JPS5850763A - 半導体機器の銅または銅合金からなるリ−ド材 - Google Patents
半導体機器の銅または銅合金からなるリ−ド材Info
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- JPS5850763A JPS5850763A JP56147845A JP14784581A JPS5850763A JP S5850763 A JPS5850763 A JP S5850763A JP 56147845 A JP56147845 A JP 56147845A JP 14784581 A JP14784581 A JP 14784581A JP S5850763 A JPS5850763 A JP S5850763A
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- wire
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- C25F—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
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- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
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- H10W72/01—Manufacture or treatment
- H10W72/015—Manufacture or treatment of bond wires
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- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、半導体機器のリード材用鋼または銅合金に、
ワイヤーボンディング用リード線を直接接着できゐ半導
体機器の銅または銅合金からなるり・−ド材に関する。
ワイヤーボンディング用リード線を直接接着できゐ半導
体機器の銅または銅合金からなるり・−ド材に関する。
従来、半導体機器状、まず銅または銅合金のリード材用
素材を打抜き又仲エツチングにより所定の形状に成形し
２次に、半導体素子の接合部分および半導体素子とリー
ド材とを金線岬でワイヤーボンディングするために、リ
ード材の所定部分へメッキを行い、ついでメッキされ九
部分へ半導体素子をグイボンドしさらに半導体素子とリ
ード材をワイヤーボンディング用リード線でワイヤーボ
ンディングを行い、最後にこれを封止して製品としてい
た。
素材を打抜き又仲エツチングにより所定の形状に成形し
２次に、半導体素子の接合部分および半導体素子とリー
ド材とを金線岬でワイヤーボンディングするために、リ
ード材の所定部分へメッキを行い、ついでメッキされ九
部分へ半導体素子をグイボンドしさらに半導体素子とリ
ード材をワイヤーボンディング用リード線でワイヤーボ
ンディングを行い、最後にこれを封止して製品としてい
た。
これから分るように、リード材と半導体素子および半導
体素子とリード材との接合のためには、必ずメッキを必
要としていた。
体素子とリード材との接合のためには、必ずメッキを必
要としていた。
ところがメッキ操作自体線、微小な個所へのメッキであ
るために、非常に高い精度を必要とし、メッキの良否が
グイボンドおよびワイヤーボンドＫｔ１ｇ影響を４えて
、場合によシネ集品が発生した。
るために、非常に高い精度を必要とし、メッキの良否が
グイボンドおよびワイヤーボンドＫｔ１ｇ影響を４えて
、場合によシネ集品が発生した。
また半導体素子およびリード材との材質の関係および耐
久性、電導性、付着性などからみて。
久性、電導性、付着性などからみて。
金または銀のメッキが行なわれているが、これが半導体
機器の非常たコスト高を招いた。
機器の非常たコスト高を招いた。
このためメッキ厚やメッキ間積を減少させたり、また前
記金や銀にかえて、卑金属を用いることなどを検討して
いるが、 Ｔｏｔｂ両期的な効果は上っていない。
記金や銀にかえて、卑金属を用いることなどを検討して
いるが、 Ｔｏｔｂ両期的な効果は上っていない。
゛ さらに半導体素子のグイボンドのみをペーストで代
替させて接合する技術が開発されて、半導体素子のグイ
ボンドの際のメッキが一応不要となったが、あいかわら
ずリード材と半導体素子とを金線で接合するワイヤーボ
ンディングはメッキが必要であシ、工程数はいつこうに
減少せず、根本的な解決策にはなっていない。
替させて接合する技術が開発されて、半導体素子のグイ
ボンドの際のメッキが一応不要となったが、あいかわら
ずリード材と半導体素子とを金線で接合するワイヤーボ
ンディングはメッキが必要であシ、工程数はいつこうに
減少せず、根本的な解決策にはなっていない。
本発明は、この点に鑑みてなされ九４ので。
半導体機器のリード材用鋼また社鋼合金にワイヤーボン
ディング用リード線を接着するに際し。
ディング用リード線を接着するに際し。
予め前記リード材用鋼または銅合金の材料費面を、１１
面粗さが最大高さく Ｒｍａｚ）でα５μ鯛以下になる
ように調整し、さらに銅または銅合金中のＩ！面にあら
れれる析出物、介在動勢の単一面積が３Ｘ１０−”ｍ−
以下になるように微細に分散させることＫよ）、安定し
てワイヤーゼンデイングリード線を直接接着可能とした
ことを特徴とする半導体機器の銅ま九祉銅合金からなる
リード材に関する。
面粗さが最大高さく Ｒｍａｚ）でα５μ鯛以下になる
ように調整し、さらに銅または銅合金中のＩ！面にあら
れれる析出物、介在動勢の単一面積が３Ｘ１０−”ｍ−
以下になるように微細に分散させることＫよ）、安定し
てワイヤーゼンデイングリード線を直接接着可能とした
ことを特徴とする半導体機器の銅ま九祉銅合金からなる
リード材に関する。
これによって、リード素材Ｏ打抜１文は゛エツチングの
めと、メッキ工程がなく、そのまま半導体素子のグイボ
ンドおよび半導体素子と９−ド材との直接ワイヤーボン
ディングができるようになった。
めと、メッキ工程がなく、そのまま半導体素子のグイボ
ンドおよび半導体素子と９−ド材との直接ワイヤーボン
ディングができるようになった。
この結果、メッキの良否による接着強度の信頼性に対す
る心配がなくなシ、ｔた従来の金や銀のメッキを使用す
ることによる；スト高が一挙に解決することになつ九。
る心配がなくなシ、ｔた従来の金や銀のメッキを使用す
ることによる；スト高が一挙に解決することになつ九。
前記表面粗さの最大高さくＲｍａｚ）でα５μ陶以下は
、非常に平滑な表面を必要とする。リード材としての銅
または銅合金とリード線となる金はもともと相互拡散に
よって接合し易いものであるにもかかわらず、−際上、
＊因不明の理由により安定した接合ができなかった。そ
こで鋭意研究の結果、リード材の表面を極めて平滑Ｋ。
、非常に平滑な表面を必要とする。リード材としての銅
または銅合金とリード線となる金はもともと相互拡散に
よって接合し易いものであるにもかかわらず、−際上、
＊因不明の理由により安定した接合ができなかった。そ
こで鋭意研究の結果、リード材の表面を極めて平滑Ｋ。
すなわち表面粗さＲｍａｘ （Ｌ ５μ窮以下とする仁
とにより、さらには、銅または銅合金中の表面にあられ
れる析出物、介在物等の単一面積が３Ｘ１０−＠ｍ−以
下になるように微細に分散させるととＫより、直接接合
できる仁とが分つえ。なお表面粗さの最大高さＲｍａｘ
はＪ工Ｓ規格のものである。
とにより、さらには、銅または銅合金中の表面にあられ
れる析出物、介在物等の単一面積が３Ｘ１０−＠ｍ−以
下になるように微細に分散させるととＫより、直接接合
できる仁とが分つえ。なお表面粗さの最大高さＲｍａｘ
はＪ工Ｓ規格のものである。
このＲｍａｘが０．５μｍを超えると接合が安定せず。
又銅または銅合金中の表ＷＫＩられれる析出物。
介在物等の単一面積が！１Ｘ１０−＠＊−を超えて存在
していると接合が安定しない。
していると接合が安定しない。
この表面粗さをＲｍａｒ （Ｌ ５ ｐ ｓとするには
、極めて平滑なロールによる圧延１通′常圧延後の電解
研磨１機械研磨または酸洗処理勢により行うことができ
る。また、銅または銅合金中の表面にあられれる析出物
、介在物等の単−面積を３×１０″″”＊−以下とする
には圧延の加工度と焼鈍業件を選択することにより行な
うことができる。
、極めて平滑なロールによる圧延１通′常圧延後の電解
研磨１機械研磨または酸洗処理勢により行うことができ
る。また、銅または銅合金中の表面にあられれる析出物
、介在物等の単−面積を３×１０″″”＊−以下とする
には圧延の加工度と焼鈍業件を選択することにより行な
うことができる。
ワイヤーボンディングの条件（１例）を示すと１次の通
りである。
りである。
ワイヤーボンディングマシンの接合形式：サーモニツク
ボンデイング法、リード線の材質及びワイヤ径；金線２
５μの、加圧カニ ？ Ｏｆ、基板温度；１５０℃１時
間：１ＯＯｎ、１１−、出力（超音波）： （ＬＩＷ なシリード材として、銅の外鍋合金にはシん青銅、丹銅
など一般のリード材として用いられているまのが使用で
きる。
ボンデイング法、リード線の材質及びワイヤ径；金線２
５μの、加圧カニ ？ Ｏｆ、基板温度；１５０℃１時
間：１ＯＯｎ、１１−、出力（超音波）： （ＬＩＷ なシリード材として、銅の外鍋合金にはシん青銅、丹銅
など一般のリード材として用いられているまのが使用で
きる。
以上１本発明は常識では考えられないリード材の表面粗
さＲｍａｘ （Ｌ ５ ｐｍ以下とすることによシ。
さＲｍａｘ （Ｌ ５ ｐｍ以下とすることによシ。
さらには、銅または銅合金中の表面にあられれる析出物
、介在物等の単一面積を５Ｘ１０−＠−以下とする事に
より、従来では不可能とされて睡九ダイレクトボンディ
ングを可能ならしめたもので、メッキ工程を省き、コス
トを大巾に減少させる極めて実用的価値の高いものであ
る。
、介在物等の単一面積を５Ｘ１０−＠−以下とする事に
より、従来では不可能とされて睡九ダイレクトボンディ
ングを可能ならしめたもので、メッキ工程を省き、コス
トを大巾に減少させる極めて実用的価値の高いものであ
る。
（実施例）
実施例として銅合金中からりん青銅を選び一例として示
す。シん青銅を０．２５ｍｇ厚さまで圧延し１粒界ある
いは粒内に析出、あるいは偏析したＦｅ、Ｐｂ尋の不純
物、５ｎｔＰの添加物の単一面積が５Ｘ１０−’＋＋−
以下にしておき、これを熱処理によシ歪取シ焼鈍し、リ
ード材として要求させる強度、伸び等の緒特性を整えた
。しかるのち、電解研磨により＊Ｗ粗さを−で［１５μ
調以下としてワイヤーボンディングを行なった。電解研
磨条件としては、正リン酸６３−１塩酸９優、水２８１
１の電解液を用いて電流＠ 変１０ Ａ／ａＰ＋／。
す。シん青銅を０．２５ｍｇ厚さまで圧延し１粒界ある
いは粒内に析出、あるいは偏析したＦｅ、Ｐｂ尋の不純
物、５ｎｔＰの添加物の単一面積が５Ｘ１０−’＋＋−
以下にしておき、これを熱処理によシ歪取シ焼鈍し、リ
ード材として要求させる強度、伸び等の緒特性を整えた
。しかるのち、電解研磨により＊Ｗ粗さを−で［１５μ
調以下としてワイヤーボンディングを行なった。電解研
磨条件としては、正リン酸６３−１塩酸９優、水２８１
１の電解液を用いて電流＠ 変１０ Ａ／ａＰ＋／。
電圧２〜２２ｖ、室温で各種時間桁なった。
このような試料のワイヤーボンディング結果を比較材と
ともに表１に示した。
ともに表１に示した。
この費１で金線母材部で破断したものは接合部の強度が
母材部よりも強艷ことを意味し、１１合が曳好に行なわ
れたことを示している。
母材部よりも強艷ことを意味し、１１合が曳好に行なわ
れたことを示している。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１＞ 鋼または銅合金の材料ＩＩ！ｍをＩＩ爾粗さ
が最大高さくＲｍａｘ） でａｓｐ１１１以下と愈ゐよ
うに調整するととによ〕、ワイヤーボンディング用リー
ド線を直接接着可能としたことを特徴とする半導体機器
Ｏ＃ｌま九は鋼合金からなるリード材。 ０） 銅または鋼合金の材料表両を表面粗さが最大高ｉ
５ （Ｒｍａｘ）で（ＬＳμ拳以下と壜ゐように調整す
るとともに銅または鋼合金中の表１［Ｋあられれる析出
物、介在物等の単−間積がＳ Ｘ １０−’ｗｒｎｌ以
下に壜るように微細に分散させることによりワイヤーボ
ンディング用リード線を直接接着可能とし九ことを特徴
とする半導体機器の鋼または銅合金からなるリード材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56147845A JPS5850763A (ja) | 1981-09-21 | 1981-09-21 | 半導体機器の銅または銅合金からなるリ−ド材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56147845A JPS5850763A (ja) | 1981-09-21 | 1981-09-21 | 半導体機器の銅または銅合金からなるリ−ド材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5850763A true JPS5850763A (ja) | 1983-03-25 |
| JPS6246071B2 JPS6246071B2 (ja) | 1987-09-30 |
Family
ID=15439549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56147845A Granted JPS5850763A (ja) | 1981-09-21 | 1981-09-21 | 半導体機器の銅または銅合金からなるリ−ド材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5850763A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5153466A (ja) * | 1974-11-06 | 1976-05-11 | Hitachi Ltd | |
| JPS54133450A (en) * | 1978-04-10 | 1979-10-17 | Hitachi Ltd | Diffusion bonding method for different kind metal |
-
1981
- 1981-09-21 JP JP56147845A patent/JPS5850763A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5153466A (ja) * | 1974-11-06 | 1976-05-11 | Hitachi Ltd | |
| JPS54133450A (en) * | 1978-04-10 | 1979-10-17 | Hitachi Ltd | Diffusion bonding method for different kind metal |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6246071B2 (ja) | 1987-09-30 |
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