JPH0339429A - 半導体素子のボンディング用金線 - Google Patents

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。

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部とを接続す
るために使用づるボンディング用金線に関する。

（従来技術Ｊ３よび問題点〉 従来より金は、耐食性があって且つ展延性がよく、ボン
ディング性に優れていることから、半導体素子のボンデ
ィング用金線として使用されている。

そして、ワイヤボンディング技術の代表的な方法として
熱圧着法及び超音波熱圧着法が採用されており、キャピ
ラリー先端から垂下した金線先端を放電装置で溶融させ
て金ボールを形成し、この金ボールを半導体のチップ電
極に圧名して接着吐しめ、然る後にループ状に外部リー
ド部まで導いて、同外部リード部に圧着・切断し、チッ
プ電極と外部リード部を接続している。

ところで、使用されている金線は約１０〜１００μ扉で
あり、同金線の結晶粒径は熱影響部の上と外部リード部
側とで大幅な差異が認められる。この原因としては、配
線時における金ボール形成工程で、金ボールの直上の結
晶粒径は、タイプによって異なり加熱時の熱影響を受は
再結晶し、再結晶長さも塁なる事により、金ボール直上
が機械的強度にも有意差が生じていると判断できる。

さらに、ループ部分は円弧を描いているため、応力が金
ボール直上に集中しやすい。

それにより、金ボール直上には、結晶粒径の粗大化によ
る脆弱化と応力集中との相乗作用で、断線が発生するこ
とになるものと思われる。

しかしながら、ループ形状の問題は半導体素子のデヂイ
ン上変更することができない。

そこで本発明者は、断線事故の要因と推察される応力の
集中を回避することを０差して鋭意研究を進めた結果、
結晶粒径が金ボール直上と他のループ部分とで大幅に相
違していることに注目し、その結晶粒径をあらかじめ熱
影響部すなわち金ボール直上の粒径とほぼ同じに定めた
ものとした場合に、金ボール直上の断線事故が減少する
ことを見出し、本発明を完成したものである。

（発明の目的〉 本発明は結晶粒径を適正な数値に定めることにより、応
力が集中することなく分散して、金ボール直上での応力
集中による断線がない有用な金線を促供づ−ることを目
的とする。

（発明の椙Ｊ及〉 本発明の金線では、 結晶粒径が、 であることを特徴とするものである。

さらに詳しくは、金線は９９％以上の高純度金製のもの
である。

そして、結晶粒径は２．５倍より大きい場合には、熱影
響部に応力集中が起きて不適当である。

（作用） 結晶粒径が全線にねたり２，５倍以下であることにより
、外的な応力を均等に受は持ち、断線が生じない。

（実施例） 以下本発明の実施の一例を詳細に説明する。

金線は高純度金（９９，９９５％）に各種元素を添加し
て溶融鋳造し、次に溝ロール加工を施し、その途中で熱
処理および伸線加工して、線径が１０〜１００μ扉φの
範囲の所望の最終線径で且つ結晶粒が の範囲である極細金線状に伸線成形している。具体的に
は、最終線径が３０μｍφで、結晶粒径がり。

次表は本発明実施品と、結晶粒径が本発明の倍率以上で
ある比較量について、金ボール直上における応力集中の
有無および断線の６烈を測定した結果を示している。

Ｏ 比較量１では金ボール直上に応力集中が起きて断線（ネ
ック切れ〉が生じたのに比べ、本発明品２゜３はいずれ
も応力集中が起こらず、断線せずに良好であった。

（発明の効果） したがって本発明によれば次の利点がある。

■　外圧を金ボール直上およびループ部分の全線で均等
に受は持つため、応力の集中現象が起こらず、金ボール
直上での断線がない。

■　ネック切れがなくて、半導体のチップ電極と外部リ
ード部に対して確実に接続状に配ｔｌ；Ａすることがで
きる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 結晶粒径が １＜熱影響部の平均結晶粒径／ワイヤーの初期結晶粒径
   ≦２．５倍であることを特徴とする半導体素子のボンデ
   ィング用金線。