JPS631749B2 - - Google Patents
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- JPS631749B2 JPS631749B2 JP54166147A JP16614779A JPS631749B2 JP S631749 B2 JPS631749 B2 JP S631749B2 JP 54166147 A JP54166147 A JP 54166147A JP 16614779 A JP16614779 A JP 16614779A JP S631749 B2 JPS631749 B2 JP S631749B2
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- JP
- Japan
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- ppm
- weight
- element group
- bonding
- gold
- Prior art date
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C5/00—Alloys based on noble metals
- C22C5/02—Alloys based on gold
-
- 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
- H10W72/551—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
- H10W72/555—Materials of bond wires of outermost layers of multilayered bond wires, e.g. material of a coating
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は半導体のチツプ電極と外部リード部と
を接続するために使用するワイヤボンデイング用
金線およびその半導体素子に関する。 （従来技術とその問題点） 従来より金は耐食性があり、展延性が良くボン
デイング性に優れていることから、その高純度
金、特に99.99％以上の金が半導体素子のボンデ
イング用金線として使用されている。 ワイヤボンデイング技術の代表的な方法として
熱圧着法が採用されているが、この熱圧着法は前
記金線を酸水素炎又は電気的に溶断し、その際に
できる金ボールを押し潰して150℃〜300℃の加熱
状態におかれている半導体のチツプ電極と外部リ
ード部に接続するものである。しかし、近年ボン
デイング技術の向上との高速度化に伴う省力化等
により、ボンデイングマシンは手動機から自動機
へと変り、半導体部品の価格低減と信頼性の向上
に重点がおかれつつある。 然るに従来から使用されている金線は50μφ以
下の細線にすると引張り強さが弱く、線引加工中
に断線したり、あるいはボンデイング作業中に断
線を起し、更にボンデイング工程で金線を酸水素
炎又は電気的に溶断したときに金線の繊維状結晶
を失ない再結晶により結晶粒の粗大化を起して脆
うくなつたり、あるいは金ボールの形状が一定せ
ずボンデイングの密着強度を弱くして接合強度が
低下する欠点がある。又、上記のように150℃〜
300℃の温度で熱圧着するため金線が軟化し、チ
ツプ電極と外部リード部を接続する金線のループ
形状がたるみを生じてリード部とシヨートするな
どの問題が発生し、さらに樹脂モールドする場
合、金線が軟化によつて変形しシヨートや断線の
原因となり、あるいは経時的に軟化して引張り強
度が低下し断線し、あるいは金線の靭性低下及び
粒界破断が原因となつてボンデイング作業時のネ
ツク切れを起す等の欠点がある。 而して叙上事情に鑑み、ボンデイング用金線に
要求される要素として、引張り強度が大きいこ
と、高温強度が大きいこと、経時変化（軟
化）が少ないこと、金ボールの形状が真球に近
く且つ一定していること、接合後の強度が大き
いこと、ネツク切れを起さないこと、が最小限
必要であることが理解できた。 しかるに従来のボンデイング用金線として、特
開昭52−51867号公報にNi、Fe、Co、Cr、Agの
少なくとも１種を40〜5000ppm金素材中に含有せ
しめた金線（以下、従来技術１とする）、特開昭
52−82183号公報にＣ １〜25ppm、Si １〜
25ppm、Ge ３〜30ppm、Sn ５〜30ppm、Pb
５〜30を一元素以上金素材中に添加した金線（以
下、従来技術２）、特開昭53−112060号公報に金
素材中にCa ３〜50ppm含有せしめるとともにBe
１〜8ppm、Ge ５〜50ppmの少なくとも１種を
含有せしめた金線（以下、従来技術３）が知られ
ている。 しかしながら、上記従来技術１において、特に
Ag及びFeに注目すると、その含有量が著しく多
く、そのために接合強度が低下して前記要素を
満足し得ず、又従来技術２においては、引張り強
度を高めるためにGe及びＣを添加しているが、
該元素Ge及びＣのみでは所望の引張り強度が得
られず前記要素を満足させることができない。 又、従来技術３においては特にCaに注目する
と、該元素Caの含有量が多すぎる場合に粒界破
断を起す原因となつてボンデイング時にネツク切
れを起すおそれがある。 さらに、Beに注目すると、その含有量が少な
すぎると引張り強度が得られない。多い場合に
は、Be単独の添加では粒界破断を起こす原因と
なるので、Fe、Mg、Agとの相乗効果により粒
界破断を起こさないで、かつ、引張り強度を上げ
ることが必要である。 従つて、従来技術１〜３にあつては前記の特性
要素〜の全てが必ずしも満足され得るもので
はない。 そして仮りに、前記特性を達成する元素群の存
在が見い出され且つその含有量まで突き止め得た
としても、その元素群に対して、製造上において
含有を零にすることが困難である元素群並びに原
料中に混入している不可避元素群について注目し
てその含有量が適正に管理されていない場合に
は、前記特性はその一部が失なわれてしまい、結
果として前記特性〜の全てを満足することは
かなわなくなる。 （発明の目的） 本発明は斯る従来事情に鑑み、前記特性要素を
全て満たして、特に引張り強度が高くボンデイン
グ性の良いボンデイング線を得るために所定の元
素Ag、Fe、MgそしてBe、Caを選択し且つその
含有量の範囲を定めると共に、製造上および不可
避の各元素群についてその含有量を求めて、従来
金線に較べて金線自体の機械的強度を高めるとと
もにボンデイング時のネツク切れをなくし、ボン
デイング後の接合強度を向上させる等、ボンデイ
ング特性に優れた金線および半導体特性に優れた
半導体素子を提供することを目的とする。 （発明の構成） 斯る本発明の金線は、高純度金に、銀、ベリリ
ウム、カルシユーム、鉄、マグネシウムからなる
第一元素群と、チタン、銅、シリコン、錫、ビス
マス、マンガン、鉛、ニツケル、クロム、コバル
ト、アルミニウム、パラジウムの一種又は複数か
らなる第二元素群と、その他の第三元素群を含有
するボンデイング用金線において上記第一元素群
の銀を２〜80重量ppm、ベリリウムを0.5〜30重
量ppm、カルシユームを１〜20重量ppm、鉄を
0.5〜50重量ppm、マグネシウムを0.5〜50重量
ppmの範囲で含有せしめ、第二元素群の総計が30
重量ppm以下であり、第三元素群が前記第一及び
第二元素群を除く不可避不純物でありその総計が
５重量ppm以下である構成としたことを特徴とす
る。 そして本発明の半導体素子は、高純度金に、銀
２〜80重量ppm、ベリリウム0.5〜30重量ppm、
カルシユーム１〜20重量ppm、鉄0.5〜50重量
ppm、マグネシウム0.5〜50重量ppmの範囲で含
有せる第一元素群と、チタン、銅、シリコン、
錫、ビスマス、マンガン、鉛、ニツケル、クロ
ム、コバルト、アルミニウム、パラジウムの一種
又は複数を含有して、計が30重量ppm以下の第二
元素群と、第一および第二元素群を除く不可避不
純物を含有して、計が５重量ppm以下の第三元素
群とを含有せしめて成形したボンデイング用金線
とシリコンチツプ電極との接続体から成る構成と
したことを特徴とする。 さらに詳しくは、金線に含有すべき第一元素群
の銀（Ag）は引張り強度を高め、かつ経時軟化
を少なくするために含有せしめるがその含有量が
２重量ppm未満では金線が経時軟化を起し、最大
値80重量ppmを越えるとボンデイング後の接合強
度が低下した。 ベリリウム（Be）は引張り強度を高めるため
に含有せしめるが、その含有量が0.5重量ppm未
満では引張強度が低下し30重量ppmを越えると粒
界破断を起した。 カルシユーム（Ca）は引張り強度を高め、経
時軟化を少なくするとともに主として高温強度を
高めるものであり、その最少含有値１重量ppm未
満では高温特性、すなわち高温時の引張り強度が
低下し、最大値20重量ppmを越えると靭性がなく
なり、粒界破断を起してネツク切れの原因とな
る。 鉄（Fe）は引張り強度を高め、高温強度を高
めるとともに経時軟化を少なくするものでありそ
の最少含有値0.5重量ppm未満では引張り強度が
低く、最大値50重量ppmを越えると酸化被膜が生
成しボンデイング後の接合強度が低下した。 マグネシウム（Mg）もまた引張り強度を高
め、高温強度を高めるとともに経時軟化を少なく
するものであり、その最少含有値0.5重量ppm未
満では引張り強度が低く、最大値50重量ppmを越
えると溶断時の金ボール形状が悪くなつた。 上記BeはFe、Mg、Agとの相乗効果で、互い
のマイナス効果を弱め合い、共に、引張り強度を
高める。 上記Fe及びMgはCaの含有量を減らす目的で添
加するものであり、Caの特性を補足する。 上記第一元素群はその総合含有量の最少値、す
なわちAg2重量ppm、Be0.5重量ppm、Ca1重量
ppm、Fe0.5重量ppm、Mg0.5重量ppmの合計値
4.5重量ppm未満では金線が経時変化を起し、総
合含有量の最大値230重量ppmを越えると金ボー
ルの形状が一定せず、又ボンデイング後の接合強
度が低下し、且つ、バラ付いていた。 従つて上記第一元素群は前記含有量の範囲であ
つて、その総合含有量が4.5〜230重量ppmの範囲
で相乗効果があると認められている。 第二元素群のチタン（Ti）、銅（Cu）、シリコ
ン（Si）、錫（Sn）、ビスマス（Bi）、マンガン
（Mn）、鉛（Pb）、ニツケル（Ni）、クロム
（Cr）、コバルト（Co）、アルミニウム（Al）、パ
ラジウム（Pd）の各元素は金の原料中に必然的
に混入している不純物元素であつて、本来不必要
なものである。 しかしながら第二元素群を零にすることは製造
上困難であり、第一元素群の相乗効果を阻害しな
い程度の許容量を測定した。 その結果、上記第二元素群の総合含有量が30重
量ppmを越えると溶断時の金ボールの形状がいび
つになり、又酸化被膜ができやすくなつて不具合
がみられた。 従つて第二元素群はその総計が30重量ppm以下
であることが好ましい。 第三元素群も又、原料中に必然的に混入してい
て不可避元素であつて、カドミウム（Cd）、亜鉛
（Zn）、アンチモン（Sb）、ヒソ（As）、ボロン
（Ｂ）など、前記第一元素群及び第二元素群以外
の元素をいう。 上記第三元素群はその総計が５重量ppm以下で
あることが第一元素群の相乗効果を阻害せず好ま
しい。 （作用） Ag、Be、Ca、Fe、Mgの添加によつて金線
の引張り強度を高め、かつ経時変化（軟化）を
少なくし、特にBeの添加がAg、Fe、Mgとの
相乗効果により、粒界破断を招くことなく引張
り強度を高める。 そして上記５元素の所定含有量によつて接合
強度の低下をなくす。 Ca、Fe、Mgの添加によつて金線の高温強度
を高める。高温強度の増強のためには、特に
Caの添加が有効であるが、そのCaの含有量が
過量であるとボンデイング時におけるネツク切
れの原因となるために該Caの含有量を少なく
（１〜20重量ppm）し、Fe、Mgを添加して高
温強度を補強する。そしてFe、Mgの含有量が
過大であるとボール形状が不安定になるが所定
含有量によつてボールの安定を保持する。 第二および第三元素群が所定の含有量の範囲
になつていて、上記５元素からなる第一元素群
がもたらす特性をその通りのものとする。 （実施例） 以下に実施例を示す。 各試料は高純度金（99.995％）に第一元素群を
添加して溶解鋳造し、次に溝ロール加工を施し、
その途中で焼なまし処理をした後に線引加工で
25μφの極細金線に成形したものである。 各試料の不純物元素の含有量は次の表(1)に示す
通りあつて、その試料No.１〜４は本発明実施品、
試料No.５〜９は本発明の数値範囲に入らない比較
品である。
を接続するために使用するワイヤボンデイング用
金線およびその半導体素子に関する。 （従来技術とその問題点） 従来より金は耐食性があり、展延性が良くボン
デイング性に優れていることから、その高純度
金、特に99.99％以上の金が半導体素子のボンデ
イング用金線として使用されている。 ワイヤボンデイング技術の代表的な方法として
熱圧着法が採用されているが、この熱圧着法は前
記金線を酸水素炎又は電気的に溶断し、その際に
できる金ボールを押し潰して150℃〜300℃の加熱
状態におかれている半導体のチツプ電極と外部リ
ード部に接続するものである。しかし、近年ボン
デイング技術の向上との高速度化に伴う省力化等
により、ボンデイングマシンは手動機から自動機
へと変り、半導体部品の価格低減と信頼性の向上
に重点がおかれつつある。 然るに従来から使用されている金線は50μφ以
下の細線にすると引張り強さが弱く、線引加工中
に断線したり、あるいはボンデイング作業中に断
線を起し、更にボンデイング工程で金線を酸水素
炎又は電気的に溶断したときに金線の繊維状結晶
を失ない再結晶により結晶粒の粗大化を起して脆
うくなつたり、あるいは金ボールの形状が一定せ
ずボンデイングの密着強度を弱くして接合強度が
低下する欠点がある。又、上記のように150℃〜
300℃の温度で熱圧着するため金線が軟化し、チ
ツプ電極と外部リード部を接続する金線のループ
形状がたるみを生じてリード部とシヨートするな
どの問題が発生し、さらに樹脂モールドする場
合、金線が軟化によつて変形しシヨートや断線の
原因となり、あるいは経時的に軟化して引張り強
度が低下し断線し、あるいは金線の靭性低下及び
粒界破断が原因となつてボンデイング作業時のネ
ツク切れを起す等の欠点がある。 而して叙上事情に鑑み、ボンデイング用金線に
要求される要素として、引張り強度が大きいこ
と、高温強度が大きいこと、経時変化（軟
化）が少ないこと、金ボールの形状が真球に近
く且つ一定していること、接合後の強度が大き
いこと、ネツク切れを起さないこと、が最小限
必要であることが理解できた。 しかるに従来のボンデイング用金線として、特
開昭52−51867号公報にNi、Fe、Co、Cr、Agの
少なくとも１種を40〜5000ppm金素材中に含有せ
しめた金線（以下、従来技術１とする）、特開昭
52−82183号公報にＣ １〜25ppm、Si １〜
25ppm、Ge ３〜30ppm、Sn ５〜30ppm、Pb
５〜30を一元素以上金素材中に添加した金線（以
下、従来技術２）、特開昭53−112060号公報に金
素材中にCa ３〜50ppm含有せしめるとともにBe
１〜8ppm、Ge ５〜50ppmの少なくとも１種を
含有せしめた金線（以下、従来技術３）が知られ
ている。 しかしながら、上記従来技術１において、特に
Ag及びFeに注目すると、その含有量が著しく多
く、そのために接合強度が低下して前記要素を
満足し得ず、又従来技術２においては、引張り強
度を高めるためにGe及びＣを添加しているが、
該元素Ge及びＣのみでは所望の引張り強度が得
られず前記要素を満足させることができない。 又、従来技術３においては特にCaに注目する
と、該元素Caの含有量が多すぎる場合に粒界破
断を起す原因となつてボンデイング時にネツク切
れを起すおそれがある。 さらに、Beに注目すると、その含有量が少な
すぎると引張り強度が得られない。多い場合に
は、Be単独の添加では粒界破断を起こす原因と
なるので、Fe、Mg、Agとの相乗効果により粒
界破断を起こさないで、かつ、引張り強度を上げ
ることが必要である。 従つて、従来技術１〜３にあつては前記の特性
要素〜の全てが必ずしも満足され得るもので
はない。 そして仮りに、前記特性を達成する元素群の存
在が見い出され且つその含有量まで突き止め得た
としても、その元素群に対して、製造上において
含有を零にすることが困難である元素群並びに原
料中に混入している不可避元素群について注目し
てその含有量が適正に管理されていない場合に
は、前記特性はその一部が失なわれてしまい、結
果として前記特性〜の全てを満足することは
かなわなくなる。 （発明の目的） 本発明は斯る従来事情に鑑み、前記特性要素を
全て満たして、特に引張り強度が高くボンデイン
グ性の良いボンデイング線を得るために所定の元
素Ag、Fe、MgそしてBe、Caを選択し且つその
含有量の範囲を定めると共に、製造上および不可
避の各元素群についてその含有量を求めて、従来
金線に較べて金線自体の機械的強度を高めるとと
もにボンデイング時のネツク切れをなくし、ボン
デイング後の接合強度を向上させる等、ボンデイ
ング特性に優れた金線および半導体特性に優れた
半導体素子を提供することを目的とする。 （発明の構成） 斯る本発明の金線は、高純度金に、銀、ベリリ
ウム、カルシユーム、鉄、マグネシウムからなる
第一元素群と、チタン、銅、シリコン、錫、ビス
マス、マンガン、鉛、ニツケル、クロム、コバル
ト、アルミニウム、パラジウムの一種又は複数か
らなる第二元素群と、その他の第三元素群を含有
するボンデイング用金線において上記第一元素群
の銀を２〜80重量ppm、ベリリウムを0.5〜30重
量ppm、カルシユームを１〜20重量ppm、鉄を
0.5〜50重量ppm、マグネシウムを0.5〜50重量
ppmの範囲で含有せしめ、第二元素群の総計が30
重量ppm以下であり、第三元素群が前記第一及び
第二元素群を除く不可避不純物でありその総計が
５重量ppm以下である構成としたことを特徴とす
る。 そして本発明の半導体素子は、高純度金に、銀
２〜80重量ppm、ベリリウム0.5〜30重量ppm、
カルシユーム１〜20重量ppm、鉄0.5〜50重量
ppm、マグネシウム0.5〜50重量ppmの範囲で含
有せる第一元素群と、チタン、銅、シリコン、
錫、ビスマス、マンガン、鉛、ニツケル、クロ
ム、コバルト、アルミニウム、パラジウムの一種
又は複数を含有して、計が30重量ppm以下の第二
元素群と、第一および第二元素群を除く不可避不
純物を含有して、計が５重量ppm以下の第三元素
群とを含有せしめて成形したボンデイング用金線
とシリコンチツプ電極との接続体から成る構成と
したことを特徴とする。 さらに詳しくは、金線に含有すべき第一元素群
の銀（Ag）は引張り強度を高め、かつ経時軟化
を少なくするために含有せしめるがその含有量が
２重量ppm未満では金線が経時軟化を起し、最大
値80重量ppmを越えるとボンデイング後の接合強
度が低下した。 ベリリウム（Be）は引張り強度を高めるため
に含有せしめるが、その含有量が0.5重量ppm未
満では引張強度が低下し30重量ppmを越えると粒
界破断を起した。 カルシユーム（Ca）は引張り強度を高め、経
時軟化を少なくするとともに主として高温強度を
高めるものであり、その最少含有値１重量ppm未
満では高温特性、すなわち高温時の引張り強度が
低下し、最大値20重量ppmを越えると靭性がなく
なり、粒界破断を起してネツク切れの原因とな
る。 鉄（Fe）は引張り強度を高め、高温強度を高
めるとともに経時軟化を少なくするものでありそ
の最少含有値0.5重量ppm未満では引張り強度が
低く、最大値50重量ppmを越えると酸化被膜が生
成しボンデイング後の接合強度が低下した。 マグネシウム（Mg）もまた引張り強度を高
め、高温強度を高めるとともに経時軟化を少なく
するものであり、その最少含有値0.5重量ppm未
満では引張り強度が低く、最大値50重量ppmを越
えると溶断時の金ボール形状が悪くなつた。 上記BeはFe、Mg、Agとの相乗効果で、互い
のマイナス効果を弱め合い、共に、引張り強度を
高める。 上記Fe及びMgはCaの含有量を減らす目的で添
加するものであり、Caの特性を補足する。 上記第一元素群はその総合含有量の最少値、す
なわちAg2重量ppm、Be0.5重量ppm、Ca1重量
ppm、Fe0.5重量ppm、Mg0.5重量ppmの合計値
4.5重量ppm未満では金線が経時変化を起し、総
合含有量の最大値230重量ppmを越えると金ボー
ルの形状が一定せず、又ボンデイング後の接合強
度が低下し、且つ、バラ付いていた。 従つて上記第一元素群は前記含有量の範囲であ
つて、その総合含有量が4.5〜230重量ppmの範囲
で相乗効果があると認められている。 第二元素群のチタン（Ti）、銅（Cu）、シリコ
ン（Si）、錫（Sn）、ビスマス（Bi）、マンガン
（Mn）、鉛（Pb）、ニツケル（Ni）、クロム
（Cr）、コバルト（Co）、アルミニウム（Al）、パ
ラジウム（Pd）の各元素は金の原料中に必然的
に混入している不純物元素であつて、本来不必要
なものである。 しかしながら第二元素群を零にすることは製造
上困難であり、第一元素群の相乗効果を阻害しな
い程度の許容量を測定した。 その結果、上記第二元素群の総合含有量が30重
量ppmを越えると溶断時の金ボールの形状がいび
つになり、又酸化被膜ができやすくなつて不具合
がみられた。 従つて第二元素群はその総計が30重量ppm以下
であることが好ましい。 第三元素群も又、原料中に必然的に混入してい
て不可避元素であつて、カドミウム（Cd）、亜鉛
（Zn）、アンチモン（Sb）、ヒソ（As）、ボロン
（Ｂ）など、前記第一元素群及び第二元素群以外
の元素をいう。 上記第三元素群はその総計が５重量ppm以下で
あることが第一元素群の相乗効果を阻害せず好ま
しい。 （作用） Ag、Be、Ca、Fe、Mgの添加によつて金線
の引張り強度を高め、かつ経時変化（軟化）を
少なくし、特にBeの添加がAg、Fe、Mgとの
相乗効果により、粒界破断を招くことなく引張
り強度を高める。 そして上記５元素の所定含有量によつて接合
強度の低下をなくす。 Ca、Fe、Mgの添加によつて金線の高温強度
を高める。高温強度の増強のためには、特に
Caの添加が有効であるが、そのCaの含有量が
過量であるとボンデイング時におけるネツク切
れの原因となるために該Caの含有量を少なく
（１〜20重量ppm）し、Fe、Mgを添加して高
温強度を補強する。そしてFe、Mgの含有量が
過大であるとボール形状が不安定になるが所定
含有量によつてボールの安定を保持する。 第二および第三元素群が所定の含有量の範囲
になつていて、上記５元素からなる第一元素群
がもたらす特性をその通りのものとする。 （実施例） 以下に実施例を示す。 各試料は高純度金（99.995％）に第一元素群を
添加して溶解鋳造し、次に溝ロール加工を施し、
その途中で焼なまし処理をした後に線引加工で
25μφの極細金線に成形したものである。 各試料の不純物元素の含有量は次の表(1)に示す
通りあつて、その試料No.１〜４は本発明実施品、
試料No.５〜９は本発明の数値範囲に入らない比較
品である。
【表】
上記試料をもつて機械的性質の実験値、溶断時
の金ボールの形状及びボンデイング時のネツト切
れの有無を測定した結果を表(2)に示す。
の金ボールの形状及びボンデイング時のネツト切
れの有無を測定した結果を表(2)に示す。
【表】
【表】
表(2)の項目′〜′は前記５要素〜に対応
した特性を示すものであり、これらにより実施品
No.１〜４が比較品No.５及び８に較べて、′引張
り強度が9.5〜15ｇと大きく、′高温強度性が
4.5〜11ｇと優れ、′経時変化が０〜0.5ｇと少
なく、′金ボールの形状が真円で安定し、′ボ
ンデイング後の接合強度が５〜９ｇと大きく、
′ネツク切れの無い（比較品No.９と比較）こと
が理解される。 （発明の効果） したがつて本発明によれば次の利点がある。 金線は、ネツク切れを起さずにボンデイング
することができることを含めて、〜の特性
要素の全ての点で満足でき、特に引張り強度が
高く、しかも低価格で信頼性が高い特徴があ
る。 半導体素子はネツク切れのないものとなり、
しかも〜の特性の全てを満足して特に接続
の信頼性が高く、素子としての性能に優れるも
のである。
した特性を示すものであり、これらにより実施品
No.１〜４が比較品No.５及び８に較べて、′引張
り強度が9.5〜15ｇと大きく、′高温強度性が
4.5〜11ｇと優れ、′経時変化が０〜0.5ｇと少
なく、′金ボールの形状が真円で安定し、′ボ
ンデイング後の接合強度が５〜９ｇと大きく、
′ネツク切れの無い（比較品No.９と比較）こと
が理解される。 （発明の効果） したがつて本発明によれば次の利点がある。 金線は、ネツク切れを起さずにボンデイング
することができることを含めて、〜の特性
要素の全ての点で満足でき、特に引張り強度が
高く、しかも低価格で信頼性が高い特徴があ
る。 半導体素子はネツク切れのないものとなり、
しかも〜の特性の全てを満足して特に接続
の信頼性が高く、素子としての性能に優れるも
のである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 高純度金に、銀、ベリリウム、カルシユー
ム、鉄、マグネシウムからなる第一元素群と、チ
タン、銅、シリコン、錫、ビスマス、マンガン、
鉛、ニツケル、クロム、コバルト、アルミニウ
ム、パラジウムの一種又は複数からなる第二元素
群と、その他の第三元素群とを含有するボンデイ
ング用金線において、上記第一元素群の銀を２〜
80重量ppm、ベリリウムを0.5〜30重量ppm、カ
ルシユームを１〜20重量ppm、鉄を0.5〜50重量
ppm、マグネシウムを0.5〜50重量ppmの範囲で
含有せしめ、第二元素群の総計が30重量ppm以下
であり、第三元素群が前記第一及び第二元素群を
除く不可避不純物でありその総計が５重量ppm以
下であることを特徴とする半導体素子のボンデイ
ング用金線。 ２ 高純度金に、銀２〜80重量ppm、ベリリウム
0.5〜30重量ppm、カルシユーム１〜20重量ppm、
鉄0.5〜50重量ppm、マグネシウム0.5〜50重量
ppmの範囲で含有せる第一元素群と、チタン、
銅、シリコン、錫、ビスマス、マンガン、鉛、ニ
ツケル、クロム、コバルト、アルミニウム、パラ
ジウムの一種又は複数を含有して、計が30重量
ppm以下の第二元素群と、第一および第二元素群
を除く不可避不純物を含有して、計が５重量ppm
以下の第三元素群とを含有せしめて成形したボン
デイング用金線とシリコンチツプ電極との接続体
から成る半導体素子。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16614779A JPS5688329A (en) | 1979-12-19 | 1979-12-19 | Gold wire for bonding semiconductor element and semiconductor element |
| US06/160,302 US4330329A (en) | 1979-11-28 | 1980-06-17 | Gold bonding wire for semiconductor elements and the semiconductor element |
| DE3023623A DE3023623C2 (de) | 1979-11-28 | 1980-06-24 | Gold-Verbindungsdraht für Halbleiterelemente und dessen Verwendung für Verbindungsstellen einer Silicium-Chip-Elektrode in Halbleiterelementen |
| GB8021205A GB2063913B (en) | 1979-11-28 | 1980-06-27 | Gold wire |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16614779A JPS5688329A (en) | 1979-12-19 | 1979-12-19 | Gold wire for bonding semiconductor element and semiconductor element |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5688329A JPS5688329A (en) | 1981-07-17 |
| JPS631749B2 true JPS631749B2 (ja) | 1988-01-13 |
Family
ID=15825917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16614779A Granted JPS5688329A (en) | 1979-11-28 | 1979-12-19 | Gold wire for bonding semiconductor element and semiconductor element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5688329A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5298219A (en) * | 1990-06-04 | 1994-03-29 | Tanaka Denshi Kogyo Kabushiki Kaisha | High purity gold bonding wire for semiconductor device |
| JP2780611B2 (ja) * | 1993-09-06 | 1998-07-30 | 三菱マテリアル株式会社 | 少量成分の合金化で硬質化した金装飾品材 |
| KR100618052B1 (ko) * | 2003-04-14 | 2006-08-30 | 엠케이전자 주식회사 | 반도체 소자 본딩용 금 합금세선 |
| CN112226642B (zh) * | 2020-09-18 | 2022-03-11 | 国金黄金股份有限公司 | 贵金属金材料及其制备方法、金器 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5251867A (en) * | 1975-10-23 | 1977-04-26 | Nec Corp | Bonding wire for semiconductor device |
| JPS5282183A (en) * | 1975-12-29 | 1977-07-09 | Nec Corp | Connecting wires for semiconductor devices |
-
1979
- 1979-12-19 JP JP16614779A patent/JPS5688329A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5688329A (en) | 1981-07-17 |
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