JPH0131692B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0131692B2 JPH0131692B2 JP57175499A JP17549982A JPH0131692B2 JP H0131692 B2 JPH0131692 B2 JP H0131692B2 JP 57175499 A JP57175499 A JP 57175499A JP 17549982 A JP17549982 A JP 17549982A JP H0131692 B2 JPH0131692 B2 JP H0131692B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gold
- wire
- purity
- boron
- rolled
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- 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]
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
Description
本発明は半導体素子と外部リードとの電気的接
続に用いられるボンデイングワイヤーに関する。 半導体装置の組立において、半導体素子と外部
リードを金属線でボンデイングする方式が一般的
である。このような金属線として金線及びアルミ
ニウム線が用いられ、前者は熱圧着で、後者は超
音波でボンデイングされている。金線を用いる熱
圧着ボンデイングの工程は大略、(i)ボンデイング
キヤピラリーを通した金線の先端を電気的に又は
水素炎により熔融してボールを形成する過程、(ii)
該ボールを半導体素子上の電極にキヤピラリーを
押し付けて接合せしめるボールボンド過程、(iii)キ
ヤピラリーを移動して金線ループを形成した後外
部リード上に金線を押し付け接合せしめるウエツ
ジボンド過程、及び(iv)金線を挾んで上方に引張
り、金線を破断した後キヤピラリーを半導体素子
上に移動させる過程、から成つており、全過程は
200〜300℃の加熱雰囲気中で行なわれる。 このようなボンデイング工程はワイヤーボンダ
ーによつて手動的又は自動的に行なうことができ
る。ところでこのようなボンデイングに使用され
る金線は性質にバラツキがあるとボール形状、ル
ープ形状、接合強度が区々となり、半導体装置の
信頼性を低下せしめることから純度99.99％以上
の高純度金を用いるようにしている。然るに近年
半導体装置特にICの組立コストを低減するため
自動ボンダーの一層の高速化が計られてきたが、
上記高純度金線はこのような高速化に適合し得な
いことが明らかになつてきた。その理由は高純度
金線の機械的強度特に熱間における破断強度の低
い点にあり、キヤピラリーの高速移動で金線が引
張られた際、その引張り力が金線の破断強度を超
えることがあり、そのためボンデイング中に線切
れが頻発するからである。又、線切れに至らず何
とかボンデイング出来たとしても、一度熱を受け
た高純度金線は著るしく軟化し、ループ形状を保
つだけの強さを殆んど失なう結果、ループが垂れ
て（これをループタレと称する）素子又は素子を
塔載している金属部に接触し、動作不良の原因と
なることもある。 このような高純度金線の欠点を解消するため
Ca、Beを微量添加した金合金線が提案されてい
る（特開昭53−105968号、特開昭53−112059号）
これらの金合金線は熱間強度が高純度金線の常温
強度程度あり、これによつて高速ボンダーはその
性能を最大限に発揮できるようになつた。 本発明者等はCa、Be以外の種々の元素につい
て実験を重ねた結果、硼素（Ｂ）も又、同様の効
果をもたらすことを見出して本発明に到達したも
のである。即ち、本発明のボンデイングワイヤー
は純度99.99重量％以上の金に0.0001〜0.01重量％
の硼素を含有した金合金線とした点に特徴があ
る。 硼素の含有率は大きい程常温強度、熱間強度共
に大きくなるが、0.01重量％を超えるとボール形
状が真球にならなくなるので0.01重量％以下とす
る必要がある。また硼素の含有量が0.0001重量％
以下では硼素含有による効果が殆んど生じないの
で硼素の含有率は0.0001〜0.01重量％とする必要
がある。より好ましい硼素の含有率は0.0005〜
0.006重量％である。 本発明に用いる金原料は純度99.99％以上であ
れば良い。通常フオーナインと称する純金中には
不純物としてFe、Si、Mg、Pb、Cu、Ag等を含
んでいる。これら不純物の含有率は産地により、
又メーカーにより一定しないので望ましくはフア
イブナイン（純度99.999％以上）を用いるのが良
い。 本発明のボンデイングワイヤーは次のようにし
て製造し得る。 即ち、所望のＢ含有率とするためＢ含有率既知
のAu−Ｂ母合金と高純度金の配合比を決め、そ
れぞれ秤量して不活性ガス雰囲気中のルツボ中で
熔解し、鋳造後鍛造又は溝ロール等で一定の線径
まで圧延した後、順次口径の小さいダイスを用い
て伸線加工する。 本発明の金合金組成は純金線に比べて引張強度
が大きいため、伸線加工中の断線も著るしく減少
する利点もある。 以下に実施例を示す。 実施例 金原料としてフアイブナインの高純度金を用
い、Ｂを0.0003、0.0014及び0.0047重量％含有す
る金合金インゴツトを作成し、これらに鍛造、伸
線加工を施して直径0.0254mmのボンデイングワイ
ヤーを製造した。伸線後のワイヤーを室温におけ
る破断伸び率（δ）が４％程度になるように熱処
理した後、室温における破断強度（σB）、破断伸
び率、250℃に加熱下の破断強度、破断伸び率を
測定した。 測定結果を次表に示す。
続に用いられるボンデイングワイヤーに関する。 半導体装置の組立において、半導体素子と外部
リードを金属線でボンデイングする方式が一般的
である。このような金属線として金線及びアルミ
ニウム線が用いられ、前者は熱圧着で、後者は超
音波でボンデイングされている。金線を用いる熱
圧着ボンデイングの工程は大略、(i)ボンデイング
キヤピラリーを通した金線の先端を電気的に又は
水素炎により熔融してボールを形成する過程、(ii)
該ボールを半導体素子上の電極にキヤピラリーを
押し付けて接合せしめるボールボンド過程、(iii)キ
ヤピラリーを移動して金線ループを形成した後外
部リード上に金線を押し付け接合せしめるウエツ
ジボンド過程、及び(iv)金線を挾んで上方に引張
り、金線を破断した後キヤピラリーを半導体素子
上に移動させる過程、から成つており、全過程は
200〜300℃の加熱雰囲気中で行なわれる。 このようなボンデイング工程はワイヤーボンダ
ーによつて手動的又は自動的に行なうことができ
る。ところでこのようなボンデイングに使用され
る金線は性質にバラツキがあるとボール形状、ル
ープ形状、接合強度が区々となり、半導体装置の
信頼性を低下せしめることから純度99.99％以上
の高純度金を用いるようにしている。然るに近年
半導体装置特にICの組立コストを低減するため
自動ボンダーの一層の高速化が計られてきたが、
上記高純度金線はこのような高速化に適合し得な
いことが明らかになつてきた。その理由は高純度
金線の機械的強度特に熱間における破断強度の低
い点にあり、キヤピラリーの高速移動で金線が引
張られた際、その引張り力が金線の破断強度を超
えることがあり、そのためボンデイング中に線切
れが頻発するからである。又、線切れに至らず何
とかボンデイング出来たとしても、一度熱を受け
た高純度金線は著るしく軟化し、ループ形状を保
つだけの強さを殆んど失なう結果、ループが垂れ
て（これをループタレと称する）素子又は素子を
塔載している金属部に接触し、動作不良の原因と
なることもある。 このような高純度金線の欠点を解消するため
Ca、Beを微量添加した金合金線が提案されてい
る（特開昭53−105968号、特開昭53−112059号）
これらの金合金線は熱間強度が高純度金線の常温
強度程度あり、これによつて高速ボンダーはその
性能を最大限に発揮できるようになつた。 本発明者等はCa、Be以外の種々の元素につい
て実験を重ねた結果、硼素（Ｂ）も又、同様の効
果をもたらすことを見出して本発明に到達したも
のである。即ち、本発明のボンデイングワイヤー
は純度99.99重量％以上の金に0.0001〜0.01重量％
の硼素を含有した金合金線とした点に特徴があ
る。 硼素の含有率は大きい程常温強度、熱間強度共
に大きくなるが、0.01重量％を超えるとボール形
状が真球にならなくなるので0.01重量％以下とす
る必要がある。また硼素の含有量が0.0001重量％
以下では硼素含有による効果が殆んど生じないの
で硼素の含有率は0.0001〜0.01重量％とする必要
がある。より好ましい硼素の含有率は0.0005〜
0.006重量％である。 本発明に用いる金原料は純度99.99％以上であ
れば良い。通常フオーナインと称する純金中には
不純物としてFe、Si、Mg、Pb、Cu、Ag等を含
んでいる。これら不純物の含有率は産地により、
又メーカーにより一定しないので望ましくはフア
イブナイン（純度99.999％以上）を用いるのが良
い。 本発明のボンデイングワイヤーは次のようにし
て製造し得る。 即ち、所望のＢ含有率とするためＢ含有率既知
のAu−Ｂ母合金と高純度金の配合比を決め、そ
れぞれ秤量して不活性ガス雰囲気中のルツボ中で
熔解し、鋳造後鍛造又は溝ロール等で一定の線径
まで圧延した後、順次口径の小さいダイスを用い
て伸線加工する。 本発明の金合金組成は純金線に比べて引張強度
が大きいため、伸線加工中の断線も著るしく減少
する利点もある。 以下に実施例を示す。 実施例 金原料としてフアイブナインの高純度金を用
い、Ｂを0.0003、0.0014及び0.0047重量％含有す
る金合金インゴツトを作成し、これらに鍛造、伸
線加工を施して直径0.0254mmのボンデイングワイ
ヤーを製造した。伸線後のワイヤーを室温におけ
る破断伸び率（δ）が４％程度になるように熱処
理した後、室温における破断強度（σB）、破断伸
び率、250℃に加熱下の破断強度、破断伸び率を
測定した。 測定結果を次表に示す。
【表】
又、これらの金合金線を高速ボンダーによるワ
イヤーボンデイングに供したところ、ボール形成
性が良く、ループのたれも認められなかつた。
イヤーボンデイングに供したところ、ボール形成
性が良く、ループのたれも認められなかつた。
Claims (1)
- １ 0.0001〜0.01重量％の硼素を含有することを
特徴とする残部純度99.99重量％以上の高純度金
からなるボンデイングワイヤー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57175499A JPS5965440A (ja) | 1982-10-06 | 1982-10-06 | ボンデイングワイヤ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57175499A JPS5965440A (ja) | 1982-10-06 | 1982-10-06 | ボンデイングワイヤ− |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5965440A JPS5965440A (ja) | 1984-04-13 |
| JPH0131692B2 true JPH0131692B2 (ja) | 1989-06-27 |
Family
ID=15997104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57175499A Granted JPS5965440A (ja) | 1982-10-06 | 1982-10-06 | ボンデイングワイヤ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5965440A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4993622A (en) * | 1987-04-28 | 1991-02-19 | Texas Instruments Incorporated | Semiconductor integrated circuit chip interconnections and methods |
-
1982
- 1982-10-06 JP JP57175499A patent/JPS5965440A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5965440A (ja) | 1984-04-13 |
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