WO2006078076A1 - 半導体素子接続用金線 - Google Patents

半導体素子接続用金線 Download PDF

Info

Publication number
WO2006078076A1
WO2006078076A1 PCT/JP2006/301384 JP2006301384W WO2006078076A1 WO 2006078076 A1 WO2006078076 A1 WO 2006078076A1 JP 2006301384 W JP2006301384 W JP 2006301384W WO 2006078076 A1 WO2006078076 A1 WO 2006078076A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
mass
less
gold wire
strength
semiconductor element
Prior art date
Application number
PCT/JP2006/301384
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Keiichi Kimura
Tomohiro Uno
Original Assignee
Nippon Steel Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corporation filed Critical Nippon Steel Corporation
Publication of WO2006078076A1 publication Critical patent/WO2006078076A1/ja

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0255—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in welding
    • B23K35/0261—Rods, electrodes, wires
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • B23K35/3013—Au as the principal constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C5/00—Alloys based on noble metals
    • C22C5/02—Alloys based on gold
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/14—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of noble metals or alloys based thereon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/43—Manufacturing methods
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L24/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/43—Manufacturing methods
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/4501—Shape
    • H01L2224/45012—Cross-sectional shape
    • H01L2224/45015—Cross-sectional shape being circular
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00011—Not relevant to the scope of the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00014—Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01005—Boron [B]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01011—Sodium [Na]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01012—Magnesium [Mg]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01013—Aluminum [Al]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01014—Silicon [Si]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01015—Phosphorus [P]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01018—Argon [Ar]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01019—Potassium [K]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/0102—Calcium [Ca]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01021—Scandium [Sc]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01023—Vanadium [V]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01025—Manganese [Mn]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01027—Cobalt [Co]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01029—Copper [Cu]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01033—Arsenic [As]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01044—Ruthenium [Ru]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01045—Rhodium [Rh]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01046—Palladium [Pd]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01047—Silver [Ag]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01049—Indium [In]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01057—Lanthanum [La]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01058—Cerium [Ce]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01059—Praseodymium [Pr]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/0106—Neodymium [Nd]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01063—Europium [Eu]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01064—Gadolinium [Gd]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01065—Terbium [Tb]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01066—Dysprosium [Dy]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01067—Holmium [Ho]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01068—Erbium [Er]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/0107—Ytterbium [Yb]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01075—Rhenium [Re]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01076—Osmium [Os]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01077—Iridium [Ir]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01078—Platinum [Pt]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01079—Gold [Au]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01082—Lead [Pb]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/011—Groups of the periodic table
    • H01L2924/01105—Rare earth metals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/012—Semiconductor purity grades
    • H01L2924/01205—5N purity grades, i.e. 99.999%
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/013—Alloys
    • H01L2924/0132—Binary Alloys
    • H01L2924/01327—Intermediate phases, i.e. intermetallics compounds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/049—Nitrides composed of metals from groups of the periodic table
    • H01L2924/0495—5th Group
    • H01L2924/04953—TaN
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/102—Material of the semiconductor or solid state bodies
    • H01L2924/1025—Semiconducting materials
    • H01L2924/10251—Elemental semiconductors, i.e. Group IV
    • H01L2924/10253—Silicon [Si]

Definitions

  • the present invention relates to a gold wire for connecting a semiconductor element.
  • Bonding wire which is a semiconductor packaging material, is a material that connects the semiconductor chip and external metal terminals. Most of them now write money
  • the main material is used.
  • the main reason for this is that a method called ball bonding, which has high throughput and high productivity, is used to connect the semiconductor and external terminals.
  • Ball bonding is a joining method in which one end of a metal wire is melted to form a pole, which is crimped and bonded to one electrode, and the side surface of the wire is crimped to the other electrode.
  • pole bonding is referred to as first bonding
  • second bonding bonding where the side of the wire is crimped to the electrode
  • the strength of the bonding wire has been enhanced by work hardening by wire drawing, but since a sufficient mechanical strength cannot be obtained with pure gold, a trace amount of different elements are added. However, commonly used additive elements tend to oxidize during ball formation, so adding them in large amounts degrades the bondability.
  • the second junction is also affected by the additive elements. In general, when the amount of the additive element is small, the surface oxidation of the wire is small, so that good second bondability can be obtained.
  • the wire strength does not have at the time of drawing processing, and it becomes difficult to maintain the loop when mounting, such as bonding or resin sealing.
  • the additive element that improves the gold wire strength include calcium and rare earth elements (lanthanide group including scandium and yttrium), and many patents on the additive element have been published (for example, JP 5 8-9 6 7 4 1, JP 5 8 1 5 4 2 4 2, JP 4 1 2 8 4 8 2 1, Patent 2 6 2 1 2 No. 8 No. 8, Patent No. 2 6 6 1 2 4 7 No., Patent No. 2 6 8 0 4 14 No. 4, Patent No. 2 7 6 6 7 0 6 No. 2, No. 2 7 7 3 2 0 No. 2 publication, Japanese Patent No. 2 8 1 4 6 60- publication, Japanese Patent No. 3 3 3 0 4 9 publication).
  • Japanese Patent Laid-Open Publication No. Sho 5 8-9 6 7 4 1 includes lanthanum, selenium, prasedivum, neodymium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, elpium, thulium, and yttrium. Although the strength of materials due to single or combined addition of ytterbium, lutetium, scandium, and yttrium has been reported, there is no difference in the strength of each element relative to the strength.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 5 8-1 5 4 2 4 2 discloses cerium rare earths of lanthanum, selenium, praseodymium, neodymium, and samarium. Elements improve the tensile strength at normal and high temperatures, but are described as equivalent in function.
  • the present invention provides a gold wire for semiconductor connection that has both bondability and mechanical properties.
  • Gold wire for semiconductor element connection based on the basic idea of containing beryllium and aluminum in a limited range as the element that improves the roundness of the ball shape during pole bonding and improves the bondability. It is.
  • the content of praseodymium is 0.04% by mass or more.
  • a gold wire for connecting a semiconductor element characterized by being 2% by mass or less.
  • a gold wire for connecting a semiconductor element characterized in that the density of the second phase of 0.5 am or more is 10 pieces / mm 2 or less.
  • the content of the praseodymium is, by mass ratio, calcium and 1% or more of the total content of rare earth elements (rare earth elements refer to lanthanide elements including yttrium).
  • the content of rare earth elements other than lanthanum and europium is 0.0 0 0
  • the present invention by limiting the composition of each element, it is possible to secure good bondability and to suppress the precipitation of the second phase (precipitate) that contributes to poor rubbing. Furthermore, since the chance of disconnection is reduced by suppressing the precipitation of the second phase (deposit), the present invention is a highly productive metal wire.
  • the anisotropy of the crimped diameter of the face-to-bonding portion due to the ultrasonic wave during the ball reboning is reduced, Or improve the roundness of the ball. Furthermore, in the present invention, it is possible to reduce the variation in the crimping diameter by adding the indium within a specified range.
  • the combination of the prasedium and the above-mentioned auxiliary elements improves the strength, the bondability including the crimping shape, and the ruping characteristics, and the bonding with finer wires and the bonding between narrow pitches. Enabling semiconductors to be miniaturized.
  • the amount of prasedium added depends on the strength required. In general, the more the additive element, the more the surface of the gold wire or molten ball oxidizes, so the bondability deteriorates, but the strength of the gold wire improves, so the amount of additive element added depends on the application. It is determined.
  • Prasedium has a larger contribution to strength than the other elements, but in the present invention, the effect of prasedium is particularly effective. This is a region where high strength is required, and there is a large difference in jointability between using and not using prasedium.
  • Prasedium although not as much as lanthanum and europium, may form precipitates with gold during dissolution and cooling.
  • the influence on the gold wire characteristics depends on the size and diameter of the precipitates, but the length of the major axis is 0.5 m or more, which can be observed with an optical microscope, and the density is more than 10 per lmm 2. In some cases, it may cause disconnection during manufacturing or defects during bonding.
  • the precipitate is a phase composed of gold and rare earth elements different from the parent phase, and in some cases, this may contain calcium.
  • the solute element concentration of the parent phase is several tens of mass ppm to several mass%, and is in a state of solid solution in gold.
  • the solute element concentration of the precipitate is 10% by mass or more, and it takes a state in which the crystal structure is different from gold, such as a compound represented by an intermetallic compound or amorphous.
  • Precipitates are those that cannot be dissolved in gold during solidification / cooling and are precipitated. Therefore, although the precipitation state varies depending on the heat treatment conditions such as dissolution, solidification, and cooling, the present invention does not require a special apparatus such as a forced cooling apparatus, that is, agglomeration with a low cost method. Even so, it is limited to a composition that does not form a precipitate.
  • a forced cooling apparatus that is, agglomeration with a low cost method. Even so, it is limited to a composition that does not form a precipitate.
  • the content of the prasedium is the condition that the natural cooling furnace is used for cooling. In 0.04 mass% or less It is desirable to be. However, when a unidirectional solidification furnace is used, the present invention is not limited to this, and forging can be performed in the range up to 0.02 mass% without forming precipitates.
  • the unidirectional solidification method is a method in which a melt is solidified in a space substantially having a temperature gradient.
  • the molten metal itself may be provided with a temperature gradient, and the molten metal may be cooled below the freezing point, or a region with a temperature gradient may be formed and the molten metal passed therethrough.
  • the zone melting method As a typical unidirectional solidification method, the zone melting method
  • the element that has the effect of improving the strength next to praseodymium is calcium. Since calcium hardly forms precipitates, it can be added up to 0.02% by mass, which deteriorates the bondability due to oxidation.
  • the effect on strength is small compared to calcium, and it should be used as an auxiliary, and the oxidation is intense compared to calcium, and the strength is 0.03. It is desirable to make it 3% by mass or less. Lanthanum is an additive element that easily forms precipitates. When trying to produce gold wire ingots in a furnace, it is desirable to use supplementary materials with a mass% of 0.00 or less. Up to 0.03% by mass can be added to the field ⁇ using the unidirectional solidification method.
  • the total amount of prasedium, strong lucium, lanthanum, cerium, neodymium, europium, and samavum is not more than 0.02% by mass.
  • auxiliary component of calcium, lanthanum, cerium, neodymium, europium, and samarium is deliberately added as an auxiliary component ⁇ , and in terms of industrially applicable analytical accuracy and dispersion management, 0.0 0 0 2 It is necessary to be at least mass%.
  • the addition of one or more elements selected from calcium, lanthanum, selenium, neodymium, europium, and samarium in a limited range increases the strength with a low addition amount.
  • the formation of precipitates is suppressed, and a gold wire with high bonding strength can be manufactured.
  • the mass of brassodium with respect to the total mass of praseodymium and calcium is preferably 15% or more, particularly 40% or more.
  • a gold wire to which neodymium is added in an amount of not less than 0.01% by mass has the effect that when a loop is formed after bonding, damage is unlikely to occur in a portion called the neck portion of the wire immediately above the press-bonded ball.
  • This damage is a phenomenon caused by a chiral operation to form a bend in the wire for rubbing.
  • This damage prevention is an effect obtained by adding neodymium to praseodymium.
  • lanthanum and cerium are listed as components that are used auxiliary to praseodymium and improve strength.
  • cerium when it is 15% or more, especially 25% or more
  • the mass of the praseodymium relative to the total mass of the force and the rare earth elements When strength is 15% or more, high strength can be obtained
  • Beryllium and aluminum improve the roundness of the pole during pole bonding and allow bonding between narrow pitches
  • the roundness of the press-bonded ball may be impaired due to the oxidation of the ball, and this is suppressed.
  • application of ultrasonic waves during bonding suppresses the ball crimp diameter from extending in the ultrasonic application direction, and suppresses petals from forming irregularities.
  • these elements increase the hardness of the pole, so the crimp diameter itself becomes smaller. It also has the effect of improving the bonding strength.
  • Beryllium has a greater effect than aluminum, but easily oxidizes and has a high diffusion rate, so it is easy to form an oxide on the gold wire surface. As a result, the second bondability may be degraded.
  • the amount of beryllium added is not more than 0.000% by mass. If it is this range, the above-mentioned advantage is large with respect to the first bondability.
  • Aluminum is not as effective in improving the roundness of the ball as beryllium, but the diffusion rate is less than that in beryllium.
  • the additive allowance is larger than that of beryllium, and can be used in place of or in place of beryllium, especially when good second-junction is required.
  • the addition amount is preferably 0.005% or less.
  • Indium is effective in suppressing variations in crimp diameter.
  • the action of beryllium and aluminum is slightly different. Therefore, a more effective crimping shape can be achieved by using it in combination with beryllium.
  • Rare earth elements other than europium and samarium also improve the strength, but their effects are small compared to the above elements, which is contrary to the object of the present invention to reduce the amount of added elements and increase the strength.
  • rare earth elements other than prasedium, calcium, 'lanthanum, cerium, neodymium, europium, and summaryum should be 0.000% by mass or less, and the above seven elements It is better to increase the amount.
  • lead it is desirable that the lead content be not more than 100% by mass.
  • Alkaline metals such as Lithium Na and Li may cause damage to other mounting materials after corrosion, etc., so it is desirable to make the content 0.02 or less.
  • Ge, lead and Al metal are easy to be mixed as impurities in raw materials and additive element raw materials, and this is called an unavoidable impurity. It is necessary to manage below the amount.
  • iridium, copper and silver noble metals do not promote the oxidation of gold wires so much, they may be contained in a certain amount.
  • the bondability is not particularly affected.
  • the bondability is not particularly affected.
  • the high strength to be realized by the present invention is not obtained only by the additive element.
  • the strength to be obtained in the present invention can be obtained by the addition of the above-mentioned dopant, the work hardening by the work with a working rate of 98% or more, and the formation of the work texture.
  • the processing rate mentioned here is (A. 1 ⁇ ,) / ⁇ 0 X 1 0 0 (), where A o is the cross-sectional area in the forged or intermediate annealing and A is the final wire diameter. The value to be calculated.
  • Intermediate annealing is a recrystallization heat treatment performed in the middle of the wire drawing process.
  • the intermediate annealing is performed in the state of a bar or a wire, but in the present invention, the intermediate material is also widely referred to as an ingot.
  • Intermediate annealing is different from light strain relief annealing performed in the final process.
  • the product is subjected to strain relief annealing to increase straightness of the wire, and is used in a state where the strength is lower than the strength of the wire drawn state.
  • the present invention has a breaking strength of 2 10 MPa or more. Even in the case where prasedium, which is particularly used for obtaining the products of the above, is not used as an essential element, good bondability can be obtained with a set breaking strength of less than 2 10 Pa.
  • the present invention will be described in detail on the basis of examples.
  • the present invention is a preferred example of the present invention, and the present invention is not limited to the examples.
  • the components are analyzed, and the content of silicon, lead, lithium, and sodium is 0.001% or less by mass, and calcium and rare earth elements other than additive elements are 0.000% or less by mass. I confirmed that there was.
  • the reason why the elongation at break was evaluated at 4.5% is that the bonding wire is usually heat treated after wire drawing to ensure its straightness, and the elongation at break is controlled at 2-8 '%, mostly at 3-6%. The median is used. The strength of the original charge when the elongation at break was tempered to 4.5% was 90 MPa. .
  • Table 1 Increase in tensile rupture strength per mass of each additive element relative to pure gold (MP a / ma ssp pm) As can be seen from Table 1, 0 • 0 0 0 1 Buy Intensity increase per% is largest for Praseong Kum, followed by calcium, lantern, cerium, neodymium, bite-pium and samarium
  • Calcivum has an atomic concentration of about 35 times as much as the mass concentration of
  • composition of the added component of this precipitate was 10 to 40 atomic%, which was a very high concentration compared to the parent phase. This precipitate is not generated when the concentration of the additive element is small, but is generated when the concentration is high. The concentration produced by the precipitate is different for each element, and is 0.0
  • the second phase of the size that can be observed with an optical microscope is a thin gold wire In such a case, there is a high possibility of causing disconnection during manufacturing and defects during bonding.
  • the second phase is not completely dissolved in gold during solidification and cooling, but deposited.
  • praseum As an additive element, higher strength can be obtained with a lower addition than when other elements are used.
  • prasedium should be 0.04 mass or less when it is converted into a single phase using a normal melting furnace.
  • the gold wire was produced in the same manner as in Example 1, but the final wire diameter was 20 m.
  • the set breaking elongation value in the final annealing process was the same as Example 1 and 4.%.
  • the end of the ingot was sampled before wire drawing, and the amount of precipitation of the second phase in the ingot cross section was examined.
  • the second phase was evaluated by using an optical microscope with a cross-sectional polished surface of the ingot of 100.000 times, and an arbitrary visual field range of 8 5. 6 X 6 1.2 m. (0.26 2 mm 2 ) was observed and counted. The second phase with a diameter of about 0.5 m or more can be counted. Table 2 shows the results of examining the analytical component values, strength, and amount of precipitates generated in the ingot. Component analysis values obtained by examining the gold wire produced in Example 2
  • Praseonvum is the highest force, as shown in Table 2, in addition to prasejom, calsym, cerium, nejum
  • thulium, ytterbium, and yttrium have little effect on strength even when they are added in combination.
  • prasedium when not added, a large amount is required to increase the strength.
  • First bonding was performed on the A 1 1 Cu electrode on the silicon chip side, and wedge bonding (second bonding) was performed on the silver plated electrode on the 42 2 alloy side.
  • the pad pitch interval of the ball bonding first joint was 60 m.
  • the pad pitch of 60 m is currently practiced industrially. It is a common pad pitch interval.
  • the wire span is about 5 m and the loop height from the node is 90 m. Bonding was performed in the atmosphere, and the bonding temperature was 1550 ° C.
  • Calcium has a small mass number, but can be bonded to the same extent as rare earth elements. This is considered to be because it is less chemically oxidized than rare earth elements.
  • the gold wire that contains prasejum, force lucium, lantern, cerium, neodymium, europium, sama U vum, tribum, ytterrebum alone 0 0 1 5 ...
  • the pole crimping parts could come into contact with each other between the crimping poles.
  • the pressure-bonding pole extends greatly in the direction of ultrasonic wave application during joining, and there are irregularities in the shape of petals. If the ultrasonic amplitude and load were lowered to prevent this from happening, non-sticking occurred.
  • a bonding test was conducted by adding verium and aluminum to the system to which prasedium was added.
  • the shear strength of the first joint is the most effective when beryllium is added at 0.05 mass% or aluminum at 0.01 mass%. Even with a small value, it increased by 10%.
  • beryllium or aluminum has the effect of increasing the roundness of the crimping ball, reducing the crimping diameter, and increasing the bonding strength, thereby improving the first bonding property. understood.
  • the second bondability deteriorated with a gold wire added with 0.001% by mass or more of beryllium.
  • the second bonding conditions are fixed at 3.0 m no m s', 40 (ponder specific unit), and 15 ms, respectively, as the bonding speed (sequential speed), ultrasonic strength, and bonding time. The joint load was changed.
  • a load range that can be joined was observed with a gold wire added with 0.03% by mass of beryllium, but the load was too light with a gold wire added with 0.0% by mass, more than 0.0% by mass. When the load was increased, the gold wire broke at the time of the second joining and could not be joined.
  • Table 3 shows the component values (analytical values), the strength when the elongation at break is 3%, 4.5%, and 6%, and the presence or absence of precipitates. Table 3 shows the bonding characteristics evaluated using bonding wires prepared with the elongation at break adjusted to 4.5%.
  • Example 2 the evaluation of the precipitates was performed using an optical microscope with a cross-sectional polished surface of the ingot of 100.000 times, and a non-overlapping visual field range of 85.6 X 61.2 m. Arbitrarily observed 50 fields of view (0.2 6 2 mm 2 ), and the number was counted and converted to density per 1 mm 2 . Precipitates with a diameter of about 0.5 ⁇ m or more can be counted.
  • Bonding tests were performed using pads with a pad pitch interval of 50 m and pad material of A 1 — 1% C 1. Bonding was performed using 80 < 8 > 8 p ps made by K & S, with the crimp diameter of the first joint set to 40 mm and a loop length of 1.5 mm. Bonding was performed in the air, and the chip surface temperature was set at 150.
  • Bonding characteristics were evaluated by measuring shear strength and crimped ball defect rate as first bondability.
  • the ultrasonic application direction of the first joint and the crimp diameter in the direction perpendicular thereto are measured, and the crimp diameter in the direction perpendicular to the ultrasonic application is measured.
  • the value obtained by dividing the pressure by the crimping diameter in the ultrasonic application direction exceeds 1.1 and the case where the outer periphery of the crimping is concave is regarded as a pole failure, and the value divided by the number of observations is the pole failure rate. .
  • those having a ball defect rate of 20% or less were considered to have particularly good bondability.
  • the bond strength after bonding was 98 mN or more, and the bondability was particularly good.
  • the tool speed (/ mZm s) at the time of joining (Cabinet) is called the CZV value, and a wire with better second bondability can be joined with a lower value, that is, with lower impact. It is.
  • those that can be bonded with a CZ V value of 5.0 or less are considered to have particularly good second bondability.
  • the formation of precipitates in the gold wire was observed in the gold wire to which lanthanum or bismuth picum was added in an amount exceeding the specified amount of the present invention.
  • Most of the precipitates were granular, but the precipitates had some ductility. They were stretched in the longitudinal direction of the gold wire by wire drawing, 1 m in the radial direction of the wire, and the longitudinal direction.
  • a combination of aluminum and beryllium yielded bonding characteristics with balanced second-second bonding. In particular, good results were obtained when beryllium was not more than 0.009% by mass.
  • the neck damage of the two types of gold wires added with neodymium in an amount of more than 0.01% by mass was both small and few.
  • Table 4 shows the polo fruits with the same inning conditions as in Example 4.
  • Table 4 Characteristics of a gold wire designed to have a strength of about 280 MPa or more when the elongation at break is 4.53 ⁇ 4
  • the neck damage of the eight kinds of gold wires added with neodymium of 0.00 1 mass% or more is small in several degrees, and seven kinds combined with prasedium The gold wire was particularly excellent.
  • the ingot was manufactured by the zone melt method, which is one of the unidirectional solidification methods.
  • Purity 9 9 9 Add 0.00.02 mass% to 0.02 mass% of the above elements to the raw material of 8 mass% or more, and add 10 mm in diameter and 150 mm in length. Forgot the ngot. The cooling was natural cooling, and the average cooling rate from 1100 to 500 was about 50 per minute.
  • the forged ingot was rolled to about 6 mm square using a grooved mill, then reduced to 4 mm by drawing with a diamond die, and then annealed at 40 ° C for 30 minutes. After that, the wire was drawn again to 18 m. The reduction rate from the annealed wire diameter to the final wire diameter is 98% or more.
  • each area reduction per die is approximately 10%. However, disconnection occurred for some compositions. For those that had breaks, the number of breaks until all ingots were drawn to the final wire diameter was counted.
  • the upper limit of Sejuum and Neogyum is 0.0 2 quality 1 ⁇ 4—Ai, La
  • a high-strength gold wire having a breaking elongation of 4.0% and a tensile strength of about 32 OMPa was produced as a bonding wire.
  • beryllium and aluminum were 0.0% 0.03 to 0.0.0 0 6% by mass, 0.000 to 0.0 0 0 4 respectively. It was set as mass%.
  • Table 6 shows the component values (analytical values), strength when the elongation at break was 3%, 4%, and 8%, and whether or not precipitates were generated. The tensile strength decreases as the set elongation value increases.
  • the set elongation value of the bonding wire is 3-8%, depending on the application.
  • the component values were set so that a strength of 21 OMPa or higher was obtained even when the elongation at break was 8%.
  • Table 6 shows the pole shape evaluation results of the fast-bonded crimp ball evaluated using a bonding wire prepared with the elongation at break adjusted to 4%.
  • the cross-section polished surface in the length direction of the wire was observed using an optical microscope with a magnification of 100 ⁇ , and the number of precipitates was counted in the same manner as in Example 4 to obtain a density per 1 mm 2. Converted. Precipitates with a major axis of 0.5 zm or more can be counted.
  • the bonding test was performed using a chip with a pad pitch interval of 50 m and a pad material of A 1 – 1% Cu. Bonding was performed in the atmosphere using K &S's 80 28 pps, and the chip surface temperature was set at 150. The crimping diameter of the first joint was set to 3 6 m, and the loop length was 1.5 mm. Bonding characteristics were evaluated by measuring shear strength and crimped ball defect rate as first-to-first bondability.
  • the crimp diameter in the direction of ultrasonic application and the crimp diameter in the direction perpendicular to the direction of ultrasonic application of the Firth ⁇ joint were measured, and the crimp diameter in the direction perpendicular to ultrasonic application was divided by the crimp diameter in the direction of ultrasonic application.
  • the value exceeded 1.1 the one with a concave outer periphery was regarded as a defective ball, and the value divided by the number of observations was taken as the defective ball rate.
  • the number of wire breaks is the number of wire breaks until all ingots are drawn to the final wire diameter.
  • the strength is generally high when the concentration of prasedium is high, and when the mass ratio of prasedium in the binary element is 15% or more, a bonding wire excellent in strength and pole shape can be produced.
  • Example 7 indium was added to a wire excellent in strength and crimped shape, and the effect was examined.
  • the manufacturing method of the bonding wire was the same as that of Example 7 except that the final wire diameter was 20 m.
  • the bond wire used for the ponding test had a set elongation of 4%.
  • the bond test was performed using a tip with a pad pitch interval of 50 m and a pad material of A 1 — 0.5% Cu. . Bonding was performed in the atmosphere using K & S's 80 28 p ps, and the chip surface temperature was set at 1550.
  • the crimping diameter of the first joint was set to 39 ⁇ m, and the loop length was 5.0 mm.
  • As the carrier we used 4 8 4 F F— 2 8 6 2-R 3 3 3 from Microsys.
  • the evaluation items are the first shear strength, the bonding failure rate, and the bonding diameter variation. I was glad. For the variation in crimp diameter, we measured the diameters of 50 crimp poles in the direction perpendicular to the ultrasonic wave application direction and compared them with a large standard deviation. Table 7 shows the results.
  • Characteristics of a gold wire designed to have a strength of about 320MPa when the elongation at break is 43 ⁇ 4
  • the variation in the crimp diameter was such that the variation in the crimp diameter was small when the amount of indium added was in the range of 0.03% by mass to 0.05% by mass.
  • the gold wire for connecting a semiconductor element of the present invention improves strength, bondability including a crimping shape, and rubbing characteristics, and enables bonding with fine wires and bonding between narrow pitches. It is possible to reduce the size. Therefore, the present invention has high applicability in the semiconductor industry.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

プラセオジウムを０．０００４質量％以上０．０２質量％以下の範囲で含有することを基本として、ボンディング特性を考慮して、ベリリウムまたはアルミニウムもしくはその両方が限定した範囲で含有し、更に、金線内に生成する析出物を考慮して、補助的な添加元素としてカルシウム、ランタン、セリウム、ネオジウム、サマリウムが限定した範囲で含有する半導体素子接続用金線。

Description

半導体素子接続用金線
[技術分野]
本発明は、 半導体素子接続用金線に関するものである。 [背景技術] 明
半導体実装材料であるボンディ ングワイヤは、 半導体チップと外 部金属端子との間を接続する材料である。 現在、 その殆どは、 金を 書
主体とする材料が用いられている。 この大きな理由は、 半導体と外 部端子の接続に、 スループッ トが高く、 生産性が高いボールボンデ イ ングと呼ばれる手法が用いられているためである。
ボールボンディ ングは、 金属線の一端を溶融し、 ポールを形成し て、 一方の電極に圧着させて接合し、 他方の電極にはワイヤの側面 をそのまま圧着する接合方法である。
ここでは、 ポールボンディ ングをファース ト接合、 ワイヤ側部を 電極に'圧着する接合をセカン ド接合と呼ぶ。
金が多く利用される理由は、 ボールやワイャの表面酸化によるフ アース ト及びセカン ド接合性の劣化が起こ り難く、 大気中での接合 が容易であるためである。
ボンディ ングワイヤの強度は、 伸線加工による加工硬化により強 化されているが、 純金では十分な機械強度が得られないので、 微量 の異種元素が添加されている。 しかし、 一般的に用いられている添 加元素は、 ボール形成時に酸化し易いため、 多量に添加すると接合 性を劣化させる。
したがって、 これらの元素をなるベく添加しないで、 高い強度を 得ることが求められている。 セカン ド接合もまた添加元素の影響を 受ける。 一般的に、 添加元素が少ない方がワイヤの表面酸化が少な いため、 良好なセカン ド接合性が得られる。
近年、 半導体実装サイズの小型化が進み、 電極パッ ドサイズが小 さ くなり、 また、 間隔が狭くなつている。 それに伴い、 ボンディ ン グワイヤ径も細くする必要があり、 直径が 1 5 mの金線も使用さ れ始めている。
線径が細くなると、 ワイヤ製造において、 引抜加工時にワイヤ強 度が持たず断線したり、 ボンディ ングや樹脂封止等の実装時のルー プの維持も困難になるため、 金線強度を向上させる必要がある。 金線強度を向上させる添加元素と しては、 カルシウムや希土類元 素 （スカンジウムとイ ッ トリ ウムを含むランタノイ ド族） が挙げら れ、 添加元素に関し多くの特許が公開されている （例えば、 特開昭 5 8 — 9 6 7 4 1号公報、 特開昭 5 8 — 1 5 4 2 4 2号公報、 特開 平 4一 2 8 4 8 2 1号公報、 特許第 2 6 2 1 2 8 8号公報、 特許第 2 6 6 1 2 4 7号公報、 特許第 2 6 8 0 4 1 4号公報、 特許第 2 7 6 6 7 0 6号.公報、 特許第 2 7 7 3 2 0 2号公報、 特許第 2 8 1 4 6 6 0-号公報、 特許第 3 3 3 7 0 4 9号公報） 。
しか.し、 これらの中で、 強度に対する寄与率は明確になっていな い。 例えば、 特開昭 5 8— 9 6 7 4 1号公報には、 ランタン、 セリ ゥム、 プラセォジヴム、 ネオジゥム、 サマリ ウム、 ユーロピウム、 ガ ドリニウム、 テルビウム、 デイ スプロシゥム、 ホルミウム、 エル ピウム、 ツリ ウム、 イ ッテルビウム、 ルテチウム、 スカンジウム、 イ ツ ト リ ウムの単独又は複合添加による材料の強度が報告されてい るが、 強度に対するそれぞれの元素の強度差は認められない。
また、 特開昭 5 8 — 1 5 4 2 4 2号公報には、 ランタン、 セリ ウ ム、 プラセォジゥム、 ネオジゥム、 サマリ ウムのセリ ウム族希土類 元素は、 常温及び高温の引張強さを向上させるが、 その作用は均等 的であると記載されている。
一方、 特許第 3 3 3 7 0 4 9号公報には、 希土類元素の中で 、 ュ 一口ピウムカ^ カルシウムや他の希土類元素に比較して、 ボ一ルネ ック部の信頼性が優れていると記載されている。 ここでは 、 プラセ ォジゥムは付加的な成分であり、 白金 、 銀、 マグネシゥム 、 ― Ρ ピウムのいずれか 1種と共に含有しない場合、 ポールネック部の信 頼性において効果が認められないとされている。
強度に対する寄与は、 同じ希土類元素の中でも異なるから 、 強度 を高める点で、 最適な組み合わせがあり、 それに適した添加元素が 存在するといえる力 上述したように 、 強度に対する添加元素の寄 与については様々な報告があり、 明確になっていない。
[発明の開示]
本発明は、 接合性と機械的特性が両立する半導体接続用金線を提 供するものである。
本発明は、 従来技術における上記問題を解決するため鋭意検討し た結果なされたもので、 （ X ) できるだけ低い添加量で強度を向上 させるため、 特に、 プラセォジゥムを含有することを基本として、
( y ) 強度、 接合性、 金線内に生成する析出物を考慮し、 補助的な 添加元素としてカルシウム、 ランタン、 セリ ウム、 ネオジゥム、 ュ 一口ピウム、 サマリ ウムを限定した範囲で含有し、 （ z ) ポールボ ンデイ ング時のボール形状の真円性を高め、 接合性を向上させる元 素として、 ベリ リ ウムとアルミニウムを限定した範囲で含有するこ とを基本思想とする半導体素子接続用金線である。
そして、 本発明は、 具体的には、 以下の構成を要旨とする。
( 1 ) プラセォジゥムの含有量が 0 . 0 0 0 4質量％以上 0 . 0 2質量％以下であることを特徴とする半導体素子接続用金線。
( 2 ) プラセォジゥムの含有量が 0. 0 0 0 4質量％以上 0. 0 0 4質量％以下であることを特徴とする半導体素子接続用金線。
( 3 ) -プラセォンゥムの含有量が 0. 0 0 4質量％超 0. 0 2質 量％以下であ Ό 、 金線内の任意の断面において、 長径 0. 5 ; m以 上の第二相の密度が 1 0個 Zmm2以下であることを特徴とする半 導体素子接続用金線
( 4 ) 0 • 0 0 0 4質量％以上 0. 0 0 4質量％以下のブラセォ ジゥムを含有し 、 かつ、 0. 0 0 0 2質量％以上 0. 0 2質量％以 下のカルシゥム 、 0 . 0 0 0 2質量％以上 0. 0 0 3 3質量％以下 のセリ ウム 、■ 0 • 0 0 0 2質量％以上 0. 0 0 3 3質量％以下のネ ォジゥム 、 0 • 0 0 0 2質量％以上 0. 0 0 3 3質量％以下のサマ リ ウム、 0 • 0 0 0 2質量％以上 0. 0 0 0 8質量％以下のランタ ン、 0. 0 0 0 2質量％以上 0. 0 0 2質量％以下のユーロピウム の少なく とも 1種類以上を含有することを特徴とする半導体素子接 fee用金線
( 5 ) 0 0 0 0 4質量％以上 0. 0 2質量％以下のプラセォジ ゥムを含有し 、 か 、 0. 0 0 0 2質量％以上 0. 0 2質量％以下 の力ルシヴム 、 0 • 0 0 0 2質量％以上 0. 0 0 3 3質量％以下の セリ ウム 0 0 0 0 2質量％以上 0. 0 0 3 3質量％以下のネオ ジゥム、 0 ' 0 0 0 2質量％以上 0. 0 0 3 3質量％以下のサマリ ゥム、 0 • 0 0 0 2質量％以上 0. 0 0 , 3質量％以下のランタン、
0. 0 0 0 2質 ¾ %以上 0. 0 0 3質量％以下のユーロピウムの少 なく とも 1種類以上を含有し、 金線内の任意の断面において、 長径
0. 5 a m以上の第二相の密度が 1 0個/ mm2以下であることを 特徴とする半導体素子接続用金線。
( 6 ) 前記プラセォジゥムの含有量が、 質量比で、. カルシウムと 希土類元素 （希土類元素は、 イ ッ ト リウムを含むランタノイ ド元素 を指す). の総含有量の 1 5 %以上であることを特徴とする前記 （ 1
) 〜 （ 5 ) のいずれかに記載の半導体素子接続用金
( 7 ) 前記プラセォジゥム、 セリ ウム、 ネォジゥム、 サマリ ゥム
、 ラン夕ン、 ユーロピウム以外の希土類元素の含有量が 0 . 0 0 0
5質量 %以下であることを特徴とする前記 （ 1 ) 〜 ( 6 ) のいずれ かに記載の半導体素子接続用金
( 8 ) さ らに、 0. 0 0 0 2質量％以上 0 . 0 0 0 9質量％以下 のベリ Uゥム、 0. 0 0 0 2質量％以上 0. 0 0 5質量 %以下のァ ルミ二ゥムの少なく とも 1種類以上を含有することを特徴とする前 記 （ 1 ) 〜 （ 7 ) のいずれかに記載の半導体素子接 ¾用金 。
( 9 ) さ らに、 0. 0 0 0 3質量％以上 0 . 0 0 6質量 %以下の. っ ンンクムを含有することを特徴とする前記 ( 8 ) に記載の半導体 素子接続用金線。
( 1 0 ) さ らに、 不可避的不純物としてのケィ素 、 鉛 、 リチウム
、 ナ 卜 Uゥムが 0. 0 0 1 4質量％以下であることを特徴とする前 記 （ 1 ) 〜 （ 9 ) のいずれかに記載の半導体素子接続用金
( 1" 1 ) 破断強度が 2 1 0 M P a以上であることを特徴とする前 記 （ 1 ) 〜 （ 1 0 ) のいずれかに記載の半導体素子接続用金線。
( 1 2 ) 铸造状態のイ ンゴッ 卜からの断面減少率が 9 8 %以上で あることを特徴とする前記 （ 1 ) 〜 （ 1 1 ) のいずれかに記載の半 導体素子接続用金線。 ，
( 1 3 ) 前記イ ンゴッ トがー方向凝固法で得られたイ ンゴッ トで あることを特徴とする前記 （ 1 2 ) に記載の半導体素子接続用金線 本発明の半導体素子接続用金線においては、 低濃度で強度を向上 させる効果が大きいプラセォジゥム、 補助成分として、 カルシウム 、 ランタン、 セリ ウム、 ネオジゥム、 ユーロピウム、 サマリ ウムか ら選ばれた 1種以上の元素を用いることにより、 他の希土類元素を 使用する場合に比較して、 低い添加量で金線の強度を向上させるこ とが可能である。
また、 本発明においては、 それぞれの元素の組成を限定すること により、 良好な接合性を確保し、 ルービング不良の一因となる第二 相 （析出物） の析出を抑制することができる。 さ らに、 第二相 （析 出物） の析出を抑制する とにより断線する機会 減少するので、 本発明は、 生産性の高い金属線材である
また、 本発明においては 、 ベリ リウム 、 ァルミ一ゥムを規定の範 囲で含有することにより 、 ボ一リレボンティ ング時の超音波によるフ アース 卜接合部の圧着径の異方性を減少させ 、 か 、 ボールの真円 性を向上させる。 更に、 本発明においては、 ィ ンシゥムを規定の範 囲で添加することにより 、 圧着径のばらつさを低減することが可能 である。
即ち、 本発明は、 プラセォジゥムと上記の補助元素を複合的に用 いることによって、 強度、 圧着形状を含む接合性、 ル一ピング特性 を向上させ、 より細線でのボンディ ング、 狭いピッチ間のボンディ ングを'可能にし、 半導体の小型化を可能にする。
[発明を実施するための最良の形態]
プラセォジゥムの添加量は、 必要とする強度による。 一般的に、 添加元素が多いほど、 金線または溶融ボール部の表面が酸化するた め、 接合性は劣化するが、 金線の強度は向上するので、 添加元素の 添加量は、 その用途によって決定される。
プラセォジゥムは 、 添加量に対する強度への寄与が他の元素より 大きいが、 本発明において、 プラセォジゥムの効果が特に有効にな るのは、 大きな強度が必要になる領域であり、 プラセォジゥムを用 いた場合と用いない場合とで、 接合性に大きな差が生じてく る。 本発明において、 必須成分と して添加効果を得るためには、 0 . 0 0 0 4質量％以上の添加が必要である。 しかし、 0 . 0 2質量％ 超を添加すると、 大気中でポールボンディ ングを行った場合におい て、 ボールの酸化による接合性の劣化が著しくなる。
また、 プラセォジゥムは、 ランタン、 ユーロピウムほどではない が、 溶解 · 冷却時に、 金との析出物を形成する場合がある。 金線特 性に対する影響は、 析出物の大きさと線径にもよるが、 光学顕微鏡 で観察できるような、 長径 0 . 5 m以上の大きさで、 その密度が l m m 2当り 1 0個超である場合、 製造時の断線やボンディ ング時 の不良を引き起こす。
析出物は、 母相と異なる金と希土類元素で構成される相であり、 場合により、 これにカルシウムを含む場合がある。
通常、 金ボンディ ングワイヤの場合、 母相の溶質元素濃度は数十 質量 p p m〜数質量％であり、 金中に固溶した状態にある。 これに 対して、 析出物の溶質元素濃度は 1 0質量％以上であり、 金属間化 合物に代表される化合物やアモルファス等、 金とは結晶構造が異な る状態を取る。
析出物は、 凝固 · 冷却中に金中に溶けきれず、 析出したものであ る。 したがって、 溶解、 凝固、 冷却等の熱処理条件によって、 析出 状態は変わるが、 本発明では、 強制冷却装置等の特別な装置を必要 としない通常の凝固条件、 即ち、 低コス トな手法で造塊しても、 析 出物を形成することの無い組成に限定する。
強制冷却機構が具備されていない、 冷却速さが 2 , 0 0 /分以下 の一般的な溶解炉で単相化しよう とする場合、 プラセォジゥムの含 有量は、 自然冷却炉で冷却する条件下で、 0 . 0 0 4質量％以下で あることが望ましい。 ただし、 一方向凝固炉を用いる場合には、 こ の限りではなく、 0 . 0 2質量％までの範囲で、 析出物を形成させ ないで铸造することができる。
ここで、 一方向凝固法とは、 温度勾配が実質的についた空間で、 溶融体を凝固させる方法である。 溶融金属自体に温度勾配をつけ、 これを凝固点以下に冷却する方法や、 温度勾配をつけた領域を形成 して、 そこに溶融金属を通過させてもよい。
代表的な一方向凝固法と して、 ゾ ―ンメルティ ング法ゃ
法がある。 通常の炉でも、 多少の温度勾配が いているが 、 ここで の一方向凝固法とは、 凝固後の結晶粒のァスぺク 卜比が' 3以上の結 晶粒が、 全体の 8 0 %以上の体積を占めるものを Ό
プラセォジゥムに次いで強度を向上させる作用がある元素として 、 カルシウムが挙げられる。 カルシウムは、 析出物を形成し難いた め、 酸化による接合性が劣化する 0 . 0 2質量％まで、 添加が可能 である。
ランタン、 セリ ウム、 ネオジゥム、 ユーロピウム、 サマリ ウムは 、 プラセォジゥムより強度に対する寄与は小さいが、 強度を向上さ せる作用のある添加元素として使用することができる。
セリ ウム、 ネオジゥム、 サマリ ウムは、 析出物を形成し難いため 、 酸化による接合性が劣化する 0 . 0 2質量％まで、 添加が可能で あり、 場合によっては、 プラセォジゥムより添加量が大きくても構 わない。 ，
ただし、 セリ ゥム ネオジゥム、 サマリ ゥムは プラセォジゥム
、 カルシウムに比較して強度に対する効果が小さいことカゝら 、 補助 的に使用されるベきであり、 また、 カルシゥムに比較して酸化が激 しレゝこと力ゝら、 0 . 0 0 3 3質量％以下とする とが望ましい。 ランタンは、 析出物を形成し易い添加元素であるため、 通常の溶 解炉で金線のイ ンゴッ トを製造しょう とする場合、 0 . 0 0 0 8質 量％以下での補助的な使用が望ましい。 一方向凝固法を用いる場 α には、 0 . 0 0 3質量％までの添加が可能である。
ユーロピウムも同様な理由により、 通常凝固炉では 0 . 0 0 2質 量％以下で用いることが望ましく、 また、 一方向凝固炉では 、 0
0 0 3質量％以下で用いることが望ましい。
酸化による接合性の劣化の観点から、 プラセォジゥム、 力ルシク ム、 ランタン、 セリ ウム、 ネオジゥム、 ユーロピウム、 サマ ヴム の総量は、 0 . 0 2質量％以下であることが望ましい。
カルシウム、 ランタン、 セリ ウム、 ネオジゥム、 ユーロピゥム 、 サマリ ウムの補助成分は、 補助成分として意図して添加する場 α 、 工業的に適用可能な分析精度とばらつき管理の点で、 0 . 0 0 0 2 質量％以上である必要がある。
カルシウム、 ランタン、 セリ ウム、 ネオジゥム、 ユーロピゥム 、 サマリ ウムの添加量当りの強度に対する寄与は、 単独では、 プラセ ォジゥムに劣るが、 実施例で示すように、 プラセォジゥムに加えて 添加することにより、 プラセォジゥム単独で添加する場合と |P|等ま たはそれ以上の効果を示す場合がある。
即ち、 プラセォジゥムに加えて、 カルシウム、 ランタン、 セリ ウ ム、 ネオジゥム、 ユーロピウム、 サマリ ウムから選ばれた 1種以上 の元素を限定した範囲で複合添加.することにより、 低い添加量で強 度が増加し、 析出物の生成も抑制され、 接合強度の高い金線を製造 することができる。
特に、 プラセォジゥムに加えて、 カルシウムを添加した場合、 更 にはネオジゥムを添加した場合に、 また、 プラセォジゥムに加えて 、 ランタンあるいはセリ ウムを添加した場合に、 強度やボンディ ン グ特性が良好である。 プラセォジゥムとカルシウムを組み合せ、 他の希土類元素を添加 しない場合、 プラセォジゥムとカルシウムの質量総量に対するブラ セォジゥムの質量は 1 5 %以上、 特に 4 0 %以上が望ましい。
ネオジゥムを 0 . 0 0 1質量％以上添加した金線は、 ボンディ ン グ後にループを形成した時に、 圧着ボール直上のワイヤのネック部 と呼ばれる部分に、 損傷が生じ難くなるという効果を有する。
このネックダメージと呼ばれる損傷は、 ルービングのためにワイ ャに曲折を形成するためのキヤビラ リ動作によって生じる現象であ る 。 この損傷防止は 、 プラセォジゥムにネォジゥムを添加すること によって得られる効果である。
この他、 プラセォジゥムに補助的に用いられる成分で強度を向上 させる成分として、 ランタン、 セリ ウムが挙げられる。
プラセォジゥムとランタンを組合せ 、 他の希土類元素を添加しな い 曰- 場合、 プラセォジゥムとラン夕ンの 総量に対するプラセォジ ゥムの質量が 1 5 %以上のとき、 特に 7 5 %以上のときに、 良好な 強度が得られる。
セリ ウムの場合は 、 1 5 %以上のとさ、 特に 2 5 %以上のときに
、 良好な強度が得られる。
力 Jレシゥム、 ランタン、 セリ ウム、 ネ才ジゥム、 ュ一 Dピウム、 サマリ ウムから選ばれた 2種以上の元素とプラセォジゥムとを組み 合わせる場合、 力ルシゥムと希土類元素の質量総量に対するプラセ ォジゥムの質量が 1 5 %以上のときに、 高い強度が得られる
パッ ド間が狭い 度実装を実現するためには、 細線化を実現さ せるための高強度化や接合強度を向上させる方策に加えて、 ファ一 ス 卜接合部のボ ―ル圧着径と圧着形状を制御する必要がある
ベリ リ ウムとァルミ一ゥムは、 ポールボンディ ング時のポ一ルの 真円性を向上させ 、 狭いピッチ間のボンディ ングを可能にする 特に、 金線径を小さく したい時、 添加元素量を増して強度を稼ぐ 必要があるが、 こう した場合には、 ボールの酸化により圧着ボール の真円性が損なわれる場合があり、 これを抑制する効果がある。 具体的には、 ボンディ ング時の超音波の印加により、 ボール圧着 径が超音波印加方向に伸びることを抑制し、 また、 花弁状に凹凸が できることを抑制する。 また、 これらの元素は、 ポールの硬度を増 加させるため、 圧着径自体が小さ くなる。 また、 接合強度を向上さ せる効果を有する。
ベリ リ ウムは、 アルミニウムより上記作用が大きいが、 酸化し易 く、 また、 拡散速度も大きいことから、 金線表面に酸化物を形成し 易い。 その結果、 セカン ド接合性を劣化させる場合がある。
また、 ボンディ ング時のボール形成時にも、 ポール表面に酸化物 を形成し易い。 この観点から、 ベリ リ ウムの添加量は 0 . 0 0 0 9 質量％以下であることが望ましい。 この範囲であれば、 ファース ト 接合性に対して上記の利点が大きい。
アルミニウムは、 ベリ リ ウムほどボールの真円性を向上させる効 果が大きくないが、 拡散速度がベリ リ ウムほど大き <なレ こと力 ら
、 表面酸化は少ない
したがって、 添加許容量は、 ベリ リ ウムより も大さく、 特にセカ ン ド接合性が良好なことが要求される場合に 、 ベリ ゥムに代替し て、 または一部置き換えて用いることができ "S3
ただし、 アルミ二ゥムを大量に添加すると、 制製 Uェ程の伸線加工 性を劣化させることから 、 その添加量は 0 0 0 5 量％以下であ ることが望ましい。
特に、 ベリ リ ウムとアルミニウムを組み合わせて使用することに より、 ボンディ ングした時のボール形状が良く 、 かつ、 セカン ド接 合性の優れた金線とすることができる。 ベリ リウムとアルミニウムも、 意図して添加する場合、 工業的に 適用可能な分析精度とばらつき管理の点で、 0 . 0 0 0 2質量％以 上である必要がある。
イ ンジウムは、 圧着径のばらつきを抑えるのに有効である。 この 点で、 ベリ リ ウムとアルミニウムの作用とはやや異なる。 したがつ て、 ベリ リ ウムゃアルミニウムとの組み合せで使用することによつ て、 よ り有効な圧着形状 とができる
しかし、 イ ンジウムも酸化し易い元素であ Ό 、 他の成分との添加 量にもよるが、 0 . 0 0 6質量％ 添加した場 1=1 、 圧着形状 、 接合 強度が劣化する。 また、 イ ンジゥムの添加効果が得られるのは、 0
. 0 0 0 3質量％以上の場合である よ 、 0 . 0 0 0 2質量％以 下では工業的な成分管理が難しい
プラセォジゥム、 カルシゥム、 ラン夕ン 、 セリ ゥム、 ネオジゥム
、 ユーロピウム、 サマリ ウム以外の希土類元素も強度を向上させる が 、 上記の元素に比してその効果が小さいため、 添加元素量を低 < し 、 かつ、 強度を高める本発明の目的に反する。
同じ添加量で強度を増したい場合には、 プラセォジゥム、 カルシ ヴム、 'ランタン、 セリ ウム、 ネオジゥム、 ユーロピウム、 サマリ ゥ ム以外の希土類元素を 0 . 0 0 0 5質量％以下にし、 上記 7元素を 増量する方が望ましい。
特に、 プラセォジゥムの添加が望ましいが、 製造条件の制限によ り析出物の生成が避けられない場合は 、 カルシウム、 ランタン、 セ
U ゥム、 ネオジゥム、 ユーロピウム、 サマリ ウムを用いて、 強度を 補う ことが望ましい。
希土類元素以外の元素の内、 ケィ素について、 特許第 2 7 7 3 2
0 2号公報には、 ボンディ ング時の強度低下を抑制すると記載され ているが、 ケィ素は、 結晶粒界に偏析し易く、 粒界破壊を助長し 、 強度を低下させるので、 0 . 0 0 1 4質量％以下とすることが望ま しい。
また、 鉛も同様であ Ό 、 0 0 0 1 4質量％以下とするしとが望 ましい。 リチゥムゃナ 卜 リ ウム等のアルカ リ金属は、 腐食等 ま ¾ 後に他の実装材料に損傷を与える場合があるので、 0 . 0 0 1 4質 量％以下とすることが望ましい
ゲイ素、 鉛 、 アル力 リ金属は 、 原料金や添加元素原料中に不純物 として混入し易く、 これを不可避不純物と呼んでいるが、 これらの 元素は、 上記不具合を抑制する観点から、 上記不純物量以下に管理 する必要がある。
本発明で規定していない元素の添加は、 特に限定されるものでは ないが、 一般的に 、 金線 、 または、 ボンディ ング時のポール表面を 酸化し易くするので 、 極力添加しない方が望ましい。
ただし、 パラシゥム 、 白金、 ロジウム、 ルテニウム、 オスミウム
、 ィ リ ジゥム、 銅 、 銀の貴金属類は、 金線の酸化をそれほど促進し ないので、 ある程度の量は含有されていても構わない。
例えば、 0 . 0 0 1 質量％以下であれば、 接合性には特に影響を 与えない。 0 . 0 0 1 質量％以上 2質量％以下の範囲で添加すると
、 接合後、 1 0 0 2 5 0での高温使用環境中で、 アルミニウム電 極との金属間化合物の成長や、 ボイ ドの生成を抑制するので、 高温 信頼性を増す効果が得られる。
また、 本発明で実現しょうとする高い強度は、 添加元素だけで得 られるものではない。 本発明で得ようとする強度は、 上記の ドーパ ンッの添加と加工率 9 8 %以上の加工による加工硬化、 及び、 加工 集合組織の形成によって得られる。
こ こで言う加工率は、 铸造状態または中間焼鈍時の断面積を A o 、 最終線径を A ,とした場合、 （A 。 一 Α , ) / Α 0 X 1 0 0 ( ) で 計算される値である。
中間焼鈍とは、 伸線工程の中間において行なわれる再結晶熱処理 である。 中間焼鈍を、 棒または線の状態で実施する場合もあるが 本発明では、 中間材料も広くイ ンゴッ トと呼ぶ。
中間焼鈍は、 最終工程で実施される軽微な歪み取り焼鈍どは異な る 。 実質的に、 3 0 0で以上の熱処理を施したイ ンゴッ 卜を断面減 少率 9 8 %以上で伸線加工することと、 0 . 0 0 0 4質量 %以上の プラセォジゥムを添加することにより、 強い加工硬化とぐ 1 1 1 > 集合組織を形成し、 高い強度を実現することができる
通常、 最終的には、 カールと呼ぶ伸線加工、 巻取り癖を低減し
7ィャの直進性を高める歪取り焼鈍を実施して製品と し、 伸線加ェ した状態の強度より強度が低下した状態で使用するが 、 本発明は 破断強度が 2 1 0 M P a以上の製品を得るために特に利用される プラセォジゥムを必須元素として使用しない場合も 2 1 0 P a未満の設定破断強度では、 良好な接合性を得ることができる。
Figure imgf000015_0001
以下、 実施例に基づいて本発明を詳細に説明するが れは、 本 発明の好適な一例を示すものであり、 本発明は実施例によ て何ら 限定されるものではない。
(実施例 1 )
9 9 . 9 9 9 8質量％の金に、 0 . 0 0 0 2質量％ 0 0 3質 量 %までのプラセォジゥム、 カルシウム、 ランタン、 セ U クム、 ネ ォジゥム、 サマリ ウム、 ユー口ピウム、 ッリ ウム、 ィ ッテルビヴム イ ツ 卜 リ ゥムを添加したボンディ ングヮィャ用金素材に いて れら元素の添加量当りの強度と単相化の容易さを比較した 純度 9 9 . 9 9 9 8質量％以上の原料金に、 上記元素を 0 . 0 0 0 2〜 0. 0 3質量％の各元素を添加して、 直径 5 mm、 長さ 1 0 0 mmのイ ンゴッ トを錶造した。 冷却は炉冷で、 1 2 0 0〜 9 0 0 でまでの平均冷却速さは、 毎分約 8 0でであり、 強制冷却をしない 銬造炉の中では、 比較的冷却速度が大きい炉である。
铸造後、 成分を分析して、 ゲイ素、 鉛、 リチウム、 ナ ト リ ウムが 0. 0 0 1 4質量％以下、 添加元素以外のカルシウムと希土類元素 が 0. 0 0 0 2質量％以下であることを確認した。
次に、 イ ンゴッ トの一部を舉織観察用の試料としてサンプリ ング して、 その残りの材料を、 溝型圧延機を用いて約 2 mm角に圧延し 、 ダイヤモン ドダイスを用いた引抜加工により、 2 3 w mまで伸線 を行った。 引抜工程におけるダイス 1パス当りの各回減面率は約 1 0 %である。 なお、 铸造状態からの断面減少率は 9 8 %以上である その後、 管状炉を用いて、 アルゴン中で連続的に熱処理を行い、 破断伸びを 4. 5 %に調質して、 その引張破断強度を測定した。
破断伸びを 4. 5 %で評価した理由は、 通常ボンディ ングワイヤ は、 その直進性を確保するために伸線後熱処理を行い、 破断伸びは 2〜 8' %、 多く は 3〜 6 %で管理されるためであり、 その中央値を 用いた。 破断伸びを 4. 5 %に調質した時の原料金の強度は、 9 0 M P aであった。.
単独の添加元素を添加した場合、 各元素共に添加量を増やすと、 強度は単調に増加した。 作製した金線の強度から原料金の強度を引 いて、 0. 0 0 0 4〜 0. 0 1質量％の範囲での添加元素 0. 0 0 0 1質量％当りの強度増分を、 表 1 に示す。
添加元素当りの強度上昇は緩やかになるが、 概ね 0. 0 0 3質量 %添加した時のものに相当する。 表 1 純金に対する各添加元素の質量当りの引張破断強度増加量 (MP a/ ma s s p pm)
Figure imgf000017_0002
表 1 から判るように、 0 • 0 0 0 1 買
Figure imgf000017_0001
%当りの強度増分は、 プ ラセォンクムが最も大きい 次いで 、 効果が大きいのは、 カルシゥ ム、 ラン夕ン 、 セリウム、 ネォジゥム、 一口ピウム 、 サマリ ウム である
カルシクムは 、■ プラセォンゥムに匹敵するほど大さい値を示すが
、 カルシヴムは 、 プラセォシゥムに比較して 、 |cjし質量濃度とした 場八 約 3 5倍の原子濃度にな ている したがつて、 原子濃度 当りの添加効率は、 プラセォジゥムの方が高い。
次に、 铸造したイ ンゴッ トの断面を研磨し、 光学顕微鏡にて組織 を調べた。 その結果、 プラセォジゥム、 ランタン、 ユーロピウムを 添加したイ ンゴッ トで、 添加量により第二相が観察された。 E P M Aとォ一ジェによる解析によって、 この第二相は、 金と各添加成分 元素で構成された析出物であることが判つた。
この析出物の添加成分組成は、 1 0 〜 4 0原子％でぁり、 母相に 比較して極めて高い濃度であった。 この析出物は、 添加元素の濃度 が小さい場合には生成しないが、 濃度が高くなると生成する。 析出 物が生成する濃 は 、 各元素で異なり、 プラセォジゥムで 0 . 0 0
4 1質 /ό 、 ラン夕ンで 0 . 0 0 0 9質鼻 % 、 ュ一 □ピウムで 0 .
0 0 2 1質量 であつ /こ。
これらの元素は 、 強度に対する寄与が大さレ 元素であるが 、 ブラ セォジゥムは最も強度に対する寄与が大き < 、 しかち 、 3種の添加 元素の中では 最も第二相を生成し難い元素と言える
光学顕微鏡で観察できる大きさの第二相は 、 金線が細線化されて いった場合、 製造時の断線やボンディ ング時の不良を引き起こす可 能性が大きい。 第二相は、 凝固 ， 冷却中に、 金中に溶けきれず析出 したものである。
以上の実験結果から、 金線強度に対する添加濃度当りの添加効果 は プラセォジゥムが最 咼く、 次いで 力ルシゥム、 さ らに、 セ
•Jゥム、 ネオジゥム、 ュ 口ピウム、 サ ゥム、 ラン夕ンが高い とが判明した。
したがって、 プラセォンゥムを添加元素として使用することで、 他の元素を使用するより 、 低い添加 で高い強度が得られる。 た だし 、 プラセォジゥムは 通常の溶解 • 铸造炉を使用 して単相化す る場合、 0. 0 0 4質量 以下である とが望ましいことが判つた
(実施例 2 )
次に、 金線中にプラセォジゥムに加えて、 カルシウム、 セリ ウム 、 ネオジゥム、 ユーロピウム、 サマリ ウム、 ランタン、 ツリ ウム、 イ ッテルビウム、 イ ッ ト リ ウムを添加する複合添加効果を調べた。 金線の作製方法は、 実施例 1 と同じであるが、 最終線径は 2 0 mとじた。 最終焼鈍工程における設定破断伸び値は、 実施例 1 と同 じ 4. ％とした。 また、 伸線前にイ ンゴッ ト端部をサンプリ ング して、 イ ンゴッ ト断面の第二相の析出量を調べた。
第二相の評価は、 イ ンゴッ トの断面研磨面を 1 0 0 0倍の光学顕 微鏡を用いて、 8 5. 6 X 6 1. 2 m 重ならない視野範囲を任 意に 5 0視野 （ 0. 2 6 2 mm2) を観察し、 その数を数えた。 凡 そ直径 0. 5 m以上の第二相はカウン トすることが可能である。 表 2 に、 分析成分値、 強度、 イ ンゴッ ト内の析出物の生成量を調 ベた結果を示した。 実施例 2で作製した金線を調べた成分分析値
(ma s s ppm) , 強度、 インゴッ ト内の析出物の生成量
Figure imgf000019_0001
実施例 1で示したように 、 単独元素による単位元素当 Όの強度に
、、、
対する効果は、 プラセォンヴムが最も高かつた力 表 2に示すよう に、 プラセォジゥムに加 て 、 カルシゥム、 セリウム、 ネォジゥム
、 ユーロピウム、 サマリゥム 、 ランタンを添加した場合 、 プラセォ ジゥムを単独に添加した αと同等またはそれ以上の効果が得られ た。
一方、 ツリウム、 イ ッテルビウム、 イッ トリウムは、. 複合添加し た場合でも、 強度に対する効果は小さく、 特にプラセォジゥムを添 加しない場合は、 強度を高めるために大量の添加量を必要とした。
したがって、 第一にプラセォジゥムを用い、 補助的に、 カルシゥ ム、 セリウム、 ネオジゥム、 ユーロピウム、 サマリ ウム、 ランタン を用いることで、 低い添加量でも、 接合性を確保された強度の高い 金線を得ることができることが判った。
また、 プラセォジゥム、 ランタン、 ユーロピウムを添加した時の 析出物が生成する添加量は、 単独で添加した場合とほぼ同等であつ た。
(実施例 3 )
次に、 本発明の成分系の金線に対してベリ リ ウム、 アルミニウム を添加した時のボンディ ング特性に与える影響を調べた。 成分以外 の金線の作製方法は実施例 1 と同じである。
ボンディ ング試験は、 （株） 新川製 U T C— 4 0 0 を用いた。 ま た、 キヤビラ リは、 東陶機器 （株） 製 T 0 — 1 1 — 9 S Aを使用し 、 高さ 4 8 0 シリ コンチップから 4 2 ァロイのリー ドフレーム まで上記のボンディ ングワイヤで接続した。
シリ コンチップ側の A 1 一 C u電極上にファース ト接合、 4 2 ァ ロイ側の銀めつき電極上にゥエッジ接合 （セカン ド接合） を行った 。 ボールボンディ ングのファース ト接合部のパッ ドピッチ間隔は 6 0 mとした。 6 0 mのパッ ドピッチは、 現在工業的に行なわれ ている.一般的なパッ ドピッチ間隔である。 ワイヤスパンは、 約 5 m で、 ノ ッ ドからのループ高さは 9 0 mである。 ボンディ ングは 大気中で実施し、 接合温度は 1 5 0 °Cとした。
初めに、 プラセォジゥム、 カルシウム、 ランタン、 セリ ウム、 ネ ォジゥム、 ユーロピウム、 サマリ ウム、 ツリ ウム、 イ ッテルビウム を単独に添加した金線について、 圧着ボール同士の接触 （ショー ト ) やボンディ ング時の剥がれ （不着） を起こさずに接合可能かどう か調べた。
ボンディ ング時の超音波振幅、 荷重、 接合速さを調整しながら、 ボンデイ ングを実施した
試験の結果、 ある一定の溶質濃度になると、 2 0 0ボンアイ ング に 1本程度、 ボールとパッ 電極間が接合せず剥離してしまう現象 が生じた。 この不着現象が生じる限界の濃度は 、 プラセォジゥム、 力ルシゥム、 ラン夕ン、 セリ クム 、 ネオジゥム 、 一口ピウム 、 サ マリウム、 ッリ ウム 、 ィ ッテルビゥムでは 0 . 0 2 0質罱％であつ た。
一方、 イ ツ ト リ ゥムは 0 . 0 1 5質量％であった。 イ ツ 卜 リ ゥム は、 他の希土類元素に比較して質量数が小さ く、 同じ添加量でも原 子比で見ると大きな添加量となり 、 酸化が激しくなるためと考えら れる。
カルシウムも同様に質量数が小さいが、 希土類元素と同程度まで ボンディ ングが可能であつた これは 、 希土類元素より化学的に酸 化し難いためと考えられる。
また、 プラセォジゥム、 力ルシゥム 、 ランタン、 セリ ウム、 ネオ ジゥム、 ユーロピゥム、 サマ U ヴム、 ッリ ヴム、 ィ ッテリレビゥムを 単独に含有する金線では、 0 0 1 5 曰..
%以上を添加すると 、 圧 着ポール間でポール圧着部同士が接触してしまつシ 3 一 卜が生じる ことがあった。
圧着ボールを観察すると完全な真円にはなつておらず、 接合時の 超音波印加方向に圧着ポールは大きく伸びていたり 、 花弁状に凹凸 部ができたり して、 扁平部でショー 卜が生じていた これが起きな いように超音波振幅、 荷重を低くすると、 不着が生じてしまった。 次に、 プラセォジゥムを添加した系に、 ベ リ ゥム 、 アルミニゥ ムを添加してボンディ ング試験を実施した。
プラセォジゥム、 カルシゥム、 ランタン、 セリ ゥム 、 ネオジゥム
、 ユーロピウム、 サマリ ゥム、 ツリ ウム、 ィ ッテルビゥムを単独で 0. 0 1 5質量％以上添加すると、 圧着ボール間でショー トが発生 することがあり、 これを防ぐためにファース ト接合の接合荷重を小 さ くすると、 不着が生じてしまったが、 ベリ リ ウムまたはアルミ二 ゥムを 0. 0 0 0 2質量％添加した金線では、 プラセォジゥムの添 加量が 0. 0 2質量％まで、 ショー ト無しにボンディ ングすること が可能であつた。
これは、 ベリ リ ウム、 アルミニウムの添加により、 ボールの圧着 径が小さ くなり、 また、 真円性が向上したためである。
同じプラセォジゥムの添加量の金線で比較した場合、 ベリ リウム を 0. 0 0 0 5質量％、 または、 アルミニウムを 0. 0 0 1質量％ 添加した場合、 ファース ト接合のシェア強度は、 最も効果が小さい ものでも、 1 0 %増加した。
以上のことから、 ベリ リ ウム又はアルミニウムの添加は、 圧着ボ 一ルの真円性を増し、 圧着径を小さく し、 接合強度を増加させる作 用があり、 ファース ト接合性を向上させることが判った。
しかし、 ベリ リ ウムを 0. 0 0 1 0質量％以上添加した金線では 、 セカン ド接合性が劣化した。 セカン ド接合条件は、 接合速さ （サ 一チズピー ド） 、 超音波強さ、 接合時間を、 それぞれ、 3. 0 m ノ m s'、 4 0 (ポンダー固有単位） 、 1 5 m s に固定して、 接合荷 重を変化させた。
ベリ リ ウムを 0. 0 0 0 9質量％添加した金線では、 接合可能な 荷重範囲が認められたが、 0. 0 0 1 0,質量％以上添加した金線で は、 荷重が軽過ぎると不着が生じ、 荷重を増やすとセカン ド接合時 に金線が破断してしまい、 接合することができなかった。
一方、 アルミニウムは 0. 0 0 5質量％まで、 ベリ リ ウムを添加 した系と同じ評価手法で、 接合可能な条件を見出すことが可能であ つた。 (実施例 4 )
各種添加元素を組み合わせて、 ボンディ ングワイヤとして、 破断 伸びが 4. 5 %で引張強度 2 4 O M P a程度の中強度金線を作製し た。 現在、 最も汎用的に使用されている強度レベルの金線である。 製造方法および最終線径は、 実施例 1 と同じである。
表 3に、 成分値 （分析値） と破断伸びが 3 %、 4. 5 %、 6 %の 時の強度、 析出物生成の有無を示した。 また、 表 3には、 破断伸び を 4. 5 %に調整して作製したボンディ ングワイヤを用いて評価し たボンディ ング特性を示した。
引張強度は、 設定伸び値が大きくなるほど小さくなる。 これは、 最終熱処理工程における温度が高く、 回復 · 再結晶が進んでいるた めである。 通常、 ボンディ ングワイヤの設定伸び値は、 その用途に よるが 3〜 8 %である。
析出物の評価は、 実施例 2 と同様、 イ ンゴッ トの断面研磨面を 1 0 0 0倍の光学顕微鏡を用いて、 8 5. 6 X 6 1. 2 mの重なら ない視野範囲を、 任意に 5 0視野 （ 0. 2 6 2 mm2) を観察し、 その数を数え、 1 mm2当りの密度に換算した。 凡そ直径 0. 5 ^ m以上の析出物は、 カウン トすることが可能である。
ボンディ ング試験は、 パッ ドピッチ間隔が 5 0 m、 パッ ド材質 は A 1 — 1 % C 1 のチップを用いて実施した。 ボンディ ングは、 K & S社製 8 0 2 8 p p s を使用し、 ファース.ト接合の圧着径を 4 0 ； mに設定し、 ループ長 1. 5 mmで実施した。 ボンディ ングは大 気中で行い、 チップ表面温度は 1 5 0でとした。
ボンディ ング特性の評価は、 ファース ト接合性としてシェア強度 と圧着ボール不良率を測定した。
圧着ボール不良の基準として、 ファース ト接合部の超音波印加方 向とその直角方向の圧着径を測定し、 超音波印加直角方向の圧着径 を超音波印加方向の圧着径で割った値が 1. 1を超えるものと、 圧 着外周が凹形状になったものをポール不良と して、 観察数で割った 値をポール不良率とした。
本発明では、 ボール不良率が 2 0 %以下のものを、 接合性が特に 良好とした。 また、 ファース ト接合性を示す指標として、 ボンディ ング後の接合強度が 9 8 mN以上のものを、 接合性が特に良好と し た。
セカン ド接合性として、 接合荷重、 超音波強さ、 接合時間を、 そ れぞれ、 1 9 6 mN、 6 0 0 mW、 1 5 m sに固定した時の、 セカ ン ドの不着 （スティ ツチオフ） が生じる接合速さの値で評価した.。 評価したボンダ一の場合、 接合時のツール （キヤ ビラリ） 先端の 速さ （ /mZm s ) は CZV値と呼ばれ、 セカン ド接合性の良い金 線ほど低い値、 即ち、 低衝撃で接合可能である。 本発明では、 CZ V値が 5. 0以下でボンディ ング可能なものを、 セカン ド接合性が 特に良好とした。
表 3 破断伸びが 4. 5¾のときの強度が 240MPa程度に設計した金線の特性
Figure imgf000025_0001
プラセォジゥム単独の場合、 0 . 0 0 3 6質量％以上の添加で、 破断強度 2 4 0 M P aが得られた。 また、 析出物の生成も認められ なかつた プラセォジゥム単独でも比較的良好なボンディ ングが可 能であ たが、 ベリ リ ウムまたはアルミ二ゥムを添加することによ つて、 特に 、 ファース トシェア強度が増加し、 圧着径の真円性が改 善した
特に 、 ベ U ゥムの効果が大きかった 。 しかし、 ベリ リウムを 0
. 0 0 1 0 質 %添加したワイヤでは、 セカン ド接合性が劣化した アルミニウムを添加した場合は、 セカン ド接合性の劣化は認めら れなかった。.アルミニウムとベリ リ ウムを組み合わせることによつ て、 ファース ト、 セカン ド接合性のバランスの取れたボンディ ング 特性が得られた。
プラセォジゥムの添加量をこれより減らした場合、 設定伸びが 4 . 5質量％時の破断強度が 2 4 O M P a を超えるためには、 カルシ ゥム又は他の希土類元素の添加が必要であった。
単独で用いるより、 カルシウムと希土類元素を複合添加した方が 、 低 添加量で高い強度が得られた。 特に、 プラセォジゥム、 カル シゥム、 ネオジゥムの組み合わせが良好であった。
一方、 本発明の対象となつていないツリ ウム、 イ ッテルビウム、 イ ツ 卜 リ ゥムを使用 した場 α 、 多く の添加量が必要であり、 その結 果、 シェァ強度、 圧着形状等のフアース，卜接合性が悪化した。
また、 ランタン、 ュ一口ピクムを本発明の規定量以上添加した金 線では、 金線内に析出物の生成が認められた。 この析出物の殆どは 粒状であつたが、 この析出物は多少の延性を有し、 伸線加工によつ て金線長手方向に伸ばされ 、 7ィャの径方向に 1 m、 長手方向に
1 O m程度の大きさのものも存在した。 この金線では、 異種の希土類元素を添加した他の金線に比較して
、 接合性が若干悪く、 またループ形状も安定していなかつた
プラセォジゥムに希土類を添加し、 複合添加とした場合も 、 ベリ リ ウム、 アルミニウムの添加によって、 ボールの真円性が増し 、 ま た、 シェア強度が増加し、 ファース ト接合性が向上した。 ァル ；一 ゥムは、 添加量当りの上記効果はベリ リ ウムほどではないが 、 セカ ン ド接合性の劣化は認められなかった。
アルミニウムとベリ リ ウムを組み合わせることによって 、 ファ― セカン ド接合性のバランスの取れたボンディ ング特性が得ら れた。 特に、 ベリ リ ウムが 0 . 0 0 0 9質量％以下の時 、 良好な結 果が得られた
また、 ボール直上部に生じたネックダメージを観察したところ、 ネオジゥムを 0 . 0 0 1質量％以上添加した 2種類の金線のネック ダメージは、 数 • 程度とも小さかった。
(実施例 5 )
各種添加元素を組み合わせて 、 小ン rイ ングワイャとしては、 破 断伸びが 4 . 5 %で引張強度 2 8 0 M P a を超える高強度金線を作 製しだ。 原料、 製造方法、 最終線径は、 実施例 1及び 2 と同じであ る。 .
4 に、 成分値 (分析値） と破断伸びが 3 %、 4 . 5 % 、 6 %の
、 時の強度、 析出物生成の有無 、 ボンディ ング特性を示した ホノ了 ィ ング特性は、 破断伸び 4 . 5 %に調整レたボンディ ングフィャを 用い " ert験レた。 析出物、 ボンディ ング特性の評価は 、 実施例 4 と
1口 Jじである。 また 、 ンアイ ング条件も実施例 4 と同じである ポロ 果を表 4 に示した 表 4 破断伸びが 4. 5¾のときの強度が 280MPa程度以上に設計した金線の特性
添加量 (mass ρρπι) 引張強度 (MPa) ファース卜接合性 セカンド接合性 番 析出物密度 シェア ボール
BX疋伸ぴ 8¾疋伸び設定伸び 限界 C/V値 備 考 号 Pr Ca La Ce Nd Eu Sm Tm Yb Y Be Al Au (個/匪2 ) 強度 不良率
3¾ 4. 5¾ 6¾ ( i m/ms)
(m ) (¾)
52 43 残 370 279 239- 15 103. 0 22 3. 9 発明例
53 43 4 残 374 281 239 15 106. 9 15 3. 9 発明例
54 48 3 残 362 288 240 0 101. 0 29 4. 2 比較例
55. 39 4 9 残 385 281 240 0 116. 7 4 4. 2 発明例
56 37 6 2 10 残 390 285 242 0 117. 7 5 3. 8 発明例
57 20 20 5 残 361 280 241 0 97. 1 22 3. 4 発明例
58 21 19 6 8 残 365 282 242 0 109. 8 3 3. 4 発明例
59 19 20 4 4 8 残 375 288 245 0 118. 7 <1 3. 9 発明例
60 19 20 6 9 残 381 286 243 0 117. 0 3 4. 5 発明例
61 19 21 5 10 残 380 285 243 0 116. 7 3 5. 1 発明例
62 20 11 12 5 5 残 385 285 245 0 117. 7 <1 4. 1 発明例
63 20 10 9 5 残 369 279 240 91 96. 1 31 4. 1 発明例
64 16 29 17 4 8 残 378 285 244 0 119. 6 5 4. 2 発明例
65 15 30 15 8 残 378 295 245 0 117. 7 3 4. 5 発明例
66 14 25 5 5 5 5 残 380 295 244 0 118. 7 <1 4. 0 発明例
67 15 30 9 10 5 9 残 395 305 247 0 116. 7 2 4. 2 発明例
68 14 31 10 9 残 390 303 247 0 106. 9 38 4. 1 発明例
69 10 29 5 5 4 4 8 残 396 304 246 - 0 107. 9 3 4. 2 発明例
70 11 35 25 4 10 残 389 301 242 0 99. 0 19 4. 5 発明例
71 11 30 35 5 9 残 387 300 241 0 63. 7 52 4. 8 発明例
72 11 31 33 4 10 残 390 301 242 0 108. 8 11 4. 5 発明例
73 11 30 34 3 8 残 387 301 242 0 87. 3 29 4. 8 発明例
74 10 31 32 29 25 3 6 残 384 302 242 0 66. 7 78 4. 9 発明例
75 35 20 35 4 7 残 389 301 242 110 61. 8 45 4. 5 比較例
76 40 7 5 9 残 387 300 241 0 63. 7 52 4. 8 比較例
77 6 33 30 3 7 残 386 300 240 0 105. 3 14 4. 6 発明例
プラセォジゥム単独の場合、 0 . 0 0 4 3質量％の添加で、 破断 強度 2 7. 9 M P aが得られた。 若干の析出物の生成が認められたが 、 ボンディ ング特性への影響は認められなかつた 。 また、 カルシゥ ムも 0 . 0 0 4 8質量％の添加で 2 8 0 M P a を超える強度が得ら れた。 これも析出物の生成は認められなかった
しかし、 ボンディ ング特性を比較すると、 力ルシゥムを単独で添 加した材料では、 ボール不良確率が大きかった プラセォジゥムの 場合、 0 . 0 0 4 3質量％の添加で 0 . 0 0 6 0原子％であるのに 対して、 カルシゥムの場合、 0 . 0 0 4 8質量 %の添加で 0 . 0 2 3 6原子％の添加となる。
後者の場合、 高濃度で酸化し易い金属を添加したため、 ボンディ ング時に溶融ボールを形成した時の酸化が激しく、 健全なボンディ ングができなかつたも と考えられる。
プラセォジゥムに加 て、 力ルシゥム、 ラン夕ン、 ネオジゥム、 ユーロピウム、 サマリ ムを複合添加した場合は、 良好な結果が得 られた。 特に接合性は 単独の元素を添加するより も良好であった 高強度金線では 、 特に 、 強度と接合性を両立させるために、 適度 な量のべリ リ ゥムもし < はアルミニゥムの添加が必要である。 ただ し、 セカンド接合性の観点から、 ベリ リ ウムは 0 . 0 0 0 9質量％ 以下にした方が望ましい
プラセォジゥムを除いて、 破断伸びが, 4 5 %の時の強度が 3 0 0 M P a を超える金線を製造することは可能であったが、 接合性と の両立が困難であった 特に 、 プラセォジゥム以外の希土類元素を 単独で用い、 その添加 が 0 . 0 0 3質骨 %を超える場合 、 接合性 が劣化した
プラセォジゥムを添加することによって、 他の元素の添加量が少 なくて済み、 接合性の優れた高強度金線が製造することが可能であ ることが判った。
また、 ボール直上部に生じたネックダメージを観察したところ、 ネオジゥムを 0. 0 0 1質量％以上添加した 8種類の金線のネック ダメージは、 数 · 程度とも小さく、 プラセォジゥムと複合添加した 7種類の金線では特に優れていた。
(実施例 6 )
9 9. 9 9 9 8質量％の金と、 これに 0. 0 0 2質量％〜 0. 0 2質量％までのプラセォジゥム、 カルシウム、 ランタン、 セリ ウム 、 ネオジゥム、 サマリ ウム、 ユーロピウム、 ツリ ウム、 イ ツテルビ ゥム、 イ ッ ト リ ウムを添加して、 ボンディ ングワイヤ用金素材につ いて添加量当りの強度と単相化の容易さを比較した。
実施例 1 とは異なり、 溶解方法を一方向凝固法の一つであるゾー ンメルト法でイ ンゴッ トを製造した。
純度 9 9. 9 9 9 8質量％以上の原料金に上記の元素を 0. 0 0 2質量％〜 0. 0 2質量％添加して、 直径 1 0 mm、 長さ 1 5 0 m mのイ ンゴッ トを铸造した。 冷却は自然冷却で、 1 1 0 0〜 5 0 0 でまでの平均冷却速さは、 毎分約 5 0でであった。
踌造後、 成分を分析して、 ケィ素、 鉛、 リチウム、 ナ ト リ ウムが 0. 0 0 1 4質量％以下、 添加元素以外のカルシウムと希土類元素 が 0. 0 0 0 2質量％以下であることを確認した。
铸造したイ ンゴッ トを溝型圧延機を用いて約 6 mm角に圧延し、 その後ダイヤモン ドダイスを用いた引抜加工により 4 mmまで減面 した後、 4 0 0 °Cで 3 0分の焼鈍を行い、 その後、 再び伸線加工に て 1 8 mまで伸線を行った。 焼鈍線径から最終線径までの減面率 は 9 8 %以上である。
引抜加工におけるダイス 1パス当りの各回減面率は約 1 0 %であ るが、 一部の組成のものについては断線が発生した。 断線を生じた ものは、 インゴッ 卜全てを最終線径まで伸線するまでの断線回数を カウントした。
その後、 ワイヤの断面を研磨して、 長径 0 . 5 m以上の析出物 の密度を測定した。 その結果を断線回数と共に、 表 5に示す。
表 5 実施例 6で作製した二元系金線内の含有元素、 量に対する
1 mm2当りの析出物密度（上段）と断線回数（下段
Figure imgf000031_0001
表 5の結果から、 添加濃度が高い場合において、 プラセォジゥム 、 ネオジゥム、 ランタン、 ユーロピウムで、 析出物を一方向凝固法 で造塊した場合、 析出物が生成する濃度が自由凝固に比較して高く なることが判った。 0 . 5 m以上の析出が 1 0個 m m 2超の密 度で存在する場合、 1 8 /z mの細線まで伸線したときの断線が複数 となった。
以上の とから、 一方向凝固法で製造する 合であづ
セォジゥム 、 ネオジゥムの上限値は 0 . 0 2質 ¼— Ai 、 ラ
— 口ピウムの上限値は 0 . 0 0 3質量％であることが望 (実施例 7 )
各種添加元素を組み合わせて、 ボンディ ングワイヤとしては、 破 断伸びが 4. 0 %で引張強度 3 2 O M P a程度の高強度金線を作製 した。 ベリ リ ウムとアルミニウムは、 実施例 3〜 5の結果から、 そ れぞれ、 0. 0 0 0 3〜 0. 0 0 0 6質量％、 0. 0 0 0 2〜 0. 0 0 0 4質量％とした。
製造方法および最終線径は、 実施例 6 と同じである。 表 6 に、 成 分値 （分析値） と破断伸びが 3 %、 4 %、 8 %のときの強度、 析出 物生成の有無を示した。 引張強度は、 設定伸び値が大きくなるほど 小さ くなる。
これは、 最終熱処理工程における温度が高く、 回復 · 再結晶が進 むためである。 通常、 ボンディ ングワイヤの設定伸び値は、 その用 途によるが、 3〜 8 %である。 本実施例では、 破断伸びを 8 %にし た場合でも 2 1 O M P a以上の強度が得られるように、 成分値を設 定した。
表 6には、 破断伸びを 4 %に調整して作製したボンディ ングワイ ャを用いて評価したファース ト接合の圧着ボールのポール形状評価 結果を示した。
析出物の評価は、 ワイヤの長さ方向の断面研磨面を 1 0 0 0倍の 光学顕微鏡を用いて観察し、 実施例 4と同様にして、 析出物の数を 数え、 1 mm2当りの密度に換算した。 凡そ長径 0. 5 z m以上の 析出物は、 カウン トすることが可能である。
ボンディ ング試験は、 パッ ドピツチ間隔が 5 0 m、 パッ ド材質 は A 1 — 1 % C uのチップを用いて実施した。 ボンディ ングは、 K & S社製 8 0 2 8 p p s を使用 し、 大気中で行い、 チップ表面温度 は 1 5 0でとした。 ファース ト接合の圧着径を 3 6 ； mに設定し、 ループ長 1. 5 mmで実施した。 ボンディ ング特性の評価は、 ファース 卜接合性としてシェア強度 と圧着ボール不良率を測定した。
圧着ボール不良の基準として、 ファース 卜接合物の超音波印加方 向の圧着径とその直角方向の圧着径を測定し、 超音波印加直角方向 の圧着径を超音波印加方向の圧着径で割った値が 1 . 1 を超えるも のと、 圧着外周が凹形状になったものをボール不良と して、 観察数 で割った値をボール不良率とした。
断線回数は、 イ ンゴッ トすべてを最終線径まで伸線するまでの断 線した回数である。
破断伸びが 4. (^のときの強度が 320MPa程度に設計した金線の特性
添加量 (mass ppm) , ' 張強度 (MPa) ファース卜接合性 番 析出物密度
設定伸び 設定伸び 設定伸び 断線回数 ボール 備 考 号 Pr Ca La Ce Nd Eu Sni Be Al Au (個/腿2 )
3¾ 4¾ 8¾ 不良率は）
78 50 5 3 残 407 354 237 0 0 3 発明例
79 44 4 4 残 385 326 222 0 0 <1 発明例
80 38 13 5 3 残 403 331 226 0 0 <1 発明例
81 20 26 4 3 残 396 329 223 0 0 <1 発明例
82 10 40 6 2 残 380 321 211 0 0 7 発明例
83 5 50 5 3 残 380 322 210 0 0 21 発明例
84 34 5 4 4 残 402 336 220 0 0 <1 発明例
85 31 9 5 3 残 400 334 225 0 0 <1 発明例
86 16 30 3 3 残 380 319 212 0 0 2 発明例
87 15 40 6 2 残 386 320 211 28 3 33 発明例
88 11 50 5 3 残 370 310 211 54 5 44 発明例
89 29 14 4 4 残 397 326 221 0 ' 0 <1 発明例
90 10 30 5 3 残 385 320 215 0 0 4 発明例
91 5 40 5 3 残 378 315 21 1 0 0 21 発明例
92 31 17 6 3 残 394 325 220 0 0 <1 発明例
93 1 1 35 3 3 残 375 318 212 0 0 2 発明例
94 4 42 4 3 残 365 31 1 210 0 0 22 発明例
95 31 25 5 3 残 393 325 218 0 0 4 発明例
96 10 38 5 3 残 378 318 212 34 4 31 発明例
97 6 48 6 2 残 371 309 210 69 6 49 発明例
98 31 27 5 3 残 392 324 216 0 0 5 発明例
99 10 39 4 3 残 375 319 212 0 0 8 発明例
100 5 49 5 3 残 370 309 210 0 0 22 発明例
プラセォジゥムに、 カルシウム、 セリ ウム、 ネオジゥム、 ユーロ ピウム、 サマリ ウムから選ばれた 1種の元素を組み合わせた場合、 プラセォジゥムを単独で用いた場合と同等ないしそれ以上の強度が 得られた。
強度は、 プラセォジゥムの濃度が高いものが一般的に高く 、 2元 素中のプラセォジゥムの質量比が 1 5 %以上の場合、 特に、 強度、 ポール形状の点で優れたボンディ ングワイヤが製造できた。
特に、 析出物を形成し易いランタンやユーロピウムと組み合わせ る場合、 析出物が形成し易くなる 0. 0 0 3質量％以上添加すると 、 ボール形状が悪化することが判った。
ただし、 ランタンの場合は、 0. 0 0 1質量％以下の添加量でプ ラセォジゥムと組み合わせる場合、 強度、 圧着形状共に優れたワイ ャが得られる。
(実施例 8 )
実施例 7の結果、 強度と圧着形状が優れたワイヤにイ ンジウムを 添加し、 その効果を調べた。 ボンディ ングワイヤの作製方法は、 最 終線径を 2 0 mとした以外は、 実施例 7 と同じとした。 ワイヤ強 度は/破断伸びを 3 %、 4 %、 8 %のときの値を使用 した。 ポンデ ィ ング試験に使用するボンディ ングワイヤの設定伸びは 4 %とした ボンディ ング試験は、 パッ ドピツチ間隔が 5 0 m、 パッ ド材質 は A 1 — 0. 5 % C uのチップを用いて実施した。 ボンディ ングは 、 K& S社製 8 0 2 8 p p s を使用し、 大気中で行い.、 チップ表面 温度は 1 5 0でとした。 ファース ト接合の圧着径を 3 9 ^ mに設定 し、 ループ長 5. 0 m mで実施した。 キヤビラリ は、 マイクロスィ ス社の 4 8 4 F F— 2 8 6 2 - R 3 3 を使用 した。
評価項目は、 ファース トシェア強度、 圧着不良率、 圧着径ばらつ きとした。 圧着径ばらつきは、 5 0個の圧着ポールについて、 超音 波印加方向と直角方向の直径を測定し、 それらの標準偏差の大きい 値で比較した。 表 7にその結果を示す。
破断伸びが 4¾のときの強度が 320MPa程度に設計した金線の特性
添カ卩量 (mass 3pm) 引張強度 (MPa) ファースト接合性 圧着径ばらつき 番
設定伸び. 設定伸び 設定伸び シェア強度 ポール 標準偏差 備 考 号 Pr Ca La Ce Be Al In Au
3¾ 4% 8¾ (mN) 不良率は） ( m)
101 35 15 5 残 402 330 225 78. 0 <1 0. 72 発明例
102 35 15 4 3 残 401 331 225 77. 9 <1 0. 62 発明例
103 35 15 6 10 残 403 329 226 79. 1 <1 0. 55 発明例
104 36 14 5 30 残 401 330 225 79. 3 <1 0. 50 発明例
105 35 15 5 45 残 400 331 223 78. 0 <1 0. 55 発明例
106 34 15 6 60 残 401 331 224 77. 1 3 0. 77 発明例
107 40 8 7 残 41 1 354 238 79. 1 <1 0. 71 発明例
108 41 8 6 3 残 412 355 239 80. 1 <1 0. 62 発明例
109 40 7 5 20 残 413 355 240 80. 1 <1 0. 48 発明例
110 39 8 6 30 残 411 354 239 80. 2 <1 0. 46 発明例
111 40 8 8 40 残 412 354 239 79. 9 <1 0. 52 発明例
112 40 8 6 65 残 412 354 239 78. 9 4 0. 72 発明例
1 13 31 15 3 3 残 397 326 220 77. 7 <1 0. 75 発明例
114 31 14 3 4 3 残 398 325 221 77. 7 ぐ 1 0. 62 発明例
115 30 15 4 3 10 残 397 326 222 78. 8 <1 0. 58 発明例
116 29 16 3 4 30 残 398 327 221 80. 1 <1 0. 51 発明例
1 17 30 15 4 4 48 残 396 326 220 79. 1 <1 0. 59 発明例
118 30 14 3 5 70 残 397 326 221 76. 5 7 0. 78 発明例
各ワイヤ共に、 ファース トシェア強度、 圧着不良率は、 十分良好 な値が得られた。 圧着径のばらつきは、 イ ンジウムの添加量が 0 . 0 0 0 3質量％以上、 0 . 0 0 5質量％以下の範囲で、 圧着径のば らつきの小さい結果となった。
[産業上の利用可能性]
前述したよう に、 本発明の半導体素子接続用金線は、 強度、 圧着 形状を含む接合性、 ルービング特性を向上させ、 より細線でのボン デイ ング、 狭いピッチ間のボンディ ングを可能にし、 半導体の小型 化を可能にするものである。 したがって、 本発明は、 半導体産業に おいて利用可能性の高いものである。

Claims

請 求 の 範 囲
1. プラセォジゥムの含有量が 0. 0 0 0 4質量％以上 0.
質量％以下であることを特徴とする半導体素子接続用金線。
2. プラセォジゥムの含有量が 0. 0 0 0 4質量％以上 0.
4質量％以下であることを特徴とする半導体素子接続用金線。
3. プラセォジゥムの含有量が 0. 0 0 4質量％超 0. 0 2
%以下であ Ό 、 金線内の任意の断面において、 長径 0. 5 m以上 の第二相の密度が 1 0個 Zmm2以下であることを特徴とする半導 体素子接続用金線
4. 0 • 0 0 0 4質量％以上 0. 0 0 4質量％以下のプラセォジ ゥムを含有し 、 かつ、 0. 0 0 0 2質量％以上 0. 0 2質量％以下 のカルシヴム 、 0 . 0 0 0 2質量％以上 0. 0 0 3 3質量％以下の セリ ウム 、 0 • 0 0 0 2質量％以上 0. 0 0 3 3質量％以下のネオ ジゥム、 0 ' 0 0 0 2質量％以上 0. 0 0 3 3質量％以下のサマリ ゥム、 0 0 0 0 2質量％以上 0. 0 0 0 8質量％以下のランタン
、 0. 0 0 0 2質量％以上 0. 0 0 2質量％以下のユーロピウムの 少なく とち 1種類以上を含有することを特徴とする半導体素子接続 用金線-。
5. 0 • 0 0 0 4質量％以上 0. 0 2質量％以下のプラセォジゥ ムを含有し 、 か 、 0. 0 0 0 2質量％以上 0. 0 2質量％以下の カルシゥム 、 0 • 0 0 0 2質量％以上 0. 0 0 3 3質量％以下のセ リ ウム、 0 • 0 0 0 2質量％以上 0. 0 0 3 3質量％以下のネォジ ゥム、 0 0 0 0 2質量％以上 0. 0 0 3 3質量％以下のサマリ ゥ ム、 0. 0 0 0 2質量％以上 0. 0 0 3質量％以下のランタン、 0
. 0 0 0 2質量 %以上 0. 0 0 3質量％以下のユーロピウムの少な く とも 1種類以上を含有し、 金線内の任意の断面において、 長径 0
. 5 μ πι以上の第二相の密度が 1 0個 Zmm2以下であることを特 徴とする半導体素子接続用金線。
6. 前記プラセォジゥムの含有量が、 質量比でカルシウムと希土 類元素 （希土類元素は、 イ ッ ト リ ウムを含むランタノイ ド元素を指 す） の総含有量の 1 5 %以上であるこ とを特徴とする請求の範囲 1 〜 5のい.ずれかに記載の半導体素子接続用金線。
7. 前記プラセォジゥム、 セリ ウム、 ネオジゥム、 サマリ ウム、 ラ ンタ ン、 ユーロ ピウム以外の希土類元素の含有量が 0. 0 0 0 5 質量％以下であるこ とを特徴とする請求の範囲 1 〜 6のいずれかに 記載の半導体素子接続用金線。
8. さ らに、 0. 0 0 0 2質量％以上 0. 0 0 0 9質量％以下の ベリ リ ウム、 0. 0 0 0 2質量％以上 0. 0 0 5質量％以下のアル ミニゥムの少なく と も 1種類以上を含有することを特徴とする請求 の範囲 1 〜 7のいずれかに記載の半導体素子接続用金線。
9. さ らに、 0. 0 0 0 3質量％以上 0. 0 0 6質量％以下のィ ンジゥムを含有することを特徴とする請求の範囲 8 に記載の半導体 素子接続用金線。
1 0. さ らに、 不可避的不純物のケィ素、 鉛、 リ チウム、 ナ ト リ ゥムが 0. 0 0 1 4質量％以下であることを特徴とする請求の範囲 1 〜 9のいずれかに記載の半導体素子接続用金線。
1 1 . 破断強度が 2 1 OMP a以上であることを特徴とする請求 の範囲 1〜 1 0のいずれかに記載の半導体素子接続用金線。
1 2. 铸造状態のィンゴッ トからの断面減少率が 9 8 %以上であ ることを特徴とする請求の範囲 1〜 1 1 のいずれかに記載の半導体 素子接続用金線。
1 3. 前記イ ンゴッ トがー方向凝固法で得られたイ ンゴッ トであ ることを特徴とする請求の範囲 1 2に記載の半導体素子接続用金線。
PCT/JP2006/301384 2005-01-24 2006-01-24 半導体素子接続用金線 WO2006078076A1 (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005-015685 2005-01-24
JP2005015685 2005-01-24
JP2006-001174 2006-01-06
JP2006001174A JP5311715B2 (ja) 2005-01-24 2006-01-06 半導体素子接続用金線

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006078076A1 true WO2006078076A1 (ja) 2006-07-27

Family

ID=36692434

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2006/301384 WO2006078076A1 (ja) 2005-01-24 2006-01-24 半導体素子接続用金線

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7830008B2 (ja)
JP (1) JP5311715B2 (ja)
WO (1) WO2006078076A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2208801A1 (en) * 2007-11-06 2010-07-21 Tanaka Denshi Kogyo K.K. Bonding wire

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4694908B2 (ja) * 2005-07-14 2011-06-08 田中電子工業株式会社 ボール・ボンディング用Ａｕ極細線の製造方法
JP5166738B2 (ja) * 2006-03-24 2013-03-21 新日鉄住金マテリアルズ株式会社 半導体素子接続用金線
JP2013188888A (ja) * 2012-03-12 2013-09-26 Omron Corp シール性を有する金属インサート成形品、当該金属インサート成形品を備えたシール性を有する電子部品、およびシール性を有する金属インサート成形品の製造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5896741A (ja) * 1981-12-04 1983-06-08 Mitsubishi Metal Corp 半導体素子結線用高張力ａｕ合金細線
JPH01198438A (ja) * 1988-02-02 1989-08-10 Mitsubishi Metal Corp 半導体素子ボンディング用Ａｕ合金極細線
JPH0936161A (ja) * 1995-07-18 1997-02-07 Sumitomo Metal Mining Co Ltd ボンディングワイヤ
JPH0974113A (ja) * 1995-09-06 1997-03-18 Tanaka Denshi Kogyo Kk 金合金極細線の製造方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58154242A (ja) 1982-03-10 1983-09-13 Mitsubishi Metal Corp 半導体素子ボンデイング用金合金細線
JP2661247B2 (ja) 1989-03-22 1997-10-08 三菱マテリアル株式会社 半導体素子ボンディング用金合金細線
JP2773202B2 (ja) 1989-03-24 1998-07-09 三菱マテリアル株式会社 半導体素子ボンディング用Ａｕ合金極細線
JP2680414B2 (ja) 1989-04-28 1997-11-19 田中電子工業株式会社 半導体素子のボンディング用金線
JP2814660B2 (ja) 1990-03-06 1998-10-27 三菱マテリアル株式会社 半導体装置のボンディング用金合金線
JP2766706B2 (ja) 1990-03-30 1998-06-18 住友金属鉱山株式会社 ボンデイングワイヤー
JPH04284821A (ja) 1991-03-14 1992-10-09 Matsushita Refrig Co Ltd 冷蔵庫の脱臭装置
JPH07335686A (ja) * 1994-06-09 1995-12-22 Nippon Steel Corp ボンディング用金合金細線
US6165627A (en) * 1995-01-23 2000-12-26 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Iron alloy wire and manufacturing method
JP3337049B2 (ja) * 1995-05-17 2002-10-21 田中電子工業株式会社 ボンディング用金線
EP0890987B1 (de) * 1997-07-07 2003-03-05 W.C. Heraeus GmbH & Co. KG Feinstdraht aus einer Goldlegierung, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung
JP4318587B2 (ja) * 2003-05-30 2009-08-26 住友軽金属工業株式会社 平版印刷版用アルミニウム合金板

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5896741A (ja) * 1981-12-04 1983-06-08 Mitsubishi Metal Corp 半導体素子結線用高張力ａｕ合金細線
JPH01198438A (ja) * 1988-02-02 1989-08-10 Mitsubishi Metal Corp 半導体素子ボンディング用Ａｕ合金極細線
JPH0936161A (ja) * 1995-07-18 1997-02-07 Sumitomo Metal Mining Co Ltd ボンディングワイヤ
JPH0974113A (ja) * 1995-09-06 1997-03-18 Tanaka Denshi Kogyo Kk 金合金極細線の製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2208801A1 (en) * 2007-11-06 2010-07-21 Tanaka Denshi Kogyo K.K. Bonding wire
EP2208801A4 (en) * 2007-11-06 2010-10-20 Tanaka Electronics Ind ABBINDEDRAHT
CN101842505B (zh) * 2007-11-06 2012-12-26 田中电子工业株式会社 接合线

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006229202A (ja) 2006-08-31
JP5311715B2 (ja) 2013-10-09
US7830008B2 (en) 2010-11-09
US20080105975A1 (en) 2008-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5246314B2 (ja) 半導体用銅合金ボンディングワイヤ
US7645522B2 (en) Copper bonding or superfine wire with improved bonding and corrosion properties
TWI542706B (zh) 用於接合應用的鋁合金線
DE102012023503A1 (de) Legierter 2N-Kupferdraht zum Bonden in Mikroelektronikgeräten
DE102012023501A1 (de) Sekundär legierter 1N-Kupferdraht zum Bonden in Mikroelektronikgeräten
DE102012023499A1 (de) Dotierter 4N-Kupferdraht zum Bonden in Mikroelektronikgeräten
JP5010495B2 (ja) 半導体素子接続用金線
JP7126321B2 (ja) Ａｌボンディングワイヤ
KR20180041553A (ko) 볼 본딩용 구리 합금선
JP5281191B1 (ja) パワ−半導体装置用アルミニウム合金細線
DE102012023500A1 (de) 3N-Kupferdraht mit Spurenmengen von Zusatzstoffen zum Bonden in Mikroelektronikgeräten
TW200419683A (en) A gold bonding wire for a semiconductor device and a method for producing the same
WO2006078076A1 (ja) 半導体素子接続用金線
JP2873770B2 (ja) 半導体素子のワイヤボンディング用パラジウム細線
JP2922388B2 (ja) ボンディング用金合金細線
KR20010079822A (ko) 와이어 본딩 합금 복합재료
JP5166738B2 (ja) 半導体素子接続用金線
JPH10172998A (ja) Ａｕボンディングワイヤー
JP2003059964A (ja) ボンディングワイヤ及びその製造方法
JP4260337B2 (ja) 半導体実装用のボンディングワイヤ
JP2003023030A (ja) ボンディングワイヤ及びその製造方法
JP3059314B2 (ja) ボンディング用金合金細線
CN115280475A (zh) Al接合线
CN115315793A (zh) Al接合线
JPH06310557A (ja) 半導体素子配線用ワイヤ

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 11795921

Country of ref document: US

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 06703798

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 6703798

Country of ref document: EP