JPS60103144A - ボンデイングワイヤ用アルミニウム合金 - Google Patents

ボンデイングワイヤ用アルミニウム合金

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JPS60103144A
JPS60103144A JP58210444A JP21044483A JPS60103144A JP S60103144 A JPS60103144 A JP S60103144A JP 58210444 A JP58210444 A JP 58210444A JP 21044483 A JP21044483 A JP 21044483A JP S60103144 A JPS60103144 A JP S60103144A
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bonding
weight
wire
alloy
aluminum alloy
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Masanori Nishida
西田　雅典
Kazuo Sawada
澤田　和夫
Minoru Yokota
稔 横田
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、半導体素子のチップ電極と外部リードフレー
ムを電気的接続するために用いられるボンディングワイ
ヤ用アルミニウム合金に関するものである。
（１１テ景技術） 従来、半導体素子のチップ電極と外部リードフレームと
の接続には、ワイヤボンディングが多く使われている。
その接続に使われているのはＡｕ線とへβ線で多くはＡ
ｕ線である。Ａｕ線は酸水素炎ヤ放電などで接続部にボ
ールを形成さすて熱圧着するボールボンディングにより
接続するが、チップ電極のＡＡ　と金属間化合物を形成
し、ボンディング強度の信頼性に劣る。またＡｕＱ両格
が不安定である。一方ＡＩ線は従来１重量％ｓＩ含有の
ものを使用しているが、接続部に良好なボール形成が出
来ないため、超音波圧接するウコーソジボンディングに
よる接続が行なわれている。しかしポールボンディング
に比ベウェソジボンディングは１回あたりの溶接所用時
間が長く、作業性に劣る。そのためポールボンディング
により接続ｌｉｆ能、７Ａ７線が現在型まれている。
（発明の開示） 本発明は、」ユ述の問題点を解決するために成されたも
ので、良好なボールを形成し、ポールボンディングによ
る接続を可能にすると共に、ボンディング強度を向−ヒ
し、コストを低減し得る特Ｊ′）請求の範囲に記載のボ
ンディングワイヤ刀Ｊアルミニウム合金を提供せんとす
るものである。
本発明においで合金中のＭ　ｎは線拐強度を高め伸線加
工性を良好にしボンディング強度を向上させるほか、ボ
ンディング後のルーピングの特性全向上させる効果があ
る。Ｍｎ量を０．５〜１８重量％と規定したのは、０．
５重量％未満では線材強度、伸線加工性、ボンディング
強度の改善に効果がなく、１．８重量％を越えると、そ
れ以上の改善の効果がなくなるだけでなく、逆に線材、
ボンディング強度が劣化するためである。又、合金中の
Ｂｅは溶融によるボール形成時にアルミニウムの酸化皮
膜形成を抑止しＣ良好なボー・ルを形成し、ボンディン
グ強度を向−１ニさせる。Ｂｅ量を０．００２〜ｏ２爪
）、′Ｌ％と規定したのは０．００２　重量％未７＋：
ｌ′、Ｊではボール形成能改許に効果がなく、０．２重
量％を越えるとその効果が飽和し、又高価となるためで
あり合金中のＹも１３（・の場合と同様溶融によるボー
ル形成時にアルミニウムの酸化皮膜形成を抑止して良好
なボールを形成し、ボンディング強度を向上サセル。Ｙ
量を０．０１〜ｉ、０重量％と規１定したのは０．０１
重計％未ン箇ではボール形成部改善に効果がなく、１．
０重量％を越えるとその効果が飽和し、又高価どなるた
めである。又合金中のＺ　ｒ　、　−１’　ｉ　。
Ｃｒ　、　Ｖ、　Ｃｕ　、　Ｂ　、　Ｓ　ｉ　のおのお
のはボンディング強度を高めるものでＳｉ以外の元素は
１種以上の含有量合金が０．３重量％まで抑える必要が
あり、０．３重量％を越えると伸線性が悪くなりボンデ
ィング強度も低下する。Ｓｉ　については」５重量％ま
でで抑えるのが好ましい。
かようにｔｉ’ｊ成することにより、本発明のボンディ
ングワイヤ用アルミニウム合金は線径２５μｍｎ１）１
■後のｔｉｆｉ２　Ｍｌｔｌ線として優れた伸線性、ボ
ールボンディング性を得ることが出来る。
（実施例） 第１表に示す種々の組成のＡ７！７ニをｌｉ１解訪ノ告
し、熱間伸出後、皮剥、伸線、中間性１しの工程を経て
直径２５μ工ηリボンデイングワイヤにした。ｊ５１〜
１４・は本発明例、１５１５〜２０は比較例、ノ１６２
１〜２２　は従来例である。これらのボンディングワイ
ヤをボール形成能、ボンディング強度、ループ形成状態
、伸線加工′１１ニ、配食性について調査した結果を第
２表に示す。ボンディング強度は第１図ｋ　示−）−ホ
７　ティングワイヤ２を放電方式のボールボンダーにて
半ｊｊ）　（４；　、（＜子４のチップ電極３と外部り
・−ドフレーム１の間をボンディングして線の中火に」
。・いて破壊試験をした時の強度を従来のＡｌ−４０重
１ｍ％Ｓｉ合金の場合を］−，０として相対値で表わし
たものであり、ループ形成状態は半心体素子ノチノプ電
極と外１１１Ｓリードフレームの間ニ接続された時のボ
ンディングワイヤが形成する円弧（ループ）の状態を表
わしたものである。
ｊ！：Ｊ＋ｌ第２ノ（エリ本イＣ明にょる１５１〜１４
．は比較例、従来例に比べ、ボール形状ボンディング強
度が非常に１９れていることかわかる。
（発明の効果） 」−述のように４１°４成された本発明のボンディング
ワイヤ用アルミニウム合金は次のような効果がある。
（イ）Ａ１合金がＭ　ｎ　０．５〜１．８　重量％を含
有し、さらニＹ０．０１〜１．０　重量％もしくはＢ　
ｅ　Ｏ，００２〜０．２重１１；６％を少なくともどち
らかを含むため、線材強第　１　表 第２表 度を高め、ボール形成時にアルミニウムの酸化皮膜形成
を抑止して良好なボールを形成しボンディング強度が向
上する。
（ロ）Ａ１合金がＭ　ｎ　０．５〜１８　重量％を含有
し、さらにＹｏ、０１〜１．０　重量％もしくはＢ　ｅ
　Ｏ，０υ２−０．２重量％を少なくともどちらかを含
み、それに加えＺｒ、Ｔｉ　、Ｃｒ、Ｖ、Ｃｕ、Ｂ　か
ら選ばれてなる元素が１種以上の合計が０３重量％まで
を含むので１）ＩＳ項（イ）の効果がきらに向上する。
１鷺（ハ）Ａ７１合金がＭ　ｎ　０．５〜１．８　重量
％を含有し、さ−計 らにＹｏ、０１〜１．０　重量％もしくはＢｅ　Ｏ，０
０２〜０．２重量％を少なくともどちらかを含み、きら
にＳｉ１．５重量％までを含む、またはそれらに加えＺ
ｒ。
Ｔｉ、Ｃｒ、Ｖ、Ｃｕ、Ｂ　から選ばれてなる元、（・
；がＪ挿具」二の合計が０．３重量％を含むので前Ｊｆ
ｉ（イ）の効果がさらに向上する。
に）ポールボンディングによる接続が１げ能であるため
、ボンディング速度が向上し、又Ａｕ線を使用せず、か
つボンディング強度が向上するため、
【図面の簡単な説明】
第１図は、半心体素子のチップ電極と外部リードフレー
ムの間を接続した例を示す断面図である。 図中１・・・リードフレーム、２・・・ボンディングワ
イヤ、３・・・電極、４・・・・半心体素子を示す。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）　Ｍ　ｎ　０．５〜１．８　重量％を含有し、さ
    らにＹｏ、０１〜１．０　重量％もしくはＢ　ｅ　Ｏ，
    ００２〜０．２重量％の少くともどちらかを含有し、残
    部が本質的に１７！　よりなることを特徴とするボンデ
    ィングワイヤ用アルミニウム合金。
  2. （２）　Ｍ　ｎ　０．５〜１．８　重量％を含有し、さ
    らにＹ　Ｏ，ｔ）　１〜１．０　重量％もしくはＢｅＯ
    ，００２〜０．２重量％の少くともどちらかを含むとと
    もに、Ｚ　ｒ　、　Ｔ　ｉ　、　Ｃｒ　。 Ｖ、Ｃｕ、Ｂから選ばれる元素の内１種以上の合）ｉｆ
    が０．３重量％まで含有し、残部が本質的にＡｊｌ　よ
    りなることを特徴とするボンディングワイヤ用アルミニ
    ウム合金。
  3. （３）　Ｍ　ｎ　０．５〜１．８　重量％を含有し、さ
    らにＹｏ、０１〜１．０　重量％もしくはＢｅＯ，００
    ２〜０．２重量％の少くともどちらかを含むとともに、
    Ｓｉ１．５重量％以下を含有し、残部が本質的にＡｊｌ
    　よりなることを特徴とするボンディングワイヤ用アル
    ミニウム合金。
  4. （４）　Ｍ　ｎ　０．５〜］−，８重量％を含有し、さ
    らにｙｏ、ｏｉ〜１．０　重量％もしくはＢ　ｅ　Ｏ，
    ００２〜０．２重量％の少くともどちらかを含むととも
    に、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｃｒ。 Ｖ、Ｃｕ、Ｂから選ばれる元素の内１種以上の合計が０
    ．３重量％まで含有し、かつＳｉ１．５重量％以下を含
    有し、残部が本質的にＡｊｌ　よりなることを４ｖ’＋
    徴とするボンディングワイヤ用アルミニウム合金。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6137941A (ja) * 1984-07-27 1986-02-22 Hitachi Cable Ltd ボンデイングワイヤ
JPS6396236A (ja) * 1986-10-09 1988-04-27 Sky Alum Co Ltd リードフレーム、コネクタもしくはスイッチ用導電圧延材料
CN114012305A (zh) * 2021-11-05 2022-02-08 江苏豪然喷射成形合金有限公司 一种喷射成形铝锂合金用焊丝及其制备方法

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