JPH0380344B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0380344B2
JPH0380344B2 JP59148106A JP14810684A JPH0380344B2 JP H0380344 B2 JPH0380344 B2 JP H0380344B2 JP 59148106 A JP59148106 A JP 59148106A JP 14810684 A JP14810684 A JP 14810684A JP H0380344 B2 JPH0380344 B2 JP H0380344B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
copper
bonding
wire
small
ppm
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
Application number
JP59148106A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6127666A (ja
Inventor
Shinichi Kamisake
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
Priority to JP14810684A priority Critical patent/JPS6127666A/ja
Publication of JPS6127666A publication Critical patent/JPS6127666A/ja
Publication of JPH0380344B2 publication Critical patent/JPH0380344B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L24/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45147—Copper (Cu) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/78—Apparatus for connecting with wire connectors
    • H01L2224/7825—Means for applying energy, e.g. heating means
    • H01L2224/783—Means for applying energy, e.g. heating means by means of pressure
    • H01L2224/78301—Capillary
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/852—Applying energy for connecting
    • H01L2224/85201—Compression bonding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00011—Not relevant to the scope of the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00014—Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01022—Titanium [Ti]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01023—Vanadium [V]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01025—Manganese [Mn]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01029—Copper [Cu]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01033—Arsenic [As]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01082—Lead [Pb]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野） 本発明は半導体素子上の電極と外部リードとの
結線に用いるボンデイング細線に関するものであ
る。 （従来の技術） IC，LSIなどの半導体装置の製造において、半
導体素子例えばシリコン素子上の電極と外部リー
ドとの接続は作業性に優れたボールボンデイング
法が主として用いられている。本方法は、金属細
線を水素トーチあるいは電気トーチを用いて溶断
し、ボールを形形させた後熱圧着によりシリコン
素子上の電極、次いで外部リードとの間を接続す
るもので、金属細線としては金線が主として用い
られている。しかし、近年半導体装置の原価低減
の要求は厳しく、ボンデイング用金線を他の安価
な金属材料に置き代えようとする動きが活発にな
つている。この中で、銅は表１に示すように物理
的特性が金に極めて類似しているという点および
加工性も優れているという点で注目され、一部で
実現化されている。
【表】 従来の銅線は、無酸素銅あるいは無酸素銅に
Be，Sn，Zn，Ag，Zv，Cv，Fe等を0.1〜２重量
％添加したものが用いられているが、これをボー
ルボンデイング法にて使用した場合次のような欠
点があつた。 １ シリコン素子上に銅ボールを熱圧着（通常
300〜330℃が多く用いられる）する際、銅ボー
ルの硬さが金よりも大きいため、素子電極面に
クラツクを生じる。 ２ 銅ボールの硬さを小さくするために、熱圧着
の温度あるいはキヤピラリー温度を上げるとそ
れぞれシリコン素子接着剤（例えば、Agペー
スト、金属ロー材等）の強度劣化あるいは銅細
線とキヤピラリー先端との溶着結合を生じ、素
子の特性およびボンデイング作業性に著しい支
障を来たす。 （発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的は、熱圧着ボンデイング時の銅ボ
ールの硬さを低下させ、ボンデイング作業性に優
れた銅合金細線を提供しようとするものである。 （問題点を解決するための手段） 即ち、本発明によれば、半導体素子上の電極と
外部リードとを熱圧着により接続する金属細線と
して、純銅に極微量の遷移元素を添加したことを
特徴とするボンデイング用細線を用いている。従
来、純銅に100ppm以下の遷移元素を添加すると
再結晶温度が低下する傾向のあることが知られて
おり、本発明はこれを応用している。 （実施例） 以下、実施例について説明する。 実施例 １ 99.99％以上の純度の無酸素銅にＶ（バナジウ
ム）を50〜500ppm添加した30／φ径細線を用い、
ボール成形はAr雰囲気中にて行ない、加熱温度
は300℃としてボンデイング後のシリコン素子の
クラツク不良率を調査した。
【表】 実施例 ２ 実施例１のＶの代りにMnを50〜200pm添加し
た。
【表】 実施例 ３ 実施例２のMnの代りにTiを50，100，200ppm
にて調査を行なつたが、実施例２の結果とほゞ同
じテータが得られる。 （発明の効果） 以上の実施例から、元素による差はあるが、50
〜200ppmの遷移元素を含有する銅合金線は、素
子のクラツク不良率を著しく低減させ、引張強度
の劣化もなく且つキヤピラリーへの融着現象も生
ずることなく、ボンデイング用細線として優れた
ものであることが判明した。価格的にも、添加量
が極めて微量であることからコスト高とはならな
い。他の遷移元素についても個々の実験が必要で
あるが、ここに述べた実施例から判断して一般に
遷移元素を100ppm前後添加する程度で銅線の再
結晶温度を例えば50〜60℃低下させ、軟化を促進
させ、素子のクラツク防止に有効な手段となるこ
とは十分に推定することができる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 半導体素子上の電極と外部リードとを接続す
    る銅を主成分とする金属細線に於いて、前記銅を
    主成分とする金属細線中に添加元素として遷移元
    素を50ppm以上200ppm以下含有したことを特徴
    とする半導体素子用ボンデイング細線。 ２ 前記添加元素としてバナジウム、マンガンお
    よびチタニウムから選ばれる元素を50ppm以上
    200ppm以下含有したことを特徴とする特許請求
    の範囲第１項記載の半導体素子用ボンデイング細
    線。
JP14810684A 1984-07-17 1984-07-17 半導体素子用ボンデイング細線 Granted JPS6127666A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14810684A JPS6127666A (ja) 1984-07-17 1984-07-17 半導体素子用ボンデイング細線

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14810684A JPS6127666A (ja) 1984-07-17 1984-07-17 半導体素子用ボンデイング細線

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6127666A JPS6127666A (ja) 1986-02-07
JPH0380344B2 true JPH0380344B2 (ja) 1991-12-24

Family

ID=15445377

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14810684A Granted JPS6127666A (ja) 1984-07-17 1984-07-17 半導体素子用ボンデイング細線

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6127666A (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2656236B2 (ja) * 1985-10-30 1997-09-24 株式会社東芝 半導体装置
JP2656238B2 (ja) * 1985-10-30 1997-09-24 株式会社東芝 半導体装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6127666A (ja) 1986-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6238414B2 (ja)
TWI403596B (zh) 半導體封裝用之銅合金線
JP3256367B2 (ja) 樹脂被覆絶縁ボンディングワイヤ
JPH01110741A (ja) 複合ボンディングワイヤ
JP2701419B2 (ja) 半導体素子用金合金細線及びその接合方法
JPH0380344B2 (ja)
JPS63211731A (ja) ボンデイング線
JPS62104061A (ja) 半導体素子用ボンデイング線およびその製造方法
JPH10326803A (ja) 半導体素子用金銀合金細線
JPS6222451B2 (ja)
JPS6223454B2 (ja)
JP2910527B2 (ja) 高温はんだ
JPH0464121B2 (ja)
JPS63235442A (ja) 銅細線及びその製造方法
JPS63238232A (ja) 銅細線とその製造法
JPS6222448B2 (ja)
JPS6223455B2 (ja)
JPS5826662B2 (ja) 半導体素子のボンデイング用金線
JP3147601B2 (ja) 高温強度に優れた半導体装置組立用Ｐｂ合金はんだ材
JPH0246751A (ja) ろう付きリードフレーム
JPH07138678A (ja) 半導体装置
JP2728216B2 (ja) 半導体素子のボンディング用金線
JPS63247325A (ja) 銅細線及びその製造方法
JPH02251155A (ja) 半導体素子用金合金細線及びその接合方法
JPH11347786A (ja) はんだ用Ｚｎ合金