JPH0677274A - 半導体装置用ボンディングワイヤ - Google Patents

半導体装置用ボンディングワイヤ

Info

Publication number
JPH0677274A
JPH0677274A JP4228977A JP22897792A JPH0677274A JP H0677274 A JPH0677274 A JP H0677274A JP 4228977 A JP4228977 A JP 4228977A JP 22897792 A JP22897792 A JP 22897792A JP H0677274 A JPH0677274 A JP H0677274A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wire
resin
ceramic layer
semiconductor device
bonding
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.)
Pending
Application number
JP4228977A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshinori Ishii
利昇 石井
Naoki Uchiyama
直樹 内山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Materials Corp filed Critical Mitsubishi Materials Corp
Priority to JP4228977A priority Critical patent/JPH0677274A/ja
Publication of JPH0677274A publication Critical patent/JPH0677274A/ja
Pending legal-status Critical Current

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
    • H10W72/01—Manufacture or treatment
    • H10W72/015—Manufacture or treatment 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
    • H10W72/01—Manufacture or treatment
    • H10W72/015—Manufacture or treatment of bond wires
    • H10W72/01515—Forming 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
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/01—Manufacture or treatment
    • H10W72/015—Manufacture or treatment of bond wires
    • H10W72/01561—Chemical or physical modification, e.g. by sintering or anodisation
    • 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
    • H10W72/0711—Apparatus therefor
    • H10W72/07141—Means for applying energy, e.g. ovens or lasers
    • 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
    • H10W72/50—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
    • H10W72/521—Structures or relative sizes of bond wires
    • H10W72/522—Multilayered bond wires, e.g. having a coating concentric around a core
    • 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]
    • 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
    • H10W72/553—Materials of bond wires not comprising solid metals or solid metalloids, e.g. polymers, ceramics or liquids
    • 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
    • H10W72/555—Materials of bond wires of outermost layers of multilayered bond wires, e.g. material of a coating
    • 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
    • H10W90/754—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires between a chip and a stacked insulating package substrate, interposer or RDL
    • 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)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワイヤどうしが接触しても短絡することがな
く、充分な絶縁性を保持することができると共に、キャ
ピラリーの詰まりや接合性を悪化させることがなく、か
つ確実にボンディングすることができる上に、樹脂封止
後に封止用樹脂と反応することがない半導体装置用ボン
ディングワイヤを提供することを目的とする。 【構成】 セラミックス層を、上記ワイヤ本体の線径の
１／５００〜１／２５の膜厚に設定したことにより、充
分な耐摩耗性を確保してキャピラリーと接触してもセラ
ミックス層が剥離することがないと共に、ボンディング
されたワイヤどうしが接触しても所望の絶縁性を発揮す
る一方、封止用樹脂との反応性が低いことにより樹脂封
止後に高温保存してもセラミックス層と封止用樹脂とが
反応することがない。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、集積回路（ＩＣ，ＬＳ
Ｉ，トランジスター等）素子上の電極と、回路配線基板
上（リードフレーム，セラミックス基板等）の導体配線
との間を接続する絶縁被覆ボンディングワイヤに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のボンディングワイヤとし
ては、直径１８〜５０μｍ程度の金または金合金製の極
細裸線が用いられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のボンディングワイヤにあっては、多様化するパッケ
ージ構造に伴い複雑化、高密度化する配線において、ワ
イヤに多少の曲がりがあっただけで、隣接する他のワイ
ヤに接触して短絡するという問題が発生していた。ま
た、ワイヤボンディング時には接触していなくても、樹
脂封止時のワイヤの流動により短絡が発生するという問
題があった。そこで、これらの問題を解決すべく、ポリ
ウレタン等の樹脂を被覆したいわゆるエナメル被覆ワイ
ヤが提案されている（例えば、特開平２−４０９２９号
公報参照）。ところが、このエナメル被覆ワイヤにおい
ては、キャピラリーとの接触により被覆材が剥離すると
いう問題、ボールアップ時に溶けた被覆材がキャピラリ
ーに詰まるという問題、さらには、樹脂封止後に高温保
存した場合に、被覆材と封止用樹脂とが反応するなど多
くの問題を抱えており、殆ど実用化に到っていない。
【０００４】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、ワイヤどうしが接触して
も短絡することがなく、充分な絶縁性を保持することが
できると共に、キャピラリーの詰まりや接合性を悪化さ
せることがなく、確実にボンディングすることができる
上に、樹脂封止後に封止用樹脂と反応することがない半
導体装置用ボンディングワイヤを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ワイヤ本体にセラミックス層が被覆さ
れ、かつこのセラミックス層が、上記ワイヤ本体の線径
の１／５００〜１／２５の膜厚に設定されたものであ
る。
【０００６】
【作用】本発明の半導体装置用ボンディングワイヤにあ
っては、ワイヤ本体を被覆したセラミックス層によっ
て、充分な耐摩耗性を確保してキャピラリーと接触して
もセラミックス層が剥離することがないと共に、ボンデ
ィングされたワイヤどうしが接触しても所望の絶縁性を
発揮する一方、封止用樹脂との反応性が低いことにより
樹脂封止後に高温保存してもセラミックス層と封止用樹
脂とが反応することがない。また、ボール形成時に表面
のセラミックス層がボールに溶け込むが、上記セラミッ
クス層を、上記ワイヤ本体の線径の１／５００〜１／２
５の膜厚に設定したことにより、溶け込むセラミックス
量が制限されて、ボール硬度を著しく増加させることが
ない上に、ボールの真球性を損なうこともない。ここ
で、上記セラミックス層を、上記ワイヤ本体の線径の１
／５００〜１／２５の膜厚に設定したのは、膜厚が１／
５００より小さいと、充分な絶縁性が得られないからで
あり、また、膜厚が１／２５を越えると、製造が困難で
あるばかりか、１ｓｔボンドにおけるボールの形成及び
２ｎｄボンドにおける接合性に大きな悪影響を与え、所
定のボールの真球性が得られず、しかも２ｎｄボンドの
接合性が低下するからである。そして、これらの絶縁性
（耐電圧）や接合性は、ワイヤ本体の線径に依存するた
め、セラミックス層の膜厚の範囲限定は、ワイヤ本体の
線径の１／５００〜１／２５としている。さらに、本発
明のボンディングワイヤは、ＣＶＤ法，ゾル・ゲル法，
スパッタ法などを用いて、金または金合金製のワイヤ本
体の表面に、ＳｉＯ2，ＳｉＡｌＯＮ，ＡｌＮなどで代
表されるセラミックスを被覆することにより製造され
る。また、被覆法としては、上記方法の他に、例えば、
Ａｌを蒸着させておき、大気中で焼鈍することにより、
ワイヤ本体の表面にＡｌ2Ｏ3を形成させる方法でもよ
い。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例を具体的に説明する。
すなわち、直径２５μｍの金製のワイヤ本体に様々な厚
みで各種のセラミックスを被覆し、セラミックス被覆ボ
ンディングワイヤを作製した。そして、これらのボンデ
ィングワイヤについて、ボンディング性（接合率），故
意に接触させた時の電気的ショートの発生の有無，連続
ボンディングによるキャピラリーの詰まりの有無（１０
万回ボンド後のキャピラリーの状態）の評価を行った。
この結果を表１に示す。
【０００８】
【表１】
【０００９】この表からもわかるように、ワイヤ本体の
線径の１／５００〜１／２５、すなわち、セラミックス
の被覆厚みが０．０５〜１μｍの範囲内にあるＮｏ．１
〜８については、ボンディング性が良好で、はがれが生
じず、かつ故意に接触させてもショートの発生がなく、
しかも１０万回ボンド後のキャピラリーの状態も良好で
あった。これに対して、上記範囲を外れているＮｏ．９
〜１２のうち、セラミックスの被覆厚みが０．０５μｍ
より小さいＮｏ．９、１１については、ショートが発生
する一方、セラミックスの被覆厚みが１μｍを越えてい
るＮｏ．１０、１２については、ボンディング性が悪
く、はがれが生じた。また、Ｎｏ．１３は、被覆をして
いない従来のボンディングワイヤであり、この場合に
は、当然のことながらショートが発生した。
【００１０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、ワイヤ
本体にセラミックス層が被覆され、かつこのセラミック
ス層が、上記ワイヤ本体の線径の１／５００〜１／２５
の膜厚に設定されたものであるから、ワイヤ本体を被覆
したセラミックス層によって、充分な耐摩耗性を確保し
てキャピラリーと接触してもセラミックス層が剥離する
ことがないと共に、ボンディングされたワイヤどうしが
接触しても所望の絶縁性を発揮して短絡することがない
一方、封止用樹脂との反応性が低いことにより樹脂封止
後に高温保存してもセラミックス層と封止用樹脂とが反
応することがない。また、ボール形成時に表面のセラミ
ックス層がボールに溶け込むが、上記セラミックス層
を、上記ワイヤ本体の線径の１／５００〜１／２５の膜
厚に設定したことにより、溶け込むセラミックス量が制
限されて、ボール硬度を著しく増加させることがない上
に、ボールの真球性を損なうこともない。従って、キャ
ピラリーの詰まりや接合性を悪化させることがなく、確
実にボンディングすることができる。この結果、特に、
多ピン高密度の半導体素子において効果が大きく、電気
的ショート等による不良の発生を皆無にできるから、実
装時の歩留まりを著しく向上させることができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ワイヤ本体にセラミックス層が被覆さ
    れ、かつこのセラミックス層が、上記ワイヤ本体の線径
    の１／５００〜１／２５の膜厚に設定されたことを特徴
    とする半導体装置用ボンディングワイヤ。
JP4228977A 1992-08-27 1992-08-27 半導体装置用ボンディングワイヤ Pending JPH0677274A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4228977A JPH0677274A (ja) 1992-08-27 1992-08-27 半導体装置用ボンディングワイヤ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4228977A JPH0677274A (ja) 1992-08-27 1992-08-27 半導体装置用ボンディングワイヤ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0677274A true JPH0677274A (ja) 1994-03-18

Family

ID=16884841

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4228977A Pending JPH0677274A (ja) 1992-08-27 1992-08-27 半導体装置用ボンディングワイヤ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0677274A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017092816A1 (en) * 2015-12-03 2017-06-08 Osram Opto Semiconductors Gmbh Electronic chip package and production method of an electronic chip package
CN110718525A (zh) * 2019-10-22 2020-01-21 烟台一诺电子材料有限公司 一种绝缘抗腐蚀无机非晶镀层键合丝及其制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017092816A1 (en) * 2015-12-03 2017-06-08 Osram Opto Semiconductors Gmbh Electronic chip package and production method of an electronic chip package
CN110718525A (zh) * 2019-10-22 2020-01-21 烟台一诺电子材料有限公司 一种绝缘抗腐蚀无机非晶镀层键合丝及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3398609B2 (ja) 半導体装置
KR100381302B1 (ko) 반도체 장치 및 그 제조방법
US6650013B2 (en) Method of manufacturing wire bonded microelectronic device assemblies
US6593222B2 (en) Method to improve the reliability of thermosonic gold to aluminum wire bonds
US4985310A (en) Multilayered metallurgical structure for an electronic component
US20050006778A1 (en) Semiconductor device having aluminum and metal electrodes and method for manufacturing the same
US7535104B2 (en) Structure and method for bond pads of copper-metallized integrated circuits
US8786084B2 (en) Semiconductor package and method of forming
US20080274294A1 (en) Copper-metallized integrated circuits having electroless thick copper bond pads
US8664046B2 (en) Manufacturing method thereof and a semiconductor device
US20010013651A1 (en) Semiconductor device and manufacturing method therefor
EP0214465B1 (en) Plating process for an electronic part
JPS61140160A (ja) 半導体用リ−ドフレ−ム
JPS6149450A (ja) 半導体用リ−ドフレ−ム
JPH10275810A (ja) 半導体チップへの接合構造及びそれを用いた半導体装置
JPH04307944A (ja) 半導体素子の接続材料および半導体装置
JPH10223626A (ja) 半導体チップ，半導体チップの製造方法，半導体装置，電子装置
JPS6129139A (ja) 半導体装置
JPH0210840A (ja) 電子部品のための多層金属構造
JPH0357222A (ja) 半導体集積回路装置
JPS639957A (ja) 半導体リ−ドフレ−ム
JP2549278Y2 (ja) 混成集積回路基板
JPS63168031A (ja) 半導体装置
JP4123719B2 (ja) テープキャリアおよびこれを用いた半導体装置
JPS5961054A (ja) 半導体装置