JPS61179839A - 半導体素子ボンデイング用アルミニウム線材 - Google Patents

半導体素子ボンデイング用アルミニウム線材

Info

Publication number
JPS61179839A
JPS61179839A JP60019754A JP1975485A JPS61179839A JP S61179839 A JPS61179839 A JP S61179839A JP 60019754 A JP60019754 A JP 60019754A JP 1975485 A JP1975485 A JP 1975485A JP S61179839 A JPS61179839 A JP S61179839A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bonding
wire
less
rare earth
wire rod
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
JP60019754A
Other languages
English (en)
Inventor
Tokuo Uejima
上島　徳夫
Tokuhiro Hamazaki
浜崎　徳広
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.)
FURUKAWA TOKUSHU KINZOKU KOGYO KK
Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
FURUKAWA TOKUSHU KINZOKU KOGYO KK
Furukawa Electric Co Ltd
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 FURUKAWA TOKUSHU KINZOKU KOGYO KK, Furukawa Electric Co Ltd filed Critical FURUKAWA TOKUSHU KINZOKU KOGYO KK
Priority to JP60019754A priority Critical patent/JPS61179839A/ja
Publication of JPS61179839A publication Critical patent/JPS61179839A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—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
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/43—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
    • 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
    • H01L2224/45099—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
    • H01L2224/45117—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 400°C and less than 950°C
    • H01L2224/45124—Aluminium (Al) 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
    • H01L2224/44—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
    • H01L2224/4845—Details of ball bonds
    • 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
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00011—Not relevant to the scope of the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group
    • 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
    • H01L2924/01005—Boron [B]
    • 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
    • H01L2924/01006—Carbon [C]
    • 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
    • H01L2924/01013—Aluminum [Al]
    • 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
    • H01L2924/01014—Silicon [Si]
    • 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
    • H01L2924/01022—Titanium [Ti]
    • 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
    • H01L2924/01025—Manganese [Mn]
    • 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
    • H01L2924/01033—Arsenic [As]
    • 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
    • H01L2924/01039—Yttrium [Y]
    • 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
    • H01L2924/01057—Lanthanum [La]
    • 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
    • H01L2924/01064—Gadolinium [Gd]
    • 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
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01082—Lead [Pb]
    • 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
    • H01L2924/013—Alloys
    • H01L2924/0132—Binary Alloys
    • H01L2924/01327—Intermediate phases, i.e. intermetallics compounds

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体チップ電橋と外部リード部の接続に用い
るボンディング用アルミニウム線材に関し、特にポール
ボンディング性とボンデイレグ後の強度及び耐食性を改
善し、超音波圧接によるウェッジボンディングは勿論、
熱圧着によるボールボンディングにも使用できるアルミ
ニウム線材を提供するものである。
〔従来の技術〕
一般にボンディング用線材を用いる半導体チップ電極と
外部リード部の接続には、超音波接続によるウェッジボ
ンディングと熱圧着によるポールボンディングが用いら
れている。ウェッジボンディングはボンディング用線材
の端部側面を超音波エネルギーにより押潰して半導体チ
ップ電極と外部リード部に接続するもので、ポールボン
ディングに比べて接続に要する時間が２〜３倍も長く、
ボンディングに方向性を有し、配線の方向が平面内の方
向に限られ、放射状に配置した半導体素子の接続には使
用し難いものである。一方ポールボンディングはボンデ
ィング用線材の一端を電気的又は酸素−水素炎で溶融し
、その際形成されるボールに超音波を付加しながら押潰
°して２５０〜４００℃の温度に加熱した半導体チップ
電極に接続し、他端を超音波接続により外部リード部に
接続するものである。
このようなボンディング用線材には次のような特性が要
求されている。
（１）引張り強さが大ぎいこと。
（２）耐食性が優れていること。
（３）ボール形状が真球（ポールボンディングの場合）
に近く、その大きざにバラツキが少ないこと。
（４）耐熱性が高く（ポールボンディングの場合）線材
とボールの間にくびれが起らないこと。
（５）ボンディング後の強度が高いこと。
（６）　６０μｍ以下の極細線まで伸線加工性が容易で
あること。
従来ボンディング用線材にはＡｕ線、Ａｕ合金線、１ｅ
−８ｉ合金線、ＡＪ！−Ｎｉ合金線。
ｌｅ−Ｍｇ合金線等が用いられている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ＡＵ線やＡｕ合金線はコストが高く、一方半導体チツブ
電極はほとんど八ぶ又はＡｌ合金で造られているため、
Ａｕ線やＡｕ合金線を用いて接続すると、後工程の加熱
により接合面に金属間化合物を生成して脆くなり、信頼
性の面でのＡＪ２合金線を用いた場合よりも劣る欠点が
ある。またＡ！−８ｉ合金線は前記（１）、（２）。
（３）、（４）、（５）の特性が劣り、熱圧着には使用
できない。更にＡｉ−ｘ＋合金線は前記（１）及び（５
）の特性が劣り、Ａｌ−Ｍ（１−合金線は前記（３）及
び（４）の特性が劣るものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明はこれに鑑み種々研究の結果、前記特性を満足し
、超音波圧接によるウェッジポンディグは勿論、熱圧着
によるポールボンディングにも使用できる半導体素子ボ
ンディング用アルミニウム線材を開発したものである。
即ち本発明線材の一つは、Ｍｎ　　０．５〜３．０ｗｔ
％（以下にｗｔ％を単に％と略記）、希土類元素０．０
１〜１．０％、Ｓｉ０．０２％以下、　Ｆｅ　０．０２
％以下、　ＣＤ　０．０３％以下を含み、残部Ａ℃から
なることを特徴とするものである。
また本発明線材の他の一つは、Ｍｎ　　０．５〜３．０
％、希土類元素０．０１〜１．０％、Ｓｉ０．０２％以
下、Ｆｅ０．０２％以下、Ｃｕ　０．０３％以下、Ｔｉ
　　０．５％以下、８００１％以下を含み、残部Ａｌか
らなることを特徴とするものである。
また本発明線材の更に他の一つは、Ｍｎ０．５〜３．０
％、希土類元素０．０１〜１．０％、５ｉ０．０２％以
下、Ｆｅｄ、０２％以下、ＣＩＪｏ、０３％以下、Ｔｉ
　　Ｏ８５％以下、８００１％以下と、３ｎ、ｌｎ。
Ｓｂの何れか１種又は２種以上を合計ｏ、　５ｗｔ％以
下を含み、残部Ａｌからなることを特徴とするものであ
る。
〔作　用〕
本発明においてＭｎの添加は耐食性を低下させることな
く引張強さを改善するためであり、Ｍｎ含有徂を０．５
〜３．０％と限定したのは、０．５％未満では十分な強
度が得られず、３．０％を越えると加工硬化が著しくな
り、伸線加工が困難となるためである。また希土類元素
の添加は熱圧着におけるボール形状を真球に近くし、耐
熱性を高めて線材とポール間のくびれを起りにククシ、
ボンディングの強度を高めるためであり、希土類元素の
含有量を０．０１〜１．０％と限定したのは、０．０１
％未満では良好なポールボンディング性が得られず、か
つポールボンディング後の強度が低く、１．０％を越え
ると加工硬化が著しくなり、伸線加工が困難となるため
である。
またＳｉ含有量を０．０２％以下、Ｆｅ含有量を０．０
２％以下、　ＣＩＪ含有憬を０．０３％以下と限定した
のは、これ等元素は何れも強度向上に有効なるも、耐食
性を著しく低下させ、これを越えて含有すると耐食性が
不十分となるばかりか、ボール形状を悪くするためであ
り、特にこれ等元素含有量を何れも０．０１％以下に抑
えることが望ましい。
次に上記ＡＪ！−Ｍｎ−希土類元素−Ｓｉ　−Ｆｅ−Ｃ
ｕ合金に、更にＴｉ及びＢの添加は、これ等を同時に添
加することにより鋳塊の結晶粒を微細化し、線材の品質
を安定化させるためであり、Ｔｉ含有量を０．５％以下
、Ｂ含有量０．１％以下と限定したのは、これを越えて
含有すると粗大な第２相が晶出し、伸線加工により極細
線とすることが不可能となるためである。
更に上記、Ｉ’１−Ｍｎ−希土類元素−Ｓｉ　−Ｆｅ　
−Ｃｕ　−Ｔｉ−Ｂ合金に、Ｓｎ、Ｉｎ。
ｓｂの何れか１種又は２種以上を添加するのは、Ｍｎと
の相開効果により耐食性を改善するためであり、これ等
元素の１種又は２種以上の合計含有量を０．５％以下と
限定したのは、これを越えて含有すると、第２相を晶出
して伸線加工が困難となるためである。
尚、希土類元素としてはセリウム族（Ｌａ。
Ｃｅ　、　Ｐｒ　、　Ｎｄ　、　Ｐｍ　、　Ｓｍ　）及
ヒイットリウム族（Ｓｃ　、Ｙ、Ｅｕ　、Ｇｄ　、Ｔｂ
　、Ｄｙ　。
Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｌｌ１．Ｙｂ、Ｌｕ　）であり、一般に
はＬａ　、　Ｃｅ　、Ｙ、ｓｍ　、Ｇｄ　又はミｙシュ
メタル（希土類元素の混合物、以下ＭＭと略記）を用い
るとよい。
本発明線材は上記合金組成からなり、何れもＡ！Ｑ地金
中に含まれる上記元素以゛外の不純物元素は、線材の耐
食性及びボール形状を悪くするため、できるだけ少量に
抑える必要があり、これ等不純物元素の合計含有量を０
．０１％以下、更には０．００５％以下とすることが望
ましい。このため使用するＡｌ地金には純度９９．９５
％以上の゛上記合金元素以外の不純物元素の少ないもの
を選択使用するか、又は純度９９．９９％以上、望まし
くは純度９９，９９５％以上の高純度Ａｌ地金を用いる
とよい。
〔実施例〕
純度９９．９９９％の高純度Ａｉ地金をを溶解し、これ
に純度９９．９９９％のＡＪ２と純度９９．９９％のＭ
ｎ、純度９９．９％のＣ０．純度９９．９のｌａ、純度
９９．９％のＮｄ　、　ＭＭ　（Ｃｅ　４０％以上）、
純度９９．９９９％のＳｉ、純度９９．９９％のＦ０．
純度９９．９９９％のＣＵ　、　［度９９．９％のＴｉ
、純度９９％の８．純度９９．９９９％の３ｎ、純度９
９，９９９％のＩｎ、純度９９．９９９％のＳｂを用い
て作成した各母合金を添加して、第１表に示す組成の合
金を溶製し、これを２５ｍ角、長さ　１５０　ｍｍの鋳
型に鋳造した。
この鋳塊を５５０℃の温度で４８時間ソーキングした後
、熱間溝ロール圧延により直径５ＩＭＲの線材とし、こ
れに冷間伸線加工と３６０℃×２時間の中間焼鈍を繰返
して直径３０μｍの極細線とし、３６０℃の温度で最終
焼鈍を行なってボンディング用アルミニウム線材とした
。
これ等線材について伸線加工性を比較すると共に引張強
さ及び伸びを測定し、更に通常の手動式ポールボンディ
ング装置を用いて線材の一端にＡｒガスを吹き付けなが
らアークにより溶解し、第１図に示すように線材（１）
の一端にボール（２）を形成し、これについて真球度Ｈ
／Ｄ及びくびれ率ｄｏ／ｄ　　（ただしＨはポール縦方
向の直径、Ｄはボールの横方向の直径、ｄは線材の直径
、　ｄｏはくびれ部の直径）を測定し、続いてボールを
半導体チップ電極に熱圧着し、線材の他端を外部リード
部に超音波圧接してボンディング後の線材の強度を測定
した。また上記冷間伸線加工中、直径１．０順の線材よ
り試料を採取し、これについてＪＩＳ２３７１に基づき
４日間塩水噴霧を行なって耐食性を調べた。これ等の結
集を第２表に示す。
第１表及び第２表から明らかなように従来線材Ｎｏ、５
４は耐食性が劣るばかりか、ボールボンディングにおい
てボールが形成されず、熱圧着が不可能であり、従来線
材Ｎα５５は耐食性及びボールボンディング性は良好な
るも、引張強さ及びボールディング後の強度が低い。こ
れに対し本発明線材Ｎｏ１〜３６は何れもボンディング
後の強度が高く、真球に近いボールが形成され、くびれ
が少なく、ポールボンディング性が良いことが判る。ま
た耐食性についてはＳｉ、Ｆｅ。
Ｃ１及び不純物の合計含有量が多い本発明線材Ｎα１２
〜１５でやや劣るも、その他は良好な耐食性を示し、特
にＴｉ及びＢを添加した本発明線材Ｎ０．１６〜ｚ１で
は引張強さ、伸び及びボンディング後の強度に改善が認
められ、更に３ｎ、ｉｎ。
ｓｂの何れか１種又は２種以上を添加した本発明線材Ｎ
α２２〜３６では耐食性の改善が認められる。
これに対し本発明線材の組成範囲により外れる比較合金
Ｎα３７〜５３では引張強さ、伸線加工性。
耐食性、ボンディング性及びボンディング後の強度の何
れかが劣ることが判る。即ち、Ｍｎ含有量の少ない比較
合金Ｎα３７では引張強さとボンディング後の強度が低
く、Ｍｎ含有量の多い比較線材Ｎα３８．希土類元素含
有量の多い比較線材Ｎ（１４０，４２，４４及びＴｉ　
、Ｂ、Ｓｎ、ｉｎ、ｓｂ含有量の多い比較線材Ｎ（１４
９〜５３では何れも伸線加工性が悪り、３０μｍの極細
線加工することができない。また希土類元素含有量が少
ない比較線材Ｎα３９．４１．４３ではポールボンディ
ングにおけるボールの真球度が劣るばかりかくびれも大
きく、ボンディング後の強度が劣り、更にＳｉ含有量の
多い比較線材Ｎα４５．Ｆｅ含有量の多い比較線材Ｎα
４６．Ｃｕ含有量の多い比較線材Ｎｏ、　４７　。
不純物合計含有量が多い比較線材ＮＱ４８では何れも耐
食性が劣ることが判る。
〔発明の効果〕
このように本発明線材はボンディング用線材に要求され
る前記特性を満足し、ウェッジボンディングは勿論、ポ
ールボンディングに使用することができるもので、高価
なＡｕ又はＡｕ合金線に代り、コストが安く、同等の性
能を示し、しかも接合面における金属間化合物の生成の
恐れもないなど、工業上顕著な効果を奏するものである
。
【図面の簡単な説明】
第１図はポールボンディングにおけるボール真球度とく
びれ率の説明図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１）Ｍｎ０．５〜３．０ｗｔ％、希土類元素０．０１
    〜１．０ｗｔ％、Ｓｉ０．０２ｗｔ％以下、Ｆｅ０．０
    ２ｗｔ％以下、Ｃｕ０．０３ｗｔ％以下を含み、残部Ａ
    ｌからなる半導体素子ボンディング用アルミニウム線材
    。 （２）Ｍｎ、希土類元素、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｃｕ以外の不純
    物元素の合計含有量が０．０１ｗｔ％以下である特許請
    求の範囲第１項記載の半導体素子ボンディング用アルミ
    ニウム線材。 （３）Ｍｎ０．５〜３．０ｗｔ％、希土類元素０．０１
    〜１．０ｗｔ％、Ｓｉ０．０２ｗｔ％以下、Ｆｅ０．０
    ２ｗｔ％以下、Ｃｕ０．０３ｗｔ％以下、Ｔｉ０．５ｗ
    ｔ％以下、Ｂ０．１ｗｔ％以下を含み、残部Ａｌからな
    る半導体素子ボンディング用アルミニウム線材。 （４）Ｍｎ、希土類元素、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｂ
    以外の不純物元素の合計含有量が ０．０１ｗｔ％以下である特許請求の範囲第３項記載の
    半導体素子ボンディング用アルミニウム線材。 （５）Ｍｎ０．５〜３．０ｗｔ％、希土類元素０．０１
    〜１．０ｗｔ％、Ｓｉ０．０２ｗｔ％以下、Ｆｅ０．０
    ２ｗｔ％以下、Ｃｕ０．０３ｗｔ％以下、Ｔｉ０．５ｗ
    ｔ％以下、Ｂ０．１ｗｔ％以下と、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｓｂの
    何れか１種又は２種以上を合計０．５ｗｔ％以下を含み
    、残部Ａｌからなる半導体素子ボンディング用アルミニ
    ウム線材。 （６）Ｍｎ、希土類元素Ｓｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｂ、
    Ｓｎ、Ｉｎ、Ｓｂ以外の不純物元素の合計含有量が０．
    ０１ｗｔ％以下である特許請求の範囲第５項記載の半導
    体素子ボンディング用アルミニウム線材。
JP60019754A 1985-02-04 1985-02-04 半導体素子ボンデイング用アルミニウム線材 Pending JPS61179839A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60019754A JPS61179839A (ja) 1985-02-04 1985-02-04 半導体素子ボンデイング用アルミニウム線材

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60019754A JPS61179839A (ja) 1985-02-04 1985-02-04 半導体素子ボンデイング用アルミニウム線材

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS61179839A true JPS61179839A (ja) 1986-08-12

Family

ID=12008130

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60019754A Pending JPS61179839A (ja) 1985-02-04 1985-02-04 半導体素子ボンデイング用アルミニウム線材

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61179839A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5830786A (en) * 1993-02-22 1998-11-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Process for fabricating electronic circuits with anodically oxidized scandium doped aluminum wiring
CN100460544C (zh) * 2005-09-29 2009-02-11 郑州大学 一种变形铝-锰系合金及其制备方法
JP5159001B1 (ja) * 2012-09-03 2013-03-06 田中電子工業株式会社 アルミニウム合金ボンディングワイヤ
JP2013089763A (ja) * 2011-10-18 2013-05-13 Fuji Electric Co Ltd パワー半導体装置およびその製造方法
CN104233010A (zh) * 2014-09-29 2014-12-24 国网河南省电力公司周口供电公司 一种高电导率的铝合金导线及其制备方法
JP2016511529A (ja) * 2012-11-22 2016-04-14 ヘレウス ドイチェラント ゲーエムベーハー ウント カンパニー カーゲー ボンディング用途のアルミニウム合金ワイヤ

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5830786A (en) * 1993-02-22 1998-11-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Process for fabricating electronic circuits with anodically oxidized scandium doped aluminum wiring
CN100460544C (zh) * 2005-09-29 2009-02-11 郑州大学 一种变形铝-锰系合金及其制备方法
JP2013089763A (ja) * 2011-10-18 2013-05-13 Fuji Electric Co Ltd パワー半導体装置およびその製造方法
JP5159001B1 (ja) * 2012-09-03 2013-03-06 田中電子工業株式会社 アルミニウム合金ボンディングワイヤ
JP2016511529A (ja) * 2012-11-22 2016-04-14 ヘレウス ドイチェラント ゲーエムベーハー ウント カンパニー カーゲー ボンディング用途のアルミニウム合金ワイヤ
CN104233010A (zh) * 2014-09-29 2014-12-24 国网河南省电力公司周口供电公司 一种高电导率的铝合金导线及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6063213A (en) High-purity hard gold alloy and method of manufacturing same
JPS61166939A (ja) 半導体素子ボンデイング用アルミニウム線材
JPS61179839A (ja) 半導体素子ボンデイング用アルミニウム線材
JPS6152333A (ja) ボンデイングワイヤ−
JPS6152332A (ja) ボンデイングワイヤ−
JPH0425338B2 (ja)
JPS61179841A (ja) 半導体素子ボンデイング用アルミニウム線材
JP2911886B2 (ja) セリウムミッシュメタルを含有する金合金から成る極細線及びその製造方法
JPS61179840A (ja) 半導体素子ボンデイング用アルミニウム線材
US6242106B1 (en) Fine wire made of a gold alloy, method for its production, and its use
US4711826A (en) Iron-nickel alloys having improved glass sealing properties
JPS5841782B2 (ja) Ｉｃ用リ−ド材
JPS63235440A (ja) 銅細線及びその製造方法
JPS6365036A (ja) 銅細線とその製造方法
JP2512078B2 (ja) 金属線とボンディングパッド間の電気的接続構造および該構造を得る方法
JPS58210140A (ja) 伝導用耐熱銅合金
JPS60162741A (ja) ボンデイングワイヤ−
JPH0245336B2 (ja)
JPS6364211A (ja) 銅細線とその製造方法
JPS6365748B2 (ja)
JPS63238232A (ja) 銅細線とその製造法
JPS63235442A (ja) 銅細線及びその製造方法
JPH0575812B2 (ja)
JPH01198439A (ja) プラスチック・ピン・グリット・アレイｉｃ用リード材
JPH0141021B2 (ja)