JPH0450741B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0450741B2 JPH0450741B2 JP61108594A JP10859486A JPH0450741B2 JP H0450741 B2 JPH0450741 B2 JP H0450741B2 JP 61108594 A JP61108594 A JP 61108594A JP 10859486 A JP10859486 A JP 10859486A JP H0450741 B2 JPH0450741 B2 JP H0450741B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- ball
- semiconductor device
- copper
- wire
- 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 - Lifetime
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
- H10W72/01—Manufacture or treatment
- H10W72/015—Manufacture or treatment of bond wires
- H10W72/01551—Changing the shapes of 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
-
- 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
- H10W72/07551—Connecting or disconnecting of bond wires characterised by changes in properties of the bond wires during the connecting
-
- 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
- H10W72/07551—Connecting or disconnecting of bond wires characterised by changes in properties of the bond wires during the connecting
- H10W72/07553—Connecting or disconnecting of bond wires characterised by changes in properties of the bond wires during the connecting changes in shapes
-
- 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
- H10W72/07551—Connecting or disconnecting of bond wires characterised by changes in properties of the bond wires during the connecting
- H10W72/07555—Connecting or disconnecting of bond wires characterised by changes in properties of the bond wires during the connecting changes in materials
-
- 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
- H10W72/531—Shapes of wire connectors
-
- 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
- H10W72/531—Shapes of wire connectors
- H10W72/536—Shapes of wire connectors the connected ends being ball-shaped
-
- 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
- H10W72/531—Shapes of wire connectors
- H10W72/5363—Shapes of wire connectors the connected ends being wedge-shaped
-
- 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
- H10W72/5525—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver comprising copper [Cu]
-
- 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
- H10W72/5528—Intermetallic compounds
-
- 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
- H10W72/59—Bond pads specially adapted therefor
-
- 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
- H10W72/90—Bond pads, in general
- H10W72/921—Structures or relative sizes of bond pads
- H10W72/923—Bond pads having multiple stacked layers
-
- 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
- H10W72/90—Bond pads, in general
- H10W72/951—Materials of bond pads
- H10W72/952—Materials of bond pads comprising metals or metalloids, e.g. PbSn, Ag or Cu
-
- 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
- H10W74/00—Encapsulations, e.g. protective coatings
-
- 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
- H10W90/00—Package configurations
- H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
- H10W90/751—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
- H10W90/756—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires between a chip and a stacked lead frame, conducting package substrate or heat sink
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体素子の電極と外部導出リード
とを銅のボンデイングワイヤにて接続する半導体
装置に係り、特に銅ワイヤをボールボンデイング
によつて接続する半導体装置に関する。
とを銅のボンデイングワイヤにて接続する半導体
装置に係り、特に銅ワイヤをボールボンデイング
によつて接続する半導体装置に関する。
従来、広く使用されている汎用の半導体装置
は、半導体素子上の電極とリードフレームとを金
ワイヤのボールボンデイングによつて接続してい
る。すなわち、ボールボンデイングはワイヤの先
端に水素炎や短絡放電によつてボールを形成し、
そのボールを電極上に押しつけて接続する方法で
ある。金ワイヤは大気雰囲気中でも真球に近い形
状のボールになり易く、また、電極との接合強度
も高い。しかし、この金ワイヤは貴金属の中でも
高価な部類に属し、特に近年多数の入出力ピンを
有する多ピンの製品が増えている。そのため、１
個当りの素子に使用する金ワイヤの量が増加する
傾向にあり、製造コスト上の問題となつていた。
以上の背景から、金ワイヤの替りに安価な銅ワイ
ヤを適用する試みが、各所で検討されている。
は、半導体素子上の電極とリードフレームとを金
ワイヤのボールボンデイングによつて接続してい
る。すなわち、ボールボンデイングはワイヤの先
端に水素炎や短絡放電によつてボールを形成し、
そのボールを電極上に押しつけて接続する方法で
ある。金ワイヤは大気雰囲気中でも真球に近い形
状のボールになり易く、また、電極との接合強度
も高い。しかし、この金ワイヤは貴金属の中でも
高価な部類に属し、特に近年多数の入出力ピンを
有する多ピンの製品が増えている。そのため、１
個当りの素子に使用する金ワイヤの量が増加する
傾向にあり、製造コスト上の問題となつていた。
以上の背景から、金ワイヤの替りに安価な銅ワイ
ヤを適用する試みが、各所で検討されている。
銅ワイヤを適用した半導体装置は、例えば特開
昭60−124959号公報に記載されている。銅ワイヤ
による接続も、ボールボンデイングによる。すな
わち、ボールは短絡放電によつて形成し、電極上
には超音波を印加して接続する。第３図に従来の
銅ワイヤを適用した樹脂封止型半導体装置の断面
図を示す。第３図において符号１１は銅ワイヤ、
１２は電極、１３はペレツト、１４はリードフレ
ーム、１５は樹脂を意味する。その構造は銅ワイ
ヤ１１の一端がペレツト１３上の電極１２（アル
ミニウム又はAl−Si合金膜）にボールボンデイ
ングされ、ワイヤの他端が銀メツキ又は銅メツキ
されたリードフレーム１４（Fe−42％Ni合金又
は銅合金）上にウエツジボンデイングされ、全体
を樹脂１５で覆われているものである。
昭60−124959号公報に記載されている。銅ワイヤ
による接続も、ボールボンデイングによる。すな
わち、ボールは短絡放電によつて形成し、電極上
には超音波を印加して接続する。第３図に従来の
銅ワイヤを適用した樹脂封止型半導体装置の断面
図を示す。第３図において符号１１は銅ワイヤ、
１２は電極、１３はペレツト、１４はリードフレ
ーム、１５は樹脂を意味する。その構造は銅ワイ
ヤ１１の一端がペレツト１３上の電極１２（アル
ミニウム又はAl−Si合金膜）にボールボンデイ
ングされ、ワイヤの他端が銀メツキ又は銅メツキ
されたリードフレーム１４（Fe−42％Ni合金又
は銅合金）上にウエツジボンデイングされ、全体
を樹脂１５で覆われているものである。
しかし、上記従来技術はワイヤと電極との接合
部の信頼性について配慮されていなかつた。
部の信頼性について配慮されていなかつた。
上記従来技術の問題点はワイヤと電極との接合
部の信頼性が低いことである。すなわち、上記接
合部は、高温放置及び温度サイクル試験で容易に
はく離する。第４図は従来の半導体装置の温度サ
イクル試験（−55℃〜150℃）による接続不良の
発生率（％、縦軸）をサイクル数（横軸）との関
係で示したグラフである。このグラから、従来の
半導装置は、比較的短時間で不良を起こしやすい
ことがわかる。
部の信頼性が低いことである。すなわち、上記接
合部は、高温放置及び温度サイクル試験で容易に
はく離する。第４図は従来の半導体装置の温度サ
イクル試験（−55℃〜150℃）による接続不良の
発生率（％、縦軸）をサイクル数（横軸）との関
係で示したグラフである。このグラから、従来の
半導装置は、比較的短時間で不良を起こしやすい
ことがわかる。
また、第５図は従来の半導体装置の200℃の高
温放置試験における不良発生率（％、縦軸）を放
置時間（時間、横軸）との関係で示したグラフで
ある。この場合も、従来の半導体装置は短時間で
不良を起こしやすいことがわかる。金ワイヤによ
る半導体装置は上記いずれの試験でも不良を起こ
さない。
温放置試験における不良発生率（％、縦軸）を放
置時間（時間、横軸）との関係で示したグラフで
ある。この場合も、従来の半導体装置は短時間で
不良を起こしやすいことがわかる。金ワイヤによ
る半導体装置は上記いずれの試験でも不良を起こ
さない。
次に、断線不良の原因を調べた結果について述
べる。第６図は、温度サイクル試験で断線不良を
起こした半導体装置のボールと電極との接合部の
断面概略図である。走査型電子顕微鏡写真による
と銅ボールと電極との接合界面が第６図に示した
ようにはく離しているのがわかる。なお、高温放
置試験での不良もボールと電極との接合界面がは
く離したためであることも確認した。
べる。第６図は、温度サイクル試験で断線不良を
起こした半導体装置のボールと電極との接合部の
断面概略図である。走査型電子顕微鏡写真による
と銅ボールと電極との接合界面が第６図に示した
ようにはく離しているのがわかる。なお、高温放
置試験での不良もボールと電極との接合界面がは
く離したためであることも確認した。
以上のように、従来の半導体装置はボールと電
極との接合部の信頼性について問題があつた。
極との接合部の信頼性について問題があつた。
本発明の目的は、上記接合部の信頼性を改善
し、より信頼性の高い銅ワイヤを適用した半導体
装置を提供することにある。
し、より信頼性の高い銅ワイヤを適用した半導体
装置を提供することにある。
本発明を概説すれば、本発明は半導体装置に関
する発明であつて、半導体素子の電極とリードと
を銅のボンデイングワイヤで接続導出した半導体
装置において、ワイヤと電極との接合界面に銅−
アルミニウム系金属間化合物が形成されているこ
とを特徴とする。
する発明であつて、半導体素子の電極とリードと
を銅のボンデイングワイヤで接続導出した半導体
装置において、ワイヤと電極との接合界面に銅−
アルミニウム系金属間化合物が形成されているこ
とを特徴とする。
銅ワイヤを適用した場合、電極へのワイヤの接
合は、超音波による。この場合、ボールと電極膜
とが超音波によつて互いにこすり合わされるため
に両者の酸化膜が除かれて新生面が露出される。
その両者の新生面と新生面とが接合するメカニズ
ムとなつている。しかし、従来の半導体装置で
は、銅のボールが非常に硬いために、得られる両
者の新生面の面積が小さい。すなわち十分な面積
の新生面が露出される前に、電極膜がボールの外
側にはみ出してしまう。そのため、ボールと電極
との接合が弱い。しかも、接合部の周辺が十分に
接合していない。したがつて、その状態で温度サ
イクル及び高温放置試験をした場合、接合部は接
合部に負荷される応力で容易にはく離する。
合は、超音波による。この場合、ボールと電極膜
とが超音波によつて互いにこすり合わされるため
に両者の酸化膜が除かれて新生面が露出される。
その両者の新生面と新生面とが接合するメカニズ
ムとなつている。しかし、従来の半導体装置で
は、銅のボールが非常に硬いために、得られる両
者の新生面の面積が小さい。すなわち十分な面積
の新生面が露出される前に、電極膜がボールの外
側にはみ出してしまう。そのため、ボールと電極
との接合が弱い。しかも、接合部の周辺が十分に
接合していない。したがつて、その状態で温度サ
イクル及び高温放置試験をした場合、接合部は接
合部に負荷される応力で容易にはく離する。
本発明は、上記の問題を解決するため、ボール
と電極膜との界面に銅−アルミニウム系金属間化
合物を形成させることにある。
と電極膜との界面に銅−アルミニウム系金属間化
合物を形成させることにある。
すなわち、本発明はワイヤを電極にボンデイン
グ時に適当な温度に保持又はボンデイング後熱処
理することにより、上記接合界面に金属間化合物
層を形成させるものである。
グ時に適当な温度に保持又はボンデイング後熱処
理することにより、上記接合界面に金属間化合物
層を形成させるものである。
金属間化合物層が形成されると、ボールと電極
膜とが密着した状態になり、接合部が強化され
る。
膜とが密着した状態になり、接合部が強化され
る。
一方、銅−アルミニウム系金属間化合物は主と
して、θ，η2，γ2相の３種類である。この中で、
接合部の強化に寄与するのは、θ相（Al2Cu）で
ある。第７図及び第８図はボールと電極との接合
界面に上記３種類の金属間化合物相を形成させた
半導体装置の温度サイクル及び200℃高温放置試
験での断線不良発生率を示したグラフである。す
なわち第７図はサイクル数（横軸）と不良発生率
（％、縦軸）との関係を示すグラフ、第８図は放
置時間（時間、横軸）と不良発生率（％、縦軸）
との関係を示すグラフである。各グラフにおいて
ａはθ相、ｂはη2相、ｃはγ2相を示す。試験した
数は50個である。η2及びγ2相を形成させた半導体
装置はそれぞれ不良が発生するが、θ相のそれは
不良を起こさないことがわかる。これはθ相が他
の相に比べて、軟かく、じん性に富んでいるため
である。
して、θ，η2，γ2相の３種類である。この中で、
接合部の強化に寄与するのは、θ相（Al2Cu）で
ある。第７図及び第８図はボールと電極との接合
界面に上記３種類の金属間化合物相を形成させた
半導体装置の温度サイクル及び200℃高温放置試
験での断線不良発生率を示したグラフである。す
なわち第７図はサイクル数（横軸）と不良発生率
（％、縦軸）との関係を示すグラフ、第８図は放
置時間（時間、横軸）と不良発生率（％、縦軸）
との関係を示すグラフである。各グラフにおいて
ａはθ相、ｂはη2相、ｃはγ2相を示す。試験した
数は50個である。η2及びγ2相を形成させた半導体
装置はそれぞれ不良が発生するが、θ相のそれは
不良を起こさないことがわかる。これはθ相が他
の相に比べて、軟かく、じん性に富んでいるため
である。
第９図はθ相の厚さ（μm、横軸）と5000サイ
クル数（温度サイクル試験）での不良発生率
（％、縦軸）との関係を示したグラフである。ま
た、第１０図はθ相の厚さ（μm、横軸）と200℃
高温放置1000時間での不良発生率（％、縦軸）と
の関係を示したグラフである。いずれの結果から
も、θ相の厚さは0.5μm以上であればよいことが
わかる。
クル数（温度サイクル試験）での不良発生率
（％、縦軸）との関係を示したグラフである。ま
た、第１０図はθ相の厚さ（μm、横軸）と200℃
高温放置1000時間での不良発生率（％、縦軸）と
の関係を示したグラフである。いずれの結果から
も、θ相の厚さは0.5μm以上であればよいことが
わかる。
次に、ボールと電極との界面にθ相を形成させ
る方法について述べる。銅−アルミニウム系金属
間化合物層は加熱温度が高いほど短時間で厚くな
る。例えば、θ相を厚さ0.5μm形成させる場合
は、ボンデイング時の電極の加熱及び保持時間を
300℃、５分とすればよい。また、250℃加熱の場
合は、15分保持すれば0.5μmのθ相を形成させる
ことができる。400〜500℃の場合は１分程度保持
すればよい。
る方法について述べる。銅−アルミニウム系金属
間化合物層は加熱温度が高いほど短時間で厚くな
る。例えば、θ相を厚さ0.5μm形成させる場合
は、ボンデイング時の電極の加熱及び保持時間を
300℃、５分とすればよい。また、250℃加熱の場
合は、15分保持すれば0.5μmのθ相を形成させる
ことができる。400〜500℃の場合は１分程度保持
すればよい。
これに対して、従来の場合には、300℃で10秒
以下であつたため、金属間化合物が形成されるこ
とはなかつた。
以下であつたため、金属間化合物が形成されるこ
とはなかつた。
第１１図は従来の半導体装置のボールと電極と
の接合部の断面を、本発明のそれと比較した概略
図である。第１１−１図は従来の、第１１ー２図
は本発明の接合部の断面の概略図であり、符号１
６は銅ボール、１７は電極膜、１８はペレツト、
１９はθ相を意味する。従来の接合部には金属間
化合物層が形成されておらず、また、ボールと電
極との間にすきまが認められる。一方、本発明の
接合部は、ボールと電極とが、金属間化合物層
（θ相）により両者が密着しているのがわかる。
本発明の半導体装置は、上記のようにボールと電
極とが密着していること及び軟かく、じん性のあ
るθ相であるために高い信頼性がある。
の接合部の断面を、本発明のそれと比較した概略
図である。第１１−１図は従来の、第１１ー２図
は本発明の接合部の断面の概略図であり、符号１
６は銅ボール、１７は電極膜、１８はペレツト、
１９はθ相を意味する。従来の接合部には金属間
化合物層が形成されておらず、また、ボールと電
極との間にすきまが認められる。一方、本発明の
接合部は、ボールと電極とが、金属間化合物層
（θ相）により両者が密着しているのがわかる。
本発明の半導体装置は、上記のようにボールと電
極とが密着していること及び軟かく、じん性のあ
るθ相であるために高い信頼性がある。
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明
するが、本発明はこれら実施例に限定されない。
するが、本発明はこれら実施例に限定されない。
実施例 １
第１図は、本発明の樹脂封止型半導体装置の１
例の断面図である。第１図において符号１は銅ワ
イヤ、２はペレツト、３は電極、４はθ相、５は
リードフレム、６は樹脂を意味する。その構造
は、直径30μmの銅ワイヤ１の一端がペレツト２
上の電極３（アルミニウム又はAl−Si合金）に
ボールボンデイングされ（ボールと電極との接合
界面にはθ相４が形成されている）、ワイヤの他
端が銀又は銅メツキされたリードフレーム５
（Fe42％Ni又は銅合金）上にウエツジボンデイン
グされ、全体を樹脂６で被われているものであ
る。
例の断面図である。第１図において符号１は銅ワ
イヤ、２はペレツト、３は電極、４はθ相、５は
リードフレム、６は樹脂を意味する。その構造
は、直径30μmの銅ワイヤ１の一端がペレツト２
上の電極３（アルミニウム又はAl−Si合金）に
ボールボンデイングされ（ボールと電極との接合
界面にはθ相４が形成されている）、ワイヤの他
端が銀又は銅メツキされたリードフレーム５
（Fe42％Ni又は銅合金）上にウエツジボンデイン
グされ、全体を樹脂６で被われているものであ
る。
実施例 ２
第２図は、本発明のセラミツク封止型半導体装
置である。第２図において符号１〜５は第１図と
同義であり、７はセラミツクを意味する。構造は
実施例１と同様であるが、封止はセラミツク７で
なされている。
置である。第２図において符号１〜５は第１図と
同義であり、７はセラミツクを意味する。構造は
実施例１と同様であるが、封止はセラミツク７で
なされている。
以上説明したように、本発明の半導体装置によ
れば、銅ワイヤと電極が密着しており、耐食性等
の点から信頼性が向上するという顕著な効果が奏
せられる。
れば、銅ワイヤと電極が密着しており、耐食性等
の点から信頼性が向上するという顕著な効果が奏
せられる。
第１図は本発明の一実施例の樹脂封止型半導体
装置の断面図、第２図は本発明の一実施例のセラ
ミツク封止型半導体装置の断面図、第３図は従来
の銅ワイヤを適用した樹脂封止型半導体装置の断
面図、第４図は従来の半導体装置の温度サイクル
試験による不良発生率を示したグラフ、第５図は
従来の半導体装置の200℃高温放置試験による不
良発生率を示したグラフ、第６図は従来の半導体
装置のボールと電極との接合部の断面の概略図、
第７図はボールと電極との界面に各種金属間化合
物を形成させた半導体装置の、温度サイクル試験
による不良発生率を示したグラフ、第８図はボー
ルと電極との接合界面に各種金属間化合物を形成
させた半導体装置の、高温放置試験による不良発
生率を示したグラフ、第９図はθ相の厚さと温度
サイクル試験による不良発生率との関係を示した
グラフ、第１０図はθ相の厚さと高温放置試験に
よる不良発生率との関係を示したグラフ、第１１
−１図は従来の、第１１−２図は本発明の各半導
体装置におけるボールと電極との接合部の断面の
概略図である。 １及び１１……銅ワイヤ、２，１３及び１８…
…ペレツト、３及び１２……電極、４及び１９…
…θ相、５及び１４……リードフレーム、６及び
１５……樹脂、７……セラミツク、１６……銅ボ
ール、１７……電極膜。
装置の断面図、第２図は本発明の一実施例のセラ
ミツク封止型半導体装置の断面図、第３図は従来
の銅ワイヤを適用した樹脂封止型半導体装置の断
面図、第４図は従来の半導体装置の温度サイクル
試験による不良発生率を示したグラフ、第５図は
従来の半導体装置の200℃高温放置試験による不
良発生率を示したグラフ、第６図は従来の半導体
装置のボールと電極との接合部の断面の概略図、
第７図はボールと電極との界面に各種金属間化合
物を形成させた半導体装置の、温度サイクル試験
による不良発生率を示したグラフ、第８図はボー
ルと電極との接合界面に各種金属間化合物を形成
させた半導体装置の、高温放置試験による不良発
生率を示したグラフ、第９図はθ相の厚さと温度
サイクル試験による不良発生率との関係を示した
グラフ、第１０図はθ相の厚さと高温放置試験に
よる不良発生率との関係を示したグラフ、第１１
−１図は従来の、第１１−２図は本発明の各半導
体装置におけるボールと電極との接合部の断面の
概略図である。 １及び１１……銅ワイヤ、２，１３及び１８…
…ペレツト、３及び１２……電極、４及び１９…
…θ相、５及び１４……リードフレーム、６及び
１５……樹脂、７……セラミツク、１６……銅ボ
ール、１７……電極膜。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 半導体素子の電極とリードとを銅のボンデイ
ングワイヤで接続導出した半導体装置において、
ワイヤと電極との接合界面に銅−アルミニウム系
金属間化合物が形成されていることを特徴とする
半導体装置。 ２ 該金属間化合物が、θ相（Al2Cu）である特
許請求の範囲第１項記載の半導体装置。 ３ 該金属間化合物層の厚さが、0.5μm以上であ
る特許請求の範囲第２項記載の半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61108594A JPS62265729A (ja) | 1986-05-14 | 1986-05-14 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61108594A JPS62265729A (ja) | 1986-05-14 | 1986-05-14 | 半導体装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52A Division JPH06168990A (ja) | 1993-08-09 | 1993-08-09 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62265729A JPS62265729A (ja) | 1987-11-18 |
| JPH0450741B2 true JPH0450741B2 (ja) | 1992-08-17 |
Family
ID=14488762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61108594A Granted JPS62265729A (ja) | 1986-05-14 | 1986-05-14 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62265729A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0817189B2 (ja) * | 1989-01-13 | 1996-02-21 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| US5229646A (en) * | 1989-01-13 | 1993-07-20 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor device with a copper wires ball bonded to aluminum electrodes |
| JPH06168990A (ja) * | 1993-08-09 | 1994-06-14 | Hitachi Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| SG11201403958YA (en) | 2012-03-22 | 2014-10-30 | Sumitomo Bakelite Co | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
| US9147645B2 (en) | 2012-03-23 | 2015-09-29 | Sumitomo Bakelite Co., Ltd. | Semiconductor device |
| JP6002437B2 (ja) * | 2012-05-17 | 2016-10-05 | 新日本無線株式会社 | 半導体装置及びその製造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3023528C2 (de) * | 1980-06-24 | 1984-11-29 | W.C. Heraeus Gmbh, 6450 Hanau | Aluminium enthaltender Feinstdraht |
| JPS60240137A (ja) * | 1984-05-15 | 1985-11-29 | Mitsubishi Electric Corp | ワイヤボンデイング用キヤピラリチツプ |
| JPS6188537A (ja) * | 1984-10-05 | 1986-05-06 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置のリ−ド |
-
1986
- 1986-05-14 JP JP61108594A patent/JPS62265729A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62265729A (ja) | 1987-11-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TW447055B (en) | Lead frame and method for plating the same | |
| JPH0817189B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH0332912B2 (ja) | ||
| JPH10294337A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JPS62265729A (ja) | 半導体装置 | |
| JPS6050343B2 (ja) | 半導体装置製造用リ−ドフレ−ム | |
| JPH06168990A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS62249436A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH02114545A (ja) | ワイヤボンディング接続方法 | |
| TWI290761B (en) | Semiconductor device and a method of manufacturing the same | |
| JP3160555B2 (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| JP2000068396A (ja) | ハーメチックシール用カバー | |
| JPH0412620B2 (ja) | ||
| CN101894770A (zh) | 半导体封装打线表面的预氧化处理方法及其预氧化层结构 | |
| US4765528A (en) | Plating process for an electronic part | |
| JPS61285743A (ja) | 電気的装置 | |
| JPS6218744A (ja) | リ−ドフレ−ム | |
| JP2533675B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JPH0770665B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS62136836A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS611031A (ja) | Ａｌボ−ルボンデイング方法 | |
| JPS61195991A (ja) | 電子部品の製造方法 | |
| JPS62136838A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH088386A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH038586B2 (ja) |