JPH0747791B2 - ボンデイングワイヤ - Google Patents
ボンデイングワイヤInfo
- Publication number
- JPH0747791B2 JPH0747791B2 JP60234359A JP23435985A JPH0747791B2 JP H0747791 B2 JPH0747791 B2 JP H0747791B2 JP 60234359 A JP60234359 A JP 60234359A JP 23435985 A JP23435985 A JP 23435985A JP H0747791 B2 JPH0747791 B2 JP H0747791B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ball
- bonding
- wire
- bonding wire
- arc discharge
- 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
- H10W72/07511—Treating the bonding area before connecting, e.g. by applying flux or cleaning
-
- 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]
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体装置の電気的接続に用いられるボン
ディングワイヤに関するものであり、特に、ボールボン
ディングに用いられるボンディングワイヤに関するもの
である。
ディングワイヤに関するものであり、特に、ボールボン
ディングに用いられるボンディングワイヤに関するもの
である。
〔従来の技術〕 従来、半導体装置の電気的接続に用いられるボンデイン
グワイヤとしては、アルミニウム系または金系の合金が
使用されており、またボンディングの方法としては、ウ
エッジボンディングまたはボールボンディングが用いら
れている。
グワイヤとしては、アルミニウム系または金系の合金が
使用されており、またボンディングの方法としては、ウ
エッジボンディングまたはボールボンディングが用いら
れている。
ウエッジボンディングは、接続部上にボンディングワイ
ヤを置き、その上から楔で押し付け、加熱あるいは超音
波振動で圧着する方法であり、ボールボンディングは、
酸水素炎やアーク放電などの手段でボンディングワイヤ
の先端を加熱してボールを形成させ、そのボールを接続
部に圧着する方法である。工業的には、作業能率の高い
ボールボンディングが好んで用いられている。このボー
ルボンディングに用いられるボンディングワイヤとして
は、酸水素炎やアーク放電により、ワイヤの先端が容易
に球状となる金系の合金によるものが一般に用いられて
いる。
ヤを置き、その上から楔で押し付け、加熱あるいは超音
波振動で圧着する方法であり、ボールボンディングは、
酸水素炎やアーク放電などの手段でボンディングワイヤ
の先端を加熱してボールを形成させ、そのボールを接続
部に圧着する方法である。工業的には、作業能率の高い
ボールボンディングが好んで用いられている。このボー
ルボンディングに用いられるボンディングワイヤとして
は、酸水素炎やアーク放電により、ワイヤの先端が容易
に球状となる金系の合金によるものが一般に用いられて
いる。
しかしながら、このような接続は、接続部となる半導体
素子の電極が、多くの場合アルミニウム系であるため、
金とアルミニウムという異種金属間の接続となり、後工
程の加熱時などにおいて金属間化合物が生成し、劣化し
やすいという欠点があった。さらに、金系合金によるボ
ンディングワイヤは、コストが高くなるという欠点もあ
った。
素子の電極が、多くの場合アルミニウム系であるため、
金とアルミニウムという異種金属間の接続となり、後工
程の加熱時などにおいて金属間化合物が生成し、劣化し
やすいという欠点があった。さらに、金系合金によるボ
ンディングワイヤは、コストが高くなるという欠点もあ
った。
また、アルミニウム系のボンディングワイヤはボールが
できにくく、耐食性が悪いという問題点があった。
できにくく、耐食性が悪いという問題点があった。
そのため、ボール形成能、耐食性にすぐれ、かつ、コス
トの安い銅系のボンディングワイヤが望まれていた。
トの安い銅系のボンディングワイヤが望まれていた。
しかしながら、従来の銅系合金はボール形成能が悪く、
ボールボンディングに適したものでなかった。特に、酸
水素炎によるボールボンディングは、全く行うことがで
きなかった。
ボールボンディングに適したものでなかった。特に、酸
水素炎によるボールボンディングは、全く行うことがで
きなかった。
もう一方のアーク放電によるボールボンディングは、ワ
イヤ先端近くに設けた電極とワイヤとの間のアーク放電
により、ワイヤの先端にボールを形成させる方法である
が、放電のエネルギが大きすぎると、形成されたボール
の根元部分が過度の熱により劣化し、強度が著しく低下
したり、くびれたりするという問題が生じていた。さら
に、ボールボンディングに一般に用いられるワイヤの線
径20〜50μｍφに比して、大きなボールが形成されてし
まうという問題もあった。
イヤ先端近くに設けた電極とワイヤとの間のアーク放電
により、ワイヤの先端にボールを形成させる方法である
が、放電のエネルギが大きすぎると、形成されたボール
の根元部分が過度の熱により劣化し、強度が著しく低下
したり、くびれたりするという問題が生じていた。さら
に、ボールボンディングに一般に用いられるワイヤの線
径20〜50μｍφに比して、大きなボールが形成されてし
まうという問題もあった。
そこで、このような問題の解決方法として、アーク放電
のエネルギを小さくすることが考えられるが、エネルギ
を小さくすると、アークが飛ばずアーク放電しやすくす
るため、アルゴンガス雰囲気にすることが試みられてい
るが、未だ十分ではない。
のエネルギを小さくすることが考えられるが、エネルギ
を小さくすると、アークが飛ばずアーク放電しやすくす
るため、アルゴンガス雰囲気にすることが試みられてい
るが、未だ十分ではない。
この発明の目的は、上述の問題点を解消し、小さなエネ
ルギによるアーク放電を可能にし、ひいてはアーク放電
によるボールボンディングを可能にするボンディングワ
イヤを提供することにある。
ルギによるアーク放電を可能にし、ひいてはアーク放電
によるボールボンディングを可能にするボンディングワ
イヤを提供することにある。
この発明のボンディングワイヤは、仕事関数が3ev以下
である元素の１種または２種以上を0.01〜１重量％含有
し、残部は銅からなる。そこで、銅の純度は99.99％以
上が好ましく、更に、銅の純度が99.997％以上がより好
ましい。
である元素の１種または２種以上を0.01〜１重量％含有
し、残部は銅からなる。そこで、銅の純度は99.99％以
上が好ましく、更に、銅の純度が99.997％以上がより好
ましい。
この発明によるボンディングワイヤは、仕事関数が3ev
以下である元素、即ち、電子を放出しやすい元素を0.01
〜１重量％含有しており、従来の合金によるボンディン
グワイヤに比べ、より小さなエネルギでアーク放電させ
ることができる。
以下である元素、即ち、電子を放出しやすい元素を0.01
〜１重量％含有しており、従来の合金によるボンディン
グワイヤに比べ、より小さなエネルギでアーク放電させ
ることができる。
従って、過度のエネルギを、ワイヤ先端部に形成された
ボールに与えることなくアーク放電することができるの
で、ボールの根元部分における強度の低下やくびれを生
じることなく、ボールボンディングすることができる。
ボールに与えることなくアーク放電することができるの
で、ボールの根元部分における強度の低下やくびれを生
じることなく、ボールボンディングすることができる。
さらに、この発明により、合金によるボールボンディン
グが可能となるため、金系合金を用いた場合に生ずる金
属間化合物生成による劣化や高コストの問題点も解消さ
れ、ボールボンディングの信頼性を一層高めることがで
きる。
グが可能となるため、金系合金を用いた場合に生ずる金
属間化合物生成による劣化や高コストの問題点も解消さ
れ、ボールボンディングの信頼性を一層高めることがで
きる。
この発明に用いられる仕事関数が3ev以下の元素の代表
的なものとして、例えばカリウム（2.2ev）、セシウム
（1.9ev）、バリウム（2.5ev）、ストロンチウム（2.1e
v）などを挙げることができる。
的なものとして、例えばカリウム（2.2ev）、セシウム
（1.9ev）、バリウム（2.5ev）、ストロンチウム（2.1e
v）などを挙げることができる。
なお、この発明において、仕事関数が3ev以下である元
素の含有率を0.01〜１重量％に限定したのは、0.01重量
％未満であると、小さなエネルギで小さい均一なボール
を形成する特性が発揮されないため、結果としてのボー
ル形成能の改善が認められず、他方、１重量％を越える
と、伸線加工性、耐食性、導電性を損なうおそれが生じ
てくるためである。
素の含有率を0.01〜１重量％に限定したのは、0.01重量
％未満であると、小さなエネルギで小さい均一なボール
を形成する特性が発揮されないため、結果としてのボー
ル形成能の改善が認められず、他方、１重量％を越える
と、伸線加工性、耐食性、導電性を損なうおそれが生じ
てくるためである。
純度99.99％、99.997％の銅地金をベースとして用い、
第１表に示す組成（％は重量％を示す）の合金を溶製し
た。溶製後、溶湯からセラミックスフィルタで10μｍ以
上の介在物を除去しながらビレットに連続鋳造した。
第１表に示す組成（％は重量％を示す）の合金を溶製し
た。溶製後、溶湯からセラミックスフィルタで10μｍ以
上の介在物を除去しながらビレットに連続鋳造した。
このビレットを表面切削した後、熱間押出しにより10mm
φのワイヤとした後、皮剥ぎ、伸線、熱処理を組合わせ
て40μｍφのボンディングワイヤを作製した。
φのワイヤとした後、皮剥ぎ、伸線、熱処理を組合わせ
て40μｍφのボンディングワイヤを作製した。
得られた40μｍφのボンディングワイヤについて、ボー
ル形成能および伸線加工性を以下のようにして評価し、
第１表に示した。
ル形成能および伸線加工性を以下のようにして評価し、
第１表に示した。
（イ） ボール形成能 40μｍφのボンディングワイヤをサファイヤ製のキャピ
ラリに通し、アルゴンガス噴出下、ワイヤの先端近くに
設けた電極と、ワイヤとの間のアーク放電により、種々
の電気的条件でボールを形成させ、そのボール形成状況
を次の２段階（○と×）で評価し、ボール形成能とし
た。
ラリに通し、アルゴンガス噴出下、ワイヤの先端近くに
設けた電極と、ワイヤとの間のアーク放電により、種々
の電気的条件でボールを形成させ、そのボール形成状況
を次の２段階（○と×）で評価し、ボール形成能とし
た。
○：真球に近い表面形状の滑らかなボールが形成される
とともに、ボールの根元部のワイヤが細くなったりしな
い。
とともに、ボールの根元部のワイヤが細くなったりしな
い。
×：ボール形成条件が狭く、ばらつきが大きい。また表
面形状が優れない。ボールの根元部がくびれたりする。
面形状が優れない。ボールの根元部がくびれたりする。
（ロ） 伸線加工性 40μｍφまでの伸線加工に至るまでの加工性を、次の２
段階（○と×）で評価した。
段階（○と×）で評価した。
○：従来のものと変わらない。
×：従来のものと比べ、加工性に難点がある。
第１表から明らかなように、この発明のボンディングワ
イヤは、従来のものに比べ、ボール形成能が著しく改善
されている。
イヤは、従来のものに比べ、ボール形成能が著しく改善
されている。
Claims (3)
- 【請求項１】仕事関数が3ev以下である元素（Liを除
く）の１種または２種以上を０、01〜１重量％含有し、
残部は銅からなるボンディングワイヤ。 - 【請求項２】銅の純度が99、99％以上である特許請求の
範囲第１項記載のボンディングワイヤ。 - 【請求項３】銅の純度が99、997％以上である特許請求
の範囲第１項または第２項記載のボンディングワイヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60234359A JPH0747791B2 (ja) | 1985-10-18 | 1985-10-18 | ボンデイングワイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60234359A JPH0747791B2 (ja) | 1985-10-18 | 1985-10-18 | ボンデイングワイヤ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6293326A JPS6293326A (ja) | 1987-04-28 |
| JPH0747791B2 true JPH0747791B2 (ja) | 1995-05-24 |
Family
ID=16969766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60234359A Expired - Lifetime JPH0747791B2 (ja) | 1985-10-18 | 1985-10-18 | ボンデイングワイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0747791B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6148543A (ja) * | 1984-08-10 | 1986-03-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体素子結線用銅合金線 |
-
1985
- 1985-10-18 JP JP60234359A patent/JPH0747791B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6293326A (ja) | 1987-04-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0922780B1 (en) | Method of manufacturing a high purity hard gold alloy | |
| JP2020088172A (ja) | パラジウム被覆銅ボンディングワイヤ及びその製造方法 | |
| JP4150752B1 (ja) | ボンディングワイヤ | |
| US2196302A (en) | Silver copper alloy | |
| JP2737953B2 (ja) | 金バンプ用金合金細線 | |
| JPS62228440A (ja) | 半導体素子ボンデイング用金線 | |
| JPS62127438A (ja) | 半導体素子用ボンディング線 | |
| JP2008174779A (ja) | ワイヤ材料およびその製造方法 | |
| JP2002525425A (ja) | ワイヤボンティング合金複合物 | |
| US4747889A (en) | Interconnecting wire for semiconductor devices | |
| JPS60162741A (ja) | ボンデイングワイヤ− | |
| JPH0654787B2 (ja) | ボンデイングワイヤ | |
| JPS6120694A (ja) | ボンデイングワイヤ− | |
| JPH0647579A (ja) | 活性Ａｇろう材 | |
| JP6369994B2 (ja) | ボールボンディング用銅合金細線 | |
| JPH0726167B2 (ja) | 半導体装置のボンデイングワイヤ用Ａｕ合金極細線 | |
| JPS6293326A (ja) | ボンデイングワイヤ | |
| JPH049621B2 (ja) | ||
| JPH1098063A (ja) | ウエッジボンディング用金合金線 | |
| JP2017048431A (ja) | ボールボンディング用銅合金細線 | |
| JP2778093B2 (ja) | 金バンプ用金合金細線 | |
| JPH0852589A (ja) | 低融点ろう材及びその製造方法 | |
| JPH0572750B2 (ja) | ||
| JPS6026822B2 (ja) | 高張力Ａｕ合金細線 | |
| JPS61295350A (ja) | 半導体装置の結線用導体 |