,Ir,Rh,Be,Ge,C
a,Si,Fe,Sc,Y,希土類元素を添加しない場
合は、所定の高温強度が得られないと共に、A点剥がれ
の発生率が高いことが確認できた。
【0025】
【発明の効果】本発明に係る半導体素子用Pt合金極細
線は以上説明したように、高純度PtにOs,Ru,I
r,Rhを添加することで、ワイヤの高温強度向上を図
ると同時に、ボンディング後の高温放置試験におけるA
点剥がれの発生率を著しく低下し得た。
線は以上説明したように、高純度PtにOs,Ru,I
r,Rhを添加することで、ワイヤの高温強度向上を図
ると同時に、ボンディング後の高温放置試験におけるA
点剥がれの発生率を著しく低下し得た。
【0026】従って、ボンディング後において所定の高
温強度を得られると共に、ボールとチップ電極の接合強
度を著しく改善して、ワイヤボンディング法及びバンプ
接続法に用いるに極めて有用な半導体素子用Pt合金極
細線を提供できた。
温強度を得られると共に、ボールとチップ電極の接合強
度を著しく改善して、ワイヤボンディング法及びバンプ
接続法に用いるに極めて有用な半導体素子用Pt合金極
細線を提供できた。
【0027】また、Be,Ge,Ca,Si,Fe,S
c,Y,希土類元素を添加することで、より高レベルな
高温強度を得ることができた。
c,Y,希土類元素を添加することで、より高レベルな
高温強度を得ることができた。
Claims (2)
- 【請求項1】Os,Ru,Ir,Rhの中から1種又は
2種以上を総添加量0.01〜5wt%含有し、残部Pt
からなる半導体素子用Pt合金極細線。 - 【請求項2】 Os,Ru,Ir,Rhの中から1種又
は2種以上を総添加量0.01〜5wt%含有すると共
に、Be,Ge,Ca,Si,Fe,Sc,Y,希土類
元素の中から1種又は2種以上を0.0001〜0.0
05wt%含有し、残部Ptからなる半導体素子用Pt合
金極細線。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26221392A JP3204335B2 (ja) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | 半導体素子用Pt合金極細線 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26221392A JP3204335B2 (ja) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | 半導体素子用Pt合金極細線 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06112257A true JPH06112257A (ja) | 1994-04-22 |
JP3204335B2 JP3204335B2 (ja) | 2001-09-04 |
Family
ID=17372654
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26221392A Expired - Fee Related JP3204335B2 (ja) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | 半導体素子用Pt合金極細線 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3204335B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5945065A (en) * | 1996-07-31 | 1999-08-31 | Tanaka Denshi Kogyo | Method for wedge bonding using a gold alloy wire |
JP2010138418A (ja) * | 2008-12-09 | 2010-06-24 | Ishifuku Metal Ind Co Ltd | 白金イリジウム合金及びその製造方法 |
CN113241303A (zh) * | 2021-05-19 | 2021-08-10 | 合肥矽格玛应用材料有限公司 | 封装键合铂金丝及其制备方法 |
-
1992
- 1992-09-30 JP JP26221392A patent/JP3204335B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5945065A (en) * | 1996-07-31 | 1999-08-31 | Tanaka Denshi Kogyo | Method for wedge bonding using a gold alloy wire |
JP2010138418A (ja) * | 2008-12-09 | 2010-06-24 | Ishifuku Metal Ind Co Ltd | 白金イリジウム合金及びその製造方法 |
CN113241303A (zh) * | 2021-05-19 | 2021-08-10 | 合肥矽格玛应用材料有限公司 | 封装键合铂金丝及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3204335B2 (ja) | 2001-09-04 |
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