JPS6293335A - 半導体装置の結線用導体 - Google Patents

半導体装置の結線用導体

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JPS6293335A
JPS6293335A JP60234358A JP23435885A JPS6293335A JP S6293335 A JPS6293335 A JP S6293335A JP 60234358 A JP60234358 A JP 60234358A JP 23435885 A JP23435885 A JP 23435885A JP S6293335 A JPS6293335 A JP S6293335A
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JP
Japan
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conductor
ball
connection
weight
melting point
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JP60234358A
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Masanobu Nishio
西尾　将伸
Kazuo Sawada
沢田　和夫
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
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〕 この発明は、半導体装置の結線用導体に関するものであ
り、特に、ポールボンディングに用いられる結線用導体
に関するものである。
〔従来の技術〕
従来、半導体装置の結線用導体としてはＡ１〜１％Ｓｉ
　　合金等のアルミニウム系合金や金が用いられている
。またボンディングの方法としては、ウェッジボンディ
ングおよびポールボンディングが用いられている。ウェ
ッジボンディングは、接続部の上に線を置き、その上か
ら楔で押しつけ加熱あるいは超音波振動で圧着する方法
であり、ポールボンディングは酸水素炎やアーク放電な
どの手段で線の先端に小さなポールを形成させ、そのポ
ールを接続部に圧着する方法である。特にポールボンデ
ィングは工業的に高能率であるため、好んで広く用いら
れており、その際、結線用導体としてはポール形成能の
優れた金が使用されている。
一方、ＩＣチップなどの素子側の電極には、半導体への
付着性、電気伝導度などの理由から、アルミニウムまた
はアルミニウム系合金が用いられており接続部はアルミ
ニウムと金との異種金属による接続となる。このアルミ
ニウムー金の接続ハ、後工程の加熱時に金属間化合物が
生成するため、脆＜　ｆｘ　’０やスく、アルミニウム
ーアルミニウムの接続と比べると、信頼性が劣っている
。また、金の使用はコストが高くなるため、好ましくな
い。
そこでボールボンディングに用いることができるアルミ
ニウム系合金の結線用導体が、従来から強く要望されで
いる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、従来のアルミニウム系合金の結線用導体
は、ポールボンディング１＝おけるボール形成能が悪い
ため、安定してポールボンディングを行なうことができ
ずポールボンディングに用いることのできるアルミニウ
ム系合金の結線用導体はこれまで存在しなかった。
この発明の目的は導電率や耐食性を損うことなく、ポー
ルボンディングにおけるボール形成能を向上させたアル
ミニウム系合金の結線用導体を提供することにある。
〔問題を解決するための手段〕
この発明の半導体装置の結線用導体は、融点が４．５０
°Ｃ以下の元素を０．１〜ＩＯ重量％含有し、残部が本
質的にアルミニウムからなるものか、融点が４５０℃以
下の元素を０．１〜１０重に％含有し、さらに、珪素、
マグネシウム、マンガンおよび銅からなるグループより
選ばれた１種または２種以上の元素が０．２〜２重量％
含有し、残部が本質的にアルミニウムからなる。
〔作用および効果〕
この発明による結線用導体は、従来のアルミニウム系合
金の結線用導体に比べ、ポールボンディングにおけるボ
ール形成能が優れている。これはこの発明による結線用
導体が融点が４５０℃以下の元素（以下低融点元素と記
す。）を０．１〜１０重量％含有しており、ボール形成
時の溶融の際にこの低融点元素の含有により表面張力が
増大するためかあるいは表面に生成する酸化皮膜の特性
が変化するためと考えられる。
なおこの発明において低融点元素の含有率を０．１〜１
０重量％に限定するのは、低融点元素が０．１重量％未
満であるとボール形成能の向上がほとんど認められず、
他方、１０　　重量％を越えるとボール形成能の向上が
飽和してしまい弊害として加工性や機械的、電気的特性
の損われるおそれが轟半生じてくるためである。
さらに好ましくは、珪素、マグネシウム、マンガンおよ
び銅からなるグループより選ばれた１種または２種以上
の元素がこの発明による結線用導体に０．２〜２重量％
含有される。これらの元素を含有することにより強度お
よび超極細線への加工性が改善される。これらの元素の
含有率を０．２〜２重量％に限定するのは０．２　重量
％未満であると、強度改善および超極細線への加工性の
改善が認められず、他方、２重量％を越えると強度がが
えって低下し、また耐食性や製造」二の均一性を損うお
それが生じてくるためである。
〔実施例〕
純度９９．９９％のアルミニウム地金をベースとして用
い第１表に示す組成（％は重量％を示す）の合金を溶製
しな。溶製後、溶湯からセラミックスフィルタで数μｍ
以」二の介在物を除去しながらビレットに連続鋳造した
。
このビレットを表面切削の後、熱間押出により１０ｍｍ
＊の線材とした後、皮剥ぎ、伸線、熱処理を組合せて４
０μ醇の線材を作製した。
得られた４０μ順の線材についてボール形成能および加
工性を以下のようにして評価し、第１表に示す。
（１）ボール形成能 ４．０μ鯛の線材をサファイヤ製のキャピラリに通し、
アルゴンガス噴出下、線材の先端近くに設けられた電極
と線材との間のアーク放電により、ボールを形成させ、
そのボール形成状況を次の２段階〔○と×〕で評価し、
ボール形成能とした。
○：真球に近い表面形状の滑らかなボールが形成される
。
×：ボール形成条件が狭くばらつきが大きい。
また表面形状が優れない。
（１１）加工性 −〇− ４０μＭまでの伸線加工に至るまでの加工性を次の２段
階（○と×）で評価した。
○；従来のものと変らない。
×：従来のものに比べて、加工性に難点がある。
手続補正書 昭和６１年３月２ρ日 １、事件の表示 昭和６０年　特許願第２３４．３５８号２、発明の名称 半導体装置の結線用導体 ３、補正をする者 事件との関係　　　　　特許出願人 性　所　　　　大阪市東区北浜５丁目１５番地名称（２
１３）住友電気工業株式会社 社長　川」二哲部 屯代理人 住　所　　　　　大阪市此花区島屋１丁目１番３号住友
電気工業株式会社内 ６、補正の対象 （１）明細書中発明の詳細な説明の欄 ７４補正の内容 （］）明細書第８頁の表を別紙の如く補正する。
手　　続　　補　　正　　書 昭和６１年５月２３１１ 特許庁長官　　宇　賀　道　部　　殿 昭和６０年特許願第２３４・３５８号 ２、発明の名称 半導体装置の結線用導体 ３、補正をする昔 事件との関係　　　　特許出願人 住　所　　　　大阪市東区北浜５丁Ｌｌ　ｌ　５番地名
称（２１３）　　住友電気工業株式会社社長川」−骨部 ４・１代理人 住　所　　　　大阪市此花区島屋１丁［１１番３号住友
電気工業株式会社内 （電話　大阪４．６１〜１．０３１．）氏名（７８８１
）弁理士　」−代　哲　司６、補正の対象　　　　　　
　　　　　　　　１（１）明細書第８頁の詳細な説明の
欄 ７補正の内容 （１）明細書第８頁の表を別紙の如く補正する。
＝２＝ 筐 本 発 明 例 比 較 例 門

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）融点が４５０℃以下の元素を０．１〜１０重量％
    含有し、残部が本質的にアルミニウムからなる半導体装
    置の結線用導体。
  2. （２）融点が４５０℃以下の元素を０．１〜１０重量％
    含有し、さらに、珪素、マグネシウム、マンガン、およ
    び銅からなるグループから選ばれた１種または２種以上
    の元素を０．２〜２重量％含有し、残部が本質的にアル
    ミニウムからなる半導体装置の結線用導体。
  3. （３）融点が４５０℃以下の元素が、ビスマス、鉛、錫
    、カドミウム、亜鉛からなるグループから選ばれた１種
    または２種以上の元素である特許請求の範囲第（１）項
    または第（２）項に記載の半導体装置の結線用導体。
JP60234358A 1985-05-22 1985-10-18 半導体装置の結線用導体 Pending JPS6293335A (ja)

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US06/865,696 US4747889A (en) 1985-05-22 1986-05-22 Interconnecting wire for semiconductor devices

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994018699A1 (en) * 1993-02-09 1994-08-18 National Semiconductor Corporation Method of bonding semiconductor chips to a substrate

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WO1994018699A1 (en) * 1993-02-09 1994-08-18 National Semiconductor Corporation Method of bonding semiconductor chips to a substrate

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