JPH08127828A - ボンディング用金線 - Google Patents

ボンディング用金線

Info

Publication number
JPH08127828A
JPH08127828A JP6265665A JP26566594A JPH08127828A JP H08127828 A JPH08127828 A JP H08127828A JP 6265665 A JP6265665 A JP 6265665A JP 26566594 A JP26566594 A JP 26566594A JP H08127828 A JPH08127828 A JP H08127828A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bonding
weight
ppm
shear strength
wire
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6265665A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshitaka Mimura
利孝 三村
Kazumitsu Itabashi
一光 板橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tanaka Denshi Kogyo KK
Original Assignee
Tanaka Denshi Kogyo KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tanaka Denshi Kogyo KK filed Critical Tanaka Denshi Kogyo KK
Priority to JP6265665A priority Critical patent/JPH08127828A/ja
Publication of JPH08127828A publication Critical patent/JPH08127828A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C5/00—Alloys based on noble metals
    • C22C5/02—Alloys based on gold
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • B23K35/3013—Au as the principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/43—Manufacturing methods
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/43—Manufacturing methods
    • H01L2224/432—Mechanical processes
    • H01L2224/4321—Pulling
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/4501—Shape
    • H01L2224/45012—Cross-sectional shape
    • H01L2224/45015—Cross-sectional shape being circular
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—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
    • H01L2224/45138—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 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484—Connecting portions
    • H01L2224/48463—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/78—Apparatus for connecting with wire connectors
    • H01L2224/7825—Means for applying energy, e.g. heating means
    • H01L2224/783—Means for applying energy, e.g. heating means by means of pressure
    • H01L2224/78301—Capillary
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01004—Beryllium [Be]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01012—Magnesium [Mg]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/0102—Calcium [Ca]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01029—Copper [Cu]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01044—Ruthenium [Ru]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01046—Palladium [Pd]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01049—Indium [In]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/0105—Tin [Sn]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01051—Antimony [Sb]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01078—Platinum [Pt]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01079—Gold [Au]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/011—Groups of the periodic table
    • H01L2924/01105—Rare earth metals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/14—Integrated circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/20—Parameters
    • H01L2924/207—Diameter ranges
    • H01L2924/20752—Diameter ranges larger or equal to 20 microns less than 30 microns

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】接着面積（圧着径）を小さくしても所定の剪断
強度が得られ、半導体装置の高密度化、高機能化に対し
て極めて有用なＩＣチップ接続用ボンディング用金線を
提供する。 【構成】高純度金にPd,Pt:1,000 〜400,000 重量ppm 、
In,Sb,Sn:1〜500 重量ppm 、Be,Ca,Ge,Ru,Cu,Fe,Mg，希
土類：１〜500 重量ppm を含有した母合金を真空溶解炉
で溶解したのち鋳造し、溝ロール、伸線機を用いた冷間
加工と焼鈍を繰り返し、最終線径20μｍ、伸び率４％の
細線になるように仕上げた。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＩＣチップのボンディン
グ用金線に関し、詳しくは、ＩＣチップのＡｌ電極と外
部リードとを接続するために用いられるボンディング用
金線、及び、ＩＣチップのＡｌ電極と基板又は外部リー
ドとを接続するバンプ形成に用いられるボンディング用
金線に係わる。
【０００２】
【従来技術】近年、半導体装置の組立てにおいて、ＩＣ
チップ上のＡｌ電極部とリードフレームのＡｕめっき端
子部を接続する方法として、超音波併用熱圧着法を用い
たワイヤボンディング方法が主として採用されている。
【０００３】この方法を図１（ａ），（ｂ）を参照して
説明する。図中１は金線で、該金線１はキャピラリ２先
端から導出され、その導出部がトーチ３により加熱溶融
されてボール４を形成する。次にトーチ３を後退させた
後キャピラリ２を下方に移動させ、そのフェイス５でボ
ール４を押圧すると同時に超音波を印加して、ＩＣチッ
プ６上に形成された電極部７に金線１をボンディングす
る。この時、図１（ｂ）に示すように、圧着ボール８は
鼓型に変形して電極部７に金線１をボンディングする。
【０００４】一方、半導体装置は近年ますます高密度
化、高機能化され、ピン数が増大している。このような
状況の中で、半導体チップサイズを大きくすることなく
多ピン化に対応するために、ボンディング部一ケ所当り
の接着面積（圧着径）を小さくすることが要求されてい
る。
【０００５】また、ＩＣチップ上のＡｌ電極部と基板を
接続する方法として、フリップチップ法が従来から採用
されている。この方法は、前述した超音波ボールボンデ
ィング法において、ＩＣチップ上のＡｌ電極部上で鼓型
に変形した部材からワイヤを切断除去し、該変形した部
材をバンプと呼び、このバンプを介してＩＣチップ上の
Ａｌ電極部と基板を接続する方法である。該パンプを介
したフリップチップ法においても、多ピン化に対応する
ため、ボンディング部一ケ所当たりの接着面積（圧着
径）を小さくすることが要求されている。
【０００６】これらの要求に対して、超音波ボールボン
ディング法では接着面積がワイヤ径の３．７５倍程度に
まで大きくなり、前記要求に対して問題を有している。
これに対してワイヤ径を小さくしたり、超音波ボールボ
ンディング条件を変更して接着面積を小さくする試みが
なされているが、この場合剪断強度が低下するという問
題が生じてくる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述の通り、最近の多
ピン化傾向への対応として、ＩＣチップ上の電極部と金
属ワイヤのボンディング部の接着面積（圧着径）を小さ
くする必要が生じている。単にボール径を小さく制御し
て接着面積を小さくすることは可能であるが、この場
合、ボンディング部において剪断強度が低下するという
問題を残している。このため、本発明においては、金合
金線の組成を改良して、接着面積を小さくしても所定の
剪断強度が得られるＩＣチップ接続用ボンディング用金
線を提供せんとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本願第１発明のＩＣチップボンディング用金線
は、高純度金に、パラジウム（Ｐｄ），白金（Ｐｔ）の
内少なくとも１種を１，０００〜４００，０００重量ｐ
ｐｍ含有すると共に、インジウム（Ｉｎ），アンチモン
（Ｓｂ），錫（Ｓｎ）の内少なくとも１種を１〜５００
重量ｐｐｍ含有することを特徴とする。
【０００９】また本願第２発明のＩＣチップボンディン
グ用金線は、高純度金に、パラジウム（Ｐｄ），白金
（Ｐｔ）の内少なくとも１種を１，０００〜４００，０
００重量ｐｐｍ含有すると共に、インジウム（Ｉｎ），
アンチモン（Ｓｂ），錫（Ｓｎ）の内少なくとも１種を
１〜５００重量ｐｐｍ含有し、さらにベリリウム（Ｂ
ｅ），カルシウム（Ｃａ），ゲルマニウム（Ｇｅ），ル
テニウム（Ｒｕ），銅（Ｃｕ），鉄（Ｆｅ），マグネシ
ウム（Ｍｇ），希土類の内少なくとも１種を１〜５００
重量ｐｐｍ含有することを特徴とする。
【００１０】
【作用】以下、本発明の構成についてさらに説明する。
本発明で使用する出発原料は、高純度金、例えば純度が
９９．９９９重量％以上の金を含有し、残部が不可避不
純物からなるものである。該出発原料に、Ｐｄ，Ｐｔ，
Ｉｎ，Ｓｂ，Ｓｎを上記構成となるよう含有した組成に
することにより、それら金属元素同士の相乗効果によっ
て、超音波ボールボンディング法で熱圧着した場合、接
着面積（圧着径）を小さくしても、所定の剪断強度が得
られるＩＣチップ接続用ボンディング用金線を得ること
が出来る。
【００１１】次に、本発明の金線の成分組成を上記の通
り限定した理由を説明する。 〔Ｐｄ，Ｐｔ〕Ｐｄ，Ｐｔのうち少なくとも１種の成分
は、Ｉｎ，Ｓｂ，Ｓｎのうち少なくとも１種の成分との
共存において、超音波ボールボンディング法で熱圧着し
た場合、接着面積（圧着径）を小さくしても所定の剪断
強度が得られるという優れた効果を有する。Ｐｄ，Ｐｔ
のうち少なくとも１種の含有量が１，０００重量ｐｐｍ
未満では所定の剪断強度を得るためには接着面積が大き
くなり、４００，０００重量ｐｐｍを越えると所定の剪
断強度が得られない。このため、Ｐｂ，Ｐｔのうち少な
くとも１種の成分の含有量は１，０００〜４００，００
０重量ｐｐｍと定めた。Ｐｄ，Ｐｔのうち少なくとも１
種の成分を単独で含有させた場合は、所定の剪断強度を
得るためには接着面積が大きくなるため、Ｉｎ，Ｓｂ，
Ｓｎのうち少なくとも１種の成分との共存が必要であ
る。Ｐｄ，Ｐｔのうち少なくとも１種の成分のより好ま
しい含有量は１，０００〜１００，０００重量ｐｐｍで
あり、この範囲において、接着面積を小さくしても剪断
強度はより優れた効果を示す。
【００１２】〔Ｉｎ，Ｓｂ，Ｓｎ〕Ｉｎ，Ｓｂ，Ｓｎの
うち少なくとも１種の成分は、Ｐｄ，Ｐｔのうち少なく
とも１種の成分との共存において、超音波ボールボンデ
ィング法で熱圧着した場合、接着面積（圧着径）を小さ
くしても所定の剪断強度が得られるという優れた効果を
有する。Ｉｎ，Ｓｂ，Ｓｎのうち少なくとも１種の含有
量が１重量ｐｐｍ未満では所定の剪断強度を得るために
は接着面積が大きくなり、５００重量ｐｐｍを越えると
所定の剪断強度が得られない。このためＩｎ，Ｓｂ，Ｓ
ｎのうち少なくとも１種の成分の含有量は１〜５００重
量ｐｐｍと定めた。Ｉｎ，Ｓｂ，Ｓｎのうち少なくとも
１種の成分を単独で含有させた場合は、所定の剪断強度
を得るためには接着面積が大きくなるため、Ｐｄ，Ｐｔ
のうち少なくとも１種の成分との共存が必要である。Ｉ
ｎ，Ｓｂ，Ｓｎのうち少なくとも１種の成分のより好ま
しい含有量は１〜１００重量ｐｐｍであり、この範囲に
おいて、接着面積を小さくしても剪断強度はより優れた
効果を示す。
【００１３】〔Ｂｅ，Ｃａ，Ｇｅ，Ｒｕ，Ｃｕ，Ｆｅ，
Ｍｇ，希土類〕Ｂｅ，Ｃａ，Ｇｅ，Ｒｕ，Ｃｕ，Ｆｅ，
Ｍｇ，希土類のうち少なくとも１種の成分は、Ｐｄ，Ｐ
ｔのうち少なくとも１種の成分、及び、Ｉｎ，Ｓｂ，Ｓ
ｎのうち少なくとも１種の成分との共存において、超音
波ボールボンディング法で熱圧着した場合、接着面積
（圧着径）を小さくしても所定の剪断強度が得られるＩ
Ｃチップ接続用ボンディング用金線を得ることが出来
る。本発明においては、Ｐｄ，Ｐｔのうち少なくとも１
種の成分、及び、Ｉｎ，Ｓｂ，Ｓｎのうち少なくとも１
種の成分を共存させることが必要であり、Ｂｅ，Ｃａ，
Ｇｅ，Ｒｕ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｍｇ，希土類のうち少なくと
も１種の成分を１〜５００重量ｐｐｍの範囲で共存させ
ても同様の効果が得られる。Ｂｅ，Ｃａ，Ｇｅ，Ｒｕ，
Ｃｕ，Ｆｅ，Ｍｇ，希土類のうち少なくとも１種の成分
のより好ましい含有量は１〜１００重量ｐｐｍであり、
この範囲において、接着面積を小さくしても剪断強度は
より優れた効果を示す。
【００１４】
【実施例】次に、実施例により本発明をさらに詳しく説
明する。 〔実施例１〕表１〜表３に示す組成となるように、９
９．９９９重量％の金地金と各元素を含む母合金を真空
溶解炉で溶解したのち鋳造し、溝ロール、伸線機を用い
た冷間加工と焼鈍を繰り返し、最終線径２０μｍ、伸び
率４％の細線になるように仕上げた。この細線をボンデ
ィングワイヤとして高速自動ボンダを用いてシリコンチ
ップ上に付着したＡｌ膜に超音波併用熱圧着ボンディン
グを行った。超音波出力は０．２７Ｗ、圧着荷重は６０
ｇｆとした。まず細線を用いて常温強度試験を行い、さ
らに上記ボンディングを行った後、剪断強度、圧着径
（接着面積）の測定を行った。その結果を表４に示す。
【００１５】〔実施例２〜３７〕表１〜表３に示す組成
としたこと以外は実施例１と同様にして細線に仕上げ、
試験を行った。測定結果を表４に示す。 〔比較例１〜１８〕表５〜表７に示す組成としたこと以
外は実施例１と同様にして細線に仕上げ、試験を行っ
た。測定結果を表８に示す。
【００１６】測定方法について述べれば、剪断強度は上
記ボンディングを行った後、シェアーテスタを用いて剪
断荷重を測定した。９６コの平均値を測定結果とした。
また圧着径（接着面積）は、上記ボンディングを行った
後、測長顕微鏡を用いて超音波の印加方向に対して平行
方向と直角方向の長さの平均を圧着径とし、９６コの試
料について測定し、その平均値を測定結果とした。
【００１７】
【表１】
【００１８】
【表２】
【００１９】
【表３】
【００２０】
【表４】
【００２１】
【表５】
【００２２】
【表６】
【００２３】
【表７】
【００２４】
【表８】
【００２５】表４及び表８の測定結果から明らかなよう
に、直径２０μｍワイヤを使用した実施例１〜３７に示
した本発明実施品は、高速自動ボンダを用いてシリコン
チップ上に付着したＡｌ膜に超音波併用熱圧着ボンディ
ングを行った場合、剪断強度は３８．０ｇ以上が維持出
来ているに関わらず、圧着径（接着面積）はワイヤ径の
３．２５倍（圧着径６５μｍ）以下と低く抑えることが
出来るという優れた効果を示した。さらに、Ｐｄ，Ｐｔ
のうち少なくとも１種の成分が１，０００〜１００，０
００重量ｐｐｍである本発明実施品は、剪断強度３９．
０ｇ以上が維持出来るというより優れた効果を示した。
さらに、Ｉｎ，Ｓｂ，Ｓｎのうち少なくとも１種の成分
が１〜１００重量ｐｐｍであり、Ｂｅ，Ｃａ，Ｇｅ，Ｒ
ｕ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｍｇ，希土類のうち少なくとも１種の
成分が１〜１００重量ｐｐｍである本発明実施品は、剪
断強度４０．０ｇ以上が維持出来るというさらに優れた
効果を示した。
【００２６】これに対して、Ｐｄ，Ｐｔのうち少なくと
も１種の成分を１，０００重量ｐｐｍ以上含有しない比
較例１〜１２の場合、剪断強度を３８．０ｇ以上維持し
ようとするとき（比較例６以外）に圧着径はワイヤ径の
３．７５倍（圧着径７５μｍ）以上と大きくなり、ま
た、圧着径を３．２５倍（圧着径６５μｍ）以下と低く
抑えようとしたとき（比較例６）に剪断強度は低く、ど
ちらも満足な効果が得られない。さらに、Ｐｄ，Ｐｔの
うち少なくとも１種の成分を１，０００〜４００，００
０重量ｐｐｍ含有しても、Ｉｎ，Ｓｂ，Ｓｎのうち少な
くとも１種の成分を１重量ｐｐｍ以上含有しない比較例
１３〜１６の場合、剪断強度を３８．０ｇ以上維持しよ
うとするとき、圧着径はワイヤ径の３．７５倍（圧着径
７５μｍ）以上と大きくなり、満足な効果が得られな
い。さらに、Ｉｎが５００重量ｐｐｍを越えて含有され
た比較例１７は剪断強度が低く満足な効果が得られな
い。また、Ｐｄが４００，０００重量ｐｐｍを越えて含
有された比較例１８の場合、剪断強度が低くなることに
加えて、半導体チップにクラックが生じるため実用的で
はない。
【００２７】
【発明の効果】本発明は以上説明したように、高純度金
に、Ｐｄ，Ｐｔ、Ｉｎ，Ｓｂ，Ｓｎ、Ｂｅ，Ｃａ，Ｇ
ｅ，Ｒｕ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｍｇ，希土類を上記構成となる
よう含有した組成にすることにより、それら金属元素同
士の相乗効果によって、超音波ボールボンディング法で
熱圧着した場合、接着面積（圧着径）を小さくしても所
定の剪断強度が得ることが出来た。従って、半導体装置
の組立て、詳しくは、ＩＣチップのＡｌ電極と外部リー
ドとの接続、及び、ＩＣチップのＡｌ電極と基板又は外
部リードとの接続において、半導体チップサイズを大き
くすることなく多ピン化を実現でき、半導体装置の高密
度化、高機能化に対して極めて有用なボンディング用金
線を提供できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】超音波併用熱圧着法を用いたワイヤボンディン
グ方法を説明する簡略図。
【符号の説明】
１：金線 ２：キャピラリ ３：トーチ ４：ボール ５：フェイス ６：ＩＣチップ ７：電極部 ８：圧着ボール
【手続補正書】
【提出日】平成６年１１月１０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】次に、本発明の金線の成分組成を上記の通
り限定した理由を説明する。 〔Ｐｄ，Ｐｔ〕Ｐｄ，Ｐｔのうち少なくとも１種の成分
は、Ｉｎ，Ｓｂ，Ｓｎのうち少なくとも１種の成分との
共存において、超音波ボールボンディング法で熱圧着し
た場合、接着面積（圧着径）を小さくしても所定の剪断
強度が得られるという優れた効果を有する。Ｐｄ，Ｐｔ
のうち少なくとも１種の含有量が１，０００重量ｐｐｍ
未満では所定の剪断強度を得るためには接着面積が大き
くなり、４００，０００重量ｐｐｍを越えると所定の剪
断強度が得られない。このため、Ｐｄ，Ｐｔのうち少な
くとも１種の成分の含有量は１，０００〜４００，００
０重量ｐｐｍと定めた。Ｐｄ，Ｐｔのうち少なくとも１
種の成分を単独で含有させた場合は、所定の剪断強度を
得るためには接着面積が大きくなるため、Ｉｎ，Ｓｂ，
Ｓｎのうち少なくとも１種の成分との共存が必要であ
る。Ｐｄ，Ｐｔのうち少なくとも１種の成分のより好ま
しい含有量は１，０００〜１００，０００重量ｐｐｍで
あり、この範囲において、接着面積を小さくしても剪断
強度はより優れた効果を示す。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２６】これに対して、Ｐｄ，Ｐｔのうち少なくと
も１種の成分を１，０００重量ｐｐｍ以上含有しない比
較例１〜１２の場合、剪断強度を３８．０ｇ以上維持し
ようとするとき（比較例６以外）に圧着径はワイヤ径の
３．７５倍（圧着径７５μｍ）以上と大きくなり、ま
た、圧着径を３．２５倍（圧着径６５μｍ）以下と低く
抑えようとしたとき（比較例６）に剪断強度は低く、ど
ちらも満足な効果が得られない。さらに、Ｐｄ，Ｐｔの
うち少なくとも１種の成分を１，０００〜４００，００
０重量ｐｐｍ含有しても、Ｉｎ，Ｓｂ，Ｓｎのうち少な
くとも１種の成分を１重量ｐｐｍ以上含有しない比較例
１３〜１６の場合、剪断強度を３８．０ｇ以上維持しよ
うとするとき、圧着径はワイヤ径の３．７５倍（圧着径
７５μｍ）以上と大きくなり、満足な効果が得られな
い。さらに、Ｉｎが５００重量ｐｐｍを越えて含有され
た比較例１７は剪断強度が低く満足な効果が得られな
い。また、Ｐｄが４００，０００重量ｐｐｍを越えて含
有された比較例１８の場合、剪断強度が低くなるため実
用的ではない。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 高純度金にパラジウム（Ｐｄ），白金
    （Ｐｔ）の内少なくとも１種を１，０００〜４００，０
    ００重量ｐｐｍ含有すると共に、インジウム（Ｉｎ），
    アンチモン（Ｓｂ），錫（Ｓｎ）の内少なくとも１種を
    １〜５００重量ｐｐｍ含有することを特徴とするＩＣチ
    ップボンディング用金線。
  2. 【請求項２】 高純度金にパラジウム（Ｐｄ），白金
    （Ｐｔ）の内少なくとも１種を１，０００〜４００，０
    ００重量ｐｐｍ含有すると共に、インジウム（Ｉｎ），
    アンチモン（Ｓｂ），錫（Ｓｎ）の内少なくとも１種を
    １〜５００重量ｐｐｍ含有し、さらにベリリウム（Ｂ
    ｅ），カルシウム（Ｃａ），ゲルマニウム（Ｇｅ），ル
    テニウム（Ｒｕ），銅（Ｃｕ），鉄（Ｆｅ），マグネシ
    ウム（Ｍｇ），希土類の内少なくとも１種を１〜５００
    重量ｐｐｍ含有することを特徴とするＩＣチップボンデ
    ィング用金線。
JP6265665A 1994-10-28 1994-10-28 ボンディング用金線 Pending JPH08127828A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6265665A JPH08127828A (ja) 1994-10-28 1994-10-28 ボンディング用金線

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6265665A JPH08127828A (ja) 1994-10-28 1994-10-28 ボンディング用金線

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08127828A true JPH08127828A (ja) 1996-05-21

Family

ID=17420295

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6265665A Pending JPH08127828A (ja) 1994-10-28 1994-10-28 ボンディング用金線

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08127828A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000049783A (ko) * 2000-04-29 2000-08-05 고일억 반도체용 금의 극세선 및 타겟의 재료 제조방법
US6159420A (en) * 1996-05-28 2000-12-12 Tanaka Denshi Kogyo K.K. Gold alloy wire and method for making a bump
US7049214B2 (en) 2003-03-31 2006-05-23 Renesas Technology Corp. Method of manufacturing a semiconductor device to provide improved adhesion between bonding pads and ball portions of electrical connectors
WO2009060662A1 (ja) * 2007-11-06 2009-05-14 Tanaka Denshi Kogyok. K. ボンディングワイヤ
CN112813296A (zh) * 2020-12-25 2021-05-18 有研亿金新材料有限公司 一种AuPdFeIr合金丝材电接触材料的制备方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6159420A (en) * 1996-05-28 2000-12-12 Tanaka Denshi Kogyo K.K. Gold alloy wire and method for making a bump
US6213382B1 (en) 1996-05-28 2001-04-10 Tanaka Denshi Kogyo K.K. Method for making a bump
KR20000049783A (ko) * 2000-04-29 2000-08-05 고일억 반도체용 금의 극세선 및 타겟의 재료 제조방법
US7049214B2 (en) 2003-03-31 2006-05-23 Renesas Technology Corp. Method of manufacturing a semiconductor device to provide improved adhesion between bonding pads and ball portions of electrical connectors
US7449786B2 (en) 2003-03-31 2008-11-11 Renesas Technology Corp. Semiconductor device having improved adhesion between bonding and ball portions of electrical connectors
WO2009060662A1 (ja) * 2007-11-06 2009-05-14 Tanaka Denshi Kogyok. K. ボンディングワイヤ
EP2208801A1 (en) * 2007-11-06 2010-07-21 Tanaka Denshi Kogyo K.K. Bonding wire
EP2208801A4 (en) * 2007-11-06 2010-10-20 Tanaka Electronics Ind ABBINDEDRAHT
EP2369023A1 (en) * 2007-11-06 2011-09-28 Tanaka Denshi Kogyo K.K. Bonding wire
CN112813296A (zh) * 2020-12-25 2021-05-18 有研亿金新材料有限公司 一种AuPdFeIr合金丝材电接触材料的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20190132566A (ko) 면 실장 부품의 솔더링 방법 및 면 실장 부품
JPH10144718A (ja) スズ基鉛フリーハンダワイヤー及びボール
JPS6238414B2 (ja)
JP3382918B2 (ja) 半導体素子接続用金線
JP3328135B2 (ja) バンプ形成用金合金線及びバンプ形成方法
JPH08127828A (ja) ボンディング用金線
JP3090548B2 (ja) 半導体素子用ボンディング線
JP3628139B2 (ja) 半導体素子ボンディング用金合金線
JP3090549B2 (ja) 半導体素子用ボンディング線
JP3204336B2 (ja) 半導体素子用ボンディング線
JP2778093B2 (ja) 金バンプ用金合金細線
JPH1098062A (ja) ウエッジボンディング用金合金線
JPH08193233A (ja) 半導体装置用金合金細線
JPH0464121B2 (ja)
JP2773202B2 (ja) 半導体素子ボンディング用Ａｕ合金極細線
JP3669810B2 (ja) 半導体素子ボンディング用金合金線
JP3635185B2 (ja) バンプ用金合金ボール
JP3312348B2 (ja) ボンディング用金合金線
JP3744131B2 (ja) ボンディングワイヤ
JP3615901B2 (ja) 半導体素子ボンディング用金合金線
JP3907534B2 (ja) ボンディング用金合金線
JP3092927B2 (ja) 半導体素子のボンディング用金線
JPH02251155A (ja) 半導体素子用金合金細線及びその接合方法
JP3120940B2 (ja) 半導体素子用球形バンプ
JPH0817836A (ja) 半田ワイヤ及び半田バンプ電極並びに半田バンプ電極の製造方法