JPS6152332A - ボンデイングワイヤ− - Google Patents
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
【発明の技術分野1
本発明は、銅系ボンディングワイヤーに間する。
[発明の技術的背景及びその問題点]
tCやり、SI等の半導体素子の内部では、例えば、図
面に示すように、半導体チップ(1)及びリードフィン
ガー(2)が設けられており、これらをIIA径10〜
100μ程度のボンディングワイヤー(3)で結ぶ構造
となっている。
面に示すように、半導体チップ(1)及びリードフィン
ガー(2)が設けられており、これらをIIA径10〜
100μ程度のボンディングワイヤー(3)で結ぶ構造
となっている。
このボンディングワイヤー・(3)の接合方法としては
、まず、ワイヤーの先端をポール状に加熱溶融させ、次
にこのポール状の先端を半導体チップ(1)に圧接し、
更に彊を描くようにワイヤーを延ばし、300〜350
℃に加熱されたリードフィンガー(2)にワイヤーの一
部を再度圧接し、切所することにより、半導体チップ(
1)とリードフィンガー(2)とを結11i+するもの
である。
、まず、ワイヤーの先端をポール状に加熱溶融させ、次
にこのポール状の先端を半導体チップ(1)に圧接し、
更に彊を描くようにワイヤーを延ばし、300〜350
℃に加熱されたリードフィンガー(2)にワイヤーの一
部を再度圧接し、切所することにより、半導体チップ(
1)とリードフィンガー(2)とを結11i+するもの
である。
この種のボンディングワイヤーとして導電性。
ワイヤー伸び、ワイヤー強度、半導体チップとの接合強
度(以下ボール接合強度と称’10)及びボール形成性
が要求されており、従来から主に金線が使用されている
。
度(以下ボール接合強度と称’10)及びボール形成性
が要求されており、従来から主に金線が使用されている
。
しかし、近年価格及び導電性の点からボンディングワイ
ヤーとして、銅線を用いる試みがなされているが、銅線
を用いて熱圧接を行なうと、ボンディング強度が十分用
ない場合がしばしばあり、一方、この点を改善しようと
すると導電性が低下し、双方の特性を満足づる銅リード
ワイヤーが得られなかった。
ヤーとして、銅線を用いる試みがなされているが、銅線
を用いて熱圧接を行なうと、ボンディング強度が十分用
ない場合がしばしばあり、一方、この点を改善しようと
すると導電性が低下し、双方の特性を満足づる銅リード
ワイヤーが得られなかった。
[発明の目的]
本発明は、ボール接合強度が良好で、かつ導電性が良好
な銅リードワイヤーを提供することを目的とする。
な銅リードワイヤーを提供することを目的とする。
[発明の概要]
本発明者らは、ボンディングワイヤーについて鋭意研究
した結果、ボンディング強度の低下は主に形成されたボ
ール中のガスにより生Iじることを見い出した。
した結果、ボンディング強度の低下は主に形成されたボ
ール中のガスにより生Iじることを見い出した。
即ち、半導体チップ上にこのボールが圧接された際、ガ
スによる空洞が接合部に位置し、接合強度を低下させる
こと及びこの現象は特に銅線で発生しやすいことを見い
出した。
スによる空洞が接合部に位置し、接合強度を低下させる
こと及びこの現象は特に銅線で発生しやすいことを見い
出した。
本発明は、これらの知見をもとに完成されたものである
。
。
本発明は、Be、Sn、Zn、Zr、Ag。
Cr及びFe (第1添加元素群)から選択された2種
以上の元素を0.1〜2重1%含有し、かつMg、Ca
、希土類元素、Ti 、 Hf 、V。
以上の元素を0.1〜2重1%含有し、かつMg、Ca
、希土類元素、Ti 、 Hf 、V。
Nb、Ta、Ni、Pd、Pt、Ag、Cd。
B、In、Si 、Ge、In、Si 、Ge。
Pb 、P、Sb’、Bi 、Se及びTe (第2
添加元素群)から選択された1種又は2種以上の元素を
o、oo1〜2重量%含有し、残部が実質的に銅である
ボンディングワイヤーを提供する。
添加元素群)から選択された1種又は2種以上の元素を
o、oo1〜2重量%含有し、残部が実質的に銅である
ボンディングワイヤーを提供する。
即ち、これら添加元素は、合金中のH,O。
N、Cを固定し、N2.02 、 N2及びCOガスの
発生を抑制する。
発生を抑制する。
しかし、これらの添加量が多すぎると、導電性を低下さ
せ、一方、少すぎると効果が生じにくい。したがって、
第1添加元素群の成分範囲は、0.1〜2重量%、更に
は0.2〜1.8重量%が好ましく、第2添加元崇群の
成分範囲は、0.001〜2重量%、更には0.01〜
1重量%が好ましい。
せ、一方、少すぎると効果が生じにくい。したがって、
第1添加元素群の成分範囲は、0.1〜2重量%、更に
は0.2〜1.8重量%が好ましく、第2添加元崇群の
成分範囲は、0.001〜2重量%、更には0.01〜
1重量%が好ましい。
第1添加元素のうちでは、Aa 、Cr及びZr、第2
添加元素のうちではMg、Y、ラン [タノイド元素
及びHfが導電性をあまり低下させず、高いガス発生防
止効果を有する。
添加元素のうちではMg、Y、ラン [タノイド元素
及びHfが導電性をあまり低下させず、高いガス発生防
止効果を有する。
しかし、これらの添加量が多すぎると、+??H性を低
下させ、一方、少すぎると効果が生じにくい。したがつ
、Aa、Cr及びZrから選択された2種以上の元素の
成分範囲は、0.2〜1.8重量%、更には0.3〜1
.7重量%が好ましく、又、M(1、Y、ランタノイド
元素及びHfから選択された1種又は2種以上の元素の
成分範囲は、0.01〜1重量%、更には0.05〜0
.2重量%が好ましい。なお、本発明のワイヤーは被覆
し−(使用しでもよい。
下させ、一方、少すぎると効果が生じにくい。したがつ
、Aa、Cr及びZrから選択された2種以上の元素の
成分範囲は、0.2〜1.8重量%、更には0.3〜1
.7重量%が好ましく、又、M(1、Y、ランタノイド
元素及びHfから選択された1種又は2種以上の元素の
成分範囲は、0.01〜1重量%、更には0.05〜0
.2重量%が好ましい。なお、本発明のワイヤーは被覆
し−(使用しでもよい。
以上述べたCツイヤ−の製造方法を次に述べる。
まず、成分元素を添加して溶解鋳造してインゴットを得
、次にこのインゴットを700〜800℃で熱間加]ニ
し、その後900〜960℃で熱処理し、急冷摸、60
%以上の冷間加工を施し、400〜600℃で熱処理を
施す。それにより所望のワイヤーが得られる。
、次にこのインゴットを700〜800℃で熱間加]ニ
し、その後900〜960℃で熱処理し、急冷摸、60
%以上の冷間加工を施し、400〜600℃で熱処理を
施す。それにより所望のワイヤーが得られる。
発明の実施例]
本発明の実施例について説明する。
第1表に示す成分のリードワイヤーを製造し、その特性
としCSN性、初期ボール硬度、ワイI7−の伸び、ワ
イヤー強度、ボール接合強度及びボール形成性を測定し
た。
としCSN性、初期ボール硬度、ワイI7−の伸び、ワ
イヤー強度、ボール接合強度及びボール形成性を測定し
た。
初期ボール硬度は、ボール圧着時の硬度をいい、硬度が
低いほど圧着性は良好となる。又、ワイヤーの伸びは、
ワイヤーが破断するまでの伸びをいい、伸びが大きいほ
ど断線率が低い。
低いほど圧着性は良好となる。又、ワイヤーの伸びは、
ワイヤーが破断するまでの伸びをいい、伸びが大きいほ
ど断線率が低い。
又、ボール接合強度は、熱圧着されているリードワイヤ
ーの接合部につり針状のカギをかけ、真横に引っばって
、接合部をせん断破壊させるまCの荷W(gr)を測定
することによりえられる。
ーの接合部につり針状のカギをかけ、真横に引っばって
、接合部をせん断破壊させるまCの荷W(gr)を測定
することによりえられる。
又、ボール形成性は、ワイヤーの先端がボール状に溶融
した際、酸化するかどうか、空洞ができるかどうか、ボ
ールの径のバラツキが大きいか小さいかという事を測定
することにより判断される。
した際、酸化するかどうか、空洞ができるかどうか、ボ
ールの径のバラツキが大きいか小さいかという事を測定
することにより判断される。
まず、導電性に関しては、実施例(1)〜(5)及び比
較例(1)がAugより高い導電性を示し実用的である
。
較例(1)がAugより高い導電性を示し実用的である
。
又、初期ボール硬度に関して、実施例(1)〜(5)及
び比較例(1)、(3)、(4)はビッカース硬度14
0以下を示し使用できる。
び比較例(1)、(3)、(4)はビッカース硬度14
0以下を示し使用できる。
又、ワイヤーの伸びに関しては、実施例(1)〜(5)
及び比較例(1)、(3)がAu線より大きい伸びを示
し有用である。
及び比較例(1)、(3)がAu線より大きい伸びを示
し有用である。
又、ワイヤー強度に関しては、実施例(1)〜(5)及
び比較例・(1)〜(3)がAUIIより大きい強度を
示し有用である。
び比較例・(1)〜(3)がAUIIより大きい強度を
示し有用である。
又、ボール接合強度に関して、実施例(1)〜(5)及
び比較例(2)〜(4)は接合強度が65((if)以
上あり有用である。
び比較例(2)〜(4)は接合強度が65((if)以
上あり有用である。
又、ボール形成性はすべて良好である。
以上述べた如く、各特性を総合的に考慮すると、本発明
の実施例(1)〜(5)は比較例(1)〜(4)に比べ
て優れている。
の実施例(1)〜(5)は比較例(1)〜(4)に比べ
て優れている。
以 下 余 白
[発明の効果]
本発明は、Be、Sn、Zn、Zr、ACJ。
Cr及びFe (第1添加元素群)から選択された2
種以上の元素を0.1〜2重量%含有し、かツMo 、
Ca 、希土類元素、Ti 、Hf 、V。
種以上の元素を0.1〜2重量%含有し、かツMo 、
Ca 、希土類元素、Ti 、Hf 、V。
Nb、Ta、Ni 、Pd、Pt、Ag、Ccl。
B、In、Si 、Ge、In、Si 、Ge。
Pb 、P、Sb 、Bi 、Se及びTo (第2
添加元素群)から選択された1種又は2種以上の元素を
0.001〜2重量%含有させることにより、ボール接
合強度が良好で、かつ導電性が良好な銅系リードワイレ
ーを提供できる。
添加元素群)から選択された1種又は2種以上の元素を
0.001〜2重量%含有させることにより、ボール接
合強度が良好で、かつ導電性が良好な銅系リードワイレ
ーを提供できる。
図面は、半導体素子の一部切り欠き斜視図である。
1・・・半導体チップ
2・・・リードフィンガー
3・・・ボンディングワイヤー
4・・・樹脂モールド
Claims (2)
- (1)Be、Sn、Zn、Zr、Ag、Cr及びFe(
第1添加元素群)から選択された2種以上の元素を0.
1重量%〜2重量%含有し、かつMg、Ca、希土類元
素、Ti、Hf、V、Nb、Ta、Ni、Pd、Pt、
Au、Cd、B、In、Si、Ge、In、Si、Ge
、Pb、P、Sb、Bi、Se及びTe(第2添加元素
群)から選択された1種又は2種以上の元素を0.00
1〜2重量%含有し、残部が実質的に銅であるボンディ
ングワイヤー。 - (2)Ag、Cr、及びZrから選択された2種以上の
元素を0.2〜1.8重量%含有し、かつMg、Y、ラ
ンタノイド元素、Hfから選択された1種又は2種以上
の元素を0.01〜1重量%含有し、残部が実質的に銅
である特許請求の範囲第1項に記載のボンデングワイヤ
ー。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59172449A JPS6152332A (ja) | 1984-08-21 | 1984-08-21 | ボンデイングワイヤ− |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59172449A JPS6152332A (ja) | 1984-08-21 | 1984-08-21 | ボンデイングワイヤ− |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6179653A Division JP2501306B2 (ja) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | 半導体装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6152332A true JPS6152332A (ja) | 1986-03-15 |
JPH0547608B2 JPH0547608B2 (ja) | 1993-07-19 |
Family
ID=15942188
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59172449A Granted JPS6152332A (ja) | 1984-08-21 | 1984-08-21 | ボンデイングワイヤ− |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6152332A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1984
- 1984-08-21 JP JP59172449A patent/JPS6152332A/ja active Granted
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CN113549785B (zh) * | 2021-07-27 | 2022-04-26 | 四川威纳尔特种电子材料有限公司 | 一种键合铜银合金线及其制备方法,应用 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0547608B2 (ja) | 1993-07-19 |
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