JPH0582576A - Bonding wire for semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents

Bonding wire for semiconductor device and manufacturing method thereof

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JPH0582576A
JPH0582576A JP3179986A JP17998691A JPH0582576A JP H0582576 A JPH0582576 A JP H0582576A JP 3179986 A JP3179986 A JP 3179986A JP 17998691 A JP17998691 A JP 17998691A JP H0582576 A JPH0582576 A JP H0582576A
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bonding
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Toshinori Ishii
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 本願の半導体装置用ボンディングワイヤは、
金または金合金の細線をスパークしてボール形成したネ
ック直上から50μm以内の平均結晶粒の大きさが10
μm以下であることに特徴がある。また、25℃の破断
強度が500kg/cm2以上、250℃の破断強度が
400kg/cm2以上、25℃の破断伸びが7%以上
10%以下に特徴がある。また、製法は、10℃以下の
水浴中にて伸線加工を行うことに特徴がある。 【効果】 ボンディングワイヤの熱影響部の断線を防止
することができ、高速ボンダに対する追随性が改善され
る。また、樹脂封止時にワイヤー流れを起こすこともな
くなり、ショート等の発生も無くなる。細線における曲
がりやたれの発生率を大幅に低下させることができる。
(57) [Summary] [Structure] The bonding wire for a semiconductor device of the present application is
The average crystal grain size within 50 μm from directly above the neck formed by sparking fine wires of gold or gold alloy is 10
It is characterized in that it is less than μm. Further, the breaking strength at 25 ° C. is 500 kg / cm 2 or more, the breaking strength at 250 ° C. is 400 kg / cm 2 or more, and the breaking elongation at 25 ° C. is 7% or more and 10% or less. Further, the manufacturing method is characterized in that wire drawing is performed in a water bath at 10 ° C or lower. [Effect] It is possible to prevent the breakage of the heat-affected zone of the bonding wire and improve the followability to the high-speed bonder. In addition, the wire flow does not occur at the time of resin sealing, and the occurrence of short circuit or the like is eliminated. It is possible to significantly reduce the incidence of bending and sagging in the thin wire.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、IC,LSI等の半導
体素子のチップ電極と外部リードとを接続するために用
いられる半導体装置用ボンディングワイヤ及びその製造
方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bonding wire for a semiconductor device used for connecting a chip electrode of a semiconductor element such as an IC and an LSI to an external lead and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、IC,LSI等の半導体素子(チ
ップ)が組み込まれた半導体装置の組立工程において、
半導体素子と外部リードとを接続する場合、一般に金属
細線(ボンディングワイヤ)を半導体素子と外部リード
とにボンディングする方法が用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in the process of assembling a semiconductor device in which semiconductor elements (chips) such as IC and LSI are incorporated,
When connecting a semiconductor element and an external lead, a method of bonding a thin metal wire (bonding wire) to the semiconductor element and the external lead is generally used.

【0003】上記のボンディングワイヤとしては、通
常、金線、金合金線、アルミニウム線等の細線が好適に
用いられており、一部ではあるが銅細線が用いられるこ
ともある。
As the above-mentioned bonding wire, usually, a fine wire such as a gold wire, a gold alloy wire or an aluminum wire is preferably used, and a copper fine wire may be used although it is a part.

【0004】特に、金細線または金合金細線からなるボ
ンディングワイヤは、ボンディングする場合に、該ボン
ディングワイヤの硬度があまり高くなく、またこのボン
ディングワイヤの先端部に形成されるボールが容易に真
球状になるために、半導体素子やこの素子上のチップ電
極を損傷することがなく確実に接続することができ、ま
た、マイグレーションの恐れがなく、耐食性、安定性に
極めて優れているために信頼性が非常に高く、半導体装
置用としてのボンディングワイヤの使用量の大部分を占
めている。
In particular, a bonding wire made of a gold thin wire or a gold alloy thin wire is not so high in hardness when bonding, and the ball formed at the tip of the bonding wire is easily made into a spherical shape. Therefore, the semiconductor element and the chip electrode on this element can be securely connected without being damaged, and there is no risk of migration, and the corrosion resistance and stability are extremely excellent, so reliability is extremely high. It is extremely high and accounts for most of the amount of bonding wire used for semiconductor devices.

【0005】上記のボンディングワイヤにおいては、先
端部のボール直上のネック部分である熱影響部の強度が
十分でないために、自動ボンダ装置を用いてボンディン
グする際に断線し易く、また、断線しない場合でも樹脂
封止時に断線したりあるいはワイヤー流れによりショー
トを引き起こしたり等の問題があり、金細線または金合
金細線に微量の元素を添加して破断強度、破断伸び、耐
熱性等を向上させたボンディングワイヤが提案され実用
に供されている。
In the above-mentioned bonding wire, since the strength of the heat-affected zone, which is the neck portion just above the ball at the tip portion, is not sufficient, it is easy to break when bonding with an automatic bonder device, and when the wire is not broken. However, there are problems such as disconnection during resin sealing or short circuit due to wire flow, etc. Bonding with improved breaking strength, breaking elongation, heat resistance, etc. by adding a trace amount of elements to the gold thin wire or gold alloy thin wire A wire has been proposed and put into practical use.

【0006】例えば、破断伸びは、ボンディングワイヤ
として用いられる金または金合金細線の場合では、2〜
10%の範囲のものが一般的である。このボンディング
ワイヤにおいては、熱影響部の強度が確保でき、断線等
の不具合も低減することができる。
[0006] For example, the breaking elongation is 2 to 5 in the case of gold or gold alloy fine wire used as a bonding wire.
The range of 10% is general. With this bonding wire, the strength of the heat-affected zone can be secured, and problems such as disconnection can be reduced.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ボンディングワイヤであっても、現在の半導体の集積
化、多ピン化、狭ピッチ化の進歩に追随するには不十分
であった。
However, even the above-mentioned bonding wire is not sufficient to follow the current advances in semiconductor integration, pin count, and pitch reduction.

【0008】例えば、従来では100μm程度まで許容
されていたボンディングワイヤの曲がりも最近では50
μm以下に押える様要求されているが、金細線または金
合金細線に微量の元素を添加するだけでは、近年の高速
ボンダに対する追随性が悪く、ボンディングの際にボン
ディングワイヤがたれたり湾曲したり等の不具合が発生
することとなり、ひいては半導体素子やリードフレーム
との接続不良の一因となる。また、ボンディングワイヤ
同士の接触による不具合もあり、半導体装置の歩留まり
を低下させる主要因になっていた。
For example, the bending of the bonding wire, which has been allowed up to about 100 μm in the past, has recently become 50.
Although it is required to suppress the thickness to less than μm, simply adding a trace amount of element to the gold fine wire or gold alloy fine wire has a poor followability to the recent high-speed bonder, and the bonding wire may sag or bend during bonding. Will occur, which will eventually contribute to poor connection with the semiconductor element and the lead frame. Further, there is also a problem due to contact between bonding wires, which has been a main factor of reducing the yield of semiconductor devices.

【0009】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであり、以上の問題点を有効に解決することができる
半導体装置用ボンディングワイヤ及びその製造方法を提
供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a bonding wire for a semiconductor device and a method for manufacturing the same, which can effectively solve the above problems.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は次の様な半導体装置用ボンディングワイ
ヤ及びその製造方法を採用した。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention adopts the following bonding wire for semiconductor device and its manufacturing method.

【0011】すなわち、請求項1記載の半導体装置用ボ
ンディングワイヤは、金または金合金よりなる細線をス
パークしてボール形成した時の、ネック直上から50μ
m以内の平均結晶粒の大きさが10μm以下であること
に特徴がある。
That is, the bonding wire for a semiconductor device according to claim 1 is 50 μm from directly above the neck when a fine wire made of gold or a gold alloy is sparked to form a ball.
It is characterized in that the average crystal grain size within m is 10 μm or less.

【0012】また、請求項2記載の半導体装置用ボンデ
ィングワイヤの製造方法は、金細線または金合金細線の
原料を溶融・鋳造し、その後圧延、伸線加工、焼鈍する
半導体装置用ボンディングワイヤの製造方法において、
前記伸線加工は10℃以下の水浴中にて行うことに特徴
がある。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a bonding wire for a semiconductor device, in which a raw material of a gold thin wire or a gold alloy thin wire is melted and cast, and then rolled, drawn and annealed. In the method
The wire drawing process is characterized by being performed in a water bath at 10 ° C or lower.

【0013】また、請求項3記載の半導体装置用ボンデ
ィングワイヤは、金または金合金よりなる細線をスパー
クしてボール形成した時の、ネック直上から50μm以
内の平均結晶粒の大きさが10μm以下であり、前記細
線の25℃における破断強度が500kg/cm2
上、かつ、250℃における破断強度が400kg/c
2以上であり、前記細線の25℃における破断伸びが
7%以上10%以下であることに特徴がある。
Further, in the semiconductor device bonding wire according to the present invention, the average crystal grain size within 50 μm from directly above the neck is 10 μm or less when a fine wire made of gold or a gold alloy is sparked to form a ball. Yes, the breaking strength of the thin wire at 25 ° C. is 500 kg / cm 2 or more, and the breaking strength at 250 ° C. is 400 kg / c.
m 2 or more, and the breaking elongation of the thin wire at 25 ° C. is 7% or more and 10% or less.

【0014】また、請求項4記載の半導体装置用ボンデ
ィングワイヤの製造方法は、金細線または金合金細線の
原料を溶融・鋳造し、その後圧延、伸線加工、焼鈍する
半導体装置用ボンディングワイヤの製造方法において、
前記伸線加工は10℃以下の水浴中にて行い、前記焼鈍
は連続焼鈍とすることに特徴がある。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a bonding wire for a semiconductor device, in which a raw material of a gold thin wire or a gold alloy thin wire is melted and cast, and then rolled, drawn and annealed. In the method
The wire drawing is performed in a water bath at 10 ° C. or less, and the annealing is characterized by continuous annealing.

【0015】[0015]

【作用】本発明の発明者らは、前記の課題を解決するた
めに金細線または金合金細線からなるボンディングワイ
ヤの諸特性に関し鋭意研究を重ねた結果、次のような知
見を得た。
The inventors of the present invention have earnestly studied the various characteristics of the bonding wire made of a gold thin wire or a gold alloy thin wire in order to solve the above-mentioned problems, and as a result, have obtained the following findings.

【0016】25μm径のボンディングワイヤを用いた
場合、該ボンディングワイヤの常温(25℃)における
破断強度が500kg/cm2未満(破断加重に換算す
ると10g未満)では、高速ボンダに対する追随性が悪
く、ボンディングワイヤの断線の発生率が高くなる。し
たがって、前記ボンディングワイヤの常温(25℃)に
おける破断強度は500kg/cm2以上(破断加重に
換算すると10g以上)とすることが望ましい。
When a bonding wire with a diameter of 25 μm is used, if the breaking strength of the bonding wire at room temperature (25 ° C.) is less than 500 kg / cm 2 (less than 10 g in terms of breaking load), the followability to a high-speed bonder is poor. The occurrence rate of disconnection of the bonding wire is increased. Therefore, the breaking strength of the bonding wire at room temperature (25 ° C.) is preferably 500 kg / cm 2 or more (10 g or more in terms of breaking load).

【0017】また、前記ボンディングワイヤの高温(2
50℃)における破断強度が400kg/cm2未満
(破断加重に換算すると8g未満)では、ボンディング
時に断線しない場合でも樹脂封止時にワイヤー流れを起
こしショートの発生率が高くなる。したがって、前記ボ
ンディングワイヤの高温(250℃)における破断強度
は400kg/cm2以上(破断加重に換算すると8g
以上)とすることが望ましい。
Further, the high temperature of the bonding wire (2
If the breaking strength at 50 ° C. is less than 400 kg / cm 2 (less than 8 g in terms of breaking load), wire flow will occur during resin encapsulation even if wire breakage does not occur during bonding, and the rate of occurrence of short circuits will increase. Therefore, the breaking strength of the bonding wire at a high temperature (250 ° C.) is 400 kg / cm 2 or more (8 g when converted to breaking load).
The above is preferable.

【0018】また、前記ボンディングワイヤの常温(2
5℃)における破断伸びが7%未満では十分に曲がりの
発生を抑制することができず、また、10%を越えると
曲がりやたれの発生率が大幅に増加する。したがって、
前記ボンディングワイヤの常温(25℃)における破断
伸びは7%以上10%以下とすることが望ましい。
In addition, the room temperature (2
If the breaking elongation at 5 ° C.) is less than 7%, the occurrence of bending cannot be suppressed sufficiently, and if it exceeds 10%, the rate of occurrence of bending and sag is significantly increased. Therefore,
The breaking elongation of the bonding wire at room temperature (25 ° C.) is preferably 7% or more and 10% or less.

【0019】また、前記ボンディングワイヤの結晶粒の
大きさが10μm以上では、該ボンディングワイヤを用
いて高速ボンディングする際に、該ボンディングワイヤ
をスパークすることにより先端部に生じるボールの直上
のネック部分である熱影響部の断線の発生率が高くな
る。したがって、前記ボンディングワイヤの結晶粒の大
きさは10μm以下とすることが望ましい。
When the size of the crystal grains of the bonding wire is 10 μm or more, when the high speed bonding is performed by using the bonding wire, the bonding wire is sparked, so that the neck portion immediately above the ball is formed at the tip. The occurrence rate of wire breakage in a certain heat-affected zone increases. Therefore, it is desirable that the crystal grains of the bonding wire have a size of 10 μm or less.

【0020】本発明の請求項1記載の半導体装置用ボン
ディングワイヤでは、金または金合金よりなる細線をス
パークしてボール形成した時の、ネック直上から50μ
m以内の平均結晶粒の大きさを10μm以下とすること
により、前記細線の熱影響部の断線を防止する。
In the bonding wire for a semiconductor device according to claim 1 of the present invention, when a fine wire made of gold or a gold alloy is sparked to form a ball, 50 μm from just above the neck.
By setting the average crystal grain size within m to 10 μm or less, disconnection of the heat-affected zone of the thin wire is prevented.

【0021】また、請求項2記載の半導体装置用ボンデ
ィングワイヤの製造方法では、金細線または金合金細線
の原料を溶融・鋳造し、その後圧延、伸線加工、焼鈍す
る半導体装置用ボンディングワイヤの製造方法におい
て、前記伸線加工を10℃以下の水浴中にて行うことに
より、金または金合金よりなる細線をスパークしてボー
ル形成した時の、ネック直上から50μm以内の平均結
晶粒の大きさを10μm以下に制御する。
In the method of manufacturing a bonding wire for a semiconductor device according to a second aspect of the present invention, a raw material for a gold thin wire or a gold alloy thin wire is melted and cast, and then rolled, drawn and annealed to manufacture a semiconductor device bonding wire. In the method, the wire drawing process is performed in a water bath at 10 ° C. or less to measure the average crystal grain size within 50 μm from directly above the neck when a fine wire made of gold or a gold alloy is sparked to form a ball. Control to 10 μm or less.

【0022】また、請求項3記載の半導体装置用ボンデ
ィングワイヤでは、金または金合金よりなる細線をスパ
ークしてボール形成した時の、ネック直上から50μm
以内の平均結晶粒の大きさを10μm以下とし、前記細
線の25℃における破断強度を500kg/cm2
上、かつ、250℃における破断強度を400kg/c
2以上とすることにより、前記細線の熱影響部の断線
を防止し、前記ボンディングワイヤの断線の発生率を低
下させ、高速ボンダに対する追随性が改善される。ま
た、樹脂封止時にワイヤー流れを起こすこともなくなり
ショートの発生率も低下する。
According to a third aspect of the bonding wire for a semiconductor device, when a fine wire made of gold or a gold alloy is sparked to form a ball, 50 μm from just above the neck.
The average grain size within 10 μm or less, the breaking strength of the thin wire at 25 ° C. is 500 kg / cm 2 or more, and the breaking strength at 250 ° C. is 400 kg / c.
By setting m 2 or more, breakage of the heat-affected zone of the thin wire can be prevented, the occurrence rate of breakage of the bonding wire can be reduced, and followability with a high-speed bonder can be improved. In addition, the wire flow does not occur at the time of resin sealing, and the occurrence rate of short circuit is reduced.

【0023】また、前記細線の25℃における破断伸び
を7%以上10%以下とすることにより、前記細線にお
ける曲がりやたれの発生率が大幅に低下する。
When the breaking elongation of the thin wire at 25 ° C. is 7% or more and 10% or less, the occurrence rate of bending and sagging in the thin wire is significantly reduced.

【0024】また、請求項4記載の半導体装置用ボンデ
ィングワイヤの製造方法では、金細線または金合金細線
の原料を溶融・鋳造し、その後圧延、伸線加工、焼鈍す
る半導体装置用ボンディングワイヤの製造方法におい
て、前記伸線加工を10℃以下の水浴中にて行うことに
より、金または金合金よりなる細線をスパークしてボー
ル形成した時の、ネック直上から50μm以内の平均結
晶粒の大きさを10μm以下に制御する。
Further, in the method of manufacturing a bonding wire for a semiconductor device according to a fourth aspect of the invention, a bonding wire for a semiconductor device is manufactured by melting and casting a raw material of a gold thin wire or a gold alloy thin wire, and then rolling, drawing and annealing. In the method, the wire drawing process is performed in a water bath at 10 ° C. or less to measure the average crystal grain size within 50 μm from directly above the neck when a fine wire made of gold or a gold alloy is sparked to form a ball. Control to 10 μm or less.

【0025】また、前記焼鈍を連続焼鈍とすることによ
り、前記細線の25℃における破断伸びを7%以上10
%以下に制御する。
Further, by making the annealing continuous annealing, the breaking elongation of the thin wire at 25 ° C. is 7% or more and 10% or more.
Control below%.

【0026】[0026]

【実施例】以下、本発明の一実施例について説明する。EXAMPLE An example of the present invention will be described below.

【0027】本実施例のボンディングワイヤは、下記の
方法により製造した。
The bonding wire of this example was manufactured by the following method.

【0028】まず、表1に示す組成となるようにボンデ
ィングワイヤの原料を所定量秤量し、これらの原料を溶
解法により溶融したのちに鋳造し、Au合金とした。
First, a predetermined amount of raw materials for the bonding wire were weighed so as to have the composition shown in Table 1, and these raw materials were melted by a melting method and then cast to obtain an Au alloy.

【0029】[0029]

【表1】 [Table 1]

【0030】次に、これらのAu合金を圧延し、その後
10℃以下の水浴中において所定の線径(ここでは25
μm)に伸線加工した。ここでは、線径30μmの金合
金細線を線径25μmまで伸線加工する際の減面率を2
%以下とした。
Next, these Au alloys are rolled, and then, in a water bath at 10 ° C. or lower, a predetermined wire diameter (25 in this case).
(μm). Here, the area reduction rate when drawing a gold alloy fine wire with a wire diameter of 30 μm to a wire diameter of 25 μm is 2
% Or less.

【0031】その後、所定の雰囲気中(ここでは不活性
雰囲気中)において所定の温度(ここでは600℃)で
連続焼鈍して破断伸びが7〜10%の金合金細線とし
た。最後に、この焼鈍された金合金細線をボンディング
スプ−ルに巻取り、ボンディングワイヤとした。
Then, in a predetermined atmosphere (here, in an inert atmosphere), continuous annealing was performed at a predetermined temperature (here, 600 ° C.) to obtain a gold alloy fine wire having a breaking elongation of 7 to 10%. Finally, the annealed gold alloy thin wire was wound around a bonding spool to form a bonding wire.

【0032】表2は、上記実施例のボンディングワイヤ
の特性(実施例)と、従来のボンディングワイヤの特性
(比較例)とを、比較したものである。
Table 2 compares the characteristics of the bonding wire of the above embodiment (Example) with the characteristics of a conventional bonding wire (Comparative Example).

【0033】[0033]

【表2】 [Table 2]

【0034】表2から明らかな様に、この発明のボンデ
ィングワイヤでは、50μm以上の曲がりの発生が全く
なく、また、ボンディング時のワイヤの断線や樹脂封止
後のショートの発生もなく、比較例と比べて特性が大幅
に改善されていることが明白である。
As is clear from Table 2, in the bonding wire of the present invention, the bending of 50 μm or more did not occur at all, and there was no wire breakage during bonding or short-circuiting after resin sealing. It is clear that the properties are significantly improved compared to.

【0035】以上説明した様に、上記実施例のボンディ
ングワイヤによれば、25℃における破断強度が500
kg/cm2以上(破断加重に換算すると10g以
上)、かつ、250℃における破断強度が400kg/
cm2以上(破断加重に換算すると8g以上)であるこ
ととしたので、前記ボンディングワイヤの断線を無くす
ことができ、高速ボンダに対する追随性が改善される。
また、樹脂封止時にワイヤー流れを起こすこともなくな
り、ショート等の発生も無くなる。
As explained above, according to the bonding wire of the above embodiment, the breaking strength at 25 ° C. is 500.
kg / cm 2 or more (10 g or more when converted to breaking load), and breaking strength at 250 ° C. is 400 kg /
Since it is determined to be cm 2 or more (8 g or more when converted to breaking load), the breaking of the bonding wire can be eliminated, and the followability with respect to the high-speed bonder is improved.
In addition, the wire flow does not occur at the time of resin sealing, and the occurrence of short circuit or the like is eliminated.

【0036】また、前記ボンディングワイヤの25℃に
おける破断伸びが7%以上10%以下であることとした
ので、前記ボンディングワイヤにおける曲がりやたれの
発生率を大幅に低下させることができる。
Since the breaking elongation of the bonding wire at 25 ° C. is 7% or more and 10% or less, the rate of occurrence of bending and sag in the bonding wire can be significantly reduced.

【0037】また、前記ボンディングワイヤの結晶粒の
大きさが10μm以下であることとしたので、前記ボン
ディングワイヤの熱影響部の断線を防止することができ
る。
Further, since the size of the crystal grains of the bonding wire is 10 μm or less, it is possible to prevent the breakage of the heat-affected zone of the bonding wire.

【0038】以上により、断線やショート等の不具合が
なく、また高速ボンダに対する追随性が改善され、ボン
ディング時に曲がりやたれ等の不具合が生じない等の特
徴を有するボンディングワイヤを提供することが可能に
なる。
As described above, it is possible to provide a bonding wire having features such as no defects such as disconnection and short circuit, improved followability to a high-speed bonder, and no defects such as bending and sagging during bonding. Become.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項1
記載の半導体装置用ボンディングワイヤによれば、金ま
たは金合金よりなる細線をスパークしてボール形成した
時の、ネック直上から50μm以内の平均結晶粒の大き
さが10μm以下としたので、前記細線の熱影響部の断
線を防止することができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention.
According to the bonding wire for a semiconductor device described above, when the fine wire made of gold or gold alloy is sparked to form a ball, the average crystal grain size within 50 μm from directly above the neck is 10 μm or less. It is possible to prevent disconnection of the heat affected zone.

【0040】また、請求項2記載の半導体装置用ボンデ
ィングワイヤの製造方法によれば、金細線または金合金
細線の原料を溶融・鋳造し、その後圧延、伸線加工、焼
鈍する半導体装置用ボンディングワイヤの製造方法にお
いて、前記伸線加工は10℃以下の水浴中にて行うこと
としたので、前記細線をスパークしてボール形成した時
の、ネック直上から50μm以内の平均結晶粒の大きさ
を10μm以下に制御することができる。
According to the method for manufacturing a bonding wire for a semiconductor device according to the second aspect, a bonding wire for a semiconductor device is prepared by melting and casting a raw material of a gold thin wire or a gold alloy thin wire, and then rolling, drawing and annealing. In the manufacturing method of 1., since the wire drawing process is performed in a water bath at 10 ° C. or less, the average crystal grain size within 50 μm from directly above the neck when the fine wire is sparked to form a ball is 10 μm. The following can be controlled.

【0041】また、請求項3記載の半導体装置用ボンデ
ィングワイヤによれば、金または金合金よりなる細線を
スパークしてボール形成した時の、ネック直上から50
μm以内の平均結晶粒の大きさが10μm以下であり、
前記細線の25℃における破断強度が500kg/cm
2以上、かつ、250℃における破断強度が400kg
/cm2以上としたので、前記細線の熱影響部の断線を
防止することができ、前記ボンディングワイヤの断線の
発生率を低下させることができ、高速ボンダに対する追
随性を改善することができる。また、樹脂封止時にワイ
ヤー流れを起こすことがなくなりショートの発生率も低
下させることができる。
According to the bonding wire for a semiconductor device of the third aspect, when a fine wire made of gold or a gold alloy is sparked to form a ball, 50 from just above the neck.
the average crystal grain size within μm is 10 μm or less,
Breaking strength of the thin wire at 25 ° C. is 500 kg / cm
2 or more, 400kg breaking strength at 250 ℃
/ Cm 2 or more, it is possible to prevent breakage of the heat-affected zone of the thin wire, reduce the occurrence rate of breakage of the bonding wire, and improve followability to a high-speed bonder. Further, wire flow does not occur during resin sealing, and the occurrence rate of short circuits can be reduced.

【0042】また、前記細線の25℃における破断伸び
を7%以上10%以下としたので、前記細線における曲
がりやたれの発生率を大幅に低下させることができる。
Further, since the breaking elongation of the thin wire at 25 ° C. is set to 7% or more and 10% or less, the occurrence rate of bending and sagging in the thin wire can be significantly reduced.

【0043】また、請求項4記載の半導体装置用ボンデ
ィングワイヤの製造方法によれば、金細線または金合金
細線の原料を溶融・鋳造し、その後圧延、伸線加工、焼
鈍する半導体装置用ボンディングワイヤの製造方法にお
いて、前記伸線加工は10℃以下の水浴中にて行うこと
としたので、前記細線をスパークしてボール形成した時
の、ネック直上から50μm以内の平均結晶粒の大きさ
を10μm以下に制御することができる。また、前記焼
鈍は連続焼鈍とすることとしたので、前記細線の25℃
における破断伸びを7%以上10%以下に制御すること
ができる。
According to the method of manufacturing a bonding wire for a semiconductor device according to a fourth aspect, a bonding wire for a semiconductor device in which a raw material of a gold thin wire or a gold alloy thin wire is melted and cast, and then rolled, drawn and annealed. In the manufacturing method of 1., since the wire drawing process is performed in a water bath at 10 ° C. or less, the average crystal grain size within 50 μm from directly above the neck when the fine wire is sparked to form a ball is 10 μm. The following can be controlled. In addition, since the annealing is continuous annealing, the thin wire is 25 ° C.
The elongation at break can be controlled to 7% or more and 10% or less.

【0044】以上により、断線やショート等の不具合が
なく、また高速ボンダに対する追随性が改善され、ボン
ディング時に曲がりやたれ等の不具合が生じない等の特
徴を有する半導体装置用ボンディングワイヤ及びその製
造方法を提供することが可能になる。
As described above, a bonding wire for a semiconductor device and a method for manufacturing the same, which are characterized in that there are no problems such as disconnection and short-circuiting, that the followability to a high-speed bonder is improved, and that there are no problems such as bending and sagging during bonding. It becomes possible to provide.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 金または金合金よりなる細線をスパーク
してボール形成した時の、ネック直上から50μm以内
の平均結晶粒の大きさが10μm以下であることを特徴
とする半導体装置用ボンディングワイヤ。
1. A bonding wire for a semiconductor device, wherein an average crystal grain size within 50 μm from directly above the neck is 10 μm or less when a fine wire made of gold or a gold alloy is sparked to form a ball.
【請求項2】 金細線または金合金細線の原料を溶融・
鋳造し、その後圧延、伸線加工、焼鈍する半導体装置用
ボンディングワイヤの製造方法において、前記伸線加工
は10℃以下の水浴中にて行うことを特徴とする半導体
装置用ボンディングワイヤの製造方法。
2. A raw material for a fine gold wire or fine gold alloy wire is melted.
A method for producing a bonding wire for a semiconductor device, which comprises casting, followed by rolling, wire drawing, and annealing, wherein the wire drawing is performed in a water bath at 10 ° C or lower.
【請求項3】 金または金合金よりなる細線をスパーク
してボール形成した時の、ネック直上から50μm以内
の平均結晶粒の大きさが10μm以下であり、前記細線
の25℃における破断強度が500kg/cm2以上、
かつ、250℃における破断強度が400kg/cm2
以上であり、前記細線の25℃における破断伸びが7%
以上10%以下であることを特徴とする半導体装置用ボ
ンディングワイヤ。
3. The average crystal grain size within 50 μm from directly above the neck is 10 μm or less when a fine wire made of gold or a gold alloy is sparked to form a ball, and the breaking strength at 25 ° C. of the fine wire is 500 kg. / Cm 2 or more,
Moreover, the breaking strength at 250 ° C. is 400 kg / cm 2
The above is the elongation at break of the fine wire at 25 ° C. of 7%.
A bonding wire for a semiconductor device, which is not less than 10%.
【請求項4】 金細線または金合金細線の原料を溶融・
鋳造し、その後圧延、伸線加工、焼鈍する半導体装置用
ボンディングワイヤの製造方法において、前記伸線加工
は10℃以下の水浴中にて行い、前記焼鈍は連続焼鈍と
することを特徴とする半導体装置用ボンディングワイヤ
の製造方法。
4. A raw material for a gold wire or a gold alloy wire is melted.
In the method for manufacturing a bonding wire for a semiconductor device, which comprises casting, then rolling, wire drawing, and annealing, the wire drawing is performed in a water bath at 10 ° C. or less, and the annealing is continuous annealing. Method for manufacturing bonding wire for device.
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CN115398623A (en) * 2020-04-02 2022-11-25 三菱电机株式会社 Apparatus and method for increasing reliability of power module

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