JPS607164A - ボンデイングワイヤ - Google Patents
ボンデイングワイヤInfo
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- JPS607164A JPS607164A JP58114975A JP11497583A JPS607164A JP S607164 A JPS607164 A JP S607164A JP 58114975 A JP58114975 A JP 58114975A JP 11497583 A JP11497583 A JP 11497583A JP S607164 A JPS607164 A JP S607164A
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- JP
- Japan
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- bonding
- wire
- less
- ball
- alloy
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/002—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating specially adapted for particular articles or work
- B23K20/004—Wire welding
- B23K20/005—Capillary welding
- B23K20/007—Ball bonding
-
- 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
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- H10W72/075—Connecting or disconnecting of bond wires
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- 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
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- 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
- H10W72/07555—Connecting or disconnecting of bond wires characterised by changes in properties of the bond wires during the connecting changes in materials
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- H10W72/551—Materials of bond wires
- H10W72/552—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver
- H10W72/5524—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver comprising aluminium [Al]
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
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】
（技術分野）・
本発明は、半導体装置、集積回路（ＩＣ）等も（以下、
ＩＣ等と称す悴蕾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る。
ＩＣ等と称す悴蕾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る。
（背景技術）
従来、例えばＩＣチップとパッケージを電気接続するに
は、第１図に示すように、ＩＣＩの電極２とパッケージ
３の導電回路４０間をボンディングワイヤ５により接続
していた。
は、第１図に示すように、ＩＣＩの電極２とパッケージ
３の導電回路４０間をボンディングワイヤ５により接続
していた。
このボンディングワイヤには極細の金属線が用いられる
。従来Ｊ線としては線径２５μ近傍のものにはＡｌ−１
’％ｓｉ合金線が使用されていだが、これはＩＣ等への
ボンディングに超音波圧接によるウェッジボンディング
しか使用できず、この方法には方向性があるだめ、ｌボ
ンディング当りの所要時間が長く、従来のＡｎ線の無方
向性ポールボンディングに対抗できなかった。ここでポ
ールボンディングとは、酸水素炎や放電などの手段によ
シ接続部にポールを形成させてボンディングする方法で
ある。
。従来Ｊ線としては線径２５μ近傍のものにはＡｌ−１
’％ｓｉ合金線が使用されていだが、これはＩＣ等への
ボンディングに超音波圧接によるウェッジボンディング
しか使用できず、この方法には方向性があるだめ、ｌボ
ンディング当りの所要時間が長く、従来のＡｎ線の無方
向性ポールボンディングに対抗できなかった。ここでポ
ールボンディングとは、酸水素炎や放電などの手段によ
シ接続部にポールを形成させてボンディングする方法で
ある。
一方ＩＣチップの電極はＡ、ｌ又は４合金が殆んどであ
１３、Ａｌｇ−Ａｕの接続は後工程の加熱時において金
属間化合物が生成して脆くなり、信頼性がｈｌ −Ａ、
（Ｊの接続より劣っており、又Ａｕの使用によるコスト
の増加が不可避であった。
１３、Ａｌｇ−Ａｕの接続は後工程の加熱時において金
属間化合物が生成して脆くなり、信頼性がｈｌ −Ａ、
（Ｊの接続より劣っており、又Ａｕの使用によるコスト
の増加が不可避であった。
ボンディングマシーンの改良により、放電等により周線
についてもボール形成が成されるようになったが、いず
れの方法も高温によるボール形成法をとるため、ボール
およびボール近傍の線材に結晶粒の粗大化を生じ、ボン
ディング強度が低い欠点があった。
についてもボール形成が成されるようになったが、いず
れの方法も高温によるボール形成法をとるため、ボール
およびボール近傍の線材に結晶粒の粗大化を生じ、ボン
ディング強度が低い欠点があった。
（発明の開示）
本発明は、」二連の問題点を解決するため成されたもの
で、高温によるボール形成時にもボールおよびボール近
傍の結晶粒の粗大化を防止して、ボールボンド法による
ボンディングを可能にすると共に、ボンディング強度を
向上し、コストを低減し得るボンディングワイヤを提供
せんとするものである。
で、高温によるボール形成時にもボールおよびボール近
傍の結晶粒の粗大化を防止して、ボールボンド法による
ボンディングを可能にすると共に、ボンディング強度を
向上し、コストを低減し得るボンディングワイヤを提供
せんとするものである。
本発明は、Ｔｉ Ｏ，００２〜０．５％を含み、Ｆｅを
０．０５％以下、Ｓｌを００３％以下に規定し、残部が
本質的にＡＩより力る合金から成ることを特徴とするボ
ンディングワイヤである。
０．０５％以下、Ｓｌを００３％以下に規定し、残部が
本質的にＡＩより力る合金から成ることを特徴とするボ
ンディングワイヤである。
本発明において、合金中のＴｉはボンディング時のポー
ル形成におけるボールおよびボール近傍の線材の結晶粒
の粗大化を防１にして、ボンディングの強度、信頼性を
改良するものである。Ｔ１量を０．００２〜０５％と規
定したのは、０００２％未満では結晶粒の粗大化防止に
効果なく、０５％を越えると伸線性の劣化を招くからで
ある。
ル形成におけるボールおよびボール近傍の線材の結晶粒
の粗大化を防１にして、ボンディングの強度、信頼性を
改良するものである。Ｔ１量を０．００２〜０５％と規
定したのは、０００２％未満では結晶粒の粗大化防止に
効果なく、０５％を越えると伸線性の劣化を招くからで
ある。
又合金中のＦｅを０．０５％以下、Ｓｉをｏ、 ｏ ｓ
′ｆ−以下に規定するのは伸線加工性を良くするため
で、Ｆｅ／Ｓｉ比を２以上にすることが望寸しく、それ
ぞれ］−記限界外となると極細線への加工が備かしくな
る。
′ｆ−以下に規定するのは伸線加工性を良くするため
で、Ｆｅ／Ｓｉ比を２以上にすることが望寸しく、それ
ぞれ］−記限界外となると極細線への加工が備かしくな
る。
従って合金の製造には純度９９．９％・以」二のｈｌ地
金、望ましくは純度９９．９５％以上のＭ地金を使用す
ることが好ましい。
金、望ましくは純度９９．９５％以上のＭ地金を使用す
ることが好ましい。
なお、Ａ４溶融時の酸化を防止してボール形成能を改善
するため、ｎｅを０．０００５〜０１％の範囲で添加し
ても良い。
するため、ｎｅを０．０００５〜０１％の範囲で添加し
ても良い。
本発明において、Ａｉ金合金中Ｂは結晶粒の粗大化の防
止をさらに効果あらしめるだめに添加するもので、Ｂ量
０．０００５％未満では改善効果がなく、Ｂ量０１％を
越えると効果が飽和するのみならず、（’ｌ” ！？！
ｌ’４°″”（ｔｅｅｍ＜° ７又本発明において、
ｈ１合金中にＭｎＯ，６〜２０％含むことが好ましり、
Ｍｎは耐食性の向上とボンディングにおけるポール形成
能能を改良するもので、Ｍｎｏ、＋％未満では耐食性、
ポール形成能の改善効果なく、２０％を越えると鋳造時
に晶出物を形成する量が多く、伸線加工性が悪くなる。
止をさらに効果あらしめるだめに添加するもので、Ｂ量
０．０００５％未満では改善効果がなく、Ｂ量０１％を
越えると効果が飽和するのみならず、（’ｌ” ！？！
ｌ’４°″”（ｔｅｅｍ＜° ７又本発明において、
ｈ１合金中にＭｎＯ，６〜２０％含むことが好ましり、
Ｍｎは耐食性の向上とボンディングにおけるポール形成
能能を改良するもので、Ｍｎｏ、＋％未満では耐食性、
ポール形成能の改善効果なく、２０％を越えると鋳造時
に晶出物を形成する量が多く、伸線加工性が悪くなる。
かように構成することにより、本発明のボンデインクワ
イヤは線径２５μ前後の極細線として優れり耐食性、加
工性、ボールボンディング性を得ることができる。
イヤは線径２５μ前後の極細線として優れり耐食性、加
工性、ボールボンディング性を得ることができる。
（実施例）
金属Ｓ■を添加して溶製した後、溶湯からセラミックフ
ィルターでｌθμ以上の介在物を除去して、ビレットに
鋳造した。
ィルターでｌθμ以上の介在物を除去して、ビレットに
鋳造した。
このビレットを、ホモ処理、表面切削した後、熱間押出
しにより１０ｍｍφの線材とした後、皮剥、伸線、中間
熱処理を組合せて２５μｍφのボンディングワイヤを作
成した。
しにより１０ｍｍφの線材とした後、皮剥、伸線、中間
熱処理を組合せて２５μｍφのボンディングワイヤを作
成した。
得られたボンディングワイヤの製造時の伸線性、耐食性
、ボールボンディングによるボンディング強度は表１に
示す通りである。
、ボールボンディングによるボンディング強度は表１に
示す通りである。
伸線性は、伸線量１ｙ当りの断線率をＡｌ−１％Ｓｉ合
金の場合を１．０として相対値で表わしたものであり、
耐食性は、温度４５℃、相対湿度９０チにおける寿命を
同じく相対値で表わしたものであり、ポンディング強度
は、ボンディングワイヤを放電方式のボールボンダーに
てＩＣチップとリードフレームの間をボンディングして
、線の中央において破壊試験をした時の強度を同じく相
対値で表わしたものである。
金の場合を１．０として相対値で表わしたものであり、
耐食性は、温度４５℃、相対湿度９０チにおける寿命を
同じく相対値で表わしたものであり、ポンディング強度
は、ボンディングワイヤを放電方式のボールボンダーに
てＩＣチップとリードフレームの間をボンディングして
、線の中央において破壊試験をした時の強度を同じく相
対値で表わしたものである。
表 １
表１より、本発明による！１〜Ｉ８は従来例に比べ、い
ずれも伸線性良好で、ポンディングワイヤとしての耐食
性に優れ、ポンディング強度が高いことが分る。
ずれも伸線性良好で、ポンディングワイヤとしての耐食
性に優れ、ポンディング強度が高いことが分る。
（発明の効果）
上述のように構成された本発明のポンディングワイヤは
次のような効果がある。
次のような効果がある。
（イ） Ａｊ？合金が、Ｔｉ０．００２〜０５％を含む
ため、ポンディング時のポール形成におけるボールおよ
びボール近傍の線材の結晶粒の粗大化を防止するので、
ボンディングの強度が高く、九を０５０５％以下、Ｓｉ
を０．０８％以下に規定したため、伸線加工性が良く、
製造が容易である。
ため、ポンディング時のポール形成におけるボールおよ
びボール近傍の線材の結晶粒の粗大化を防止するので、
ボンディングの強度が高く、九を０５０５％以下、Ｓｉ
を０．０８％以下に規定したため、伸線加工性が良く、
製造が容易である。
（ロ） ＩＣ等へのボールポンディングが可能であるた
め、ボンディング速度を向上し、又Ａｕ線を使用せず、
かつ耐食性を向上するため、ＩＣ等への信頼性を向上し
、コストを低減する。
め、ボンディング速度を向上し、又Ａｕ線を使用せず、
かつ耐食性を向上するため、ＩＣ等への信頼性を向上し
、コストを低減する。
図はＩＣのボンディングの例を示す断面図である。
１・・・ＩＣ，２・・・電極、３・・・パッケージ、４
・・・導電回路、５・・・ポンディングワイヤ。
・・・導電回路、５・・・ポンディングワイヤ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｆｉｌ Ｔ ｉ ０．００２〜０．５％を含み、Ｆｅを
０．０５％以下、Ｓｉを０．０３％以下に規定し、残部
が本質的にＡ４よりなる合金から成ることを特徴とする
ボンディングワイヤ。 （２）残部がＢｏ、０００５〜０．１係を含む特許請求
の範囲第１項記載のボンディングワイヤ。 （３）＠部がＭｎＯ，１〜２．０％を含む特許請求の範
囲第１項又は第２項記載のボンディングワイヤ。 （４） 合金が、純度９９．９％以上のＡｌ地金を用い
て製造されたものである特許請求の範囲第１項、第２項
又は第３項記載のボンディングワイヤ。 （５） ポンチ゛イングワイヤが、ポールホント用のも
のである特許請求の範囲第１項、第２項、第３項又は第
４項記載のボンディングワイヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58114975A JPS607164A (ja) | 1983-06-24 | 1983-06-24 | ボンデイングワイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58114975A JPS607164A (ja) | 1983-06-24 | 1983-06-24 | ボンデイングワイヤ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS607164A true JPS607164A (ja) | 1985-01-14 |
| JPH0436462B2 JPH0436462B2 (ja) | 1992-06-16 |
Family
ID=14651255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58114975A Granted JPS607164A (ja) | 1983-06-24 | 1983-06-24 | ボンデイングワイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS607164A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5887841A (ja) * | 1981-11-20 | 1983-05-25 | Tanaka Denshi Kogyo Kk | 半導体素子のボンデイング用Ａｌ線 |
-
1983
- 1983-06-24 JP JP58114975A patent/JPS607164A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5887841A (ja) * | 1981-11-20 | 1983-05-25 | Tanaka Denshi Kogyo Kk | 半導体素子のボンデイング用Ａｌ線 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0436462B2 (ja) | 1992-06-16 |
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