JPS6223455B2 - - Google Patents

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JPS6223455B2
JPS6223455B2 JP54124949A JP12494979A JPS6223455B2 JP S6223455 B2 JPS6223455 B2 JP S6223455B2 JP 54124949 A JP54124949 A JP 54124949A JP 12494979 A JP12494979 A JP 12494979A JP S6223455 B2 JPS6223455 B2 JP S6223455B2
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JP
Japan
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bonding
purity
strength
bonding wire
pad
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Norimasa Murakami
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Tanaka Kikinzoku Kogyo KK
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、半導体素子の電極と外部リードを接
続する為に使用するボンデイング線の改良に関す
るものである。 従来、半導体素子の電極と外部リードに連なる
Au被覆のリードフレーム又はケースの接続部と
の間を電気的に接続するには、純度99.99w／ｏ
以上の高純度Auに、微量のBe、Ca、Fe、Ge、
Ni等を含有せしめて成るAu合金のボンデイング
線を、H2トーチでボールアツプした後熱圧着し
ていた。 然し乍ら、前記従来のボンデイング線は、ボン
デイング特性には優れているが、ボンデイング時
の高温での機械的強さ特に破断強さについては十
分ではなく、高速自動ボンダーにおいて使用する
とボンデイング中に断線したり、たるみが生じて
シヨートするなどの欠点があつた。 一方、近時ICのより一層の小型化が要請され
ているが、ICをより一層小型化する為にはSiチツ
プのパツドを狭くしなければならず、これに伴い
ボンデイング線をより細くしなければならない。 しかし、前述のボンデイング線は製造上引張り
強さに難点があつてあまり細くすることができ
ず、またボンデイング時の高温での破断強さを満
足させる為に、通常30μ前後のものが使用され
ているので、Siチツプのパツドも30μ前後のボ
ンデイング線に見合う広さにしている。従つて
ICをより一層小型化することが困難であつた。 本発明はかかる諸事情に鑑みなされたものであ
り、製造時の引張り強さが強くて極細線にするこ
とができ、またボンデイング時の高温での破断強
さに優れ、且つ接合後の引張り強さに優れて、断
線の極めて少ない半導体素子用ボンデイング線を
提供せんとするものである。 本発明による半導体素子用ボンデイング線の１
つは、純度99.99w／ｏ以上の高純度Auに、純度
99.9w／ｏ以上の高純度Pdを１〜40w／ｏ含有せ
しめて成るものである。 本発明による半導体素子用ボンデイング線の他
の１つは、上記ボンデイング線にBe、Ca、Geの
少くとも１種を総量で0.0003〜0.05w／ｏ含有せ
しめて成るものである。 本発明の半導体素子用ボンデイング線に於い
て、高純度Auに高純度Pdを含有させる理由は、
高純度Pdが高純度Auに完全固溶し、高純度Au単
独のものよりも製造時の引張り強さに優れ、また
ボンデイング時の高温での破断強さに優れ、さら
に接合後の引張り強さにも優れたものとなるから
である。このことはAu−Pd合金のボンデイング
線を20μ以下と極端に細くした場合においても
Pdが1w／ｏ以上含んでいれば十分満足するもの
である。そして上記の優れた点はPdが40w／ｏま
で含有させても変化がなく満足できるが、Pdが
40w／ｏを超えているAu−Pd合金のボンデイン
グ線を高速自動ボンダーによりAl蒸着されたSiチ
ツプのパツドに約300℃の高温で接合すると、接
合後の引張り強さが低くなるので好ましくない。
従つて高純度Auに対する高純度Pdの含有量は１
〜40w／ｏであることが好ましい。 また高純度Auに１〜40w／ｏの高純度Pdを含
有させる他に、微量のBe、Ca、Geの少くとも１
種を含有させる理由は、Au−Pd1〜40w／ｏ合金
のボンデイング線をSiチツプのパツドに接合した
後の引張り強さをより一層向上させる為である。
即ちこれらの元素とAu−Pd合金との相乗作用に
より接合後の引張り強さの向上を図るものであ
る。特にワイヤボンデイングは、トランジスタ、
IC、LSIなどの半導体装置の組立工程で行なわれ
る最も重要な接続工程であり、上記元素以外の元
素を含有させることは接合後の引張り強さを向上
させることができず、むしろ悪化させて半導体装
置の寿命を短縮してしまうものである。 Be、Ca、Geの少くとも１種の含有量の総量を
0.0003〜0.05w／ｏとしたのは、0.0003w／ｏ未満
ではAu−Pd合金のボンデイング線の接合後の引
張り強さを更に向上させることができず、
0.05w／ｏを超えると、Au−Pd合金のボンデイ
ング線の硬度が高くなり、Siチツプのパツドとリ
ードフレーム等の間のボンデイング線の軌跡に満
足のいくものが得られず、ボンデイング特性が不
十分なものとなるからである。そしてBe、Ca、
Geの各元素はAu−Pd合金のボンデイング線に対
していずれも略同様にボンデイング特性を一層向
上させることができる。 次に本発明による半導体素子用ボンデイング線
の効果を明瞭ならしめる為にその具体的な実施例
と従来例について説明する。 純度99.99w／ｏ以上の高純度Auに下表の左欄
の元素を含有させた実施例１〜11の25μのボン
デイング線自体と従来例１〜３のボンデイング線
自体の機械的強さ、とりわけ破断荷重と伸び率を
比較試験し、更にSiチツプのパツドに接合した後
の引張り強さを比較試験したところ、下表の右欄
に示すような結果を得た。
【表】
【表】 上記の表で明らかなように本発明の実施例のボ
ンデイング線は、従来例のボンデイング線に比
し、機械的強さ即ち破断強さに優れ、且つSiチツ
プのパツドに接合後の引張り強さにも優れている
ことが判る。また本発明のボンデイング線は製造
時の引張り強さも高いので、更に細い10数μ程
度の極細線にすることができ、しかもその極細線
は破断強度が高いので、ボンデイング時に断線す
ることが少ない。 以上詳記した通り本発明による半導体素子用ボ
ンデイング線は、機械的強さ特にボンデイング時
の破断強さに優れ、且つSiチツプのパツドに接合
後の引張り強さにも優れているので、従来の半導
体素子用ボンデイング線にとつて代わることがで
きる。また本発明による半導体素子用ボンデイン
グ線は、製造時の引張り強さにも優れているの
で、10数μ程度の極細線にすることが容易であ
り、またその極細線はボンデイング時の破断強さ
が高いので断線が少なく、しかもボンデイング線
が細くなつた分だけSiチツプ上のパツドも狭くで
きるので、ICを小型化することが可能である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 純度99.99w／ｏ以上の高純度Auに、純度
    99.9w／ｏ以上の高純度Pdを１〜40w／ｏを含有
    せしめて成る半導体素子用ボンデイング線。 ２ 純度99.99w／ｏ以上の高純度Auに、純度
    99.9w／ｏ以上の高純度Pdを１〜40w／ｏとBe、
    Ca、Geの少くとも１種を総量で0.0003〜0.05w／
    ｏを含有せしめて成る半導体素子用ボンデイング
    線。
JP12494979A 1979-09-28 1979-09-28 Bonding wire for semiconductor device Granted JPS5649535A (en)

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JPS5649535A JPS5649535A (en) 1981-05-06
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