JPS5826662B2 - 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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JPS5826662B2
JPS5826662B2 JP52027291A JP2729177A JPS5826662B2 JP S5826662 B2 JPS5826662 B2 JP S5826662B2 JP 52027291 A JP52027291 A JP 52027291A JP 2729177 A JP2729177 A JP 2729177A JP S5826662 B2 JPS5826662 B2 JP S5826662B2
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JP
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bonding
gold
gold wire
wire
semiconductor devices
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正蔵 林
信之 田所
進 富山
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Tanaka Denshi Kogyo KK
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体素子のチップ電極と外部リードを接続す
るために使用するワイヤボンディング用金線に関するも
のである。
従来より金は耐食性があり、展延性が良く、ボンディン
グ性に優れていることから半導体素子のボンディング用
リード線として使用されている。
現在、半導体に用いられているワイヤボンディング技術
の最も代表的な方法として熱圧着法が採用されている。
この熱圧着法は圧着工具やリード線の切断方法の違いは
あるが、一般にリード線を機械的に切断したり、または
水素炎で溶断した後、１５０°Ｃ〜３００°Ｃの温度範
囲で半導体素子と外部リード部に金線を加圧してボンデ
ィングする方法である。
しかし、近年、ボンディング技術の向上と高速度化に伴
う省力化等により、ボンディングマシンは手動機から自
動機へと変り、半導体部品の価格低減と信頼性の向上に
重点がおかれつつある。
従来から使用されている金線は０．０５ｍｍφ以下の細
線にすると引張り強さが弱く、線引加工中に断線したり
、あるいは半導体素子のボンディング作業中に断線を起
こし、更にボンディング工程で金線を水素炎で溶断する
と金線の繊維状結晶を失ない、再結晶により結晶粒の粗
大化を起こし、脆くなって断線を引き起こす欠点があっ
た。
これらの欠点を除去するために従来、試みられているこ
とは、金線の引張り強さを増す目的から線径を太くする
方法、または金に銅（Ｃｕ）べＩＪ ＩＪウム（Ｂｅ）
、貴金属元素、鉄族元素、等を添加した合金線が一部使
用されている。
前者は高価な金を使用するので部品の価格上昇となり、
後者は金線の引張り強さを増すのみの目的から金に対し
数％の添加元素が加えられており、そのためにそれら従
来の金合金線は電気抵抗が増大すると共にボンディング
工程で金線を水素炎で溶断したときに金ボールの形状が
合金組成のため凝固すると樹板状品となり、形状が不安
定で一定した球状のものが得られなかった。
ボンディング用金線の重要な要素として、溶断後の金ボ
ールの球状が一定していることが必要で、これがボンデ
ィングを安定化させ熱圧着を良好にするものであるから
、前記従来合金線はボンディング用金線として不適であ
る。
しかして本発明は叙上従来事情に鑑み、細線加工をする
に十分な引張り強さを維持すると共に電気抵抗の増大を
おさえ、ボンディング部の接着性を良好ならしめたボン
ディング用に最適な金線を提供せんとするものである。
斯る本発明の半導体素子のボンディング用金線は高純度
（Ａｕ）にベリリウム（Ｂｅ）を０．０００１重量％乃
至ｏ、ｏｏｏｓ重量％含有せしめたことを特徴とする。
上記べＩＪ ＩＪウム（Ｂｅ）はその添加量が０．００
０１重量％以下では高純度金と大差なく十分な引張り強
さが得られず、ｏ、ｏｏｏｓ重量％以上では溶断後のボ
ール形状が不安定となるばかりでなくボンディング時の
加熱温度で結晶粒界破断を起こし易く接着強さが低下し
且つ電気抵抗が増大する不具合がある。
従ってべＩＪ ＩＪウムの添加量はｏ、ｏｏｏｉ重量％
乃至ｏ、ｏｏｏｓ重量％とした。
上記ボンディング用金線の効果を要約すれば■ 金の物
理的性質を改良し、従来の金線より強度が強く、ボンデ
ィング時の切れ、たれ、テール残りが少ない。
■ ９９．９９％以上の純度を保ち、電気抵抗が小さく
、溶断後のボール形状が安定しており、ボンディングの
接着強度が強く、接合部の信頼性が向上した。
オ■ ボンディング時
の温度上昇に対し従来の金線より軟化が少なく、高温特
性に優れている。
■ ボンディングした金線のループの形状が安定してお
り、金線のたれ、ショートなどが起こらない。
■ 自動ボンダー用に適し、ボンディングの高速化によ
る能率向上と半導体装置の価格低減に貢献できる。
以下に実施例を示す。
試料層１〜３は純金（９９，９９％以上）に０．０００
１重量％乃至ｏ、ｏｏｏｓ％のベリリウムを溶解鋳造し
、つぎに溝ロール加工を施し、その途中で焼なまし処理
をした後に線引加工で０．０２５ｍｍφの極細金線に成
形した実施品であり、試料層、４及び５はべＩＪ ＩＪ
ウムをｏ、ｏｏｏｓ重量％を越えて添加した比較品、試
料Ａ６はべＩＪ ＩＪウムを添加することなく、０．０
２５ｍｍφの極細金線に成形した従来品である。
而して、上記各試料を常温において伸びが一定（４％）
なるところで引張り強さを測定したその測定値および、
各試料の電気抵抗、ボンディングした接着強さを夫々次
表に示す。
上記実施品（Ａ１〜３）の各試料は水素炎による溶断後
の球状がいづれも安定していることが確認され又、前記
衣より接着強さを維持するとともに電気抵抗の増大を最
小におさえ、引張り強さが強化されたことが理解される
。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 高純度金にべＩＪ ＩＪウムを０．０００１重量％
    乃至ｏ、ｏｏｏｓ重量％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。
JP52027291A 1977-03-11 1977-03-11 半導体素子のボンデイング用金線 Expired JPS5826662B2 (ja)

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JPS53112059A JPS53112059A (en) 1978-09-30
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JPS58154242A (ja) * 1982-03-10 1983-09-13 Mitsubishi Metal Corp 半導体素子ボンデイング用金合金細線
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