JP2680416B2 - 半導体素子のボンディング用金線 - Google Patents
半導体素子のボンディング用金線Info
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- JP2680416B2 JP2680416B2 JP1109450A JP10945089A JP2680416B2 JP 2680416 B2 JP2680416 B2 JP 2680416B2 JP 1109450 A JP1109450 A JP 1109450A JP 10945089 A JP10945089 A JP 10945089A JP 2680416 B2 JP2680416 B2 JP 2680416B2
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- Japan
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- gold wire
- ppm
- bonding
- weight
- wire
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/50—Bond wires
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/50—Bond wires
- H10W72/551—Materials of bond wires
- H10W72/552—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver
- H10W72/5522—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver comprising gold [Au]
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- Wire Bonding (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は半導体のチップ電極と外部リードとを接続す
るために用いられるワイヤボンディング用金線に関す
る。
るために用いられるワイヤボンディング用金線に関す
る。
（従来技術とその技術的課題） 従来、ボンディング用金線において、その機械的特性
およびボンディング特性を改善するために、高純度（9
9.99％以上）のAuに各種の元素を含有せしめることが行
なわれてきた。
およびボンディング特性を改善するために、高純度（9
9.99％以上）のAuに各種の元素を含有せしめることが行
なわれてきた。
例えば、高純度AuにLa,Pb,Be,Caを所定量含有させ
（特開昭62−228440）、あるいは高純度AuにLa,Beを所
定量含有（特開昭60−30158）などが知られており、一
定の要件下においてはそれぞれ有用性がある。
（特開昭62−228440）、あるいは高純度AuにLa,Beを所
定量含有（特開昭60−30158）などが知られており、一
定の要件下においてはそれぞれ有用性がある。
しかるに近時、LSIパッケージの多ピン化に伴いボン
ディング形態におけるワイヤループは、従来品に較べ長
ループであり、高ループであることが要求されるように
なった。
ディング形態におけるワイヤループは、従来品に較べ長
ループであり、高ループであることが要求されるように
なった。
すなわち、ループだれを起すことなくループ高さを保
持すること及び長ループでもワイヤ曲りを生じない特
性、具体的にはボールネック部の引張り強度（ネック強
度）が高く、ループ高さが大きく、かつワイヤー曲りの
少ないことが要求される。
持すること及び長ループでもワイヤ曲りを生じない特
性、具体的にはボールネック部の引張り強度（ネック強
度）が高く、ループ高さが大きく、かつワイヤー曲りの
少ないことが要求される。
而して従来金線において、添加元素の種別及びその含
有率の範囲では前記要求を満足し得ず、半導体素子の信
頼性向上が望めなかった。
有率の範囲では前記要求を満足し得ず、半導体素子の信
頼性向上が望めなかった。
本発明は斯る従来事情に鑑み、長ループ，高ループの
要求を満足し、半導体素子の高い信頼性を確保し得るボ
ンディング用金線を提供することを目的とする。
要求を満足し、半導体素子の高い信頼性を確保し得るボ
ンディング用金線を提供することを目的とする。
（課題を解決するための技術的手段） 斯る本発明のボンディング用金線は、Laを30〜100重
量ppm、Beを0.5〜30重量ppm、Caを１〜20重量ppm、Mgを
0.5〜50重量ppm、Agを２〜80重量ppm、Feを0.5〜50重量
ppm含有し、残部が高純度Auからなることを特徴とす
る。
量ppm、Beを0.5〜30重量ppm、Caを１〜20重量ppm、Mgを
0.5〜50重量ppm、Agを２〜80重量ppm、Feを0.5〜50重量
ppm含有し、残部が高純度Auからなることを特徴とす
る。
Auは不可避不純物を含む99.99％以上のものを原材料
として用い、それにLA,Be,Ca,Mg,Ag,Feを添加する。
として用い、それにLA,Be,Ca,Mg,Ag,Feを添加する。
本発明のAu合金において、その添加元素はその合金組
成下にあって次の如く作用する。
成下にあって次の如く作用する。
Laは、高温時の引張り強度（高温強度）を高め、ボー
ル形成時の結晶微細化を促進させ、長ループでのワイヤ
ー曲りを抑制するとともに樹脂モールド時のワイヤー流
れを抑制する作用を有し、その含有率が30重量ppm未満
では前記作用特性を満足し得ない。
ル形成時の結晶微細化を促進させ、長ループでのワイヤ
ー曲りを抑制するとともに樹脂モールド時のワイヤー流
れを抑制する作用を有し、その含有率が30重量ppm未満
では前記作用特性を満足し得ない。
又、Laの含有率が100重量ppmを越えると、ボンディン
グ後の接合強度が低下するとともにボール硬さが大きく
なってボンディング時のチップ割れの原因となる。
グ後の接合強度が低下するとともにボール硬さが大きく
なってボンディング時のチップ割れの原因となる。
Beは、金線における常温の引張り強度を高めるととも
にLaと同様に金線のボール形成時の結晶粒を微細化さ
せ、長ループのワイヤー曲りを抑制する作用を有し、そ
の含有率が0.5重量ppm未満では所期の作用が得られな
い。
にLaと同様に金線のボール形成時の結晶粒を微細化さ
せ、長ループのワイヤー曲りを抑制する作用を有し、そ
の含有率が0.5重量ppm未満では所期の作用が得られな
い。
又、Beの含有率が30重量ppmを越えると、接合強度が
低下するとともにボンディング時のネック切れ、チップ
割れの原因となる。
低下するとともにボンディング時のネック切れ、チップ
割れの原因となる。
Caは、金線における高温強度を特に向上させ、常温引
張り強度を高め、経時変化を抑えるとともにボール形成
時の結晶微細化を促進させ、樹脂モールド時のワイヤー
流れを抑制する作用を有し、その含有率が１重量ppm未
満では前記作用が得られない。
張り強度を高め、経時変化を抑えるとともにボール形成
時の結晶微細化を促進させ、樹脂モールド時のワイヤー
流れを抑制する作用を有し、その含有率が１重量ppm未
満では前記作用が得られない。
又、Caの含有率が20重量ppmを越えると、接合強度か
低下するとともにネック切れ，チップ割れの原因にな
り、ループだれ等ループ形状の異常が発生することが多
い。
低下するとともにネック切れ，チップ割れの原因にな
り、ループだれ等ループ形状の異常が発生することが多
い。
Mgは金線における常温引張り強度，高温強度を高め、
経時変化を抑えるとともに長ループでのワイヤー曲りを
抑制し、樹脂モールド時のワイヤー流れを抑制する作用
を有し、その含有率が0.5重量ppm未満では前記作用が得
られない。
経時変化を抑えるとともに長ループでのワイヤー曲りを
抑制し、樹脂モールド時のワイヤー流れを抑制する作用
を有し、その含有率が0.5重量ppm未満では前記作用が得
られない。
Mgの含有率が50重量ppmを越えると、接合強度が低下
するとともにボール形状（真球度）が安定せず、またボ
ンディング時のチップ割れの原因となる。
するとともにボール形状（真球度）が安定せず、またボ
ンディング時のチップ割れの原因となる。
Agは金線における常温引張り強度を高め、経時変化を
抑えるとともに長ループでのワイヤー曲りを抑制する作
用を有し、その含有率が２重量ppm未満では前記作用が
得られない。
抑えるとともに長ループでのワイヤー曲りを抑制する作
用を有し、その含有率が２重量ppm未満では前記作用が
得られない。
Agの含有率が80重量ppmを越えると接合強度が低下す
る。
る。
Feは金線における常温および高温引張り強度を高める
とともに経時変化を抑制する作用を有し、その含有率が
0.5重量ppm未満では所要の作用が得られず、50重量ppm
を越えると、接合強度が低下し、ボール形状が安定しな
いとともにループ形状の異常，チップ割れの原因とな
る。
とともに経時変化を抑制する作用を有し、その含有率が
0.5重量ppm未満では所要の作用が得られず、50重量ppm
を越えると、接合強度が低下し、ボール形状が安定しな
いとともにループ形状の異常，チップ割れの原因とな
る。
（作用） 本発明によれば前記金線の組成によって、ボンディン
グ時におけるボールネック部（Ｂ点）の結晶粒が微細化
されてネック強度が向上するとともに金線の機械的強度
が向上する結果、長ループ，高ループのループ形態が安
定する。
グ時におけるボールネック部（Ｂ点）の結晶粒が微細化
されてネック強度が向上するとともに金線の機械的強度
が向上する結果、長ループ，高ループのループ形態が安
定する。
（実施例） 以下に実施例を示す。
各試料は高純度Au（99.999％）にLa,Be,Ca,Mgを添加
して溶解鋳造し、次に溝ロール加工を施し、その途中で
焼なまし処理を施した後に線引加工で25μφの極細金線
に成形したものである。
して溶解鋳造し、次に溝ロール加工を施し、その途中で
焼なまし処理を施した後に線引加工で25μφの極細金線
に成形したものである。
各試料の元素含有率は表（１）に示す通りであり、そ
の試料No.1〜４は本発明の実施品，試料No.5〜９は本発
明の組成範囲にない比較品である。
の試料No.1〜４は本発明の実施品，試料No.5〜９は本発
明の組成範囲にない比較品である。
上記試料をもって機械的特性及びボンディング特性を
測定した結果を次表（２）に示す。
測定した結果を次表（２）に示す。
この測定結果より本発明の組成は前述した範囲で最適
であることが理解される。
であることが理解される。
（効果） 本発明によれば、ボールネック部の強度が強化される
とともに機械的強度が向上し、ループ高さが高く、ルー
プ長さが大きなループ形態としてもボンディング特性が
改善され、多ピン化に対応してその信頼性の高い半導体
素子を提供することができる。
とともに機械的強度が向上し、ループ高さが高く、ルー
プ長さが大きなループ形態としてもボンディング特性が
改善され、多ピン化に対応してその信頼性の高い半導体
素子を提供することができる。
Claims (1)
- 【請求項１】Laを30〜100重量ppm、Beを0.5〜30重量pp
m、Caを１〜20重量ppm、Mgを0.5〜50重量ppm、Agを２〜
80重量ppm、Feを0.5〜50重量ppm含有し、残部が高純度A
uからなる半導体素子のボンディング用金線。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1109450A JP2680416B2 (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | 半導体素子のボンディング用金線 |
| GB8924398A GB2231336B (en) | 1989-04-28 | 1989-10-30 | Gold wire for the bonding of a semiconductor device |
| KR1019890015637A KR920010119B1 (ko) | 1989-04-28 | 1989-10-30 | 반도체 소자의 본딩(bonding)용 금선 |
| DE3936281A DE3936281A1 (de) | 1989-04-28 | 1989-10-31 | Golddraht fuer das verbinden einer halbleiter-vorrichtung |
| US07/429,485 US4938923A (en) | 1989-04-28 | 1989-10-31 | Gold wire for the bonding of a semiconductor device |
| GB9301998A GB2262944B (en) | 1989-04-28 | 1993-02-02 | Gold wire for the bonding of a semiconductor device |
| GB9301999A GB2262747B (en) | 1989-04-28 | 1993-02-02 | Gold wire for the bonding of a semiconductor device |
| GB9301997A GB2262746B (en) | 1989-04-28 | 1993-02-02 | Gold wire for the bonding of a semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1109450A JP2680416B2 (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | 半導体素子のボンディング用金線 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02288349A JPH02288349A (ja) | 1990-11-28 |
| JP2680416B2 true JP2680416B2 (ja) | 1997-11-19 |
Family
ID=14510547
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1109450A Expired - Fee Related JP2680416B2 (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | 半導体素子のボンディング用金線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2680416B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6343197B2 (ja) * | 2014-07-16 | 2018-06-13 | タツタ電線株式会社 | ボンディング用ワイヤ |
-
1989
- 1989-04-28 JP JP1109450A patent/JP2680416B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02288349A (ja) | 1990-11-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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