JPS62130249A - ボンデイング用銅細線 - Google Patents

ボンデイング用銅細線

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JPS62130249A
JPS62130249A JP60268755A JP26875585A JPS62130249A JP S62130249 A JPS62130249 A JP S62130249A JP 60268755 A JP60268755 A JP 60268755A JP 26875585 A JP26875585 A JP 26875585A JP S62130249 A JPS62130249 A JP S62130249A
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ball
fine wire
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Toru Tanigawa
徹 谷川
Shoji Shiga
志賀　章二
Ichiro Kaga
加賀　一郎
Kozo Okuda
耕三 奥田
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FURUKAWA TOKUSHU KINZOKU KOGYO KK
Furukawa Electric Co Ltd
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FURUKAWA TOKUSHU KINZOKU KOGYO KK
Furukawa Electric Co Ltd
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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ＩＣやトランジスタ等の半導体の製造に用いる
高性能で経済的なボンデング用銅細線に関するものであ
る。
（従来の技術） 従来ＩＣやトランジスタ等の半導体では、フレーム上に
搭載したＳ１チツプ等の半導体素子上に形成した回路電
極と、フレームのリードとを電気的に接続するため、線
径１５〜１００μｍのＡｕ細線やＡ１又はＡ１合金細線
（ホンディングワイヤー）が用いられている。
（発明が解決しようとする問題点） Ａ１又はＡ１合金細線は安価で、電極との接合を同種金
属で行なうことができる利点を有するも、ポールボンド
性が悪いため、電極との接合には生産性が劣る超音波を
用いたウェッジボンドが用いられている。またＡＩ又は
へ１合金細線は耐食性が劣るため、樹脂封止型の半導体
では透湿水によるワイヤーの腐蝕が生じるので、一部の
気密封止型半導体に用いられているにすぎない。
Ａｕ細線は耐食性に優れ、生産性の高いボールボンドが
利用できる等の利点を有し、樹脂封止型半導体を中心に
広く利用されている。しかしながらＡｕ細線は著しく高
価なばかりか、電極のＡ１又はＡｆ／、合金と脆弱な△
ｆ−Ａｕ金属間化合物を形成したり、あるいは透湿水の
存在下でＡｌと電食対を形成し、ＡＩを腐蝕して電気回
路の断線を起すことか知られている。特に半導体の高集
積化による熱発生によって温度上昇を起し、素子面積の
増大による透湿水経路の短縮とともに、多ピン化による
信頼性の大巾な低下か懸念される。
このためＡｕ細線に代替でき、かつ特性的にもＡｕ細線
に劣らないポンディングワイヤーの開発か強く望まれて
いる。
Ｃ問題点を解決するための手段〕 本発明はこれに鑑み、種々検討の結果、高性能で経済的
なホンディング用銅細線を開発したもので、純度９９．
９９ｗｔ％以上（以下ｗｔ％を％と略記）の純銅に、０
．０００５〜０．２％のｌｉを含有せしめたことを特徴
とするものである。
（作用） 本発明において純度９９．９９％以上の純銅に含有せし
めるＴｉｆｆ１を０．０００５〜０．２％と限定したの
は、伸線加工［生を損なうことなく、細線への加工か容
易で、ホンディング時に必要なホール形状やボールのポ
ンディング時の変形能がＡｕの変形能に近く、△Ｕと同
条件で容易に安定したポンディング性を得るためであり
、Ｔｉ含有量か０．０００５％未満ては十分な効果が得
られず、０．２％を越えると伸線加工性が低下して細線
とすることかできないばかりか、ボール硬度を著しく高
め、ホンディング時に素子の損傷を招く恐れか生ずるた
めでおり、特にｌｉ含有量を０．００１〜０．１％の範
囲内とすることが望ましい。
また本発明において、使用するＣｕに純度９９、９９％
以上の純Ｃｕを用いたのは、上記Ｔｉの添加効果を有効
に発揮させるためて、Ｃｕの純度が９９．９９％未満で
は伸線７１１工性を低下し、ボール硬度を高めるためて
おる。
更に本発明はホンディングワイヤーとして樹脂との密着
性を向上し、透湿水の経路を長路化すると共に、電極を
形成するＡ１又はＡ１合金との間に脆弱な金属間化合物
を形成することなく、半導体の信頼性の向上に大きく寄
与する。
〔実施例〕
実施例（１） 純度９９．９９％以上の純銅と、純度９９．９９％以下
の純銅を溶解し、これに純度９９，５％のＴｉを添加し
て鋳造し、第１表に示す合金組成の鋳塊（直径５ｏｍｍ
、長さ２００ｍｍ）を得た。これを面側により直径約４
０１ｎｍとした後、熱間溝ロール圧延により線径８ｍｍ
とし、酸洗してから真空中４００°Ｃて１時間焼鈍した
。これについて０．１ｍｍの皮ムギを２回行なった後、
７０％の減面加工と真空焼鈍を繰返して線径２５μの細
線とし、これを３５０°Ｃの走間焼鈍炉を通してホンデ
ィング用銅細線とした。
上記細線を１０％Ｈ２−ＮＺのフォーミングガス中でマ
ニュアル型ワイヤーボンダーによりボールを形成し、そ
のボール形状を観察すると共に、その断面硬度を調べた
。更に荷重５０９、ＵＳ出力０．０５Ｗ、Ｕ３時間５０
ｍ５ｅｃの条件で３００’Ｃに予熱したステージ上に置
いたセラミックス板にボールを押付けてボールの変形性
を調へた。
これ等の結果を第１表に併記した。
尚第１表中伸線加工性は上記加工において全く断線を起
さなかったものを○印、１〜２個の断線を起したものを
Δ印で表わした。またボール形状は真珠に近いものを○
印、そうでないものを△印で表わした。更にボール変形
性は、変形前のボール直径をＤｏ、変形後のボール直径
をＤとすると、Ｄ　／　Ｄ　ｏで表わした。
第１表から明らかなように、本発明細線１’ｔｏ、１〜
６は何れも伸線加工性か良好で、ボール形状、ボール硬
度及びボール変形性はＡｕ細線Ｎｏ、　１２の特性に近
いことが判る。
これに対し使用したＣｕの純度が９９．９９％未満で必
る比較細線Ｎｏ、　７を始め、Ｔｉ含有量が０、０００
５％未満で必る比較細線Ｎ００８〜９及びＴｉ含有量が
０．２％を越える比較細線ＮＯ，１０〜１１は何れもボ
ール硬度がＡＩＪ細線Ｎｏ、　１２の場合より大きく、
ボール変形性がへＵ細線Ｎｏ、　１２の場合より小さく
なっていることが判る。
実施例（２） Ｃｕ−０，１５％Ｃｒ−０，１％３ｎ−ｐ合金からなる
リードフレーム上に１６ｐｉｎバイポーラＩＣチツプを
△ｕ−５ｉ共品半田により搭載し、ＩＣチップ上の回路
電極とリードフレームのインナーリード先端部を第１表
に示す細線を用いて実施例（１）に示す条件により１６
０本の細線をワイヤーボンドした。これについてプル試
験し、その破断モードを第２表に示ず。
第２表から明らかなように本発明細線Ｎｏ、１〜６は何
れもＡｕ細線Ｎｏ、１２と同様ワイヤー破断ており、十
分な接合強度を有することか判る。
これに対し比較細線Ｎｏ、７〜１１ではボール浮きとボ
ール剥離による不良が著しく増大することが判る。尚表
中ボール浮きは、ホンディング直後にボールが接合せず
に浮いたものであり、ボール剥離はプル試験時にボール
部から剥離したものである。
（発明の効果） このように本発明によれば安価な銅細線により、Ａｕ細
線と同様の高性能なホールボンディングを行なうことが
できるばかりか、Ａｕ細線のように不可避的な脆弱のＡ
Ｉ−Ａ口金居間化合物を形成しない等半導体の信頼［生
を一層向上することかできる顕著な効果を秦するもので
おる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 純度９９．９９ｗｔ％以上の純銅に、０．０００５〜０
    ．２ｗｔ％のチタン（Ｔｉ）を含有せしめたことを特徴
    とするボンデング用銅細線。
JP60268755A 1985-11-29 1985-11-29 ボンデイング用銅細線 Pending JPS62130249A (ja)

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