JPS6296642A - 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

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JPS6296642A
JPS6296642A JP60237123A JP23712385A JPS6296642A JP S6296642 A JPS6296642 A JP S6296642A JP 60237123 A JP60237123 A JP 60237123A JP 23712385 A JP23712385 A JP 23712385A JP S6296642 A JPS6296642 A JP S6296642A
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JP
Japan
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bonding
weight
wire
alloy
aluminum alloy
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Masanobu Nishio
西尾　将伸
Kazuo Sawada
沢田　和夫
Hitoshi Kishida
岸田　均
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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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。

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ボンディングワイヤ
用アルミニウム合金に関するものである。
〔従来の技術及び問題点〕
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、ワイヤボ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Ａｌ線で多くはＡ
ｕ線である。Ａｕ線は酸水素炎や放電などで接続部にボ
ールを形成させて熱圧着するボールボンディングに上り
接続するが、チップ電極のＡｌ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。またＡｕの価格が
不安定である。一方Ａｌ線は従来１重量％Ｓｉ含有のも
のを使用しているが、接続部に良好なボール形成が出来
■いため、超音波圧接するウェッジボンディングによる
接続が行なわれている。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。そのためポールボンディングによ
り接続可能なＡｌ線が現在型まれている。　“ 〔問題点を解決するための手段〕 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、耐食性を向
上させコストを低減し得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。
本発明は、（１）Ｍｇｏ、８〜１．７重量％を含有し、
さらにＺｒ、Ｃｒ　、Ｖ、Ｃｕ　、Ｂ　　から選ばれる
元素の内１種以上の合計が０．００３〜０．０５重量％
含有し、残部が本質的にＡ６よりなることを特徴とする
ボンディングワイヤ用アルミニウム合金。
（２）Ｍｆ　０．８〜１．７重量％を含有し、さらにＺ
ｒ。
Ｃｒ　、Ｖ、Ｃｕ、Ｂ　から選ばれる元素の内１種以上
の合計が０．００３〜０．０５重量％含有するとともに
、Ｓｉ１．５　重量％以下を含有し、残部が本質的にＡ
ｌよりなることを特徴とするボンディングワイヤ用アル
ミニウム合金である。
本発明において合金中のＭｆは線材強度を高め伸線加工
性を良好にしボンディング強度を向上させるほか、耐食
性も向上させ、またボンディング後のルーピングの特性
を向上させる効果がある。
Ｍｙ量を０．８〜１．７重量％と規定したのは、０．Ｓ
ｉ量％未満では線材強度、伸線加工性、ボンディング強
度の改善、耐食性の向上に効果がなく、１．７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く
、逆に線材、ボンディング強度が劣化するためである。
又、合金中のＺｒ、Ｃｒ、Ｖ。
Ｃｕ、Ｂ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、耐食性も向上させる。Ｚｒ、Ｃｒ、
Ｖ、Ｃｕ、Ｂ　から選ばれる元素の内１種以上の合計が
０．００３〜０．０５重量％と規定したのは、０．００
３　　重量％未満ではボール形成能改善ボンディング強
度の向上や耐食性の向上に効果がなく、０．０５重量％
を越えるとポール形成能改善効果が飽和するとともに、
伸縮性が悪くなりボンディング強度が低下する。合金中
のＳｉ　は伸線加工性、線材強度及びボンディング強度
を向上させるが、１．５重量％以下と規定したのは、１
．５重量％を越えて添加しても一層の改善効果が期待で
きず、逆に、伸線加工性、ボンディング強度が劣化する
ためである。
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４０μｍ前後の極細線と
して優れた伸線性、ポールボンディング性を得ることが
出来る。
〔実施例〕
第１表に示す種々の組成のＡ４合金を溶解鋳造・し、熱
間押出後、皮剥、伸線、中間軟化の工程を経て直径４０
μｍ　のボンディングワイヤにした。
隘１〜７は本発明例、Ｎｏ、８〜１２は比較例、隘１３
は従来例である。これらのボンディングワイヤをポール
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
ディング強度は第１図に示すボンディングワイヤ２を放
電方式のポールボンダーにて半導体素子４のチップ電極
３と外部リードフレーム１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Ａ＃−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第　
　　１　　　表 コ ■ ツブ電極と外部リードフレーム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）の状態を表わ
したものである。第２表より、本発明によるＮ［Ｌ１〜
７°は比較例、従来例に比べ、ボール形状、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〕
上述のように溝成され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。
＠）Ａ１合金がＭＰｏ、８〜１．７重量％を含有し、さ
らにＺｒ、Ｃｒ、Ｖ、Ｃｕ、Ｂ　から選ばれる元素の内
１種以上の合計が０．００３〜０．０５重量％を含むた
め線材強度を高め、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、ボンディン
グ強度が向上する。
（ロ）Ａ１合金がＭ？０．８〜１．７重量％を含有し、
さらにＺｒ、Ｃｒ、Ｖ、Ｃｕ、Ｂ　から選ばれる元素の
内１種以上の合計が０．００３〜０．０５重量％に加え
て、Ｓｉ１．５　　重量％までを含むので前項０）の効
果がさらに向上する。
（ハ）ポールボンディングによる接続が可能であるタメ
、ボンディング速度が向上し、又Ａｕ線を使用セス、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。
【図面の簡単な説明】
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。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）Ｍｇ０．８〜１．７重量％を含有し、さらにＺｒ
    、Ｃｒ、Ｖ、Ｃｕ、Ｂから選ばれる元素の内１種以上の
    合計が０．００３〜０．０５重量％含有し、残部が本質
    的にＡｌよりなることを特徴とするボンディングワイヤ
    用アルミニウム合金。
  2. （２）Ｍｇ０．８〜１．７重量％を含有し、さらにＺｒ
    、Ｃｒ、Ｖ、Ｃｕ、Ｂから選ばれる元素の内１種以上の
    合計が０．００３〜０．０５重量％含有するとともに、
    Ｓｉ１．５重量％以下を含有し、残部が本質的にＡｌよ
    りなることを特徴とするボンディングワイヤ用アルミニ
    ウム合金。
JP60237123A 1985-10-22 1985-10-22 ボンデイングワイヤ用アルミニウム合金 Pending JPS6296642A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1988002411A1 (en) * 1986-10-01 1988-04-07 Sky Aluminium Co., Ltd. Material for conductive parts of electronic and electric appliances
JPS6396239A (ja) * 1986-10-09 1988-04-27 Sky Alum Co Ltd リードフレーム、コネクタもしくはスイッチ用導電圧延材料
US4908078A (en) * 1986-10-09 1990-03-13 Sky Aluminium Co., Ltd. Material for conductive parts of electronic or electric devices
WO2022045134A1 (ja) * 2020-08-31 2022-03-03 日鉄マイクロメタル株式会社 Ａｌ配線材

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