JPH0325498B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0325498B2 JPH0325498B2 JP60058023A JP5802385A JPH0325498B2 JP H0325498 B2 JPH0325498 B2 JP H0325498B2 JP 60058023 A JP60058023 A JP 60058023A JP 5802385 A JP5802385 A JP 5802385A JP H0325498 B2 JPH0325498 B2 JP H0325498B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- iron
- wire
- content
- corrosion resistance
- nickel
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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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
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/075—Connecting or disconnecting of bond wires
- H10W72/07531—Techniques
- H10W72/07532—Compression bonding, e.g. thermocompression bonding
- H10W72/07533—Ultrasonic bonding, e.g. thermosonic bonding
-
- 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
- H10W72/5524—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver comprising aluminium [Al]
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は半導体素子のボンデイング用Al線、
詳しくは線径20〜70μφのボンデイング用Al線に
関する。 （従来の技術） 従来、一般的に使用されているAu線はシリコ
ンチツプ電極として蒸着されているAlとで加熱
された場合、容易に金属間化合物を作りその結果
ボンデイング強度を著しく低下させるため、該
Au線の代替としてシリコンチツプ電極と同種の
Al線が使用されている。 このAl線は高純度の場合にあつては軟らかす
ぎて超音波ボンデイング強度が充分に得られない
ので、その硬さを増すためと極細線加工をし易く
するために高純度（99.9％）以上のAlにSiを
1.0wt％含有させて使用している。 （発明が解決しようとする課題） しかし乍ら、このような従来の半導体素子のボ
ンデイング用Al線は化学的に活性金属であるこ
とから樹脂モールドパツケージングした時に腐蝕
し易い欠点があつたり、或いは酸化し易すく高温
下で接合させる熱圧着法には不適であつてもつぱ
ら超音波接合法により接合作業が行なわれるとい
う問題がある。 このことは高純度（99.9％以上）のAlにSiを
1.0wt％含有させたAl線の再結晶温度が低く高温
におけるワイヤーの強度が小さいことや、高温、
高圧下（120℃、２気圧）における耐蝕試験
（Pressure Cooker Test…以下PCTテストと呼
ぶ。）にて容易に粒界から腐蝕してしまうという
ことからも判る。 本発明は斯る従来事情に鑑み、高温高圧におけ
る耐蝕性を向上させることを第１の目的とし、高
温における強度を増すことを第２の目的とする。 （課題を達成するための手段） 上記課題を達成するために本発明が溝ずる技術
的手段は、Siを1.0wt％、Feを0.001〜0.009wt％
含有し、残部が高純度Alからなることを特徴と
するものである。 またSiを1.0wt％、Feを0.001〜0.005wt％、Ni
を0.001〜0.005wt％含有し、FeとNiの合計を
0.002〜0.01wt％とし、残部が高純度Alからなる
ようにしても良い。 （作 用） 上記半導体素子のボンデイング用Al線におけ
る各成分の限定理由について述べる。 高純度Alとは不可避不純物を含む99.9％以上の
ものを原材料として用いる。 SiはAl線の硬さを増し伸線加工を容易にする
ため添加するが、その含有量が少ないと前記効果
が得られず、多すぎるとsiの析出によつて硬くな
りすぎて伸線時の断線やボンデイング時のチツプ
割れの原因となり、ASTMの基準1.00±0.15wt％
を考慮して1.0wt％に設定する。 FeはAlの高温、高圧下における耐蝕性を強め
るものであり、実験結果によれば含有量が
0.001wt％未満では耐蝕性向上に効果が現われず、
0.009wt％を越えると析出が多くなり断線の原因
となる。 Niは高温における強度を増すものである。 NiをFeの含有量と共にAlに含有せしめる場合
はFeの含有量が0.001wt％未満では耐蝕性向上に
効果が現われず、Niの含有量が0.001wt％未満で
は高温における強度の向上が現われず、両者の合
計含有量が0.01wt％を越えると純度が低下して析
出が多くなり断線の原因となる。 （実施例） 以下、具体的な実施例について説明する。 各試料は高純度（99.9％）にSi、Fe、Niを添
加して溶解鋳造し、線引き加工により線径30μφ
の極細線に形成したものである。 各試料の添加元素及びその添加量は表(1)に示す
通りであり、これら各試料によつてPCTテスト
（平山製作所製PC−305S型の飽和型P.C.Tを用い
120℃、２気圧の水蒸気中に100時間放置して試験
した）を行うと共に、450℃焼鈍し後のワイヤー
強度を測定した結果を示す。
詳しくは線径20〜70μφのボンデイング用Al線に
関する。 （従来の技術） 従来、一般的に使用されているAu線はシリコ
ンチツプ電極として蒸着されているAlとで加熱
された場合、容易に金属間化合物を作りその結果
ボンデイング強度を著しく低下させるため、該
Au線の代替としてシリコンチツプ電極と同種の
Al線が使用されている。 このAl線は高純度の場合にあつては軟らかす
ぎて超音波ボンデイング強度が充分に得られない
ので、その硬さを増すためと極細線加工をし易く
するために高純度（99.9％）以上のAlにSiを
1.0wt％含有させて使用している。 （発明が解決しようとする課題） しかし乍ら、このような従来の半導体素子のボ
ンデイング用Al線は化学的に活性金属であるこ
とから樹脂モールドパツケージングした時に腐蝕
し易い欠点があつたり、或いは酸化し易すく高温
下で接合させる熱圧着法には不適であつてもつぱ
ら超音波接合法により接合作業が行なわれるとい
う問題がある。 このことは高純度（99.9％以上）のAlにSiを
1.0wt％含有させたAl線の再結晶温度が低く高温
におけるワイヤーの強度が小さいことや、高温、
高圧下（120℃、２気圧）における耐蝕試験
（Pressure Cooker Test…以下PCTテストと呼
ぶ。）にて容易に粒界から腐蝕してしまうという
ことからも判る。 本発明は斯る従来事情に鑑み、高温高圧におけ
る耐蝕性を向上させることを第１の目的とし、高
温における強度を増すことを第２の目的とする。 （課題を達成するための手段） 上記課題を達成するために本発明が溝ずる技術
的手段は、Siを1.0wt％、Feを0.001〜0.009wt％
含有し、残部が高純度Alからなることを特徴と
するものである。 またSiを1.0wt％、Feを0.001〜0.005wt％、Ni
を0.001〜0.005wt％含有し、FeとNiの合計を
0.002〜0.01wt％とし、残部が高純度Alからなる
ようにしても良い。 （作 用） 上記半導体素子のボンデイング用Al線におけ
る各成分の限定理由について述べる。 高純度Alとは不可避不純物を含む99.9％以上の
ものを原材料として用いる。 SiはAl線の硬さを増し伸線加工を容易にする
ため添加するが、その含有量が少ないと前記効果
が得られず、多すぎるとsiの析出によつて硬くな
りすぎて伸線時の断線やボンデイング時のチツプ
割れの原因となり、ASTMの基準1.00±0.15wt％
を考慮して1.0wt％に設定する。 FeはAlの高温、高圧下における耐蝕性を強め
るものであり、実験結果によれば含有量が
0.001wt％未満では耐蝕性向上に効果が現われず、
0.009wt％を越えると析出が多くなり断線の原因
となる。 Niは高温における強度を増すものである。 NiをFeの含有量と共にAlに含有せしめる場合
はFeの含有量が0.001wt％未満では耐蝕性向上に
効果が現われず、Niの含有量が0.001wt％未満で
は高温における強度の向上が現われず、両者の合
計含有量が0.01wt％を越えると純度が低下して析
出が多くなり断線の原因となる。 （実施例） 以下、具体的な実施例について説明する。 各試料は高純度（99.9％）にSi、Fe、Niを添
加して溶解鋳造し、線引き加工により線径30μφ
の極細線に形成したものである。 各試料の添加元素及びその添加量は表(1)に示す
通りであり、これら各試料によつてPCTテスト
（平山製作所製PC−305S型の飽和型P.C.Tを用い
120℃、２気圧の水蒸気中に100時間放置して試験
した）を行うと共に、450℃焼鈍し後のワイヤー
強度を測定した結果を示す。
【表】
尚、PCTテストの結果は各試料の横断面金属
組織を顕微鏡（400倍）で観察し、目視により線
材の円周部にクラツクが見られなければ◎優良、
明らかに観察されたものが×不良、またクラツク
は若干程度観察されるが線材が破壊に至つていな
いものは〇良と判定し、各試料の顕微鏡写真を第
１図乃至第１２図に示す。 この結果、Feの含有量を0.001〜0.009wt％と選
定することにより高温、高圧下における耐蝕性を
増すことが理解され、さらにFeとNiとの合計含
有量を0.002wt％〜0.01wt％と選定することによ
り高温、高圧下における耐蝕性及び高温に於ける
強度を増すことが理解される。 （発明の効果） Siを1.0wt％、Feを0.001〜0.009wt％含有し、
残部が高純度Alからなるので、高温高圧にお
ける耐久性を向上させることができる。 従つて、樹脂モールドパツケージングした時
に腐蝕することがないと共に、超音波接合法だ
けでなく熱圧着法にあつても十分その使用に供
し得るものである。 Siを1.0wt％、Feを0.001〜0.005wt％、Niを
0.001〜0.005wt％含有し、FeとNiの合計を
0.002〜0.01wt％とし、残部が高純度Alからな
るので、高温高圧における耐蝕性を向上させる
ことができると共に高温における強度を増すこ
とができる。 従つて、超音波圧着法によるボンデイング性能
を向上させることができると共に、樹脂モールド
パツケージングした時に腐蝕することがなく、し
かも超音波接合法だけでなく熱圧着法であつても
十分その使用に供し得るものである。
組織を顕微鏡（400倍）で観察し、目視により線
材の円周部にクラツクが見られなければ◎優良、
明らかに観察されたものが×不良、またクラツク
は若干程度観察されるが線材が破壊に至つていな
いものは〇良と判定し、各試料の顕微鏡写真を第
１図乃至第１２図に示す。 この結果、Feの含有量を0.001〜0.009wt％と選
定することにより高温、高圧下における耐蝕性を
増すことが理解され、さらにFeとNiとの合計含
有量を0.002wt％〜0.01wt％と選定することによ
り高温、高圧下における耐蝕性及び高温に於ける
強度を増すことが理解される。 （発明の効果） Siを1.0wt％、Feを0.001〜0.009wt％含有し、
残部が高純度Alからなるので、高温高圧にお
ける耐久性を向上させることができる。 従つて、樹脂モールドパツケージングした時
に腐蝕することがないと共に、超音波接合法だ
けでなく熱圧着法にあつても十分その使用に供
し得るものである。 Siを1.0wt％、Feを0.001〜0.005wt％、Niを
0.001〜0.005wt％含有し、FeとNiの合計を
0.002〜0.01wt％とし、残部が高純度Alからな
るので、高温高圧における耐蝕性を向上させる
ことができると共に高温における強度を増すこ
とができる。 従つて、超音波圧着法によるボンデイング性能
を向上させることができると共に、樹脂モールド
パツケージングした時に腐蝕することがなく、し
かも超音波接合法だけでなく熱圧着法であつても
十分その使用に供し得るものである。
第１図乃至第１２図はPCTテスト結果を示す
Al線の横断面金属組織の顕微鏡写真であり、第
１図は試料No.１、第２図は試料No.２、第３図は試
料No.３、第４図は試料No.４、第５図は試料No.５、
第６図は試料No.６、第７図は試料No.７、第８図は
試料No.８、第９図は試料No.９、第１０図は試料No.
10、第１１図は試料No.11、第１２図は試料No.12で
ある。
Al線の横断面金属組織の顕微鏡写真であり、第
１図は試料No.１、第２図は試料No.２、第３図は試
料No.３、第４図は試料No.４、第５図は試料No.５、
第６図は試料No.６、第７図は試料No.７、第８図は
試料No.８、第９図は試料No.９、第１０図は試料No.
10、第１１図は試料No.11、第１２図は試料No.12で
ある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Siを1.0wt％、Feを0.001〜0.009wt％含有し、
残部が高純度Alからなる半導体素子のボンデイ
ング用Al線。 ２ Siを1.0wt％、Feを0.001〜0.005wt％、Niを
0.001〜0.005wt％含有し、FeとNiの合計を0.002
〜0.01wt％とし、残部が高純度Alからなる半導
体素子のボンデイング用Al線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60058023A JPS61216355A (ja) | 1985-03-20 | 1985-03-20 | 半導体素子のボンデイング用Ａｌ線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60058023A JPS61216355A (ja) | 1985-03-20 | 1985-03-20 | 半導体素子のボンデイング用Ａｌ線 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61216355A JPS61216355A (ja) | 1986-09-26 |
| JPH0325498B2 true JPH0325498B2 (ja) | 1991-04-08 |
Family
ID=13072354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60058023A Granted JPS61216355A (ja) | 1985-03-20 | 1985-03-20 | 半導体素子のボンデイング用Ａｌ線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61216355A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2715556B2 (ja) * | 1989-06-16 | 1998-02-18 | 松下電器産業株式会社 | 液晶デバイスの接合方法 |
| CN121023316B (zh) * | 2025-10-28 | 2026-01-13 | 烟台一诺电子材料有限公司 | 一种集成电路封装用键合铝丝及其制备方法 |
-
1985
- 1985-03-20 JP JP60058023A patent/JPS61216355A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61216355A (ja) | 1986-09-26 |
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