JPS62130254A - 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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JPS62130254A
JPS62130254A JP60270157A JP27015785A JPS62130254A JP S62130254 A JPS62130254 A JP S62130254A JP 60270157 A JP60270157 A JP 60270157A JP 27015785 A JP27015785 A JP 27015785A JP S62130254 A JPS62130254 A JP S62130254A
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wire
alloy
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Masanobu Nishio
西尾　将伸
Hitoshi Kishida
岸田　均
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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】 （産業上の利用分野） 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。
（従来の技術及び問題点） 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、ワイヤポンディングが多く使われている。
その接続に庚われているのはＡｕ線とＡ１線で多くはＡ
ｕ線である。Ａｕ線は酸水素炎や放電などで接続部にボ
ールを形成させて熱圧着するボールポンディングにより
接続するが、チップ電極のＡ１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。またＡｕの価洛が
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、接続部に良好なボール形成が出来
難いため、超音波圧接するウェッジボンディングによる
接続が行なわれている。しかしポールボンディングに比
ベラエツジポンディングは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Ａｌ線が現在望まれている。
（問題点を解決するための手段） 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、耐食性を向
上させ、コストを低減し得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。
本発明は （１）　Ｍｇ　０．５〜２．０重量％を含有し、さらに
Ｚｎ　０．２〜１．０重量％を含有し、残部が本質的に
Ａｌよりなることを特徴とするポンディングワイヤ用ア
ルミ゛ニウム合金。
（２）　Ｍｇ　０．５〜２．０重量％を含有し、さらに
Ｚｎ　０．２〜１．０重量％を含有するとともにＺｒ、
　Ｔｉ、　Ｃｒ、　Ｖ。
Ｃｕ、Ｂから選ばれる元素の内１鍾以上の合計が０．３
重量％まで含有し、残部が本質的にＡ１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。
（３）　Ｍｇ　０．５〜２．０重量％を含有し、さらに
Ｚｎ　０．２〜１．０重量％を含有するとともにＳｉ１
．５ｉ量％以下を含有し、残部が本質的にＡ１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。
（４）　Ｍｇ　０．５〜２．０重量％を含有し、さらに
Ｚｎ　０．２〜１．０重量％を含有するとともにＺｒ、
　Ｔｉ、　Ｃｒ、　Ｖ。
Ｃｕ、　Ｂから選ばれる元素の内１種以上の合計が０．
３重量％まで含有し、かつＳｉ　１．５重量％以下を含
有し、残部が本質的にＡｌ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である。
本発明において合金中のＭｇは線材強度を高め伸線加工
性を良好にしポンディング強度を向上させるほか、耐食
性も向上させ、またボンディング後のルーピングの特性
を向上させる効果がある。
Ｍｇ量を０．５〜２．０重量％と規定したのは、０．５
重量％未満では線材強度、伸線加工性、ポンディング強
度の改善、耐食性の向上に効果がなく、２６０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なく
、逆に線材、ポンディング強度が劣化するためである。
又、合金中のＺｎは溶融によるポ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ポールを形成し、
ポンディング強度を向上させ、耐食性も向上させる。又
、合金中のＺｒ、　Ｔｉ、　Ｃｒ、　Ｖ、　Ｃｕ、　Ｂ
　は溶融によるポ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ポールを形成し、ポンディング強
度を向上させ、耐食性も向上させるもので１種以上の含
有量合計が０．３重量％を超えると伸線性が悪くなる恐
れがある。合金中の８１は伸線加工性、線材強度及びポ
ンディング強度を向上させるが、１．５重量％以下と規
定したのは、１．５重量％を超克て添加しても一層の改
善効果が期待できず、逆に、伸線加工性、ポンディング
強度が劣化するためである。
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４，０μｍ前後の極細線
として優れた伸線性、ポールボンディング性を得ること
が出来る。
（実施例） 第１表に示す種々の組成のＡ１合金を溶解鋳造し、熱間
押出後、皮剥、伸線、中間軟化の工程を経て直径４０μ
ｍのボンディングワイヤにした。Ｎｏ、　１〜１４は本
発明例、ＮＧ、１５〜２１は比較例、［＼ｌｏ、　２２
は従来例である。これらのボンディングワイヤをポール
形成能、ポンディング強度、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。ポン
ディング強度は第１図に示すボンディングワイヤ２を放
電方式のポールボンダーにて半導体素子４３のチップ電
極３と外部リードフレームｌ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Ａｎ　
−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間に接続された時のボン
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Ｎｏ、　１
〜１４は比１咬例、従来例に比べ、ポール形状、ポンデ
ィング強度が非常に優れていることがわかる。
第　　１　　表 （発明の効果〕 上述のようにｔｉｅ？成された本発明のボンディングワ
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Ｍｇ０．５〜２．０重量％を含有し、
さらにＺｎ０．２〜１．０重量％を含むため、線材強度
を高め、ポール形成時にアルミニウムの酸化皮膜形成を
抑止して良好なポールを形成しボンディング強度が向上
する。
（ロ）Ａ１合金がＭｇ０．５〜２．０重量％を含有し、
さらにＺｎ　０．２〜１．０重量％に加えて、Ｚｒ、　
Ｔｉ、　Ｃｒ、　Ｖ。
Ｃｕ、　Ｂから選ばれてなる元素が１種以上の合計が０
３重量％までを含むので前項（イ）の効果がさらに向上
する。
（ハ）Ａ１合金がＭｇ０．５〜２．０重賛％を含有し、
さらにＺｎ　０．２〜１．０重量％を含み、さらにＳｉ
　１．５重量％までを含む、またはそれらに加えてＺｒ
、　Ｔｉ。
Ｃｒ、　Ｖ、　Ｃｕ、　Ｂ　から選ばれてなる元素が１
種以上の合計が０．３重量％を含むので前項（イ）の効
果がさらに向上する。
に）ポールボンディングによる接続が可能であるため、
ボンディング速度が向上し、又Ａｕ線を使用せず、かつ
ボ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
の間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・・・ボンディング
ワイヤ、３・・電極、４・・・半導体素子を示す。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）Ｍｇ０．５〜２．０重量％、Ｚｎ０．２〜１．０
    重量％を含有し、残部が本質的にＡｌ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。
  2. （２）Ｍｇ０．５〜２．０重量％、Ｚｎ０．２〜１．０
    重量％を含有し、さらにＺｒ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｖ、Ｃｕ、
    Ｂから選ばれる元素の内１種以上の合計が０．３重量％
    まで含有し、残部が本質的にＡは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。
  3. （３）Ｍｇ０．５〜２．０重量％、Ｚｎ０．２〜１．０
    重量％を含むとともにＳｉ１．５重量％以下を含有し、
    残部が本質的にＡｌ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。
  4. （４）Ｍｇ０．５〜２．０重量％、Ｚｎ０．２〜１．０
    重量％を含むとともにＺｒ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｖ、Ｃｕ、Ｂ
    から選ばれる元素の内１種以上の合計が０．３重量％ま
    で含有し、かつＳｉ１．５重量％以下を含有し、残部が
    本質的にＡｌ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。
JP60270157A 1985-11-29 1985-11-29 ボンデイングワイヤ用アルミニウム合金 Pending JPS62130254A (ja)

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