JPH0786325A - 電子機器用銅線 - Google Patents
電子機器用銅線Info
- Publication number
- JPH0786325A JPH0786325A JP5252238A JP25223893A JPH0786325A JP H0786325 A JPH0786325 A JP H0786325A JP 5252238 A JP5252238 A JP 5252238A JP 25223893 A JP25223893 A JP 25223893A JP H0786325 A JPH0786325 A JP H0786325A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- copper
- wire
- conductivity
- bonding
- sulfur
- 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
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
- H01L2224/43—Manufacturing methods
-
- 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
- H01L2224/43—Manufacturing methods
- H01L2224/438—Post-treatment of the connector
- H01L2224/43848—Thermal treatments, e.g. annealing, controlled cooling
-
- 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
- H01L2224/4501—Shape
- H01L2224/45012—Cross-sectional shape
- H01L2224/45015—Cross-sectional shape being circular
-
- 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
- H01L2224/45144—Gold (Au) 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
- H01L2224/01—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
- H01L2224/01—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
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after 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
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
-
- 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
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- 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
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
- H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
-
- 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
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/484—Connecting portions
- H01L2224/48455—Details of wedge bonds
-
- 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
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/484—Connecting portions
- H01L2224/48463—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
- H01L2224/48465—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond the other connecting portion not on the bonding area being a wedge bond, i.e. ball-to-wedge, regular stitch
-
- 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
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/485—Material
- H01L2224/48505—Material at the bonding interface
- H01L2224/4851—Morphology of the connecting portion, e.g. grain size distribution
-
- 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
- H01L2224/85053—Bonding environment
- H01L2224/85054—Composition of the atmosphere
- H01L2224/85075—Composition of the atmosphere being inert
-
- 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
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01006—Carbon [C]
-
- 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
- H01L2924/01016—Sulfur [S]
-
- 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
- H01L2924/01082—Lead [Pb]
-
- 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
- H01L2924/012—Semiconductor purity grades
- H01L2924/01205—5N purity grades, i.e. 99.999%
-
- 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
- H01L2924/012—Semiconductor purity grades
- H01L2924/01206—6N purity grades, i.e. 99.9999%
-
- 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
- H01L2924/20—Parameters
- H01L2924/207—Diameter ranges
- H01L2924/20753—Diameter ranges larger or equal to 30 microns less than 40 microns
-
- 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
- H01L2924/30—Technical effects
- H01L2924/38—Effects and problems related to the device integration
- H01L2924/386—Wire effects
- H01L2924/3861—Sag
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 導電率を大きく低下させず、結晶粒の微細化
された電子機器用銅線を提供することである。 【構成】 純度99.999〜99.9999%の銅に
固溶状態で0.5〜100ppmの硫黄を含む銅材料
を、80%以上の加工度で加工することによって結晶粒
径を30μm以下とするようにした。
された電子機器用銅線を提供することである。 【構成】 純度99.999〜99.9999%の銅に
固溶状態で0.5〜100ppmの硫黄を含む銅材料
を、80%以上の加工度で加工することによって結晶粒
径を30μm以下とするようにした。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電子機器用銅線に関し、
特に、ボンディングワイヤ、リードワイヤとして使用で
きる電子機器用銅線に関する。
特に、ボンディングワイヤ、リードワイヤとして使用で
きる電子機器用銅線に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体装置のボンディングに使用される
ボンディングワイヤは、半導体素子を含む電子機器の小
型・軽量化に伴って極細線化しつつあり、加えて、高強
度および耐軟化性等の機械的特性を要求されている。
ボンディングワイヤは、半導体素子を含む電子機器の小
型・軽量化に伴って極細線化しつつあり、加えて、高強
度および耐軟化性等の機械的特性を要求されている。
【0003】従来、こうしたボンディングワイヤには一
般的に金線が用いられているが、金線はコスト高となる
ので、良好な導電性を有しており、金と比較して安価で
ある銅を材料としたボンディングワイヤが提案され、使
用が検討されている。
般的に金線が用いられているが、金線はコスト高となる
ので、良好な導電性を有しており、金と比較して安価で
ある銅を材料としたボンディングワイヤが提案され、使
用が検討されている。
【0004】銅をボンディングワイヤに使用した場合、
ワイヤボンディング後のワイヤボール部が硬く、半導体
素子を損傷させることがあるので、再電解法および帯域
溶融(ゾーンメルティング)等の精製方法によって高純
度化することで軟質にした銅線が要求されている。
ワイヤボンディング後のワイヤボール部が硬く、半導体
素子を損傷させることがあるので、再電解法および帯域
溶融(ゾーンメルティング)等の精製方法によって高純
度化することで軟質にした銅線が要求されている。
【0005】ボール硬さに影響を与える不可避不純物と
して、S(硫黄),Se(セレン)およびTe(テル
ル)等の混入があるが、特にSの場合、Sと親和性の強
い添加元素を選択して微量添加し溶融精製する方法があ
る。
して、S(硫黄),Se(セレン)およびTe(テル
ル)等の混入があるが、特にSの場合、Sと親和性の強
い添加元素を選択して微量添加し溶融精製する方法があ
る。
【0006】Sの含有量を低減させて銅の純度を高めた
従来のボンディングワイヤとして、特開昭62−224
69号に示される高純度銅を使用したボンディングワイ
ヤがあり、また、極細線として、特開昭62−1114
55号および特開昭63−79333号に開示されるも
のがある。
従来のボンディングワイヤとして、特開昭62−224
69号に示される高純度銅を使用したボンディングワイ
ヤがあり、また、極細線として、特開昭62−1114
55号および特開昭63−79333号に開示されるも
のがある。
【0007】今日では、装置面におけるボンディング技
術の向上が著しく、銅線をボンディングワイヤとして使
用したとき、銅線の純度よりも強度特性、特に引張特性
の良好なボンディングワイヤが望まれている。
術の向上が著しく、銅線をボンディングワイヤとして使
用したとき、銅線の純度よりも強度特性、特に引張特性
の良好なボンディングワイヤが望まれている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の高純度
銅を使用したボンディングワイヤによると、S等の不純
元素を除去することによって銅の結晶粒が粗大化するた
め、細線加工時に強度低下による断線を生じやすくな
る。
銅を使用したボンディングワイヤによると、S等の不純
元素を除去することによって銅の結晶粒が粗大化するた
め、細線加工時に強度低下による断線を生じやすくな
る。
【0009】また、加工硬質材が、時間の経過につれて
自己軟化することによって強度が低下し、このような状
態で調質焼鈍すると、混粒結晶状の組織形態となって品
質の異なったものとなるためにボンディング性が安定せ
ずにループ形状がバラつくという問題がある。これは、
この種の銅線を電子機器用リードワイヤとして使用した
場合にも言える。従って、本発明の目的は、導電率を大
きく低下させず、結晶粒の微細化を図ることにより機械
的強度を向上させたボンディングワイヤ、リードワイヤ
として使用できる電子機器用銅線を提供することにあ
る。
自己軟化することによって強度が低下し、このような状
態で調質焼鈍すると、混粒結晶状の組織形態となって品
質の異なったものとなるためにボンディング性が安定せ
ずにループ形状がバラつくという問題がある。これは、
この種の銅線を電子機器用リードワイヤとして使用した
場合にも言える。従って、本発明の目的は、導電率を大
きく低下させず、結晶粒の微細化を図ることにより機械
的強度を向上させたボンディングワイヤ、リードワイヤ
として使用できる電子機器用銅線を提供することにあ
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は導電率を大きく
低下させず、結晶粒の微細化を図るため、純度99.9
99〜99.9999%の高純度銅に固溶状態で0.5
〜100ppmの硫黄を含む銅線材より構成される電子
機器用銅線を提供する。
低下させず、結晶粒の微細化を図るため、純度99.9
99〜99.9999%の高純度銅に固溶状態で0.5
〜100ppmの硫黄を含む銅線材より構成される電子
機器用銅線を提供する。
【0011】
【作用】本発明のボンディングワイヤ、リードワイヤに
使用される電子機器用銅線によると、高純度の銅に硫黄
を添加して鋳造することにより、鋳造材の結晶粒が微細
化される。この鋳造材を80%の加工度で加工すること
によって最大結晶粒径が30μm以下の均一な微細結晶
粒が得られることから、導電率を大きく低下させずに機
械的特性が向上する。
使用される電子機器用銅線によると、高純度の銅に硫黄
を添加して鋳造することにより、鋳造材の結晶粒が微細
化される。この鋳造材を80%の加工度で加工すること
によって最大結晶粒径が30μm以下の均一な微細結晶
粒が得られることから、導電率を大きく低下させずに機
械的特性が向上する。
【0012】Sの添加量が0.5ppm以下では、結晶
粒微細化の充分な効果が得られず、100ppm以上で
は鋳造材の鋳肌表面が悪化し、細線加工性の低下、導電
率の低下を招く。また、加工度80%以下では均一な結
晶粒径が得られずに混粒結晶状となる。即ち、加工度が
低いと再結晶の核発生サイトが少なくなって結晶粒の充
分な微細化を得ることができない。
粒微細化の充分な効果が得られず、100ppm以上で
は鋳造材の鋳肌表面が悪化し、細線加工性の低下、導電
率の低下を招く。また、加工度80%以下では均一な結
晶粒径が得られずに混粒結晶状となる。即ち、加工度が
低いと再結晶の核発生サイトが少なくなって結晶粒の充
分な微細化を得ることができない。
【0013】
【実施例1】以下、本発明のボンディングワイヤ、リー
ドワイヤに使用できる電子機器用銅線を詳細に説明す
る。
ドワイヤに使用できる電子機器用銅線を詳細に説明す
る。
【0014】まず、小型連続鋳造装置において、銅母材
として6N(99.9999%)の高純度銅と、Cu−
S母合金とを5×10-4Torrの高周波真空溶解によって
溶解することにより、Sの含有された銅ロッドを鋳造す
る。
として6N(99.9999%)の高純度銅と、Cu−
S母合金とを5×10-4Torrの高周波真空溶解によって
溶解することにより、Sの含有された銅ロッドを鋳造す
る。
【0015】この銅ロッドを冷間状態で伸線化し、線径
30μmの極細線とした後に不活性ガス雰囲気中で20
0〜350℃の温度で連続焼鈍を行って調質処理する。
このようにしてSを異なる添加量で含有させ、残余を銅
とした極細線を実施例1〜5として作成した。
30μmの極細線とした後に不活性ガス雰囲気中で20
0〜350℃の温度で連続焼鈍を行って調質処理する。
このようにしてSを異なる添加量で含有させ、残余を銅
とした極細線を実施例1〜5として作成した。
【0016】なお、6Nの高純度銅を用いて実施例1〜
5と同様に作成した極細線を比較例1とし、更に、Sを
3ppm含有し、残余を高純度銅よりなる銅ロッドを
2.8mmに伸線加工した後に350℃で1時間の熱処
理を施し、この後に30μmに加工して調質した極細線
を比較例2として作成した。
5と同様に作成した極細線を比較例1とし、更に、Sを
3ppm含有し、残余を高純度銅よりなる銅ロッドを
2.8mmに伸線加工した後に350℃で1時間の熱処
理を施し、この後に30μmに加工して調質した極細線
を比較例2として作成した。
【0017】この実施例1〜5,および比較例1,2に
ついて、長手方向断面における最大結晶粒径、および常
温引張特性を測定した結果を表1に示す。常温引張特性
は伸び10%における0.2%耐力について測定された
結果を示している。
ついて、長手方向断面における最大結晶粒径、および常
温引張特性を測定した結果を表1に示す。常温引張特性
は伸び10%における0.2%耐力について測定された
結果を示している。
【表1】
【0018】表1によると、実施例の極細線は、Sの含
有量が増加するに従って素材導電率が低下する傾向はあ
るものの、結晶粒径が微細化されることによって常温引
張特性における0.2%耐力は向上しており、機械的強
度が改善されていることがわかる。比較例1,2につい
ては良好な導電率を有するが、結晶粒径が大きく、0.
2%耐力の向上は見られない。
有量が増加するに従って素材導電率が低下する傾向はあ
るものの、結晶粒径が微細化されることによって常温引
張特性における0.2%耐力は向上しており、機械的強
度が改善されていることがわかる。比較例1,2につい
ては良好な導電率を有するが、結晶粒径が大きく、0.
2%耐力の向上は見られない。
【0019】次に、本発明の実施例における極細線をボ
ンディングワイヤとし、図1〜3に示されるように、C
u用の自動ボンダーを使用し、素子搭載部1に搭載され
た半導体チップ2の電極2Aと、外部リードフレーム3
の固定部3Aとのボンディング試験を実施例2,4、お
よび比較例1について行った。
ンディングワイヤとし、図1〜3に示されるように、C
u用の自動ボンダーを使用し、素子搭載部1に搭載され
た半導体チップ2の電極2Aと、外部リードフレーム3
の固定部3Aとのボンディング試験を実施例2,4、お
よび比較例1について行った。
【0020】ボンディング試験は、電極2Aと固定部3
Aとの間隔lを2.5mmおよび3.0mmに設定し、
ボンディングワイヤ4のループ高さh、ループ曲がり
b、ループ垂れdを、各100個ずつの端子接続につい
て測定した。
Aとの間隔lを2.5mmおよび3.0mmに設定し、
ボンディングワイヤ4のループ高さh、ループ曲がり
b、ループ垂れdを、各100個ずつの端子接続につい
て測定した。
【0021】ボンディングワイヤ4のループ高さhは、
半導体チップ2上の電極2Aよりも500μm以上高
く、その上下幅が120μm以上あるものは不良とし
た。ループ曲がりは、電極2Aと固定部3Aを結ぶ直線
S1に対し、200μm以上の曲がりbを有するものを
不良とした。ループ垂れdは、ループ曲がりと同様に電
極2Aと固定部3Aを結ぶ直線S2より低く垂れ下がっ
ているもの(d>0)を不良とした。ループ曲がりとル
ープ垂れとをループ形状不良率で表し、表2にボンディ
ング試験の測定結果を示す。
半導体チップ2上の電極2Aよりも500μm以上高
く、その上下幅が120μm以上あるものは不良とし
た。ループ曲がりは、電極2Aと固定部3Aを結ぶ直線
S1に対し、200μm以上の曲がりbを有するものを
不良とした。ループ垂れdは、ループ曲がりと同様に電
極2Aと固定部3Aを結ぶ直線S2より低く垂れ下がっ
ているもの(d>0)を不良とした。ループ曲がりとル
ープ垂れとをループ形状不良率で表し、表2にボンディ
ング試験の測定結果を示す。
【表2】
【0022】表2の結果によれば、比較例1に比べて実
施例2,4のボンディングワイヤはループ高さhにおい
て充分な特性値を示し、ループ形状不良率も低く抑えら
れており、良好なボンディング性を示すことが確認され
た。
施例2,4のボンディングワイヤはループ高さhにおい
て充分な特性値を示し、ループ形状不良率も低く抑えら
れており、良好なボンディング性を示すことが確認され
た。
【0023】本発明によれば、極細線の長手方向の結晶
粒径が微細化されることによって、導電率を大きく低下
させることなく機械的強度、特に、加工強度が改善さ
れ、伸線作業性を向上させるとともに伸線加工後の時間
経過による常温自己軟化が抑制されるので、調質焼鈍に
よる品質の安定性を図ることができる。
粒径が微細化されることによって、導電率を大きく低下
させることなく機械的強度、特に、加工強度が改善さ
れ、伸線作業性を向上させるとともに伸線加工後の時間
経過による常温自己軟化が抑制されるので、調質焼鈍に
よる品質の安定性を図ることができる。
【0024】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明の電子機器用
銅線によると、純度99.999〜99.9999%の
銅に固溶状態で0.5〜100ppmの硫黄を含む銅材
料を、80%以上の加工度で加工することによって結晶
粒径を30μm以下としたため、導電率を大きく低下さ
せず、結晶粒の微細化を図ることができる。
銅線によると、純度99.999〜99.9999%の
銅に固溶状態で0.5〜100ppmの硫黄を含む銅材
料を、80%以上の加工度で加工することによって結晶
粒径を30μm以下としたため、導電率を大きく低下さ
せず、結晶粒の微細化を図ることができる。
【図1】本発明の電子機器用銅線のボンディング試験の
説明図である。
説明図である。
【図2】本発明の電子機器用銅線のボンディング試験の
説明図である。
説明図である。
【図3】本発明の電子機器用銅線のボンディング試験の
説明図である。
説明図である。
1 素子搭載部 2 半導体チ
ップ 2A 電極 3 外部リー
ドフレーム 3A 固定部 4 ボンディ
ングワイヤ
ップ 2A 電極 3 外部リー
ドフレーム 3A 固定部 4 ボンディ
ングワイヤ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 根本 孝 茨城県日立市日高町5丁目1番1号 日立 電線株式会社パワーシステム研究所内
Claims (2)
- 【請求項1】 純度99.999〜99.9999%の
高純度銅に固溶状態で0.5〜100ppmの硫黄を含
む銅線材より構成されることを特徴とする電子機器用銅
線。 - 【請求項2】 前記銅線材が80%以上の加工度で加工
されることにより30μm以下の結晶粒径を有する請求
項第1項記載の電子機器用銅線。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5252238A JPH0786325A (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | 電子機器用銅線 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5252238A JPH0786325A (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | 電子機器用銅線 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0786325A true JPH0786325A (ja) | 1995-03-31 |
Family
ID=17234440
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5252238A Pending JPH0786325A (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | 電子機器用銅線 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0786325A (ja) |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6077364A (en) * | 1997-06-30 | 2000-06-20 | Phelps Dodge Industries, Inc. | Copper trolley wire and a method of manufacturing copper trolley wire |
US6197134B1 (en) | 1997-01-08 | 2001-03-06 | Dowa Mining Co., Ltd. | Processes for producing fcc metals |
JP2008153625A (ja) * | 2006-11-21 | 2008-07-03 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 銅ボンディングワイヤ |
WO2010087053A1 (ja) * | 2009-01-27 | 2010-08-05 | タツタ システム・エレクトロニクス株式会社 | ボンディングワイヤ |
JP2012089685A (ja) * | 2010-10-20 | 2012-05-10 | Hitachi Cable Ltd | 銅ボンディングワイヤ及び銅ボンディングワイヤの製造方法 |
JP2013026475A (ja) * | 2011-07-21 | 2013-02-04 | Hitachi Cable Ltd | 銅ボンディングワイヤ |
CN103137236A (zh) * | 2011-12-01 | 2013-06-05 | 贺利氏材料科技公司 | 用于微电子装置中接合的合金2n铜线 |
CN103151091A (zh) * | 2011-12-01 | 2013-06-12 | 贺利氏材料科技公司 | 用于微电子装置中接合的掺杂4n铜线 |
CN103295977A (zh) * | 2008-10-10 | 2013-09-11 | 住友电木株式会社 | 半导体装置 |
KR20140138969A (ko) * | 2012-03-23 | 2014-12-04 | 스미또모 베이크라이트 가부시키가이샤 | 반도체 장치 |
WO2015053128A1 (ja) * | 2013-10-10 | 2015-04-16 | 三菱マテリアル株式会社 | ボンディングワイヤ用銅素線、及びボンディングワイヤ用銅素線の製造方法 |
JPWO2016204138A1 (ja) * | 2015-06-15 | 2017-09-14 | 日鉄住金マイクロメタル株式会社 | 半導体装置用ボンディングワイヤ |
US10468370B2 (en) | 2015-07-23 | 2019-11-05 | Nippon Micrometal Corporation | Bonding wire for semiconductor device |
-
1993
- 1993-09-14 JP JP5252238A patent/JPH0786325A/ja active Pending
Cited By (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6197134B1 (en) | 1997-01-08 | 2001-03-06 | Dowa Mining Co., Ltd. | Processes for producing fcc metals |
US6077364A (en) * | 1997-06-30 | 2000-06-20 | Phelps Dodge Industries, Inc. | Copper trolley wire and a method of manufacturing copper trolley wire |
JP2008153625A (ja) * | 2006-11-21 | 2008-07-03 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 銅ボンディングワイヤ |
CN103295977A (zh) * | 2008-10-10 | 2013-09-11 | 住友电木株式会社 | 半导体装置 |
JP2014033230A (ja) * | 2008-10-10 | 2014-02-20 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 半導体装置 |
WO2010087053A1 (ja) * | 2009-01-27 | 2010-08-05 | タツタ システム・エレクトロニクス株式会社 | ボンディングワイヤ |
JP2012089685A (ja) * | 2010-10-20 | 2012-05-10 | Hitachi Cable Ltd | 銅ボンディングワイヤ及び銅ボンディングワイヤの製造方法 |
JP2013026475A (ja) * | 2011-07-21 | 2013-02-04 | Hitachi Cable Ltd | 銅ボンディングワイヤ |
TWI579095B (zh) * | 2011-07-21 | 2017-04-21 | Hitachi Metals Ltd | Copper wire |
CN103137236A (zh) * | 2011-12-01 | 2013-06-05 | 贺利氏材料科技公司 | 用于微电子装置中接合的合金2n铜线 |
CN103151091A (zh) * | 2011-12-01 | 2013-06-12 | 贺利氏材料科技公司 | 用于微电子装置中接合的掺杂4n铜线 |
US9589694B2 (en) | 2011-12-01 | 2017-03-07 | Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG | Alloyed 2N copper wires for bonding in microelectronics devices |
KR20140138969A (ko) * | 2012-03-23 | 2014-12-04 | 스미또모 베이크라이트 가부시키가이샤 | 반도체 장치 |
JPWO2013140746A1 (ja) * | 2012-03-23 | 2015-08-03 | 住友ベークライト株式会社 | 半導体装置 |
JP2015076559A (ja) * | 2013-10-10 | 2015-04-20 | 三菱マテリアル株式会社 | ボンディングワイヤ用銅素線 |
CN104904000A (zh) * | 2013-10-10 | 2015-09-09 | 三菱综合材料株式会社 | 接合线用铜线材及接合线用铜线材的制造方法 |
WO2015053128A1 (ja) * | 2013-10-10 | 2015-04-16 | 三菱マテリアル株式会社 | ボンディングワイヤ用銅素線、及びボンディングワイヤ用銅素線の製造方法 |
CN104904000B (zh) * | 2013-10-10 | 2019-05-17 | 三菱综合材料株式会社 | 接合线用铜线材及接合线用铜线材的制造方法 |
JPWO2016204138A1 (ja) * | 2015-06-15 | 2017-09-14 | 日鉄住金マイクロメタル株式会社 | 半導体装置用ボンディングワイヤ |
US10137534B2 (en) | 2015-06-15 | 2018-11-27 | Nippon Micrometal Corporation | Bonding wire for semiconductor device |
US10414002B2 (en) | 2015-06-15 | 2019-09-17 | Nippon Micrometal Corporation | Bonding wire for semiconductor device |
US10610976B2 (en) | 2015-06-15 | 2020-04-07 | Nippon Micrometal Corporation | Bonding wire for semiconductor device |
US10737356B2 (en) | 2015-06-15 | 2020-08-11 | Nippon Micrometal Corporation | Bonding wire for semiconductor device |
US10468370B2 (en) | 2015-07-23 | 2019-11-05 | Nippon Micrometal Corporation | Bonding wire for semiconductor device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5021105A (en) | Copper alloy for electronic instruments | |
TWI516617B (zh) | Cu-Si-Co based copper alloy for electronic materials and its manufacturing method | |
KR100622320B1 (ko) | Cu-Ni-Si 합금 및 그 제조방법 | |
JPH0786325A (ja) | 電子機器用銅線 | |
JP3408021B2 (ja) | 電子電気部品用銅合金およびその製造方法 | |
JP3383615B2 (ja) | 電子材料用銅合金及びその製造方法 | |
JP3324228B2 (ja) | 極細線用銅線,及びその製造方法 | |
JP2922388B2 (ja) | ボンディング用金合金細線 | |
JP3772319B2 (ja) | リードフレーム用銅合金およびその製造方法 | |
JP3735005B2 (ja) | 打抜加工性に優れた銅合金およびその製造方法 | |
JPH07331363A (ja) | 高力高導電性銅合金 | |
JP6246454B2 (ja) | Cu−Ni−Si系合金及びその製造方法 | |
JPH07258805A (ja) | 電子機器用高力高導電性銅合金材の製造方法 | |
JPH06287727A (ja) | 高強度高導電率銅合金の製造方法 | |
JP2830520B2 (ja) | 半導体装置用ボンディングワイヤの製造方法 | |
JP3325640B2 (ja) | 高強度高導電率銅合金の製造方法 | |
JP2019167612A (ja) | Cu−Ni−Si系銅合金条 | |
JPH06184666A (ja) | 高力高導電性銅合金 | |
JPS6245298B2 (ja) | ||
JP4349631B2 (ja) | 電機、電子機器部品用コルソン合金細線の製造方法 | |
JPS6017039A (ja) | 耐熱性、機械的特性、加工性及び導電性に優れた銅合金 | |
JPH0219432A (ja) | 半導体機器リード材又は導電性ばね材用高力高導電銅合金 | |
JP2005294681A (ja) | 半導体素子用ボンディングワイヤおよびその製造方法 | |
JP3059314B2 (ja) | ボンディング用金合金細線 | |
JP2000273560A (ja) | ワイアーボンディング性およびダイボンディング性に優れた銅及び銅基合金とその製造方法 |