JPS622645A - 半導体装置用ボンデイングワイヤ - Google Patents

半導体装置用ボンデイングワイヤ

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JPS622645A JP60141822A JP14182285A JPS622645A JP S622645 A JPS622645 A JP S622645A JP 60141822 A JP60141822 A JP 60141822A JP 14182285 A JP14182285 A JP 14182285A JP S622645 A JPS622645 A JP S622645A
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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〕 この発明は、０純度銅極細線で構成された半導体装置用
ボンディングワイヤに関するしのである。
〔従来の技術〕
従来、一般に、半導体装置としＵ　ｌ−ランシスタやＩ
Ｃ１さらにＬＳｌｈとが知られているが、この中で、例
えばＩＣの製造法の１つとして、（ａ）まず、リードフ
レーム素材どして板厚：０．１〜０，３履を右するＣｕ
合金条材を用意し、（ｂ）上記リードフレーム素材より
、エツチングまたはプレス打扱ぎ加工にて製造せんとす
るＴＣの形状に適合したリードフレームを形成し、（Ｃ
）ついで、上記リードフレームの所定箇所に高純度Ｓｉ
あるいはＧｅなどの半導体チップを、Ａｇベーストなど
の導電性樹脂を用いて加熱接着するか、あるいは予め上
記半導体チップおよびリードフレームの片面に形成して
おいた△Ｕ、△ｑ。
Ｎｉ　、　Ｃｕ　、あるいはこれらの合金で構成された
めつき層を介してはんだ付り、あるいは△Ｕろう付けし
、 （ｄ）１記半導体チップと上記リードフレームとに渡っ
て、ボンディングワイヤとしＣへ〇極細線を用いて結線
を施し、 （ｅ）引続いて、上記の半導体チップ、結線、および半
導体チップが取付けられた部分のリードフレームを、こ
れらを保護する目的でプラスチックを封止し、 （ｆ）　ｉ終的に、上記リードフレームにおける相互に
連なる部分を切除してＩＣを形成する、以上（ａ）〜（
ｆ）の主要工程からなる方法が知られている。このよう
に半導体装置の製造には、通常ボンディングワイヤとし
てＡｕ　ｈｔｌｌｌ線が用いられている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
このように半導体装置の製造には、ボンディングワイヤ
としてＡｕｔ４細線が使用されているが、これを安価な
無酸素銅極細線に代替する試みがなされている。
しかし、通常の無酸素銅製ボンディングワイヤの場合、
その素材状態でビッカース硬さ：３０−・４０を有する
ＡＵに比して、高い硬さをもつものであるため、ボンデ
ィング時にワイヤ先端に形成されたボールが、例えば８
１半導体チップの表面に形成されたΔ１合金配線被膜を
破壊したり、時にはチップ自体にマイクロクラックを生
！しめたり、さらにワイヤ自体の特に伸びが低いので、
適正なワイヤループ形状を保持するのが困難であると共
に、リードフレーム側へのボンディング時にワイヤ切れ
を起し易いなどの問題点があり、実用に供するのは困難
であるのが現状である。
〔問題点を解決するための手段〕
そこで、本発明者等は、上、述のような観点から、ボン
ディングワイヤとして十分に実用に供することができる
安価な極細線を開発すべく研究を行なった結果、 不可避不純物としてのＳ、Ｓｅ、およびＴｅ成分の含有
１が、それぞれ、 ｓ　　：　　０．５ｐｐｍ以下。
Ｓｅ　：　　０．２ｐｐｍ以下。
Ｔｅ　：　　０２ｐｐｍ以下。
にして、不可避不純物の全含有量を５　ｐｕ＋以下とし
た高純度銅極細線は、伸び：１４〜２２％、破断強度；
１６〜２６Ｋｇ／ｍｎｔ（例えば直径：２５μｍの極細
線で８〜１３ｇの破断荷重に相当）を有し、さらに、そ
の素材状態で、ビッカース硬ざ：３８〜４５の硬さを有
し、これらの特性を有する高純度銅極細線は、半導体装
置のボンディングワイヤとして用いるのに適するもので
あるという知見を得たのである。
この発明は、上記知見にもとづいてなされたものである
が、上記ボンディングワイヤを構成する高純度銅極細線
における不可避不純物の上限値は、多数の実験結果にも
とづいて経験的に定めたものであり、したがって、不可
避不純物のうちのＳ。
３ｅ、およびＴｅ成分の含有量、並びに不可避不純物の
全含有量がそれぞれ上記の上限値を越えると、高純度銅
極細線のもつ性質がボンディングワイヤとして用いるの
に適さない性質に変化するようになって、実用に供する
ことができなくなるのである。
〔実施例〕
つぎに、この発明のボンディングワイヤを実施例により
具体的に説明する。
原料として無酸素銅を用い、これに電解法あるいは帯域
溶融法による精製を繰り返し行なった後、同じく通常の
真空溶解法にて、それぞれ第１表に示される純度をもっ
た高純度銅素材を製造し、この高純度銅素材のビッカー
ス硬さを測定し、ついでこれより通常の熱間および冷間
圧延法に゛Ｃ直径：２５μｍの極細線とし、さらにこの
極細線に、３００〜４００℃の範囲内の温度に１〜２秒
保持の条件で光輝熱処理を施すことによって、本発明ワ
イヤ１〜５および比較ワイヤ１〜４をそれぞれ製造した
。
ついで、この結果得られた本発明ワイヤ１〜５および比
較ワイＡ７１〜４について、伸びと破断強度を測定した
。また、これらのワイヤを用いて半導体装置のボンディ
ングを行ない、ループ形状およびリードフレーム側のワ
イヤ切れ状態を顕微鏡にてｖＡ察した。これらの結果を
第１表に合せて示した。
〔発明の効果〕
第１表に示される結果から、本発明ワイヤ１〜５は、い
ずれら半導体装置のボンディングワイヤとして用いるの
に適した伸びおよび破断強度、さらに素材硬さを有し、
かつループ形状も正常にしてワイヤ切れの発生も皆無で
あるのに対して、比較ワイヤ１〜４に見られるように、
不可避不純物の含有串がこの発明の上限値を越えて高く
なると、伸びが低下する一方、素材硬さが増すようにな
って、ボンディングワイヤとして実用に洪することがで
きなくなり、しかもループ形状が異常となるばかりでな
く、ワイヤ切れも発生するものであった。
上述のように、この発明の高純度銅極細線は、半導体６
＆のボンディングワイヤとして用いるのに適した特性、
すなわち伸び１１４〜２２％、破断強度：１４〜３３に
９／７、および素材状態でのビッカース硬さ：３８〜４
５を有するのである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 不可避不純物としてのＳ、Ｓｅ、およびＴｅ成分の含有
    量を、それぞれ、 Ｓ：０．５ｐｐｍ以下、 Ｓｅ：０．２ｐｐｍ以下、 Ｔｅ：０．２ｐｐｍ以下、 とすると共に、不可避不純物の全含有量を５ｐｐｍ以下
    とした高純度銅極細線からなり、かつ、この高純度銅極
    細線は、 伸び：１４〜２２％、 破断強度：１６〜２６ｋｇ／ｍｍ＾２、 をもつと共に、その素材状態で、ビッカース硬さ：３８
    〜４５の硬さをもつことを特徴とする半導体装置用ボン
    ディングワイヤ。
JP60141822A 1985-03-29 1985-06-28 半導体装置のボンディングワイヤ用高純度銅の製造法 Expired - Lifetime JPH0736431B2 (ja)

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