JPS60248858A - ボンデイングワイヤ用アルミニウム合金 - Google Patents
ボンデイングワイヤ用アルミニウム合金Info
- Publication number
- JPS60248858A JPS60248858A JP10435384A JP10435384A JPS60248858A JP S60248858 A JPS60248858 A JP S60248858A JP 10435384 A JP10435384 A JP 10435384A JP 10435384 A JP10435384 A JP 10435384A JP S60248858 A JPS60248858 A JP S60248858A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weight
- bonding
- aluminum alloy
- wire
- strength
- 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.)
- Pending
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- Conductive Materials (AREA)
- Wire Bonding (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)
本発明は半導体素子のチップ電極と外部リードフレーム
を電気的接続するために用いられるポンディングワイヤ
用アルミニウム合金に関するものである。
を電気的接続するために用いられるポンディングワイヤ
用アルミニウム合金に関するものである。
(背景技術)
従来、半導体素子のチップ電極と外部リードフレームと
の接続にはワイヤポンディングが多く使われている。そ
の接続に使われているのはAu 線とAJ 線で多くは
Au 線である。Au 線は酸水素炎や放電などで接続
部にポールを形成させて熱圧着又は超音波熱圧着するポ
ールボンディングにより接続するが、チップ電極のAJ
と金属間化合物を形成し、ボンディング強度の信頼性
に劣る。又Au の価格が不安定である。一方、AI!
線は従来1重量%Si 含有のものを使用しているが、
接続部に良好なポール形成が出来難いため、超音波圧接
するウェッジボンディングによる接続が行われている。
の接続にはワイヤポンディングが多く使われている。そ
の接続に使われているのはAu 線とAJ 線で多くは
Au 線である。Au 線は酸水素炎や放電などで接続
部にポールを形成させて熱圧着又は超音波熱圧着するポ
ールボンディングにより接続するが、チップ電極のAJ
と金属間化合物を形成し、ボンディング強度の信頼性
に劣る。又Au の価格が不安定である。一方、AI!
線は従来1重量%Si 含有のものを使用しているが、
接続部に良好なポール形成が出来難いため、超音波圧接
するウェッジボンディングによる接続が行われている。
しかし、ポールボンディングに比ベラエツジボンディン
グは1回あたり、の溶接所要時間が長く作業性に劣る。
グは1回あたり、の溶接所要時間が長く作業性に劣る。
そのためポールボンディングにより接続可能なAJ 線
が望まれている。
が望まれている。
(発明の開示)
本発明は上述の問題点を解決するために成されたもので
、良好なポールを形成し、ポールボンディングによる接
続を可能にすると共に、ボンディング強度を向上し、コ
ストを低減しうる特許請求の範囲に記載のボンディング
ワイヤ用アルミニウム合金を提供せんとするものである
。
、良好なポールを形成し、ポールボンディングによる接
続を可能にすると共に、ボンディング強度を向上し、コ
ストを低減しうる特許請求の範囲に記載のボンディング
ワイヤ用アルミニウム合金を提供せんとするものである
。
本発明において、合金中のBe は溶融によるポール形
成時にアルミニウムの酸化皮膜形成を抑止して良好なポ
ールを形成し、ボンディング強度を向上させる。Beを
0.002〜0,2 重量%と規定したのは0.002
重量%未満ではボール形成能改善に効果がな(,0,2
重量%を越えるとその効果が飽和し、又高価となるため
である。又、合金中のNiも溶融によるポール形成時に
アルミニウムの酸化皮膜形成を抑止して良好なポールを
形成し、又ポール形成部近傍の著しい軟化や脆化を防止
しボンディング強度を向上させるとともに線材強度を高
め、伸線加工性を良好にさせる。Niを0.5〜3重量
%と規定したのは0.5 重量%未満ではポール形成能
、ポール形成部近傍の著しい軟化や脆化の防止、線材強
度、伸線加工性、ボンディング強度の改善に効果がなく
、3重量%を越えて添加しても一層の改善効果が期待出
来ず、逆に伸線加工性やボンディング強度が劣化するた
めである。又、合金中のS i* Mg + Mn は
線材強度をさらに高めるとともにボンディング強度を向
上きせる効果を有する。ShMgy Mn量を0.5〜
2重量%と規定したのは、0.5重量%未満では線材強
度、ボンディング強度の改善に効果がなく、2重量%を
越えると、それ以上の改善の効果がなくなるだけでな(
、逆に線材強度、伸線加工性、ボンディング強度が劣化
するためである。又、合金中のZr+ Ti+ Crt
VtCu+ Bのおのおのはポール形成部の近傍の著
しい軟化や脆化を防止してボンディング強度を高めるも
ので、1種以上の合計含有量が、0.02〜0.5重量
%である必要があり、0.02重量%未満ではその効果
がなく、0.5重量%を越えると伸線加工性が悪くなり
、製造が困難となるおそれがある。かように構成するこ
とにより、本発明のボンディングワイヤ用アルミニウム
合金は線径30μm前後の極細線として優れた伸線加工
性、ポールボンディング性、ボンディング強度を得るこ
とができる。
成時にアルミニウムの酸化皮膜形成を抑止して良好なポ
ールを形成し、ボンディング強度を向上させる。Beを
0.002〜0,2 重量%と規定したのは0.002
重量%未満ではボール形成能改善に効果がな(,0,2
重量%を越えるとその効果が飽和し、又高価となるため
である。又、合金中のNiも溶融によるポール形成時に
アルミニウムの酸化皮膜形成を抑止して良好なポールを
形成し、又ポール形成部近傍の著しい軟化や脆化を防止
しボンディング強度を向上させるとともに線材強度を高
め、伸線加工性を良好にさせる。Niを0.5〜3重量
%と規定したのは0.5 重量%未満ではポール形成能
、ポール形成部近傍の著しい軟化や脆化の防止、線材強
度、伸線加工性、ボンディング強度の改善に効果がなく
、3重量%を越えて添加しても一層の改善効果が期待出
来ず、逆に伸線加工性やボンディング強度が劣化するた
めである。又、合金中のS i* Mg + Mn は
線材強度をさらに高めるとともにボンディング強度を向
上きせる効果を有する。ShMgy Mn量を0.5〜
2重量%と規定したのは、0.5重量%未満では線材強
度、ボンディング強度の改善に効果がなく、2重量%を
越えると、それ以上の改善の効果がなくなるだけでな(
、逆に線材強度、伸線加工性、ボンディング強度が劣化
するためである。又、合金中のZr+ Ti+ Crt
VtCu+ Bのおのおのはポール形成部の近傍の著
しい軟化や脆化を防止してボンディング強度を高めるも
ので、1種以上の合計含有量が、0.02〜0.5重量
%である必要があり、0.02重量%未満ではその効果
がなく、0.5重量%を越えると伸線加工性が悪くなり
、製造が困難となるおそれがある。かように構成するこ
とにより、本発明のボンディングワイヤ用アルミニウム
合金は線径30μm前後の極細線として優れた伸線加工
性、ポールボンディング性、ボンディング強度を得るこ
とができる。
(実施例)
第1表に示す種々の組成のA71+ 合金を溶解鋳造し
熱間押出後、皮剥、伸線、中間軟化の工程を径で直径3
0μmのボンディングワイヤにした。11−15は本発
明例、& 16〜20は比較例、麗21は従来例である
。これらのボンディングワイヤをボール形成能、ボンデ
ィング強度、ループ形成状態、伸線加工性、耐食性につ
いて調査した結果を第2表に示す。ボンディング強度は
ボンディングワイヤを放電方式のポールポンダにて半導
体素子のチップ電極と外部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
従来のA7−1.0重量%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、ループ形成状態は半
導体素子のチップ電極と外部リードフレームの間に接続
された時のボンディングワイヤが形成する円弧(ループ
ンの状態を表わしたものである。
熱間押出後、皮剥、伸線、中間軟化の工程を径で直径3
0μmのボンディングワイヤにした。11−15は本発
明例、& 16〜20は比較例、麗21は従来例である
。これらのボンディングワイヤをボール形成能、ボンデ
ィング強度、ループ形成状態、伸線加工性、耐食性につ
いて調査した結果を第2表に示す。ボンディング強度は
ボンディングワイヤを放電方式のポールポンダにて半導
体素子のチップ電極と外部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
従来のA7−1.0重量%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、ループ形成状態は半
導体素子のチップ電極と外部リードフレームの間に接続
された時のボンディングワイヤが形成する円弧(ループ
ンの状態を表わしたものである。
第2表より、本発明によるm1〜15は比較例、従来例
に比べ、ボール形状又はボンディング強度が非常に優れ
ていることがわかる。
に比べ、ボール形状又はボンディング強度が非常に優れ
ていることがわかる。
(発明の効果)
上述のように構成させた本発明のボンディングワイヤ用
アルミニウム合金は次のような効果がある。
アルミニウム合金は次のような効果がある。
(イ)AI 合金がBe O,002〜0.2重量%と
NiO,5〜3重量%を含むため、ポール形成時にアル
ミニウムの酸化皮膜形成を抑止して良好なポールを形成
し、又ポール形成部近傍の著しい軟化や脆化を防止し、
ボンディング強度を向上させるとともに、線材強度を高
め、伸線加工性を良好にさせる。
NiO,5〜3重量%を含むため、ポール形成時にアル
ミニウムの酸化皮膜形成を抑止して良好なポールを形成
し、又ポール形成部近傍の著しい軟化や脆化を防止し、
ボンディング強度を向上させるとともに、線材強度を高
め、伸線加工性を良好にさせる。
(o) AI!合金がBe O,0(L2〜0.2重量
%とNiO,5〜3重量%に加えて、Sin Mg*
Mn から選ばれる元素の内1種以上の合計が0,5〜
2重量%を含むので前項(イ)の効果がさらに向上する
。
%とNiO,5〜3重量%に加えて、Sin Mg*
Mn から選ばれる元素の内1種以上の合計が0,5〜
2重量%を含むので前項(イ)の効果がさらに向上する
。
(ハ)A1合金がBe O,002〜0.2重量%とN
iO,5〜3重量%に加えて、zr、 Tit Cr+
vl Cut B から選ばれる元素の内1種以上の
合計がo、02〜0.5重量%を含むのでボール形成部
近傍の著しい軟化や脆化がさらに防止され、前項(イ)
の効果がさらに向上する。
iO,5〜3重量%に加えて、zr、 Tit Cr+
vl Cut B から選ばれる元素の内1種以上の
合計がo、02〜0.5重量%を含むのでボール形成部
近傍の著しい軟化や脆化がさらに防止され、前項(イ)
の効果がさらに向上する。
に)A7合金がBe O,002−0,2重量%とNi
O,5〜8重量%に加えて、Sin Mgl Mn か
ら選ばれる元素の内1種以上の合計が0.5〜2重量%
を含み、さらにZr+ Tit C1v、 Cut B
から選ばれる元素の内1種以上の合計が0,02〜0
.5重量%を含むので前項(イ)の効果がさらに一層向
上する。
O,5〜8重量%に加えて、Sin Mgl Mn か
ら選ばれる元素の内1種以上の合計が0.5〜2重量%
を含み、さらにZr+ Tit C1v、 Cut B
から選ばれる元素の内1種以上の合計が0,02〜0
.5重量%を含むので前項(イ)の効果がさらに一層向
上する。
(ホ)ポールボンディングによる接続が可能であるため
、ボンディング速度が向上し、又Au 線を使用せず、
かつボンディング強度が向上するため信頼性が向上し、
コストを低減する。
、ボンディング速度が向上し、又Au 線を使用せず、
かつボンディング強度が向上するため信頼性が向上し、
コストを低減する。
第1図は半導体素子のチップ電極と外部リードフレーム
の間を接続した例を示す断面図である。 図中1・・・リードフレーム、2・・・ボンディングワ
イヤ、3・・・電極、4・・・半導体素子を示す。
の間を接続した例を示す断面図である。 図中1・・・リードフレーム、2・・・ボンディングワ
イヤ、3・・・電極、4・・・半導体素子を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1) Be O,002〜0.2重量%とNi O,
5−3重量%を含有し、残部が本質的にAI! よりな
ることを特徴とするポンディングワイヤ用アルミニウム
合金。 f2) Be O,002〜0.2重量%とNi O,
5〜3重量%を含有し、かつS i yMg +Mn
から選ばれる元素の内1種以上の合計が0.5〜2重量
%を含有し、残部が本質的にAl よりなることを特徴
とするポンディング”M用アルミニウム合金。 (3) Be O,002〜0.2重量%とNiO,5
〜3重量%を含有し、かつZr + Tir針s Vt
Cut B から選ばれる元素の内1種以上の合計が
0.02〜0.5重量%を含有し、残部が本質的にAJ
よりなることを特徴とするポンディングワイヤ用アル
ミニウム合金。 (4) Be O,002〜0.2重量%とNi O,
5−3重量%を含有し、かつSir Mge Mn か
ら選ばれる元素の内1種以上の合計が0.5〜2重量%
を含有し、さらに、Zrt Tie Cr+ Vt C
ut B から選ばれる元素の内1種以上の合計が0.
02〜0.5重量%を含有し、残部が本質的にAl よ
りなることを特徴とするポンディングワイヤ用アルミニ
ウム合金。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10435384A JPS60248858A (ja) | 1984-05-22 | 1984-05-22 | ボンデイングワイヤ用アルミニウム合金 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10435384A JPS60248858A (ja) | 1984-05-22 | 1984-05-22 | ボンデイングワイヤ用アルミニウム合金 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60248858A true JPS60248858A (ja) | 1985-12-09 |
Family
ID=14378511
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10435384A Pending JPS60248858A (ja) | 1984-05-22 | 1984-05-22 | ボンデイングワイヤ用アルミニウム合金 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60248858A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6137941A (ja) * | 1984-07-27 | 1986-02-22 | Hitachi Cable Ltd | ボンデイングワイヤ |
US20210398708A1 (en) * | 2020-06-12 | 2021-12-23 | Nexans | Welded conductors for power transmission cables |
-
1984
- 1984-05-22 JP JP10435384A patent/JPS60248858A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6137941A (ja) * | 1984-07-27 | 1986-02-22 | Hitachi Cable Ltd | ボンデイングワイヤ |
US20210398708A1 (en) * | 2020-06-12 | 2021-12-23 | Nexans | Welded conductors for power transmission cables |
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