JPS60236252A - 半導体用ボンデイング細線 - Google Patents
半導体用ボンデイング細線Info
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- JPS60236252A JPS60236252A JP59093195A JP9319584A JPS60236252A JP S60236252 A JPS60236252 A JP S60236252A JP 59093195 A JP59093195 A JP 59093195A JP 9319584 A JP9319584 A JP 9319584A JP S60236252 A JPS60236252 A JP S60236252A
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- bonding
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- semiconductor
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- H10W72/5522—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver comprising gold [Au]
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- 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
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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】
本発明は生導体用ゲンディング細線の改良に関するもの
であり、特に耐食性、11水密性に優れたビンディング
#II線を得んさするものである。
であり、特に耐食性、11水密性に優れたビンディング
#II線を得んさするものである。
IC(集積回路)、HIC(バイブ!IッドIC)。
トランジスターなどの牛導体ではSiチッゾなどの中導
体素子十に形成された電極とリードフレームの基板リー
ドとの間の電気接続を行う目的で15〜60μφ位のA
u線やAt−8I合金線が使用されている。これらの線
は熱融着法、超音波熱圧着法、超音波溶接法などにより
高生産性でビンディングされている。このAu線は大気
中で高速ぎンディングできると共に耐食性に優れてるの
で主流をなしているが、高価であると共に水密性に劣る
欠点を有する。又Au線の機械的特性を向上せしめるた
めにけppmオーダーのSn。
体素子十に形成された電極とリードフレームの基板リー
ドとの間の電気接続を行う目的で15〜60μφ位のA
u線やAt−8I合金線が使用されている。これらの線
は熱融着法、超音波熱圧着法、超音波溶接法などにより
高生産性でビンディングされている。このAu線は大気
中で高速ぎンディングできると共に耐食性に優れてるの
で主流をなしているが、高価であると共に水密性に劣る
欠点を有する。又Au線の機械的特性を向上せしめるた
めにけppmオーダーのSn。
Se 、Mn 、Te 、Hf 、Mg 、Ni 、C
o 、Te等を含有せしめる希薄合金化が行われている
が、生導体の小型高集積化が進み、他方コストダウンの
点からセラミックに代ってレジンモールドによる封止が
大勢を占める現状においては水密性の問題が大きくクロ
ーズアップされている。即ちレジンモールドの場合工d
?キシ樹脂と金属との熱膨摂係数に大きな差異があるた
めこの両者の界面の接着力が不十分な場合に微細な間隙
を生じ、これが水分々どの透過路となるものであ−)た
。又貴金属のAuはエポキシと化学的ガ結合を行うこと
が出来ず特に接合力に乏しいのでリードフレームとレジ
ンとの界面やレジンバルクを透過した水分1tAuのボ
ンディング線を通路にしてStチップに到達しSiチッ
プ上のAt配線の腐食劣化などをひきおこすものであっ
た。
o 、Te等を含有せしめる希薄合金化が行われている
が、生導体の小型高集積化が進み、他方コストダウンの
点からセラミックに代ってレジンモールドによる封止が
大勢を占める現状においては水密性の問題が大きくクロ
ーズアップされている。即ちレジンモールドの場合工d
?キシ樹脂と金属との熱膨摂係数に大きな差異があるた
めこの両者の界面の接着力が不十分な場合に微細な間隙
を生じ、これが水分々どの透過路となるものであ−)た
。又貴金属のAuはエポキシと化学的ガ結合を行うこと
が出来ず特に接合力に乏しいのでリードフレームとレジ
ンとの界面やレジンバルクを透過した水分1tAuのボ
ンディング線を通路にしてStチップに到達しSiチッ
プ上のAt配線の腐食劣化などをひきおこすものであっ
た。
他方klやkl−S i 、 A t−Mg等の線は安
価でろり強度や電気特性に優れているため高速メンディ
ングの可能な雰囲気熱圧着法なども開発されている。し
かしレジンモールド牛導体に本格的々応用を進める上で
の最大な欠点は、上記の如く不可避的な透過水分による
腐食断線である。特にレジン等に微細含有をされるCt
−分等により加速されるといわれている。
価でろり強度や電気特性に優れているため高速メンディ
ングの可能な雰囲気熱圧着法なども開発されている。し
かしレジンモールド牛導体に本格的々応用を進める上で
の最大な欠点は、上記の如く不可避的な透過水分による
腐食断線である。特にレジン等に微細含有をされるCt
−分等により加速されるといわれている。
本発明はかかる現状に鑑み鋭意研究を行った結果特にレ
ジンモールド牛導体の信頼性を改善しうるビンディング
細線を提供せんとするものである。即ち本発明は少くと
もZn分を0.7 wt%以上の表層を有するAu、P
d、Aj又はこれらの合金線からなることを特徴とする
ものである。
ジンモールド牛導体の信頼性を改善しうるビンディング
細線を提供せんとするものである。即ち本発明は少くと
もZn分を0.7 wt%以上の表層を有するAu、P
d、Aj又はこれらの合金線からなることを特徴とする
ものである。
本発明において表層にZn分を設ける理由は、Zn分は
レジンとの化学的結合の触媒的作用を有し接着力を高度
にあげることが出来る。これは細線製造工程中や保管期
間中、更にボンディングやモールディングの高温条件に
おいて表層のZn分が優先的に酸化するためと推考され
る。従って表層の厚さは分子オーダで十分であシ通常1
00〜500x程度でよい。
レジンとの化学的結合の触媒的作用を有し接着力を高度
にあげることが出来る。これは細線製造工程中や保管期
間中、更にボンディングやモールディングの高温条件に
おいて表層のZn分が優先的に酸化するためと推考され
る。従って表層の厚さは分子オーダで十分であシ通常1
00〜500x程度でよい。
又At線におけるZn含有層の付加的効能は耐食性の向
上である。ZnやZn −k1合金はAtに比べて卑で
あシ犠牲陽極的に働くため水分やCt−分が存在しても
腐食断線に至るまでの深さ方向の腐食は大巾に阻止する
ことができる。この場合も前記の如く薄層で十分にその
目的を達成することが出来うるが表層のZn濃度につい
ては5μ程度まで使用される。
上である。ZnやZn −k1合金はAtに比べて卑で
あシ犠牲陽極的に働くため水分やCt−分が存在しても
腐食断線に至るまでの深さ方向の腐食は大巾に阻止する
ことができる。この場合も前記の如く薄層で十分にその
目的を達成することが出来うるが表層のZn濃度につい
ては5μ程度まで使用される。
而してボンディング線の防食効果はZn分が0、7 w
t%以上特に1〜4チ位の低濃度において有効に発揮で
きうるためボンディング部への影響例えばボンディング
時の熱による合金化や拡散障害の心配は全くない。この
ようにZn含有表層は100%のZnよシもむしろAt
、Au、Pd等の基材との合金の方が実用上有効なので
ある。即ち100%Znでは使用前の保管中に腐食のト
ラブルをおこして品質のバラツキも生じやすく且つ合金
化によりZnの所要量が少くてよいため上記のビンディ
ング障害の危険性も少い。
t%以上特に1〜4チ位の低濃度において有効に発揮で
きうるためボンディング部への影響例えばボンディング
時の熱による合金化や拡散障害の心配は全くない。この
ようにZn含有表層は100%のZnよシもむしろAt
、Au、Pd等の基材との合金の方が実用上有効なので
ある。即ち100%Znでは使用前の保管中に腐食のト
ラブルをおこして品質のバラツキも生じやすく且つ合金
化によりZnの所要量が少くてよいため上記のビンディ
ング障害の危険性も少い。
本発明のボンディング線は最後上りの線にメッキ、蒸僧
、スパッタリングなどにより表面にZnを被覆すること
が出来るが、よ妙生産性の高い方法としては太線の中に
任意の方法でZnを被覆した後、屯終径に伸線すること
である。この場合加工発熱によりZn分は拡散合金化す
るので品質上も優れている場合が多い。
、スパッタリングなどにより表面にZnを被覆すること
が出来るが、よ妙生産性の高い方法としては太線の中に
任意の方法でZnを被覆した後、屯終径に伸線すること
である。この場合加工発熱によりZn分は拡散合金化す
るので品質上も優れている場合が多い。
なお本発明ビンディング線はA/=、Au 、Pd 、
及びこれらの合金線であり、合金としてはAu −Ag
。
及びこれらの合金線であり、合金としてはAu −Ag
。
Au −Pd 、 Pd −Ag 、 Pd−Ni 、
Pd −Cu等があけられる。
Pd −Cu等があけられる。
次に本発明の実施例について説明する。
実施例(1)
02φAu線に下記浴を用いて0.04μのZnをメン
キした。
キした。
zn(cN)250 g/l!
KCN 35 #
KOH7Q tt
液温 2o℃
電流密度 I Ajdm2
このメッキ線を0025φ1で連続伸線を行ったところ
外観上Znの白色は消失していた。AES法により表面
分析を行ったところ表層は約2チのZnであった。
外観上Znの白色は消失していた。AES法により表面
分析を行ったところ表層は約2チのZnであった。
実施例(2)
0.2φのPd線に実施例(1)と同様にして004μ
のZnをメッキした。このメッキ線を0025φまで伸
線を行った。AES法により表面層の分析を行ったとこ
ろZn分は30%であった。
のZnをメッキした。このメッキ線を0025φまで伸
線を行った。AES法により表面層の分析を行ったとこ
ろZn分は30%であった。
実施例(3)
0.5φのAu線に実施例(1)と同様にしてZnを0
.02μメツキを行い、0.025φ捷で伸線した。
.02μメツキを行い、0.025φ捷で伸線した。
表層のZn分は15チであった。
実施例(4)
実施例(3)においてZnのメッキ厚を0.01%とし
、これを0025φまで伸線した。表層のZnは0.8
%であった。
、これを0025φまで伸線した。表層のZnは0.8
%であった。
比較例1
実施例(4)において素線径を0.65φとしてこれに
メッキを行い伸線したところ、表層のZn分は0.4%
であった。
メッキを行い伸線したところ、表層のZn分は0.4%
であった。
実施例(5)
0.35φのAt−1%Si線に下記浴を用いて、Zn
の置換メッキを行った。
の置換メッキを行った。
NaOH5259
Zn0 200 g
液温 20℃
ZnO附着量は0.02%であった。この線を490℃
にて不活性雰囲気中に1分間通過せしめた後伸線を行い
0.025φに仕上げた。AES法により表層の分析を
行ったところZn分は12%であった。
にて不活性雰囲気中に1分間通過せしめた後伸線を行い
0.025φに仕上げた。AES法により表層の分析を
行ったところZn分は12%であった。
実施例(6)
実施例(5)にお)て素線径を0.30φとし加熱温度
を400℃としてZnメッキを行い、0.025φまで
伸線したところ表層のZn分は5チであった。
を400℃としてZnメッキを行い、0.025φまで
伸線したところ表層のZn分は5チであった。
以上の線のほかに比較例として0.025φのAu線、
Pd@、A/=−8l線を用いて16ピンのDIP型I
Cを製造した。
Pd@、A/=−8l線を用いて16ピンのDIP型I
Cを製造した。
リードフレームはCu −2,4Fe −P合金線(0
,25t)にて作シタブとインナーリード部をAgメッ
キ(5μ)とした。ただしAt線の場合は光沢N1メッ
キ(2,0μ)とした。StチップとAg−エポキシペ
ーストを用いてダイ駆゛斗ドした後Au 、 Pd線は
210℃にて大気中で超音波熱圧着ボンディングした。
,25t)にて作シタブとインナーリード部をAgメッ
キ(5μ)とした。ただしAt線の場合は光沢N1メッ
キ(2,0μ)とした。StチップとAg−エポキシペ
ーストを用いてダイ駆゛斗ドした後Au 、 Pd線は
210℃にて大気中で超音波熱圧着ボンディングした。
(ゲンディング荷重50 gr )又A/=線は超音波
ウェッジデンディング(荷重30g、出力0.05WX
60 kl(z ) L。
ウェッジデンディング(荷重30g、出力0.05WX
60 kl(z ) L。
た。次いでエポキシレジンモールドを行いダイ111−
カットしてrcとした。
カットしてrcとした。
本発明品及び比較例品についても夫々120℃、90%
RHのブレラシャークツカ−150Hr。
RHのブレラシャークツカ−150Hr。
2000Hr保持した後ぎンディングワイヤの結合状態
を電気測定した。その結果は第1表に示す通りである。
を電気測定した。その結果は第1表に示す通りである。
第 1 表
上表から明らかの如く本発明においてはすべて耐湿性、
耐食性が著しく改善された。特に従来At線では150
Hrの短時間でも大量の断線故障を生ずるのに対し本
発明においては2000Hr経過後も軽微にとどまって
いる。Au線についてもAt@程ではないが改善は明ら
かである。
耐食性が著しく改善された。特に従来At線では150
Hrの短時間でも大量の断線故障を生ずるのに対し本
発明においては2000Hr経過後も軽微にとどまって
いる。Au線についてもAt@程ではないが改善は明ら
かである。
以上詳述した如く本発明によれば小型、高密化されるレ
ジンモールドが好んで使用される生導体工業において透
過水分による電気的障害を大巾に改善しうる等顕著な効
果を有する。
ジンモールドが好んで使用される生導体工業において透
過水分による電気的障害を大巾に改善しうる等顕著な効
果を有する。
Claims (1)
- 少くともZn分を0.7wt%以上の表層を有するAu
、Pd、At又はこれらの合金線からなることを特徴と
する手導体用ボンディング細線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59093195A JPS60236252A (ja) | 1984-05-10 | 1984-05-10 | 半導体用ボンデイング細線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59093195A JPS60236252A (ja) | 1984-05-10 | 1984-05-10 | 半導体用ボンデイング細線 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60236252A true JPS60236252A (ja) | 1985-11-25 |
Family
ID=14075795
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59093195A Pending JPS60236252A (ja) | 1984-05-10 | 1984-05-10 | 半導体用ボンデイング細線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60236252A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0792517A4 (en) * | 1994-11-15 | 1998-06-24 | Formfactor Inc | ELECTRICAL CONTACT STRUCTURE MADE OF FLEXIBLE WIRE |
| US6336269B1 (en) * | 1993-11-16 | 2002-01-08 | Benjamin N. Eldridge | Method of fabricating an interconnection element |
| US6727579B1 (en) | 1994-11-16 | 2004-04-27 | Formfactor, Inc. | Electrical contact structures formed by configuring a flexible wire to have a springable shape and overcoating the wire with at least one layer of a resilient conductive material, methods of mounting the contact structures to electronic components, and applications for employing the contact structures |
| US6778406B2 (en) | 1993-11-16 | 2004-08-17 | Formfactor, Inc. | Resilient contact structures for interconnecting electronic devices |
-
1984
- 1984-05-10 JP JP59093195A patent/JPS60236252A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6336269B1 (en) * | 1993-11-16 | 2002-01-08 | Benjamin N. Eldridge | Method of fabricating an interconnection element |
| US6778406B2 (en) | 1993-11-16 | 2004-08-17 | Formfactor, Inc. | Resilient contact structures for interconnecting electronic devices |
| US6835898B2 (en) | 1993-11-16 | 2004-12-28 | Formfactor, Inc. | Electrical contact structures formed by configuring a flexible wire to have a springable shape and overcoating the wire with at least one layer of a resilient conductive material, methods of mounting the contact structures to electronic components, and applications for employing the contact structures |
| US7225538B2 (en) | 1993-11-16 | 2007-06-05 | Formfactor, Inc. | Resilient contact structures formed and then attached to a substrate |
| EP0792517A4 (en) * | 1994-11-15 | 1998-06-24 | Formfactor Inc | ELECTRICAL CONTACT STRUCTURE MADE OF FLEXIBLE WIRE |
| US6727579B1 (en) | 1994-11-16 | 2004-04-27 | Formfactor, Inc. | Electrical contact structures formed by configuring a flexible wire to have a springable shape and overcoating the wire with at least one layer of a resilient conductive material, methods of mounting the contact structures to electronic components, and applications for employing the contact structures |
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