JPS61234063A - 半導体素子のボンデイング用銅線 - Google Patents
半導体素子のボンデイング用銅線Info
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- H01L2924/01204—4N purity grades, i.e. 99.99%
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- 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。
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）
本発明は半導体のチップ電極と外部リード部とを接続す
るために使用するワイヤボンディング用銅線に関するも
のである。
るために使用するワイヤボンディング用銅線に関するも
のである。
（従来の技術とその問題点）
従来、ボンディング用線として、もっばら金（Ａｕ）線
あるいはアルミニウム（Ａ＃）線が使用されているが、
最近、金線の代替として経済性に有利な銅線の使用が検
討されているも未だ実用段階に至っていない。
あるいはアルミニウム（Ａ＃）線が使用されているが、
最近、金線の代替として経済性に有利な銅線の使用が検
討されているも未だ実用段階に至っていない。
一般にボンディング用線に要求される要素として、■引
張強さが大きいこと、■高温強度が大きいこと、■塑性
変形による熱圧着及び超音波ボンディングが可能なこと
、■ボール形状が真球に近く且つ一定していること、■
ボンディング後の接合強度が大きいことが最少限必要で
ある。
張強さが大きいこと、■高温強度が大きいこと、■塑性
変形による熱圧着及び超音波ボンディングが可能なこと
、■ボール形状が真球に近く且つ一定していること、■
ボンディング後の接合強度が大きいことが最少限必要で
ある。
しかるに従来の銅線は導電材としての用途が一般的であ
り、使用される銅の純度も９９．９％、高くても９９．
９５〜９９．９６％までであり、金線に較べて引張強度
が大きいものの硬すぎてボンディングに供した場合にチ
ップ割れを起したり、ネック切れの原因となり、又は、
接合強度が小さく使用し得ない。
り、使用される銅の純度も９９．９％、高くても９９．
９５〜９９．９６％までであり、金線に較べて引張強度
が大きいものの硬すぎてボンディングに供した場合にチ
ップ割れを起したり、ネック切れの原因となり、又は、
接合強度が小さく使用し得ない。
さらに、上記従来の銅線は表面酸化を起しやすいととも
に耐蝕性が小さく耐熱性に劣る欠点を有し、そのためボ
ンディング時のボール形状がいびつになりやすいととも
に接合強度が低下する不具合を生じ、前記５要素を満足
させることができないものであった。
に耐蝕性が小さく耐熱性に劣る欠点を有し、そのためボ
ンディング時のボール形状がいびつになりやすいととも
に接合強度が低下する不具合を生じ、前記５要素を満足
させることができないものであった。
（発明が解決しようとする技術的課題）本発明が解決し
ようとする技術的課題は、ボンディング用線に要求され
る前記５要素のうち、■引張強さを大きくすること、■
高温強度を大きくすること、■ボール形状を真球に近く
且つ一定させることの３要素を満足させることである。
ようとする技術的課題は、ボンディング用線に要求され
る前記５要素のうち、■引張強さを大きくすること、■
高温強度を大きくすること、■ボール形状を真球に近く
且つ一定させることの３要素を満足させることである。
（技術的課題を達成するための技術的手段）以上の技術
的課題を達成するための本発明の技術的手段は、９９．
９９％以上の高純度銅（Ｃａ）に、３〜１ｏｏ ｐｐｍ
ｗｔ％のベリリウム（Ｂｅ）、３菩 〜１ＧＧ Ｄｒｕｍ ｗｔ％のボロン（Ｂ）の１種又は
２種を３〜１００ ｐｐｍ ｗｔ％含有せしめることで
ある。
的課題を達成するための本発明の技術的手段は、９９．
９９％以上の高純度銅（Ｃａ）に、３〜１ｏｏ ｐｐｍ
ｗｔ％のベリリウム（Ｂｅ）、３菩 〜１ＧＧ Ｄｒｕｍ ｗｔ％のボロン（Ｂ）の１種又は
２種を３〜１００ ｐｐｍ ｗｔ％含有せしめることで
ある。
上記ベリリウム（Ｂｅ）、ボロン（Ｂ）はへの引張強度
、高温強度を強めるものであり、実験結果によれば含有
量が３ Ｅ）ＤＩ ｗｔ％未満では引張強度、高温強度
を強める効果が現われず、１００ｐｐ−以上を越えると
加工硬化が著しく高くなって線引加工に支障をきたすと
共に電気抵抗が増大し、さらにボール硬さの悪化に伴っ
てチップ割れが生じる。
、高温強度を強めるものであり、実験結果によれば含有
量が３ Ｅ）ＤＩ ｗｔ％未満では引張強度、高温強度
を強める効果が現われず、１００ｐｐ−以上を越えると
加工硬化が著しく高くなって線引加工に支障をきたすと
共に電気抵抗が増大し、さらにボール硬さの悪化に伴っ
てチップ割れが生じる。
（発明の効果）
本発明によればボンディング用銅線の引張強さ及び高温
強度を大きくすると共にボール形状を真球に近く且つ一
定させることを達成することが出来る。
強度を大きくすると共にボール形状を真球に近く且つ一
定させることを達成することが出来る。
（実施例）
本発明実施量の各試料は９９．９９９９％へにベリリウ
ム（Ｂｅ）、ボロン（Ｂ）の１種又は２種以上を添加し
て溶解鋳造し、線引加工と中間熱処理とをくり返して、
直径２５μのへ線に仕上げたものである。
ム（Ｂｅ）、ボロン（Ｂ）の１種又は２種以上を添加し
て溶解鋳造し、線引加工と中間熱処理とをくり返して、
直径２５μのへ線に仕上げたものである。
各試料の添加」及びその機械的性質、ボンディング特性
を測定した結果を次表（１）に示す。
を測定した結果を次表（１）に示す。
尚、比較量の試料Ｎ０１１は９９．９％の純銅線、Ｎ０
２２は９９．９９％の純銅線、Ｎ０１３はＢｅを５ｐｐ
ｍ ｗｔ％含有せしめた金線である。
２２は９９．９９％の純銅線、Ｎ０１３はＢｅを５ｐｐ
ｍ ｗｔ％含有せしめた金線である。
又、ボンディングは熱圧着、超音波併用方式表（１）中
において、ボール形状の「良」とは頁円状態、「可」と
は若干いびつが生じる状態、「−」とは測定不能の状態
をいう。
において、ボール形状の「良」とは頁円状態、「可」と
は若干いびつが生じる状態、「−」とは測定不能の状態
をいう。
（次頁に続く）
上記表（１）の測定結果よりみてＢｅはその含有凹を３
〜１００ ｐｐｍ ｗｔ％、Ｂはその含有聞を３〜１０
０ ｐｐｍ ｗｔ％とし、２種以上を含有させる場合は
その含有上限を１ｏｏ ｐｐｍ ｗｔ％とした。
〜１００ ｐｐｍ ｗｔ％、Ｂはその含有聞を３〜１０
０ ｐｐｍ ｗｔ％とし、２種以上を含有させる場合は
その含有上限を１ｏｏ ｐｐｍ ｗｔ％とした。
特許出願人 田中電子工業株式会社手続補正書
１、事件の表示
昭和６０年特許願第７５７８６号
２、発明の名称
半導体素子のボンディング用銅線
３、補正をする者
事件との関係 特 許 出 願 人氏名（名称
） １）中 電 子 工 業 株式会社昭和 年
月 日 ６、補正の対象 補 正 明 細 内 １、発明の名称 半導体素子のボンディング用銅線 ２、特許請求の範囲 ９９、９９％以上の高純度銅（Ｑｔ）に、３〜１００重
囲ρｐｍのベリリウム（Ｂｅり 、 ３〜１００重」ｐ
ｐｍのボロン（Ｂ）の１種又は２種を３〜１００ｍ ｆ
５１ｔ ｐｐｍ含有虻しめたことを特徴とする半導体素
子のボンディング用銅線。
） １）中 電 子 工 業 株式会社昭和 年
月 日 ６、補正の対象 補 正 明 細 内 １、発明の名称 半導体素子のボンディング用銅線 ２、特許請求の範囲 ９９、９９％以上の高純度銅（Ｑｔ）に、３〜１００重
囲ρｐｍのベリリウム（Ｂｅり 、 ３〜１００重」ｐ
ｐｍのボロン（Ｂ）の１種又は２種を３〜１００ｍ ｆ
５１ｔ ｐｐｍ含有虻しめたことを特徴とする半導体素
子のボンディング用銅線。
３、発明の詳細な説明
（産業上の利用分野）
本発明は半導体のチップ電極と外部リード部とを接続す
るために使用するワイヤボンディング用銅線に関するも
のである。
るために使用するワイヤボンディング用銅線に関するも
のである。
（従来の技術とその問題点）
従来、ボンディング用線として、もっばら金（Ａｕ）線
あるいはアルミニウム（＃）ｌ！が使用されているが、
最近、金線の代替として経済性に有利な銅線の使用が検
討されているも未だ実用段階に至っていない。
あるいはアルミニウム（＃）ｌ！が使用されているが、
最近、金線の代替として経済性に有利な銅線の使用が検
討されているも未だ実用段階に至っていない。
一般にボンディング用線に要求される要素として、■引
張強さが大きいこと、■高温強度が大きいこと、■塑性
変形による熱圧着及び超音波ボンディングが可能なこと
、■ボール形状が真球に近く且つ一定していること、■
ボンディング後の接合強度が大きいことが最少限必要で
ある。
張強さが大きいこと、■高温強度が大きいこと、■塑性
変形による熱圧着及び超音波ボンディングが可能なこと
、■ボール形状が真球に近く且つ一定していること、■
ボンディング後の接合強度が大きいことが最少限必要で
ある。
しかるに従来の銅線は導電材としての用途が−・般的で
あり、使用される銅の純度も９９．９％、高くても９９
．９５〜９９．９６％までであり、金線に較べて引張強
度が大きいものの硬すぎてボンディングに供した場合に
チップ割れを起したり、ネック切れの原因となり、又は
、接合強度が小さく使用し得ない。
あり、使用される銅の純度も９９．９％、高くても９９
．９５〜９９．９６％までであり、金線に較べて引張強
度が大きいものの硬すぎてボンディングに供した場合に
チップ割れを起したり、ネック切れの原因となり、又は
、接合強度が小さく使用し得ない。
さらに、上記従来の銅線は表面酸化を起しやすいととも
に耐蝕性が小さく耐熱性に劣る欠点を有し、そのためボ
ンディング時のボール形状がいびつになりやすいととも
に接合強度が低下する不具合を生じ、前記５要素を満足
させることができないものであった。
に耐蝕性が小さく耐熱性に劣る欠点を有し、そのためボ
ンディング時のボール形状がいびつになりやすいととも
に接合強度が低下する不具合を生じ、前記５要素を満足
させることができないものであった。
（発明が解決しようとする技術的課題）本発明が解決し
ようとする技術的課題は、ボンディング用線に要求され
る前記５要素のうち、■引張強さを大きくすること、■
高温強度を大きくすること、■ボール形状を真球に近く
且つ） 一定させることめ３要素を満足させ
ることである。
ようとする技術的課題は、ボンディング用線に要求され
る前記５要素のうち、■引張強さを大きくすること、■
高温強度を大きくすること、■ボール形状を真球に近く
且つ） 一定させることめ３要素を満足させ
ることである。
（技術的課題を達成するための技術的手段）以上の技術
的課題を達成するための本発明の技術的手段は、９９．
９９％以上の高純度銅（ＣＩＡ）に、３〜１００ ｆｉ
ｆｆｉｐｐｌ＋のベリリウム（Ｂｅ）、３〜１００重ｆ
ｆｉｐｐｍノボＯン（Ｂ）の１杯又は２種を３〜１００
重最ρｐｉ含有せしめることである。
的課題を達成するための本発明の技術的手段は、９９．
９９％以上の高純度銅（ＣＩＡ）に、３〜１００ ｆｉ
ｆｆｉｐｐｌ＋のベリリウム（Ｂｅ）、３〜１００重ｆ
ｆｉｐｐｍノボＯン（Ｂ）の１杯又は２種を３〜１００
重最ρｐｉ含有せしめることである。
上記ベリリウム（Ｂｅ）、ボロン（Ｂ）はへの引張強度
、高温強度を強めるものであり、実験結果によれば含有
面が３ｆｆｉｆｆｉｌ）Ｉ）１１未満では引張強度、高
温強度を強める効果が現われず、１００重量 ｐａｌを
越えると加工硬化が著しく高くなって線引加工に支障を
きたすと共に電気抵抗が増大し、さらにボール硬さの悪
化に伴ってチップ割れが生じる。
、高温強度を強めるものであり、実験結果によれば含有
面が３ｆｆｉｆｆｉｌ）Ｉ）１１未満では引張強度、高
温強度を強める効果が現われず、１００重量 ｐａｌを
越えると加工硬化が著しく高くなって線引加工に支障を
きたすと共に電気抵抗が増大し、さらにボール硬さの悪
化に伴ってチップ割れが生じる。
（発明の効果）
本発明によればボンディング用銅線の引張強さ及び高温
強度を大きくすると共にボール形状を真球に近く且つ一
定させることを達成することが出来る。
強度を大きくすると共にボール形状を真球に近く且つ一
定させることを達成することが出来る。
（実施例）
本発明実施品の各試料は９９．９９９９％へにベリリウ
ム（Ｂｅ）、ボロン（Ｂ）の１種又は２種以上を添加し
て溶解鋳造し、線引加工と中間熱処理とをくり返して、
直径２５μのａ線に仕上げたものである。
ム（Ｂｅ）、ボロン（Ｂ）の１種又は２種以上を添加し
て溶解鋳造し、線引加工と中間熱処理とをくり返して、
直径２５μのａ線に仕上げたものである。
各試料の添加出及びその機械的性質、ボンディング特性
を測定した結果を次表（１）に示す。
を測定した結果を次表（１）に示す。
尚、比較量の試料Ｎｏ、 １は９９．９％の純銅線、Ｎ
Ｏ１２は９９．９９％の純銅線、Ｎ００３はＢｅを５重
量ｐｐｍ含有せしめた金線である。
Ｏ１２は９９．９９％の純銅線、Ｎ００３はＢｅを５重
量ｐｐｍ含有せしめた金線である。
又、ボンディングは熱圧着、超音波併用方式表（１）中
において、ボール形状の「良」とは真円状態、「可」と
は若干いびつが生じる状態、「−」とは測定不能の状態
をいう。
において、ボール形状の「良」とは真円状態、「可」と
は若干いびつが生じる状態、「−」とは測定不能の状態
をいう。
（次頁に続く）
上記表（１）の測定結果よりみてＢｅはその含有量を３
〜１００重量ｐｐｎ＋ 、 Ｂはその含有量を３〜１０
０重ｆ！ｉ ｐｐｍ＋とじ、２種以上を含有させる場合
はその含有上限を１００重Ｉｎ ｐｐｎ＋とじた。
〜１００重量ｐｐｎ＋ 、 Ｂはその含有量を３〜１０
０重ｆ！ｉ ｐｐｍ＋とじ、２種以上を含有させる場合
はその含有上限を１００重Ｉｎ ｐｐｎ＋とじた。
Claims (1)
- ９９．９９％以上の高純度銅（Ｃｕ）に、３〜１００ｐ
ｐｍｗｔ％のベリリウム（Ｂｅ）、３〜１００ｐｐｍｗ
ｔ％のボロン（Ｂ）の１種又は２種を３〜１００ｐｐｍ
ｗｔ％含有せしめたことを特徴とする半導体素子のボン
ディング用銅線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60075786A JPS61234063A (ja) | 1985-04-10 | 1985-04-10 | 半導体素子のボンデイング用銅線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60075786A JPS61234063A (ja) | 1985-04-10 | 1985-04-10 | 半導体素子のボンデイング用銅線 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61234063A true JPS61234063A (ja) | 1986-10-18 |
Family
ID=13586242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60075786A Pending JPS61234063A (ja) | 1985-04-10 | 1985-04-10 | 半導体素子のボンデイング用銅線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61234063A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61258463A (ja) * | 1985-05-13 | 1986-11-15 | Mitsubishi Metal Corp | 半導体装置用Ｃｕ合金製ボンディングワイヤ |
| JPS61259558A (ja) * | 1985-05-14 | 1986-11-17 | Mitsubishi Metal Corp | 半導体装置用Ｃｕ合金製ボンディングワイヤ |
| JPS62102552A (ja) * | 1985-10-30 | 1987-05-13 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
| JPS63241127A (ja) * | 1987-03-27 | 1988-10-06 | Mitsubishi Metal Corp | 半導体装置のボンデイングワイヤ用Ｃｕ合金極細線 |
| WO2000073531A3 (en) * | 1999-06-02 | 2001-06-21 | Johnson Matthey Elect Inc | Copper sputtering target assembly and method of making same |
| CN103151091A (zh) * | 2011-12-01 | 2013-06-12 | 贺利氏材料科技公司 | 用于微电子装置中接合的掺杂4n铜线 |
| CN105981164A (zh) * | 2015-07-23 | 2016-09-28 | 日铁住金新材料股份有限公司 | 半导体装置用接合线 |
| EP3147938A1 (en) * | 2015-07-23 | 2017-03-29 | Nippon Micrometal Corporation | Bonding wire for semiconductor device |
| US10414002B2 (en) | 2015-06-15 | 2019-09-17 | Nippon Micrometal Corporation | Bonding wire for semiconductor device |
-
1985
- 1985-04-10 JP JP60075786A patent/JPS61234063A/ja active Pending
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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