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JPH0795553B2 - 半導体素子の結線用ボンデイングワイヤおよびその製造方法 - Google Patents
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JPH0795553B2 - 半導体素子の結線用ボンデイングワイヤおよびその製造方法 - Google Patents

半導体素子の結線用ボンデイングワイヤおよびその製造方法

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JPH0795553B2
JPH0795553B2 JP61132434A JP13243486A JPH0795553B2 JP H0795553 B2 JPH0795553 B2 JP H0795553B2 JP 61132434 A JP61132434 A JP 61132434A JP 13243486 A JP13243486 A JP 13243486A JP H0795553 B2 JPH0795553 B2 JP H0795553B2
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、ICやトランジスタ等の半導体素子の結線用
ボンディングワイヤおよびその製造方法に関するもので
ある。
［従来の技術］ 半導体素子の結線用ボンディングワイヤは、線径が細く
かつ高品質、高信頼性であることが要求される。従来、
この種のボンディングワイヤとしては、金、アルミニウ
ム、銅からなる細線が実用化され、あるいは実用の検討
がなされている。金からなる細線の場合には、その接続
特性が良好であるが、価格が高いという問題点がある。
そこで近年では、脱貴金属化により低コスト化を図るた
めにアルミニウム、アルミニウム合金、銅または銅合金
からなるボンディングワイヤが注目され、かつ実用化さ
れようとしている。
［発明が解決しようとする問題点］ 接続を必要としたりする用途に使用されるボンディング
ワイヤの場合、良好な接続特性を維持するために、異物
の混入を嫌う。つまり、高純度金属を用いてボンディン
グワイヤを作るのが好ましいとされている。
しかしながら、高純度金属はそれ自体コストが高い。ま
た、強度不足のため伸線加工性も悪い。たとえば、高純
度アルミニウムからなるボンディングワイヤの場合、そ
の再結晶温度が低いため、たとえば伸線加工時における
摩擦熱のために再結晶し軟らかくなってしまう。
さらに、高純度金属からなるボンディングワイヤ用素材
インゴットを再溶解したり鋳造したりすると、その工程
中に異物等が混入して高純度を維持できなくなるという
おそれもある。
それゆえに、この発明の目的は、低コストで伸線加工性
に優れ、なおかつ良好な接続特性を維持し得る半導体素
子の結線用ボンディングワイヤおよびその製造方法を提
供することである。
［問題点を解決するための手段］および［作用効果］ この発明の従った半導体素子の結線用ボンディングワイ
ヤは、銅または金からなる金属細線の表面に、それより
も純度の高い同種の金属を被覆している。
被覆金属が高純度であるので、ボンディングワイヤは良
好な接続特性を発揮する。また、高純度金属のみからな
るボンディングワイヤに対して、この発明のボンディン
グワイヤは、その表面のみが高純度金属であるので、低
コストでかつ伸線加工性に優れたものとなる。すなわ
ち、相対的に純度の低い内部の金属がコストの引き下げ
に寄与し、かつ強度の向上に寄与している。
なお、この明細書において用いる「銅」および「金」
は、それぞれその合金を含むものであり、また「同種」
とは、同じ金属の組合わせばかりでなく、たとえば銅合
金と銅のような組合わせをも含む。被覆金属として内部
の金属と同種の金属を用いることにより、得られる線が
電気化学的に安定となり、端面からの腐食の危険性を減
ずることができる。また、内部の金属と付着被覆材との
密着性も向上する。
相対的に純度の高い被覆金属がボンディングワイヤの接
続特性を高めるのに寄与するが、良好な接続特性を発揮
するために、好ましくは被覆金属の純度が99.999％以上
とされる。
相対的に純度の高い金属の被覆は、気相法、溶融めっき
法、線引き加工などによって実現される。
この発明に従った半導体素子の結線用ボンディングワイ
ヤの製造方法は、銅または金からなる金属細線の表面
に、気相法によって該金属細線よりも純度の高い同種の
金属を被覆することを特徴とする。
気相法による被覆は、他の被覆方法に比べて、高純度
化、清浄化の管理が容易である。したがって、異物を含
有しない清浄な金属を表面に被覆している線を、塑性加
工によって所定サイズの細線になるまで伸線すれば、断
線の発生が少なくしかも高純度および高品質の金属細線
を得ることができる。
気相法による被覆工程とその他の伸線加工工程とを、交
互に複数回行なうようにしてもよい。この場合、加工途
中において異物の混入が少なく、しかも断線の発生も少
ない。
気相法によれば、被覆層の厚みを小さくすることができ
る。したがって、特に細い線径の金属細線を用意し、そ
の表面に気相法によって金属を付着させた後にこれを塑
性加工するようにすれば、塑性加工の工程数を少なくす
ることができる。また、伸線加工に無理なく加工性が良
好で生産効率が高まる。
気相法による被覆の方法としては、スパッタリング法等
の物理蒸着、プラズマCVD等の化学蒸着が採用され得
る。スパッタリング法によって被覆を行なえば、広範な
材料を強い密着力で細線上に付着できる。また、化学蒸
着法による被覆は、生成しやすいガスを利用するもので
あり、高純度で高品質の付着が可能となる。
気相法による金属被覆後の伸線加工としては、工業的に
は冷間において引き抜きダイスを使用した加工が好都合
である。引き抜きダイスを使用すれば、芯材と付着被覆
材との密着性を高めながら塑性加工を行なうことができ
る。
以上のように、この発明によれば、低コストでかつ伸線
加工性に優れ、しかも良好な接続特性を維持し得るボン
ディングワイヤを得ることができる。また、この発明に
従った方法によれば、製造工程中における異物の混入が
少なく、高純度で高品質のボンディングワイヤを得るこ
とができる。
［実施例］ 実施例１ 線径90μｍφの純度99.999％の銅線の表面に、純度99.9
998％の銅をスパッタリング法によって被覆し、線径100
μｍφにした。これを伸線加工して線径25μｍφにまで
加工して、ボンディングワイヤとした。
このボンディングワイヤを使用して、Ar雰囲気下でアー
ク放電法によりボールを作製するボールボンディング法
にてAl蒸着電極部にボンディングしたところ、ボールボ
ンディング部とのウェッジボンディング部、ならびにAg
めっきされたリードフレーム部とのウェッジボンディン
グ部とも、ボンディング特性が優れていた。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】銅または金からなる金属細線の表面に、そ
    れよりも純度の高い同種の金属を被覆している、半導体
    素子の結線用ボンディングワイヤ。
  2. 【請求項２】前記被覆金属の純度が99.999％以上であ
    る、特許請求の範囲第１項に記載の半導体素子の結線用
    ボンディングワイヤ。
  3. 【請求項３】銅または金からなる金属細線の表面に、気
    相法によって該金属細線よりも純度の高い同種の金属を
    被覆することを特徴とする、半導体素子の結線用ボンデ
    ィングワイヤの製造方法。
  4. 【請求項４】前記気相法による被覆がスパッタリング法
    によって行なわれる、特許請求の範囲第３項に記載の半
    導体素子の結線用ボンディングワイヤの製造方法。
  5. 【請求項５】前記気相法による被覆が化学蒸着法によっ
    て行なわれる、特許請求の範囲第３項に記載の半導体素
    子の結線用ボンディングワイヤの製造方法。
  6. 【請求項６】前記被覆工程後に伸線加工を施す、特許請
    求の範囲第３項ないし第５項のいずれかに記載の半導体
    素子の結線用ボンディングワイヤの製造方法。
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US07/025,607 US4815309A (en) 1986-03-18 1987-03-13 Method of producing an electrical conductor
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