JPS60248861A - 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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JPS60248861A
JPS60248861A JP59104355A JP10435584A JPS60248861A JP S60248861 A JPS60248861 A JP S60248861A JP 59104355 A JP59104355 A JP 59104355A JP 10435584 A JP10435584 A JP 10435584A JP S60248861 A JPS60248861 A JP S60248861A
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bonding
ball
strength
wire
aluminum alloy
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Masanori Nishida
西田　雅典
Minoru Yokota
稔 横田
Kazuo Sawada
沢田　和夫
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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。
（背景技術） 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Ａｌ　線で多くは
Ａｕ　線である。Ａｕ　線は酸水素炎や放電などで接続
部にポールを形成させて熱圧着又は超音波熱圧着するポ
ールボンディングにより接続するが、チップ電極のＡＩ
！　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。又Ａｕの価格が不安定である。一方、Ａｌ線
は従来１重量％Ｓｉ　含有のものを使用しているが、接
続部に良好なポール形成が出来難いため、超音波圧接す
るウェッジボンディングによる接続が行われている。し
かし、ポールボンディングに比ベラエツジボンディング
は１回あたりの溶接所要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可能なＡＩ！　線が
望まれている。
（発明の開示） 本発明は上述の問題点を解決するために成されたもので
、良好なポールを形成し、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上し、コ
ストを低減しうる特許請求の範囲に記載のボンディング
ワイヤ用アルミニウム合金を提供せんとするものである
。
本発明において合金中のＳ　ｉ　、Ｍｇ　＋Ｍｎ　は線
材強度を高めるとともにボンディング強度を向上させる
効果を有する。Ｓ　ｉ　、Ｍｇ　＋Ｍｎ量を０．５〜３
重量％と規定したのは、０．５　重量％未満では線材強
度、ボンディング強度の改善に効果がなく、３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すく
、逆に線材強度、伸線加工性、ボンディング強度が劣化
するためである。又、合金中のＺｒ＋Ｔｔ＋Ｃｒ　＋Ｖ
＋Ｃｕ　＋Ｂのおのおのはボール形成部の近傍の著しい
軟化や脆化を防止してボンディング強度を高めるもので
、１種以上の合計含有量が、０．０２〜０．５重量％で
ある必要があり、０．０２重量％未満ではその効果がな
（，０，５重量％を越えると伸線加工性が悪くなり、製
造が困難となるおそれがある。又、合金中のＢｅ　＊　
Ｌ　ｌ＋　Ｂの各々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て良好なボールを形成し
、ボンディング強度を向上させるもので、１種以上の合
計含有量が０．００１〜０．３重量％と規定したのは０
．００１重量％未満ではボール形成能に効果がなく、０
．３　重量％を越えるとその効果が飽和し、又高価とな
るためである。
かように構成することにより、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３０μｍ前後の極細線と
して優れた伸線加工性、ボールボンディング性、ボンデ
ィング強度を得ることができる。
（実施例） 第１表に示す種々の組成のＡｌ　合金を溶解鋳造し熱間
押出後、皮剥、伸線、中間軟化の工程を径て直径３０μ
ｍのボンディングワイヤにした。！１〜７は本発明例、
ｆ８〜１４は比較例、Ａ　１５は従来例である。これら
のポ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、伸線加工性、耐食性について調査
した結果を第２表に示す。ボンディング強度はポンディ
ングワイヤをボールボンダにて半導体素子のチップ電極
と外部リードフレームの間をボンディングして線の中央
において破壊試験をした時の強度を従来のＡｌ−１，０
重量％Ｓｉ合金の場合を１．０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導体素子のチップ電極
と外部リードフレームの間に接続された時のポンディン
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。
第２表より本発明によるＡ１〜７は比較例、従来例に比
べ、ボール形状又はボンディング強度が非常に優れてい
ることがわかる。
（発明の効果） 上述のように構成させた本発明のポ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Ｂｅ＋　ｒ、ｉ、　Ｂから選ばれる元
素の内１種以上の合計が０．ＯＯ’１〜０．３重量％を
含むため、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、Ｓｉ＋　Ｍｇ＋　Ｍ
ｎ　から選ばれる元素の内１種以上の合計が０．５〜３
重量％を含むので線材強度が高められ、さらにＺｒ　＋
　Ｔｉ＋Ｃｒ　ｌＶｒ　Ｃｕから選ばれる元素の内１種
以上の合計が、０．０２〜０，５重量％を含むのでボー
ル形成部の近傍の著しい軟化や脆化を防止される等の効
果によりポンディング強度が向上する。
Ｃ口）ボールポンディングによる接続が可能であるため
、ポンディング速度が向上し、又Ａｕ　線を使用せず、
かつポンディング強度が向上するため信頼性が向上し、
コストを低減する。
【図面の簡単な説明】
第１図は半導体素子のチップ電極と外部リー、ドフレー
ムの開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・・・ポンディング
ワイヤ、３・・・電極、４・・・半導体素子を示す。 オＩ図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）　Ｓ　１　、Ｍｇ　＋Ｍｎ　から選ばれる元素の
    内１種以上の合計が０．５〜３重量％を含有し、かっＺ
    ｒｓ　Ｔｔ＋　Ｃｒ＋Ｖ＃　Ｃｕから選ばれる元素の内
    １種以上の合計が、０．０２〜０．５　重量％を含有し
    、さらにＢｅ＋　Ｌ１＃　Ｂから選ばれる元素の内１種
    以上の合計が０．００１〜０．３重量％をも含有し、残
    部が本質的にＡ７　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。
JP59104355A 1984-05-22 1984-05-22 ボンデイングワイヤ用アルミニウム合金 Pending JPS60248861A (ja)

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