JPS6117896B2 - - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は特に半導体を装置支持体外部端子と
電気的に接続するための、0.01mm〜0.06mmの範囲
の直径をもつアルミニウム合金からなる極細導線
に関する。
電気的に接続するための、0.01mm〜0.06mmの範囲
の直径をもつアルミニウム合金からなる極細導線
に関する。
半導体と装置支持体外部端子とを電気的に接続
するために、付随する不純物のほかに1%のケイ
素および残余がアルミニウムからなるアルミニウ
ム合金が使用されている。これらのアルミニウム
−ケイ素合金極細導線は実用上良好に動作するこ
とが判明した。しかし、これらには疲労現象が生
起すること、疲労現象は特に前記極細導線を半導
体と結合する場所(結合場所)とそれに続く自由
導線回路(ループ)との間の移行点において生起
することが観察された。装置への組込み−使用中
に半導体部材の衝撃および振動によつてそれは電
線を破損させる。
するために、付随する不純物のほかに1%のケイ
素および残余がアルミニウムからなるアルミニウ
ム合金が使用されている。これらのアルミニウム
−ケイ素合金極細導線は実用上良好に動作するこ
とが判明した。しかし、これらには疲労現象が生
起すること、疲労現象は特に前記極細導線を半導
体と結合する場所(結合場所)とそれに続く自由
導線回路(ループ)との間の移行点において生起
することが観察された。装置への組込み−使用中
に半導体部材の衝撃および振動によつてそれは電
線を破損させる。
この発明の課題は一方では疲労現象を最低限に
低下した。他方ではアルミニウム−ケイ素合金か
ら造られた既知の極細導線と同様に良好な電気的
性質をもつ極細導線を造り出すことにある。
低下した。他方ではアルミニウム−ケイ素合金か
ら造られた既知の極細導線と同様に良好な電気的
性質をもつ極細導線を造り出すことにある。
上述のような特長をもつこの発明による極細導
線に対する課題は付随する不可避な不純物は別と
して、3%〜5%の銅および残余はアルミニウム
からなるアルミニウム−銅合金の導線を提供する
ことにより解決される。特に銅が4%で残余がア
ルミニウムからなる合金が良好であることが判明
した。ここに述べる%とは重量%である。この発
明によるアルミニウム−銅合金からなる極細導線
は意外にも既知のアルミニウム−ケイ素合金極細
導線より良好な疲労特性をもつ。合金してないア
ルミニウムは強度が比較的低い。品質が良くなけ
ればならない結線用極細導線は合金してないアル
ミニウムからは造ることができない。
線に対する課題は付随する不可避な不純物は別と
して、3%〜5%の銅および残余はアルミニウム
からなるアルミニウム−銅合金の導線を提供する
ことにより解決される。特に銅が4%で残余がア
ルミニウムからなる合金が良好であることが判明
した。ここに述べる%とは重量%である。この発
明によるアルミニウム−銅合金からなる極細導線
は意外にも既知のアルミニウム−ケイ素合金極細
導線より良好な疲労特性をもつ。合金してないア
ルミニウムは強度が比較的低い。品質が良くなけ
ればならない結線用極細導線は合金してないアル
ミニウムからは造ることができない。
アルミニウムに銅を合金することによつて強度
特性が改善される。
特性が改善される。
(a) 3〜5%の銅含量
銅含量が3〜5%のアルミニウム合金の場合
にはアルミニウムは銅と固溶体を造り、この合
金の組織は均質である。
にはアルミニウムは銅と固溶体を造り、この合
金の組織は均質である。
この合金の熱処理(溶体化処理)、次いで急
冷、引続いて行う焼なまし(析出硬化処理と呼
ばれる)は固溶体から銅の析出のために合金の
強度特性が改善される。
冷、引続いて行う焼なまし(析出硬化処理と呼
ばれる)は固溶体から銅の析出のために合金の
強度特性が改善される。
(b) 5%を超える銅含量
銅含量が多くなるにつれてアルミニウム−銅
合金の組織が不均質になる傾向が強まる。この
理由は銅の固溶限度が5.7%(548℃)の為であ
る。
合金の組織が不均質になる傾向が強まる。この
理由は銅の固溶限度が5.7%(548℃)の為であ
る。
この銅含量が5%を越えるアルミニウム−銅
合金を3〜5%の銅含量の合金の場合のように
析出硬化のための処理を行うと強度の向上は行
われず、逆に強度は低下する。加えて、銅含量
が多くなると共に脆化傾向が増大する。
合金を3〜5%の銅含量の合金の場合のように
析出硬化のための処理を行うと強度の向上は行
われず、逆に強度は低下する。加えて、銅含量
が多くなると共に脆化傾向が増大する。
従つて、5%を越える銅含量のアルミニウム
−銅合金は結線用の材料として不適当である。
−銅合金は結線用の材料として不適当である。
(c) 3%未満の銅合金
この合金は銅含量が3〜5%の合金と同じよ
うな均質な組織をもつ。しかし、この合金の場
合には析出硬化効果が少なく、従つて銅含量が
3〜5%の合金の強度が得られない。
うな均質な組織をもつ。しかし、この合金の場
合には析出硬化効果が少なく、従つて銅含量が
3〜5%の合金の強度が得られない。
上述の理由により銅含量は3〜5%と限定し
た。
た。
添付図においてこの発明による極細導線の疲労
特性と既知のアルミニウム−ケイ素合金極細導線
の疲労特性とを比較した。これら両方の供試導線
の直径は共に0.05mmであつた。両方の場合に均質
な組織をもつ導線について試験した。図の横軸に
は破損までの曲げサイクル数を目盛りし、縦軸に
は曲げ角度を目盛つた。15゜までの小曲げ角度で
はこの発明による極細導線は既知の極細導線より
ほぼ少くとも2乗倍大きい破損までの曲げサイク
ル数をもつ。すなわち非常に長い可使寿命をも
つ。図示の結果を得た試験は疲労現象の試験のた
めの普通の装置を使用して行つた。この試験では
導線は破断点として一定のマークを付した印のと
ころを抑え、一定の曲げ角度で電線が破断するま
で往復曲げ荷重をかけた。
特性と既知のアルミニウム−ケイ素合金極細導線
の疲労特性とを比較した。これら両方の供試導線
の直径は共に0.05mmであつた。両方の場合に均質
な組織をもつ導線について試験した。図の横軸に
は破損までの曲げサイクル数を目盛りし、縦軸に
は曲げ角度を目盛つた。15゜までの小曲げ角度で
はこの発明による極細導線は既知の極細導線より
ほぼ少くとも2乗倍大きい破損までの曲げサイク
ル数をもつ。すなわち非常に長い可使寿命をも
つ。図示の結果を得た試験は疲労現象の試験のた
めの普通の装置を使用して行つた。この試験では
導線は破断点として一定のマークを付した印のと
ころを抑え、一定の曲げ角度で電線が破断するま
で往復曲げ荷重をかけた。
この発明によるアルミニウム−銅合金極細導線
は超音波によつて該導線と装置の外部端子と結合
させおよび該導線と半導体結晶とを結合させる時
に特に良好な結果を生ずることが判明した。特に
極細導線は0.02mm〜0.05mmの範囲のものが良好で
ある。この発明による極細導線の製造は普通行う
ようにアルミニウム−銅(3%〜5%)合金の荒
引き線を極細導線に延伸することにより行われ
る。集積回路の活性成分(銅合金からなる装置支
持体上に結合するための主結合助材として通常、
アルミニウムまたは銀、アルミニウムや銀ほど一
般的ではないがしばしば金で被覆された半導体チ
ツプ)と装置支持体の外部結線との間の電気的接
続は、現在極細導線により行われている。この導
線の接続すなわち結線は超音波楔−楔結合法(楔
−楔結合法)または不活性ガス球結合法(不活性
ガス釘頭溶接法)により行われる。
は超音波によつて該導線と装置の外部端子と結合
させおよび該導線と半導体結晶とを結合させる時
に特に良好な結果を生ずることが判明した。特に
極細導線は0.02mm〜0.05mmの範囲のものが良好で
ある。この発明による極細導線の製造は普通行う
ようにアルミニウム−銅(3%〜5%)合金の荒
引き線を極細導線に延伸することにより行われ
る。集積回路の活性成分(銅合金からなる装置支
持体上に結合するための主結合助材として通常、
アルミニウムまたは銀、アルミニウムや銀ほど一
般的ではないがしばしば金で被覆された半導体チ
ツプ)と装置支持体の外部結線との間の電気的接
続は、現在極細導線により行われている。この導
線の接続すなわち結線は超音波楔−楔結合法(楔
−楔結合法)または不活性ガス球結合法(不活性
ガス釘頭溶接法)により行われる。
超音波楔−楔結合法では導線の両端を集積回路
および装置支持体に楔形の超音波電極
(sonotrode)を用いて溶接する。
および装置支持体に楔形の超音波電極
(sonotrode)を用いて溶接する。
球結合法では水素焔中で火焔溶融により、また
はコンデンサー放電もしくは、時折誘導放電によ
り導線の自由端に球状に溶融して球を造り、この
球を下記の方法の一つまたは2つの方法により半
導体チツプに圧着溶接する: (i) 熱圧着法の場合には約300℃で溶接結合が生
ずる。
はコンデンサー放電もしくは、時折誘導放電によ
り導線の自由端に球状に溶融して球を造り、この
球を下記の方法の一つまたは2つの方法により半
導体チツプに圧着溶接する: (i) 熱圧着法の場合には約300℃で溶接結合が生
ずる。
(ii) 熱音波法の場合には前記球を50℃〜200℃で
超音波により結合場所に溶接する。その後で溶
接した導線を輪に曲げ、溶接した導線の輪の他
端を超音波楔溶接法により装置の支持体に結合
する。
超音波により結合場所に溶接する。その後で溶
接した導線を輪に曲げ、溶接した導線の輪の他
端を超音波楔溶接法により装置の支持体に結合
する。
銅が4%で残余がアルミニウムのアルミニウム
−銅合金自体は既知である。それらは従来主とし
て軽合金部材の構成例えば航空機部材および自動
車部材の製造に使用されてきた。
−銅合金自体は既知である。それらは従来主とし
て軽合金部材の構成例えば航空機部材および自動
車部材の製造に使用されてきた。
図はこの発明による極細導線およびアルミニウ
ム−ケイ素導線の破損までのサイクル数と曲げ角
度との関係を示すグラフである。
ム−ケイ素導線の破損までのサイクル数と曲げ角
度との関係を示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 付随する不純物は別として、3%〜5%の銅
と残余はアルミニウムとからなることを特徴とす
る、0.01mm〜0.06mmの範囲の直径をもつ、半導体
と装置支持体の外部端子とを電気的に接続するた
めのアルミニウム合金極細導線。 2 銅が4%で残余がアルミニウムからなる特許
請求の範囲第1項記載の極細導線。 3 導線の直径が0.02mm〜0.05mmの範囲にある特
許請求の範囲第1項または第2項記載の極細導
線。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2929623A DE2929623C2 (de) | 1979-07-21 | 1979-07-21 | Feinstdraht aus einer Aluminiumlegierung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5616647A JPS5616647A (en) | 1981-02-17 |
JPS6117896B2 true JPS6117896B2 (ja) | 1986-05-09 |
Family
ID=6076403
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9885380A Granted JPS5616647A (en) | 1979-07-21 | 1980-07-21 | Aluminum alloy super fine conductive wire |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4380775A (ja) |
JP (1) | JPS5616647A (ja) |
DE (1) | DE2929623C2 (ja) |
GB (1) | GB2056537B (ja) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3023528C2 (de) * | 1980-06-24 | 1984-11-29 | W.C. Heraeus Gmbh, 6450 Hanau | Aluminium enthaltender Feinstdraht |
DE3110978C2 (de) * | 1981-03-20 | 1984-07-26 | Vdo Adolf Schindling Ag, 6000 Frankfurt | Lötfähiges Schichtensystem |
DE3153395C2 (en) * | 1981-02-12 | 1987-11-19 | W.C. Heraeus Gmbh, 6450 Hanau, De | Use of a very fine wire made of a copper/tin alloy |
DE3104960A1 (de) * | 1981-02-12 | 1982-08-26 | W.C. Heraeus Gmbh, 6450 Hanau | "feinstdraht" |
JPS602848U (ja) * | 1983-06-17 | 1985-01-10 | 三洋電機株式会社 | 半導体装置 |
US4845543A (en) * | 1983-09-28 | 1989-07-04 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
FR2555813B1 (fr) * | 1983-09-28 | 1986-06-20 | Hitachi Ltd | Dispositif a semi-conducteurs et procede de fabrication d'un tel dispositif |
IT1183375B (it) * | 1984-02-24 | 1987-10-22 | Hitachi Ltd | Dispositivo a semiconduttori comprendente una pallina, fili conduttori e porzioni conduttrici esterneche sono collegate alla pallina mediante tali fili conduttori |
JPS6189643A (ja) * | 1984-10-09 | 1986-05-07 | Toshiba Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
US4993622A (en) * | 1987-04-28 | 1991-02-19 | Texas Instruments Incorporated | Semiconductor integrated circuit chip interconnections and methods |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL283249A (ja) * | 1961-09-19 | 1900-01-01 | ||
US3743894A (en) * | 1972-06-01 | 1973-07-03 | Motorola Inc | Electromigration resistant semiconductor contacts and the method of producing same |
US4027236A (en) * | 1976-07-14 | 1977-05-31 | Triple S Products Company | Voltage and continuity checker |
DE3023528C2 (de) * | 1980-06-24 | 1984-11-29 | W.C. Heraeus Gmbh, 6450 Hanau | Aluminium enthaltender Feinstdraht |
-
1979
- 1979-07-21 DE DE2929623A patent/DE2929623C2/de not_active Expired
-
1980
- 1980-07-10 GB GB8022622A patent/GB2056537B/en not_active Expired
- 1980-07-11 US US06/168,634 patent/US4380775A/en not_active Expired - Lifetime
- 1980-07-21 JP JP9885380A patent/JPS5616647A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4380775A (en) | 1983-04-19 |
GB2056537A (en) | 1981-03-18 |
DE2929623C2 (de) | 1981-11-26 |
JPS5616647A (en) | 1981-02-17 |
DE2929623A1 (de) | 1981-01-29 |
GB2056537B (en) | 1983-03-23 |
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