JPH01127635A - ループ成形性の優れた半導体素子ボンディング用Ａｕ合金細線 - Google Patents
ループ成形性の優れた半導体素子ボンディング用Ａｕ合金細線Info
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- JPH01127635A JPH01127635A JP62282686A JP28268687A JPH01127635A JP H01127635 A JPH01127635 A JP H01127635A JP 62282686 A JP62282686 A JP 62282686A JP 28268687 A JP28268687 A JP 28268687A JP H01127635 A JPH01127635 A JP H01127635A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、すぐれた常温および高温強度、並びにすぐ
れた耐熱性を有し、％−に半導体装置の製造に際して、
半導体素子と外部リードとのボンディング（結線）に用
いた場合に、ループ高さが高く、その高さのバラツキも
小さく、かつ変形ループの形成もなく、さらに樹脂モー
ルドの際のループ流れが小さい特性を兼ね備え、エツジ
ショートなどの不良発生を皆無とすることが可能なＡｕ
合金細線に関するものである。
れた耐熱性を有し、％−に半導体装置の製造に際して、
半導体素子と外部リードとのボンディング（結線）に用
いた場合に、ループ高さが高く、その高さのバラツキも
小さく、かつ変形ループの形成もなく、さらに樹脂モー
ルドの際のループ流れが小さい特性を兼ね備え、エツジ
ショートなどの不良発生を皆無とすることが可能なＡｕ
合金細線に関するものである。
一般に、半導体装置の組立てに際しては。
（ａ） まず、ポンディングキャピラリーを通して供
給されたＡｕまたはＡｕ合金細婦の先端部を、電気的に
、あるいは水素炎などで加熱溶融してボールを形成し。
給されたＡｕまたはＡｕ合金細婦の先端部を、電気的に
、あるいは水素炎などで加熱溶融してボールを形成し。
（ｂ） 仁のボールを１５０〜３００℃の加熱状態に
おかれ九半導体素子上の電極にキャピラリーで押し付け
て接合（ボールボンド）シ。
おかれ九半導体素子上の電極にキャピラリーで押し付け
て接合（ボールボンド）シ。
（Ｃ） ついでキャピラリーをループを形成しながら
外部リード上に移動し。
外部リード上に移動し。
（（１） キャピラリーを外部リード上に１１ＰＬ付
けて。
けて。
ループの他端部をこれに接合（ウェッジボンド）し。
（ｅ） 引続いて、細線を挾んで上方に引張って。
これを切断する。
以上（ａ）〜（ｅ）の工程な一工程とし、これを繰シ返
し行なうことｋよって、半導体素子と外部リードとをボ
ンディングすることが行なわれておシ、これには手動式
あるいは自動式ボンダーが用いられている。
し行なうことｋよって、半導体素子と外部リードとをボ
ンディングすることが行なわれておシ、これには手動式
あるいは自動式ボンダーが用いられている。
一方、最近の半導体技術の進展によって、半導体装置の
高集積度化や組立ての高速化、さらに品種形状の多様化
や苛酷な条件下での使用を余儀なくされる傾向にアリ、
これに伴ってボンディングの高速化や半導体装置の高密
度化とともにパッケージ形状の多様化が進行し、中には
配線距離が従来のものよシずつと長いデバイスや、極端
に短かいデバイスの組立てを高速でボンディングする必
要が生ずるようになってきたが、従来使用されている各
洩の高純度Ａｕ細線やＡｕ合金細線では、ループ高さに
不足が生じたり、さらにループ高さのバラツキが大きい
ために不安定なループの形成が避けられず、この結果半
導体素子のエツジと接触してエツジショートを起し易く
なるなどループに関する深刻な問題が新たに発生するよ
うになっているのが現状であり、したがってループ高さ
が高く。
高集積度化や組立ての高速化、さらに品種形状の多様化
や苛酷な条件下での使用を余儀なくされる傾向にアリ、
これに伴ってボンディングの高速化や半導体装置の高密
度化とともにパッケージ形状の多様化が進行し、中には
配線距離が従来のものよシずつと長いデバイスや、極端
に短かいデバイスの組立てを高速でボンディングする必
要が生ずるようになってきたが、従来使用されている各
洩の高純度Ａｕ細線やＡｕ合金細線では、ループ高さに
不足が生じたり、さらにループ高さのバラツキが大きい
ために不安定なループの形成が避けられず、この結果半
導体素子のエツジと接触してエツジショートを起し易く
なるなどループに関する深刻な問題が新たに発生するよ
うになっているのが現状であり、したがってループ高さ
が高く。
その高さのバラツキも小さく、かつ変形ループの形成も
なく、さらに樹脂モールドの際にループ流れの発生の小
さい半導体素子ボンディング用細線の開発が強く望まれ
ている。
なく、さらに樹脂モールドの際にループ流れの発生の小
さい半導体素子ボンディング用細線の開発が強く望まれ
ている。
そこで１本発明者等は、上述のような観点から。
ボンディングの高速化、並びに半導体装置の高密度およ
び多様化に対応できる半導体素子ボンディング用細線を
開発すべく研究を行なった結果、半導体素子ボンディン
グ用細線を。
び多様化に対応できる半導体素子ボンディング用細線を
開発すべく研究を行なった結果、半導体素子ボンディン
グ用細線を。
Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、およびＳｍ（以下これらを総
称してＣｅ族希土類元素という）のうちのｌａｉまたは
２ａ以上＝０．２〜２．５ｐｐｍ。
称してＣｅ族希土類元素という）のうちのｌａｉまたは
２ａ以上＝０．２〜２．５ｐｐｍ。
ＧｅおよびＢｅのうちの１種または２ｆｉ：ｌ〜１５ｐ
ｐｍ＊ を含有し、残シがＡｕ七不可避不純物からなる組成を有
するＡｕ合金で構成すると、このＡｕ合金は、すぐれた
常温および高温強度、並びにすぐれた耐熱性をも、ち、
さらにボンディングに際しては、高さ−プを形成するこ
とができ、しかもボンディング工程の熱影響によるルー
プ変形や、これに続く樹脂モールドの熱影響によるルー
プ流れの発生を抑制することができるようになるという
知見を得たのである。
ｐｍ＊ を含有し、残シがＡｕ七不可避不純物からなる組成を有
するＡｕ合金で構成すると、このＡｕ合金は、すぐれた
常温および高温強度、並びにすぐれた耐熱性をも、ち、
さらにボンディングに際しては、高さ−プを形成するこ
とができ、しかもボンディング工程の熱影響によるルー
プ変形や、これに続く樹脂モールドの熱影響によるルー
プ流れの発生を抑制することができるようになるという
知見を得たのである。
この発明は、上記知見にもとづいてなされたものであっ
て。
て。
Ｃｅ族希土類元素のうちの１種または２棟以上二０．２
〜２．１５ｐｐＨ１゜ ＧｏおよびＢｅのうちのｌ［または２撫：ｌ 〜１５Ｐ
ｍｓ を含有し、残りがＡｕと不可避不純物からなる組成を有
するＡｕ合金で構成してなる半導体素子ボンディング用
Ａｕ合金細線に特徴を有するものである。
〜２．１５ｐｐＨ１゜ ＧｏおよびＢｅのうちのｌ［または２撫：ｌ 〜１５Ｐ
ｍｓ を含有し、残りがＡｕと不可避不純物からなる組成を有
するＡｕ合金で構成してなる半導体素子ボンディング用
Ａｕ合金細線に特徴を有するものである。
つぎに、この発明のＡｕ合金細線において、成分組成を
上記の通りに限定した理由を説明する。
上記の通りに限定した理由を説明する。
（ａ） Ｃｅ族希土類元素
これらの成分には、細線の常温および高温強度。
さらに耐熱性を向上せしめ、熱影響によるループの変形
や流れを防止する作用があるが、その含有量が０．２
ｐｐｍ未満では、前記作用に所望の効果が得られず、一
方その含有量が２．５ｐｐｍを越えると。
や流れを防止する作用があるが、その含有量が０．２
ｐｐｍ未満では、前記作用に所望の効果が得られず、一
方その含有量が２．５ｐｐｍを越えると。
所望の高いループ高さを確保することができなくなるこ
とから、その含有量を０２〜２．５ｐｐｍ（０，０００
０２〜Ｏ，ＯＯＯ２５重ｆｉ［％）と定めた。
とから、その含有量を０２〜２．５ｐｐｍ（０，０００
０２〜Ｏ，ＯＯＯ２５重ｆｉ［％）と定めた。
（ｂ） ＧｅおよびＢｅ
これらの成分には１％にＣｅ族希土類元素との共存含有
において、高いループ高さを確保し、かつループ高さの
バラツキを小さくする作用があるが。
において、高いループ高さを確保し、かつループ高さの
バラツキを小さくする作用があるが。
その含有量がｌ ｐｐｍ未満では前記作用に所望の効果
が得られず、一方その含有量が１５ ｐｐｍを越えると
、ループ高さにバラツキが生じるようになることから、
その含有量を１−％−１５ｐｐｍ （０，０００１〜０
．００１５重短％）と定めた。
が得られず、一方その含有量が１５ ｐｐｍを越えると
、ループ高さにバラツキが生じるようになることから、
その含有量を１−％−１５ｐｐｍ （０，０００１〜０
．００１５重短％）と定めた。
つぎに、この発明のＡｕ合金細線を実施例により具体的
に説明するっ 通常の溶解法によりそれぞれ第１表に示される成分組成
をもったＡｕ合金溶湯をｖ４製し、鋳造した後、公知の
溝型圧延機を用いて圧延し、引続いて線引加工を行なう
仁とによって、直径： ｏ、 ０２ ｓ鵡を有する本発
明Ａｕ合金細ａ１〜３５および比較ずれも構成成分のう
ちの少なくともいずれかの成分（第１表に※印を付す）
がこの発明の範囲から外れた組成をもつものである。
に説明するっ 通常の溶解法によりそれぞれ第１表に示される成分組成
をもったＡｕ合金溶湯をｖ４製し、鋳造した後、公知の
溝型圧延機を用いて圧延し、引続いて線引加工を行なう
仁とによって、直径： ｏ、 ０２ ｓ鵡を有する本発
明Ａｕ合金細ａ１〜３５および比較ずれも構成成分のう
ちの少なくともいずれかの成分（第１表に※印を付す）
がこの発明の範囲から外れた組成をもつものである。
ついで、この結果得られ九各極の細線について。
細線がボンディング時にさらされる条件に相当する条件
、すなわち温度＝２６０℃に２０秒間保持した条件で高
温引張試験を行ない、それぞれ破断強度と伸びを測定し
た。
、すなわち温度＝２６０℃に２０秒間保持した条件で高
温引張試験を行ない、それぞれ破断強度と伸びを測定し
た。
また、これらの細線をボンディングワイヤとして用い、
高速自動ボンダーにてボンディングを行ない、ループ高
さ、ループ高さのバラツキ、／Ｉ／−プ変形の有無、お
よび樹脂モールド後ワイヤー流れ量を測定した。これら
の測定結果を第１表に示しえ。
高速自動ボンダーにてボンディングを行ない、ループ高
さ、ループ高さのバラツキ、／Ｉ／−プ変形の有無、お
よび樹脂モールド後ワイヤー流れ量を測定した。これら
の測定結果を第１表に示しえ。
なお、ループ高さは、第１図に正面図で示されるように
、半導体素子８と外部リードＬを細＠Ｗでボンディング
した場合のｈを２軸測微計を用いて測定し、８０個の測
定値の平均値をもって表わし、ループ高さのバラツキは
、前記の８０個のループ高さ測定値よシ標準偏差を求め
、３σの値で表わし、この場合、実用的にはｈ ： ２
ｉ５０μ電以上、バラツキ＝３０μ票以下であることが
要求される。
、半導体素子８と外部リードＬを細＠Ｗでボンディング
した場合のｈを２軸測微計を用いて測定し、８０個の測
定値の平均値をもって表わし、ループ高さのバラツキは
、前記の８０個のループ高さ測定値よシ標準偏差を求め
、３σの値で表わし、この場合、実用的にはｈ ： ２
ｉ５０μ電以上、バラツキ＝３０μ票以下であることが
要求される。
また、ループ変形の有無は、ボンディング後の結４ＩＷ
を顕微鏡を用いて観察し、第１図に点線で示されるよう
に結−Ｗが喬れ下がって半導体素子Ｓのエツジに接触（
エツジショート）している場合を「有」とし、接触して
いない場合な「無」として判定した。
を顕微鏡を用いて観察し、第１図に点線で示されるよう
に結−Ｗが喬れ下がって半導体素子Ｓのエツジに接触（
エツジショート）している場合を「有」とし、接触して
いない場合な「無」として判定した。
さらに、ループ流れ量は、樹脂モールド後の結線（細４
１Ｗ）を直上からＸ線撮影し、この結果のＸ＠写真にも
とづいて４つのコーナ一部における半導体素子と外部リ
ードのボンディング点を結んだ直１ＩＰｃ対する結線の
最大塵量を測定し、これらの平均値をもって表わした。
１Ｗ）を直上からＸ線撮影し、この結果のＸ＠写真にも
とづいて４つのコーナ一部における半導体素子と外部リ
ードのボンディング点を結んだ直１ＩＰｃ対する結線の
最大塵量を測定し、これらの平均値をもって表わした。
この場合ループ流れ量としては、最大値で１００μｍｔ
で許容される。
で許容される。
第１表に示される結果から本発明Ａｕ合金細線１〜３５
は、いずれも高い高温強度を有し、耐熱性くすぐれ念も
のであり、ループ高さが高く、かつそのバラツキもきわ
めて小さく、またループ変形の発生がなく、ループ流れ
も著しく少ないものであるのに対して、比較Ａｕおよび
Ａｕ合金細１Ｉ１１〜２４に見られるように、構成成分
のうちの少なくともいずれかの成分含有蓋でもむの発明
の範囲から外れると、上記の特性のうちの少なくともい
ずれかの性質が劣ったものになることが明らかである。
は、いずれも高い高温強度を有し、耐熱性くすぐれ念も
のであり、ループ高さが高く、かつそのバラツキもきわ
めて小さく、またループ変形の発生がなく、ループ流れ
も著しく少ないものであるのに対して、比較Ａｕおよび
Ａｕ合金細１Ｉ１１〜２４に見られるように、構成成分
のうちの少なくともいずれかの成分含有蓋でもむの発明
の範囲から外れると、上記の特性のうちの少なくともい
ずれかの性質が劣ったものになることが明らかである。
上述のように、この発明のＡｕ合金細線は、すぐれた高
温強度を有し、かつ常温強度も高く、さらにすぐれた耐
熱性を具備し１通常の半導体装置は勿論のこと、高密度
にして多様な半導体装置の組立てに際して、高速ボンデ
ィングを採用した場合にも、高さが高く、かつ高さのバ
ラツキも著しく小さいループを安定して形成するξとが
でき、しかもループの変形がほとんどなく、タブショー
トやエツジショートなどの不良発生が著しく抑制される
ようになって信頼性の高いものとなるなどの工業上有用
な特性を有するのである。
温強度を有し、かつ常温強度も高く、さらにすぐれた耐
熱性を具備し１通常の半導体装置は勿論のこと、高密度
にして多様な半導体装置の組立てに際して、高速ボンデ
ィングを採用した場合にも、高さが高く、かつ高さのバ
ラツキも著しく小さいループを安定して形成するξとが
でき、しかもループの変形がほとんどなく、タブショー
トやエツジショートなどの不良発生が著しく抑制される
ようになって信頼性の高いものとなるなどの工業上有用
な特性を有するのである。
！４４１図はボンディング状約を示す正面図である。
Ｓ・・・半導体素子、 Ｌ・・・外部リード。
Ｗ・・・細線。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、およびＳｍのうちの１種また
は２種以上：０．２〜２．５ｐｐｍ、 ＧｅおよびＢｅのうちの１種または２種：１〜１５ｐｐ
ｍ、 を含有し、残りがＡｕと不可避不純物からなる組成を有
するＡｕ合金で構成したことを特徴とする半導体素子ボ
ンディング用Ａｕ合金細線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62282686A JPH0686637B2 (ja) | 1987-11-09 | 1987-11-09 | ループ成形性の優れた半導体素子ボンディング用Ａｕ合金細線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62282686A JPH0686637B2 (ja) | 1987-11-09 | 1987-11-09 | ループ成形性の優れた半導体素子ボンディング用Ａｕ合金細線 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01127635A true JPH01127635A (ja) | 1989-05-19 |
| JPH0686637B2 JPH0686637B2 (ja) | 1994-11-02 |
Family
ID=17655738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62282686A Expired - Lifetime JPH0686637B2 (ja) | 1987-11-09 | 1987-11-09 | ループ成形性の優れた半導体素子ボンディング用Ａｕ合金細線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0686637B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4938923A (en) * | 1989-04-28 | 1990-07-03 | Takeshi Kujiraoka | Gold wire for the bonding of a semiconductor device |
| US6045635A (en) * | 1995-04-07 | 2000-04-04 | Ogasa; Kazuo | High-purity hardened gold alloy and a process of producing the same |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6030158A (ja) * | 1983-07-29 | 1985-02-15 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | ボンデイングワイヤ− |
| JPS6179741A (ja) * | 1984-09-27 | 1986-04-23 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | ボンデイングワイヤ− |
| JPS62101061A (ja) * | 1985-10-26 | 1987-05-11 | Tanaka Denshi Kogyo Kk | 半導体素子のボンデイング用金線 |
| JPS62228440A (ja) * | 1986-03-28 | 1987-10-07 | Matsuda Kikinzoku Kogyo Kk | 半導体素子ボンデイング用金線 |
| JPS62290835A (ja) * | 1986-06-09 | 1987-12-17 | Mitsubishi Metal Corp | 半導体装置のボンデイングワイヤ用Ａｕ合金極細線 |
-
1987
- 1987-11-09 JP JP62282686A patent/JPH0686637B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6030158A (ja) * | 1983-07-29 | 1985-02-15 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | ボンデイングワイヤ− |
| JPS6179741A (ja) * | 1984-09-27 | 1986-04-23 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | ボンデイングワイヤ− |
| JPS62101061A (ja) * | 1985-10-26 | 1987-05-11 | Tanaka Denshi Kogyo Kk | 半導体素子のボンデイング用金線 |
| JPS62228440A (ja) * | 1986-03-28 | 1987-10-07 | Matsuda Kikinzoku Kogyo Kk | 半導体素子ボンデイング用金線 |
| JPS62290835A (ja) * | 1986-06-09 | 1987-12-17 | Mitsubishi Metal Corp | 半導体装置のボンデイングワイヤ用Ａｕ合金極細線 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4938923A (en) * | 1989-04-28 | 1990-07-03 | Takeshi Kujiraoka | Gold wire for the bonding of a semiconductor device |
| US6045635A (en) * | 1995-04-07 | 2000-04-04 | Ogasa; Kazuo | High-purity hardened gold alloy and a process of producing the same |
| US6077366A (en) * | 1995-04-07 | 2000-06-20 | Ogasa; Kazuo | Process for producing a high-purity hard gold alloy |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0686637B2 (ja) | 1994-11-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071102 Year of fee payment: 13 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
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