JPH0762186B2 - 半導体素子のボンデイング用金線 - Google Patents

半導体素子のボンデイング用金線

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JPH0762186B2
JPH0762186B2 JP60219593A JP21959385A JPH0762186B2 JP H0762186 B2 JPH0762186 B2 JP H0762186B2 JP 60219593 A JP60219593 A JP 60219593A JP 21959385 A JP21959385 A JP 21959385A JP H0762186 B2 JPH0762186 B2 JP H0762186B2
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本願は半導体のチップ電極と外部リード部とを接続する
ために使用する半導体素子のボンディング用金線の発明
に関するものである。
（従来の技術とその問題点） 従来、TCボンディング法に使用される金線として、純度
が99.995wt％以上の金に0.0003〜0.0030wt％のゲルマニ
ウム（Ge）を添加したものがみられるが（特公昭54−24
265号）、さらに高純度の金を使用することにより不純
物元素の影響を避けて電気抵抗を小さくすることが可能
である。
ところが、上記金線の純度をさらに高くすると、前記ゲ
ルマニウムの添加量ではボンディング時に種々の弊害が
生じることがわかった。
すなわち、上記ゲルマニウムの添加量では、金線の機械
的強度、特に高温強度と耐軟化性が低下することから、
ボンディング時において150〜300℃程度の温度で熱圧着
する際に金線が軟化してループ形状が不安定になると共
に、ネック部の強度が低下してネック切れが生じ易くな
る。さらにはハテール残りが発生し易くなることから、
ボール径の大きさがばらついてボンディング強度が不安
定になると共に、ボール径が小さ過ぎることにより発生
するボンディングの不圧着やボンディング強度不足のた
めの接着後の分離によってボンダー連続運転の停止が頻
繁に起こるといった問題があった。
そこで、ゲルマニウムの添加量を増やすことが考えられ
るが、その添加量が0.0080wt％を越えると硬くなりすぎ
て使用不能になると共に、金ボール形成時に表面酸化膜
が生じ接着強度が弱くなるといった問題が生じる。
上記した種々の問題点は、ボンディングの能率向上と価
格低減に有用な高速自動ボンダーによるボンディングに
用いた際に特に顕著に現れ、近年における高速自動ボン
ダーの急速な普及に伴い、機械的強度、特に高温強度と
耐軟化性に優れた特性を有する金線の提供が強く要求さ
れていた。
（発明が解決しようとする技術課題） 本発明は上述した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、高純度金を使用する
ことにより不純物の影響を避けて電気抵抗を小さくする
と共に、ボンディング時の温度上昇に対し、軟化が少な
く高温特性に優れており、しかも真球に近い金ボールを
形成することが可能なボンディング用金線を提供するこ
とである。
（技術的課題を達成するための技術的手段） 以上の技術的課題を達成するための本発明の技術的手段
は、電解精製法及び帯溶融精製法によって製造した99.9
96〜99.99995wt％の高純度金（Au）に0.0040〜0.0080wt
％の高純度ゲルマニウム（Ge）を含有せしめることを特
徴とする。
ゲルマニウム（Ge）の添加量が0.0040wt％未満であると
所定の高温強度、耐軟化性を得ることができず、またゲ
ルマニウム（Ge）の添加量が0.0080wt％を越えると硬く
なってボンディング用線としての使用に適さないと共に
金ボール形成時に表面酸化膜が生じ接着強度が弱くな
る。よって、ゲルマニウム（Ge）の添加量を前述の範囲
に限定した。
（発明の効果） 本発明の金線は以上の様に構成したので、ボンディング
時の温度上昇に対し金線の軟化が少なく且つ所定の高温
強度を発揮することから、ループ形状が安定すると共
に、ネック部の強度が向上してネック切れが生じ難くな
り、さらにはテール残りの発生が少なくなることからボ
ール径の大きさが安定してボンディング強度が安定する
と共に、ボール径が小さ過ぎることが原因となって発生
するボンディングの不圧着やボンディング強度不足のた
めの接着後の分離によるボンダー連続運転の停止が少な
くなる。しかも、表面酸化物が生ずることなく真球に近
い金ボールを成形できるので、チップ電極，外部リード
に対し所定の接着強度を得ることができる。
従って、高純度金（99.996〜99.99995wt）を用いること
で不純物元素の影響を避けて電気抵抗を小さくし、物理
的性質に優れた特性を有すると同時に、ボンディング時
の耐軟化性，機械的強度，接着強度を改善して，ボンデ
ィング部の接合信頼性，安定性、並びに、ボンディング
作業性に優れた効果を奏する。
また、前述の如く耐軟化性，高温強度に優れることから
高速自動ボンダーに用いるに最適な金線を提供し得、ボ
ンディングの能率向上と価格低減に大きく貢献できる。
（実施例） 以下、実施例について説明する。
表（１）中の各試料は99.997wt％,99.999wt％,99.9999w
t％,99.99995wt％の各々の金（Au）に高純度のゲルマニ
ウム（Ge）を表中記載量添加して溶解鋳造し、線引加工
と中間熱処理とをくり返して直径25μのAu線に仕上げた
ものである。
また同表中の比較品は99.995wt％の金に30重量ppmの
ゲルマニウムを添加し、比較品は99.999wt％の金にゲ
ルマニウムを添加せずに、夫々溶解鋳造し線引加工と中
間熱処理とをくり返して直径25μのAu線に仕上げたもの
である。
これら各試料並びに比較品の常温強度や高温強度等の機
械的性質、及びボール形成時におけるボール形状を測定
した。結果を表中に示す。
この結果、ゲルマニウムの添加量が0.0040〜0.0080wt％
である本発明実施品が、高温強度と耐軟化性に優れると
共に真球に近い金ボールを形成できることが分かり、よ
って、99.996〜99.99995wt％の高純度金に0.0040〜0.00
80wt％のGeを含有せしめた本発明金線が、物理的性質に
優れた特性を有すると同時に、ボンディング部の接合信
頼性，安定性、並びに、ボンディング作業性に優れた効
果を奏することが確認できた。
加えて、常温特性についても所定の機械的強度が得られ
るので、線引き加工中に頻繁に切断したり、金線同士が
絡んだりする等の不具合を解消し得ることが確認でき
た。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】99.996〜99.99995wt％の高純度金（Au）に
    0.0040〜0.0080wt％のゲルマニウム（Ge）を含有せしめ
    たことを特徴とする半導体素子のボンディング用金線。
JP60219593A 1985-10-01 1985-10-01 半導体素子のボンデイング用金線 Expired - Lifetime JPH0762186B2 (ja)

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JP60219593A JPH0762186B2 (ja) 1985-10-01 1985-10-01 半導体素子のボンデイング用金線
US06/863,530 US4775512A (en) 1985-10-01 1986-05-15 Gold line for bonding semiconductor element
KR1019860004239A KR930002806B1 (ko) 1985-10-01 1986-05-29 반도체 소자의 본딩(bonding)용 금선(金線)
DE19863618560 DE3618560A1 (de) 1985-10-01 1986-06-03 Goldleitung zum verbinden von halbleiterelementen
GB8613580A GB2181157B (en) 1985-10-01 1986-06-04 Gold line for bonding semiconductor element

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JPS6280240A JPS6280240A (ja) 1987-04-13
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0671022B2 (ja) * 1990-03-23 1994-09-07 新日本製鐵株式会社 樹脂被覆ボンディング細線
JP3248309B2 (ja) * 1993-08-27 2002-01-21 ソニー株式会社 光ディスク

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JPS5424265A (en) * 1977-07-27 1979-02-23 Shii Bii Esu Yuugen Method of forming prefabbreinforcinggiron cage
JPS61238933A (ja) * 1985-04-15 1986-10-24 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> ボンデイングワイヤ

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Publication number Publication date
KR930002806B1 (ko) 1993-04-10
JPS6280240A (ja) 1987-04-13

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