JPS6296642A - ボンデイングワイヤ用アルミニウム合金 - Google Patents
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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。
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。
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、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。
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Al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ボンディングに上り
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
■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線が現在型まれている。 “ 〔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。
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ボンディングに上り
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
■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線が現在型まれている。 “ 〔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)Mgo、8〜1.7重量%を含有し、
さらにZr、Cr 、V、Cu 、B から選ばれる
元素の内1種以上の合計が0.003〜0.05重量%
含有し、残部が本質的にA6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。
さらにZr、Cr 、V、Cu 、B から選ばれる
元素の内1種以上の合計が0.003〜0.05重量%
含有し、残部が本質的にA6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)Mf 0.8〜1.7重量%を含有し、さらにZ
r。
r。
Cr 、V、Cu、B から選ばれる元素の内1種以上
の合計が0.003〜0.05重量%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
ミニウム合金である。
の合計が0.003〜0.05重量%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
ミニウム合金である。
本発明において合金中のMf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、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。
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、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。
My量を0.8〜1.7重量%と規定したのは、0.S
i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。
i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Zr、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ボンディン
グ強度を向上させ、耐食性も向上させる。Zr、Cr、
V、Cu、B から選ばれる元素の内1種以上の合計が
0.003〜0.05重量%と規定したのは、0.00
3 重量%未満ではボール形成能改善ボンディング強
度の向上や耐食性の向上に効果がなく、0.05重量%
を越えるとポール形成能改善効果が飽和するとともに、
伸縮性が悪くなりボンディング強度が低下する。合金中
のSi は伸線加工性、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。
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
グ強度を向上させ、耐食性も向上させる。Zr、Cr、
V、Cu、B から選ばれる元素の内1種以上の合計が
0.003〜0.05重量%と規定したのは、0.00
3 重量%未満ではボール形成能改善ボンディング強
度の向上や耐食性の向上に効果がなく、0.05重量%
を越えるとポール形成能改善効果が飽和するとともに、
伸縮性が悪くなりボンディング強度が低下する。合金中
のSi は伸線加工性、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40μm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。
イヤ用アルミニウム合金は線径40μm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。
第1表に示す種々の組成のA4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40
μm のボンディングワイヤにした。
間押出後、皮剥、伸線、中間軟化の工程を経て直径40
μm のボンディングワイヤにした。
隘1〜7は本発明例、No、8〜12は比較例、隘13
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、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1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A#−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第
1 表 コ ■ ツブ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N[L1〜
7°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。
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、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1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A#−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第
1 表 コ ■ ツブ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N[L1〜
7°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。
上述のように溝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。
アルミニウム合金は次のような効果がある。
@)A1合金がMPo、8〜1.7重量%を含有し、さ
らにZr、Cr、V、Cu、B から選ばれる元素の内
1種以上の合計が0.003〜0.05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。
らにZr、Cr、V、Cu、B から選ばれる元素の内
1種以上の合計が0.003〜0.05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M?0.8〜1.7重量%を含有し、
さらにZr、Cr、V、Cu、B から選ばれる元素の
内1種以上の合計が0.003〜0.05重量%に加え
て、Si1.5 重量%までを含むので前項0)の効
果がさらに向上する。
さらにZr、Cr、V、Cu、B から選ばれる元素の
内1種以上の合計が0.003〜0.05重量%に加え
て、Si1.5 重量%までを含むので前項0)の効
果がさらに向上する。
(ハ)ポールボンディングによる接続が可能であるタメ
、ボンディング速度が向上し、又Au線を使用セス、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。
、ボンディング速度が向上し、又Au線を使用セス、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。
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。
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 (2)
- (1)Mg0.8〜1.7重量%を含有し、さらにZr
、Cr、V、Cu、Bから選ばれる元素の内1種以上の
合計が0.003〜0.05重量%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)Mg0.8〜1.7重量%を含有し、さらにZr
、Cr、V、Cu、Bから選ばれる元素の内1種以上の
合計が0.003〜0.05重量%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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60237123A JPS6296642A (ja) | 1985-10-22 | 1985-10-22 | ボンデイングワイヤ用アルミニウム合金 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60237123A JPS6296642A (ja) | 1985-10-22 | 1985-10-22 | ボンデイングワイヤ用アルミニウム合金 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6296642A true JPS6296642A (ja) | 1987-05-06 |
Family
ID=17010749
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60237123A Pending JPS6296642A (ja) | 1985-10-22 | 1985-10-22 | ボンデイングワイヤ用アルミニウム合金 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6296642A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1988002411A1 (en) * | 1986-10-01 | 1988-04-07 | Sky Aluminium Co., Ltd. | Material for conductive parts of electronic and electric appliances |
JPS6396239A (ja) * | 1986-10-09 | 1988-04-27 | Sky Alum Co Ltd | リードフレーム、コネクタもしくはスイッチ用導電圧延材料 |
US4908078A (en) * | 1986-10-09 | 1990-03-13 | Sky Aluminium Co., Ltd. | Material for conductive parts of electronic or electric devices |
WO2022045134A1 (ja) * | 2020-08-31 | 2022-03-03 | 日鉄マイクロメタル株式会社 | Al配線材 |
-
1985
- 1985-10-22 JP JP60237123A patent/JPS6296642A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1988002411A1 (en) * | 1986-10-01 | 1988-04-07 | Sky Aluminium Co., Ltd. | Material for conductive parts of electronic and electric appliances |
JPS6396239A (ja) * | 1986-10-09 | 1988-04-27 | Sky Alum Co Ltd | リードフレーム、コネクタもしくはスイッチ用導電圧延材料 |
US4908078A (en) * | 1986-10-09 | 1990-03-13 | Sky Aluminium Co., Ltd. | Material for conductive parts of electronic or electric devices |
WO2022045134A1 (ja) * | 2020-08-31 | 2022-03-03 | 日鉄マイクロメタル株式会社 | Al配線材 |
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