JPS6293336A - 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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JPS6293336A
JPS6293336A JP60234360A JP23436085A JPS6293336A JP S6293336 A JPS6293336 A JP S6293336A JP 60234360 A JP60234360 A JP 60234360A JP 23436085 A JP23436085 A JP 23436085A JP S6293336 A JPS6293336 A JP S6293336A
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weight
bonding
wire
aluminum alloy
alloy
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Masanobu Nishio
西尾　将伸
Kazuo Sawada
沢田　和夫
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、ワイヤボンディングが多く使われている。
その接続に使われているのはＡｕ線とＡｕ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ポ
ールを形成させて熱圧着するボールボンディングにより
接続するが、チップ電極のＡｌ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の価格が
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
ベラエツジボンディングは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
、良好なボールを形成し、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Ｉ・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　０．８〜１．７重量％を含有し、さらに
ＳｂＯ，ＯＯ１〜０．１重量％を含有し、残部が木質的
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）　Ｍｇ　０．８〜１．７重量％を含有し、さらに
ＳｂＯ，００１〜０．１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、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。
（３）　Ｍｇ　０．８〜１．７重量％を含有し、さらに
ＳｂＯ，ＯＯ］〜０，１重量％を含有するとともに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。
（４，）Ｍｇ　０．８〜１．７重量％を含有し、さらニ
Ｓｂ　Ｏ，００１〜０．１重量％を含有するとともにＺ
ｒ　＋Ｔｉ　、Ｃｒ　、Ｖ＋ＣｕＢ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
性を良好にしボンディング強度を向上させるほか、耐食
性も向上させ、−！に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０．８〜１．７重
量％と規定したのは、０．８重量％未満では線材強度、
伸線加工性、ボンディング強度の改善、耐食性の向上に
効果がなく、１．７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、ボンディング
強度が劣化するためである。又、合金中のｓｂは溶融に
よるボール形成時にアルミニウムの酸化皮膜形成を抑止
して良好なボールを形成し、ボンディング強度を向上さ
せ、耐食性も向上させる。Ｂｅ量を０．００１〜０．１
重量％と規定したのは０．　ＯＯ１重量％未満ではボー
ル形成能改善や耐食性向上に効果がなく、０．１重量％
を越えるとその効果が飽和し、又高価となるためである
。又、合金中のＺｒ　＋Ｔｉ　＋Ｃｒ　ＩｖｌＣｕ、Ｂ
は溶融によるボ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ボールを形成しボンディング強度を
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Ｓｉは伸縮加工性、線材強度及びボンデ
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％を越え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、ボンディング強度
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４０μｍ
のボンディングワイヤにした。Ｎα１〜１４、は本発明
例、ＮＣＬ１５〜２０は比較例、ＮＣ１２１，，２２は
従来例である。これらのボンディングワイヤをボール形
成能、ボンディング強度、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。ボンデ
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４、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Ａｌ！−
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ポンデ
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Ｊ：す、本発明によるＮｎ　１〜
１４・は比較例、従来例に比べ、ボール形状、ボンディ
ング強度が非常に優れていることがわかる。
一７＝ 第　　　１　　　表 （発明の効果） 上述のように構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Ｍｇ０．８〜１．７重量％を含有し、
さらにＳｂＯ，ＯＯ］〜０．１重量％を含むため、線材
強度を高め、ボ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ボールを形成しボンディング強度が
向上する。
（ロ）Ａ１合金がＭｇ０．８〜１．７重量％を含有し、
さらにＳｂＯ，００１〜０１１重量％に加えて、Ｚｒ、
Ｔｉ、Ｃｒ。
Ｖ、Ｃｕ、Ｂから選ばれてなる元素が１挿具−１ユの合
計が０．３重量％までを含むので１１１Ｊ項（イ）の効
果がさらに向上する。
（ハ）Ａ１合金がＭｇ０．８〜１．７重量％を含有し、
さらにＳｂＯ，ＯＯ１〜０．１重量％を含み、さらにＳ
ｉ１．５重量％までを含む、またはそれらに加えてＺｒ
、Ｔ１Ｃｒ　＋Ｖ＋Ｃｕ　、Ｂから選ばれてなる元素が
１挿具」−の。
合計が０．８重量％を含むので前項（イ）の効果がさら
に向」ユする。
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」ニするため信頼性が向」ニし、
コストを低減する。
【図面の簡単な説明】
第１図は半導体素子のデツ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）Ｍｇ０．８〜１．７重量％を含有し、さらにＳｂ
    ０．００１〜０．１重量％を含有し、残部が本質的にＡ
    ｌ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）Ｍｇ０．８〜１．７重量％を含有し、さらにＳｂ
    ０．００１〜０．１重量％を含有するとともにＺｒ、Ｔ
    ｉ、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。
  3. （３）Ｍｇ０．８〜１．７重量％を含有し、さらにＳｂ
    ０．００１〜０．１重量％を含有するとともに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）Ｍｇ０．８〜１．７重量％を含有し、さらにＳｂ
    ０．００１〜０．１重量％を含有するとともにＺｒ、Ｔ
    ｉ、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。
JP60234360A 1985-10-18 1985-10-18 ボンデイングワイヤ用アルミニウム合金 Pending JPS6293336A (ja)

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