(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネシウム（Ｍｇ）を１５〜５０質量ｐｐｍ、カルシウム（Ｃａ）を１０〜３０質量ｐｐｍ、ユーロピウム（Ｅｕ）を５〜２０質量ｐｐｍ、イットリウム（Ｙ）を５〜２０質量ｐｐｍ、ランタン（Ｌａ）を５〜２０質量ｐｐｍ、および残部が純度９９．９９８質量％以上の金（Ａｕ）で、金の純度が９９．９９質量％以上からなることを特徴とするボールボンディング用金合金線。
【請求項２】
マグネシウム（Ｍｇ）を１５〜５０質量ｐｐｍ、カルシウム（Ｃａ）を１０〜３０質量ｐｐｍ、ユーロピウム（Ｅｕ）を５〜２０質量ｐｐｍ、イットリウム（Ｙ）を５〜２０質量ｐｐｍ、ランタン（Ｌａ）を５〜２０質量ｐｐｍ、および残部が純度９９．９９８質量％以上の金（Ａｕ）で、金の純度が９９．９８質量％以上からなることを特徴とするボールボンディング用金合金線。
【請求項３】
カルシウム（Ｃａ）の添加量がユーロピウム（Ｅｕ）およびランタン（Ｌａ）を合算した添加量以下の質量であり、かつ、イットリウム（Ｙ）の添加量がカルシウム（Ｃａ）およびユーロピウム（Ｅｕ）を合算した添加量以下の質量であり、かつ、マグネシウム（Ｍｇ）が２０〜４０質量ｐｐｍであることを特徴とする請求項１に記載のボールボンディング用金合金線
【請求項４】
カルシウム（Ｃａ）の添加量がユーロピウム（Ｅｕ）およびランタン（Ｌａ）を合算した添加量以下の質量であり、かつ、マグネシウム（Ｍｇ）が２０〜４０質量ｐｐｍであることを特徴とする請求項１に記載のボールボンディング用金合金線
【請求項５】
カルシウム（Ｃａ）の添加量がユーロピウム（Ｅｕ）およびランタン（Ｌａ）を合算した添加量以下の質量であり、かつ、イットリウム（Ｙ）の添加量がカルシウム（Ｃａ）およびユーロピウム（Ｅｕ）を合算した添加量以下の質量であることを特徴とする請求項１に記載のボールボンディング用金合金線
【請求項６】
カルシウム（Ｃａ）の添加量がユーロピウム（Ｅｕ）およびランタン（Ｌａ）を合算した添加量以下の質量であることを特徴とする請求項１に記載のボールボンディング用金合金線
【請求項７】
カルシウム（Ｃａ）の添加量がユーロピウム（Ｅｕ）およびランタン（Ｌａ）を合算した添加量以下の質量であり、かつ、イットリウム（Ｙ）の添加量がカルシウム（Ｃａ）およびユーロピウム（Ｅｕ）を合算した添加量以下の質量であり、かつ、マグネシウム（Ｍｇ）が２０〜４０質量ｐｐｍであることを特徴とする請求項２に記載のボールボンディング用金合金線
【請求項８】
カルシウム（Ｃａ）の添加量がユーロピウム（Ｅｕ）およびランタン（Ｌａ）を合算した添加量以下の質量であり、かつ、マグネシウム（Ｍｇ）が２０〜４０質量ｐｐｍであることを特徴とする請求項２に記載のボールボンディング用金合金線
【請求項９】
カルシウム（Ｃａ）の添加量がユーロピウム（Ｅｕ）およびランタン（Ｌａ）を合算した添加量以下の質量であり、かつ、イットリウム（Ｙ）の添加量がカルシウム（Ｃａ）およびユーロピウム（Ｅｕ）を合算した添加量以下の質量であることを特徴とする請求項２に記載のボールボンディング用金合金線
【請求項１０】
カルシウム（Ｃａ）の添加量がユーロピウム（Ｅｕ）およびランタン（Ｌａ）を合算した添加量以下の質量であることを特徴とする請求項２に記載のボールボンディング用金合金線
【請求項１１】
マグネシウム（Ｍｇ）を１５〜５０質量ｐｐｍ、カルシウム（Ｃａ）を１０〜３０質量ｐｐｍ、ユーロピウム（Ｅｕ）を５〜２０質量ｐｐｍ、イットリウム（Ｙ）を５〜２０質量ｐｐｍ、ランタン（Ｌａ）を５〜２０質量ｐｐｍ、および残部が純度９９．９９５質量％以上の金（Ａｕ）で、金の純度が９９．９９質量％以上からなることを特徴とするボールボンディング用金合金線。
【請求項１２】
マグネシウム（Ｍｇ）を１５〜５０質量ｐｐｍ、カルシウム（Ｃａ）を１０〜３０質量ｐｐｍ、ユーロピウム（Ｅｕ）を５〜２０質量ｐｐｍ、イットリウム（Ｙ）を５〜２０質量ｐｐｍ、ランタン（Ｌａ）を５〜２０質量ｐｐｍ、および残部が純度９９．９９５質量％以上の金（Ａｕ）で、金の純度が９９．９８質量％以上からなることを特徴とするボールボンディング用金合金線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボールボンディング用金合金線に係り、ワイヤ伸び率４％時の引張り試験の破断荷重（以下、ワイヤ強度と記す）に優れ、溶融ボールを形成した際の溶融ボール表面に酸化物による汚れや引け巣が少なく、溶融して形成するボール形状の安定性（以下「溶融ボール形成性」と記す。）に優れ、溶融して形成したボールをボールボンドした時の圧着ボール形状の真円性（以下、圧着ボール形状の真円性と記す。）に優れ、ワイヤをキャピラリーによってフレームや基板などに押し付けて接合するステッチ接合性（以下、ステッチ接合性と記す）に優れた金合金線に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣチップの電極と外部配線を接続する場合、ワイヤを介して配線するワイヤボンディング方法が知られている。この中でもＩＣチップのアルミニウム電極とワイヤを接合する方式により、超音波併用熱圧着接合及び超音波接合が主流を占めている。
ここで超音波併用熱圧着接合は、通常ボールボンディング方法により行われている。ボールボンディング方法による接合法を、後述する特許文献１（特許３６５７０８７号）に示す図面を用いて説明する。
図１（ａ）に示す様にワイヤ２をキャピラリー１に挿通し、その先端に電気トーチ３を対向させ、ワイヤ２との間で放電させることにより、ワイヤ２の先端を加熱、溶融してボール４を形成する。
次いで、図１（ｂ）に示すようにキャピラリー１を下降させて該ボール４をＩＣチップ６上のアルミニウム電極５の上に押圧接合する。この時、図示しないが超音波振動がキャピラリー１を通して付加されると共に、ＩＣチップ６はヒーターブロックで加熱されるため上記ボール４は熱圧着され圧着ボール４′となる。
次いで図１（ｃ）に示すようにキャピラリー１は、所定の軌跡を描いて、外部配線８の上に移動し、下降する。この時図示しないが超音波振動がキャピラリー１を通して付加され、外部配線８はヒーターブロックで加熱されるためワイヤ２側面が熱圧着（ステッチ接合という）される。
次いで、図１（ｄ）に示すようにクランパー７はワイヤ２をクランプしたまま上昇することにより、ワイヤ２が切断され配線が完了する。
【０００３】
一般にボールボンディング用金合金線は、ワイヤ強度、溶融ボール形成性、圧着ボール形状の真円性、ステッチ接合性が実用に耐える必要がある。また、一般的なボールボンディングワイヤの伸び率は２〜６％に設定されているが、ループ形成性を考慮すると伸び率は３％以上が望ましく、特に４％が望ましいとされている。
他方、ウェッジ接合用金合金線として、特許文献１では、高純度金にカルシウム（Ｃａ）を１〜１００質量ｐｐｍ  添加した金合金線であって、該金合金線の金純度が９９．９質量％以上であり、引張強さが３３．０ｋｇ／ｍｍ2  以上、伸び率が１〜３％であることを特徴とする金合金線が開発されていた。この金合金線は、高温の接合強度に優れ、ＩＣチップの高密度配線として好適で、ウェッジボンディングによって接合していた。ウェッジボンディングによる接合部は、図２（ｂ）に示す様に潰れ幅がワイヤー径の１．５〜２．５倍に抑制できるという特徴を有する。
しかし、この金合金線をボールボンディングワイヤとして利用しようとすると、圧着ボール形状の真円性が悪くなるため、安定したボールボンディング接合を行なうことはできない。さらに、伸び率が低いのでループ形状が描きにくく、ループ形成性が悪くなる。そのため用途がウェッジ接合に限定され、対象とする半導体装置の範囲が限定されていた。
【０００４】
【特許文献１】特許第３６５７０８７号公報
【特許文献２】特開平１０−４１１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本願発明は、前述の従来事情に鑑み、ウェッジ接合用金合金線と同様にワイヤ強度に優れている金合金線でありながら、溶融ボール形成性および圧着ボール形状の真円性に優れ、さらにステッチ接合性に優れた半導体装置の高密度配線に対応可能な金合金線を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、ワイヤ強度に優れている金合金線について鋭意研究を重ねた結果、カルシウム（Ｃａ）がユーロピウム（Ｅｕ）とランタン（Ｌａ）を合算した質量以下であり、かつ、イットリウム（Ｙ）がユーロピウム（Ｅｕ）とランタン（Ｌａ）を合算した質量以下であれば、所定範囲のＣａ−Ｍｇ−Ｅｕ−Ｌａ−Ｙの微量な添加元素系からなる金合金が、ワイヤ強度および溶融ボール形成性および圧着ボール形状の真円性およびステッチ接合性に優れた効果を発揮することを知見し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
具体的には、本発明によれば、マグネシウム（Ｍｇ）を１５〜５０質量ｐｐｍ、ユーロピウム（Ｅｕ）を５〜２０質量ｐｐｍ、ランタン（Ｌａ）を５〜２０質量ｐｐｍ、イットリウム（Ｙ）を５〜２０質量ｐｐｍ、カルシウム（Ｃａ）を１０〜３０質量ｐｐｍ、および残部が金（Ａｕ）からなることを特徴とするボールボンディング用金合金線が提供される。
【０００８】
また、本発明によれば、マグネシウム（Ｍｇ）を１５〜５０質量ｐｐｍ、ユーロピウム（Ｅｕ）を５〜２０質量ｐｐｍ、ランタン（Ｌａ）を５〜２０質量ｐｐｍ、イットリウム（Ｙ）を５〜２０質量ｐｐｍ、カルシウム（Ｃａ）を１０〜３０質量ｐｐｍ、および残部が金（Ａｕ）からなる金合金であって、カルシウム（Ｃａ）の添加量がユーロピウム（Ｅｕ）およびランタン（Ｌａ）を合算した添加量以下の質量であり、または、イットリウム（Ｙ）がカルシウム（Ｃａ）およびユーロピウム（Ｅｕ）を合算した添加量以下の質量であることを特徴とするボールボンディング用金合金線が提供される。
【０００９】
さらに、本発明によれば、マグネシウム（Ｍｇ）を１５〜５０質量ｐｐｍ、ユーロピウム（Ｅｕ）を５〜２０質量ｐｐｍ、ランタン（Ｌａ）を５〜２０質量ｐｐｍ、イットリウム（Ｙ）を５〜２０質量ｐｐｍ、カルシウム（Ｃａ）を１０〜３０質量ｐｐｍ、および残部が金（Ａｕ）からなる金合金であって、カルシウム（Ｃａ）の添加量がユーロピウム（Ｅｕ）およびランタン（Ｌａ）を合算した添加量以下の質量であり、かつ、イットリウム（Ｙ）がカルシウム（Ｃａ）およびユーロピウム（Ｅｕ）を合算した添加量以下の質量であることを特徴とするボールボンディング用金合金線が提供される。
【００１０】
好ましい態様においては、微量な添加元素であるマグネシウム（Ｍｇ）を２０〜４０質量ｐｐｍ添加する。
【００１１】
また、好ましい態様においては、金の純度が９９．９８質量％以上であるボールボンディング用金合金線である。
【００１２】
より好ましい態様においては、金の純度が９９．９９質量％以上であるボールボンディング用金合金線である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のボールボンディング用金合金線は、所定範囲のＣａ−Ｍｇ−Ｅｕ−Ｌａ−Ｙの微量な添加元素系からなる金合金として、ワイヤ強度およびステッチ接合性および圧着ボール形状の真円性および溶融ボール形成性に優れた効果を発揮することができる。特に、ワイヤ強度およびステッチ接合性および圧着ボール形状の真円性を同時に達成する特性を備える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明においては微量な添加元素の種類が少なく、成分範囲が狭く限定的である。また、本発明の微量な添加元素の配合比のバランスが崩れると、ワイヤ強度またはステッチ接合性または圧着ボール形状の真円性または溶融ボール形成性に悪影響する恐れがあるので、金（Ａｕ）の純度はできるだけ高純度のものが望ましい。また、本発明の合金系において、金以外の微量な添加元素および不純物元素の合計が１００質量ｐｐｍ未満であれば、純度９９．９９質量％以上の高純度金ボンディングワイヤとして表示できるので、商業上有利である。
【００１５】
（ステッチ接合性とワイヤ強度）
ボンディングワイヤのステッチ接合は、固相接合に分類される。固相接合に良い影響を及ぼす現象として、密着部形成の為の変形がし易く、密着部における結合力が高いことが知られている。
密着部形成の為の変形がし易いとは、弾性変形、塑性変形、クリープ変形、拡散による変形などがし易いことを意味している。この現象は、ステッチ接合においても同様であり、ボンディングワイヤの場合は、ワイヤ強度が低いほど密着部形成の為の変形がし易いと考えられるため、ワイヤ強度とステッチ接合性には負相関の関係がある。
一方、密着部における結合力は、化学結合力、凝着、表面粗さ、表面状態などさまざまな現象に起因する。しかし、一般的なボールボンディング用金合金線は、元々他の金属ボンディングワイヤよりも結合力が高い。これは、組成が純度９９質量％から純度９９．９９質量％以上であって大気中でほとんど酸化しない金で構成されているからである。したがって、ボンディングワイヤ表面に存在する添加元素や添加元素の酸化物による悪影響が少ないほど、より高い密着部の接合力が得られると考えられる。
純度９９．９９９質量％以上の高純度金を用いて、添加元素を全く添加せずにボールボンディング金線を作製すると、ワイヤが柔らかいため密着部形成のための変形がし易い点と、ワイヤ表面に存在する添加元素や添加元素の酸化物による悪影響がないことから、最もステッチ接合性に優れたボンディングワイヤであると考えられる。ところが、ボンディングワイヤには複数の機能を同時に求められ、例えば一定以上のワイヤ強度がないと、樹脂モールド時のワイヤ流れや、ループ形成性が劣るなど実用上問題が発生する。その結果、ワイヤ強度を向上させるために、微量な添加元素を用いる必要がある。本発明が用いた微量なすべての添加元素は、密着部における結合力への影響に関して、純金と比較してもステッチ接合性を阻害しにくい元素である。また、本発明の微量な添加元素を所定の配合比で使用することでワイヤ強度向上にも効果がある。なお、ワイヤ表面に存在する添加元素の酸化物は、最終伸線加工後に施される融点の３割〜６割程度の温度で行われるアニール処理によるものと考えられる。不活性雰囲気でアニール処理することや、アニール処理後にワイヤ表面を化学的に洗浄することでワイヤ表面の酸化物は減少可能と考えられるが、コスト面で製造上問題があり、本発明の方法の方が実用的である。
【００１６】
（溶融ボール形成性）
溶融ボールとは、大気中でスパークを飛ばしてボンディングワイヤの先端を溶かして得られたボールのことである。いくつかの添加元素について添加量が多くなると、ボール全面やボールとワイヤの境界（ネックという）部分に添加元素の酸化物が確認される。また、場合によってはボール底辺に引け巣が発生することもある。ボンディングワイヤの性能上、溶融ボール形成性は重要であり、酸化物や引け巣は極力少なくすることが求められている。本発明の微量な添加元素を所定の配合比で使用することで実用性を備え、これらの要求に耐え、満足する溶融ボール形成性が得られる。
【００１７】
（圧着ボール形状の真円性）
半導体装置の高密度実装化によりＩＣチップ上のアルミニウム電極の間隔および面積が狭小化している。間隔および面積が狭小化したアルミニウム電極上にボンディングする際には隣接する圧着ボール同士の接触を防止するために圧着ボール形状の真円性向上が必要不可欠となる。圧着ボール形状の真円性に対しては添加元素の配合比の影響が大きく、配合比のバランスが崩れることにより溶融ボールを圧着させた際の変形が不均一となり圧着ボール形状の真円性が保てなくなる。さらに圧着ボール形状の真円性は、ステッチ接合性と同様にワイヤ強度と負相関の傾向にある。本発明の微量な添加元素を所定の配合比で使用することで実用性に耐えうる圧着ボール形状の真円性とワイヤ強度の両立が達成される。
【００１８】
〔Ｍｇ〕
本発明の合金系において、マグネシウム（Ｍｇ）は圧着ボール形状の真円性に最も効果的な元素である。
本発明の合金系において、マグネシウム（Ｍｇ）はワイヤ強度にはあまり効果をもたらさない添加元素である。本発明の合金系において、マグネシウム（Ｍｇ）は１５質量ｐｐｍ以上必要である。これ未満では圧着ボール形状の真円性に効果がないからである。本発明の合金系において、圧着ボール形状の真円性を安定させるには、マグネシウム（Ｍｇ）は２０質量ｐｐｍ以上が好ましい。他方、本発明の合金系において、マグネシウム（Ｍｇ）が５０質量ｐｐｍを超えて多くなりすぎても、溶融して形成するボール形状の安定性（以下、溶融ボール形成性と記載）に悪影響を及ぼす。本発明の合金系において、良好な溶融ボール形成性を得るには、マグネシウム（Ｍｇ）は４０質量ｐｐｍ以下が好ましい。
【００１９】
〔Ｅｕ〕および〔Ｌａ〕
本発明の合金系において、ユーロピウム（Ｅｕ）およびランタン（Ｌａ）はボンディングワイヤのワイヤ強度に効果的な元素であるが、後述のカルシウム（Ｃａ）ほどの効果はない。また、本発明の合金系において、ユーロピウム（Ｅｕ）およびランタン（Ｌａ）は圧着ボール形状の真円性に効果的な元素であるが、マグネシウム（Ｍｇ）ほどの効果はない。本発明の合金系において、ユーロピウム（Ｅｕ）およびランタン（Ｌａ）は５質量ｐｐｍ以上必要である。これ未満では圧着ボール形状の真円性とワイヤ強度に効果がないからである。他方、本発明の合金系において、ユーロピウム（Ｅｕ）およびランタン（Ｌａ）が２０質量ｐｐｍを超えると、溶融ボール形成性に悪影響を及ぼす。
【００２０】
〔Ｃａ〕
本発明の合金系において、カルシウム（Ｃａ）はボンディングワイヤのワイヤ強度に最も効果的な元素である。しかしながら、カルシウム（Ｃａ）は圧着ボール形状の真円性に悪影響を及ぼす元素でもある。そのため本発明の合金系において、カルシウム（Ｃａ）が有効な組成範囲は１０〜３０質量ｐｐｍと非常に狭い範囲に限定される。この範囲内でしかカルシウム（Ｃａ）は、本発明の合金系において効果を発揮しない。本発明の合金系において、カルシウム（Ｃａ）が１０質量ｐｐｍ未満ではワイヤ強度に効果がなく、３０質量ｐｐｍを超えると圧着ボール形状の真円性に悪影響を及ぼすからである。
【００２１】
〔Ｙ〕
本発明の合金系において、イットリウム（Ｙ）はワイヤ強度に効果的な微量な添加元素である。しかし、本発明の合金系におけるイットリウム（Ｙ）は、カルシウム（Ｃａ）と同様に、圧着径の真円性に悪影響を及ぼす元素である。イットリウム（Ｙ）は、任意の添加元素であるが、本発明の合金系において、イットリウム（Ｙ）が上記の効果を発揮するためには５質量ｐｐｍ以上必要である。これ未満ではイットリウム（Ｙ）を添加しない場合と同様だからである。他方、本発明の合金系において、イットリウム（Ｙ）が２０質量ｐｐｍを超えると、圧着ボール形状の真円性に悪影響を及ぼす。
【００２２】
〔Ｅｕ＋Ｌａ＋Ｃａ〕
本発明の合金系において、ユーロピウム（Ｅｕ）およびランタン（Ｌａ）はカルシウム（Ｃａ）と相互作用をしていると考えられる。すなわち、ユーロピウム（Ｅｕ）、ランタン（Ｌａ）およびカルシウム（Ｃａ）は、いずれもワイヤ強度に効果的な添加元素であるが、これらの微量な添加元素を共添加する相乗効果によって更にワイヤ強度を向上させる効果がある。
【００２３】
〔Ｃａ〕≦〔Ｅｕ〕＋〔Ｌａ〕
本発明の合金系において、カルシウム（Ｃａ）は圧着ボール形状の真円性に悪影響を与える添加元素であるが、ユーロピウム（Ｅｕ）およびランタン（Ｌａ）の共添加によって金（Ａｕ）に対するカルシウム（Ｃａ）の悪影響をかなり緩和することができる。ユーロピウム（Ｅｕ）およびランタン（Ｌａ）を共添加すると、それぞれがクッション材となって単独で微量添加する場合よりもカルシウム（Ｃａ）による圧着ボール形状の真円性への悪影響を緩和しているものと思われる。
【００２４】
〔Ｙ〕≦〔Ｃａ〕＋〔Ｅｕ〕
イットリウム（Ｙ）は、カルシウム（Ｃａ）と類似の添加効果を示すが、カルシウム（Ｃａ）よりも圧着径の真円性に悪影響を及ぼす元素である。特に、イットリウム（Ｙ）の添加量をカルシウム（Ｃａ）とユーロピウム（Ｅｕ）共添加量よりも多くすると圧着ボール形状の真円性に強い悪影響を及ぼす。しかし、カルシウム（Ｃａ）とユーロピウム（Ｅｕ）を共添加すると、それぞれがクッション材となって、イットリウム（Ｙ）による圧着ボール形状の真円性への悪影響を緩和する効果がある。そのため、イットリウム（Ｙ）は、カルシウム（Ｃａ）とユーロピウム（Ｅｕ）の合計添加量よりも少なくする必要がある。
【００２５】
（１）ワイヤ強度
伸び率を４％に調製したときのワイヤ強度に関して、本発明の金合金を従来と同様の測定方法を用いて評価した。なお、伸び率は、室温で標点距離を１００ｍｍとして引張試験機により金合金線を引張速度１０ｍｍ／分で引張り、破断した時の伸び量を次式に代入して求めた。
判定は、φ２５μｍのワイヤを最終熱処理により伸び率を４．０％に調整し、測定数５本の平均値を測定値として採用し、その値が高い試料を良好とした。具体的には、ワイヤ強度１２．５ｇ（１２２．５ｍＮ）以上あるものを◎印で、ワイヤ強度１２．５ｇ（１２２．５ｍＮ）未満〜１１．５ｇ（１１２．７ｍＮ）以上のものを○印で、ワイヤ強度１１．５ｇ（１１２．７ｍＮ）未満〜１１．０ｇ（１０７．８ｍＮ）以上のものを△印で、ワイヤ強度１１．０ｇ（１０７．８ｍＮ）未満のものを×印で表した。
【００２６】
【数１】
0004195495.tif 000002
【００２７】
（２）溶融ボール形成性
溶融ボール形成性は、一般的な走査電子顕微鏡観察、光学顕微鏡観察により容易に確認することが可能である。
本発明では、判定を測定数１０個とし、走査電子顕微鏡観察により全面的な酸化物による汚れや引け巣が６個以上確認された試料を×、５個〜３個確認された試料を△、２個以下の試料を○と判定した。
【００２８】
（３）ステッチ接合性
ステッチ接合とは、ボンディングワイヤにキャピラリーを介して荷重・超音波などを加えながら押し付けて変形させ、Ａｇ，Ａｕ，Ｐｄなどによりめっき処理されたフレームまたは基板上に接合させることをいう。ステッチ接合性に関して、本発明の金合金は、従来の金合金と同様に、ステッチ接合性を高く維持させることができる。
本発明の測定方法は、無電解金めっきされたＦＲ−４樹脂基板を用いて、図３に示すように、測定位置は圧着ボール径の中心部を０％、ステッチ接合部を１００％とした場合、９０％のステッチ接合部付近で行なった。測定方法は、ボンディング直後の試料を用い、ＩＣチップ側と樹脂基板を治具で固定し、ワイヤを上方に引張り剥離強度を測定した。判定は、測定数３０個の平均値を測定値とし、値が高い試料を良いとした。具体的には、剥離強度６．０ｇ以上のものを◎印で、剥離強度６．０ｇ未満〜４．５ｇ以上のものを○印で、剥離強度４．５ｇ未満〜３．０ｇのもの以上を△印で、剥離強度３．０ｇ未満を×印で表した。
【００２９】
（４）圧着ボール形状の真円性
圧着ボール形状の真円性の評価は、シリコンチップ上のアルミニウム電極（アルミニウム厚：約７×１０-8ｍ）に圧着ボール径がおおよそ６３μｍとなる条件でボールボンディングをし、その後、金めっきされたＦＲ−４樹脂基板との間でステッチ接合をし、ボールボンディング法にて結線した。その際、スパンは３×１０-3ｍで本数を２００本とし、結線したワイヤのうちから任意で５０個の圧着ボールを用いて圧着ボール形状の真円性を評価した。圧着ボール超音波の印加方向と平行方向の圧着径および垂直方向の圧着径を測定し、合計５０個の圧着ボールの標準偏差が低い試料を良好とした。具体的には、標準偏差０．８μｍ未満を◎印で、標準偏差０．８μｍ以上〜１．２μｍ未満を○印で、標準偏差１．２μｍ以上〜１．５μｍ未満を△印で、標準偏差１．５μｍ以上を×印で表した。
【００３０】
（５）金合金線の製造方法
本発明に係る金合金線の好ましい製造方法を説明する。高純度金に所定量の元素を添加し、真空溶解炉で溶解し、鋳造する。該当インゴットに溝ロール圧延機を用いた圧延加工および伸線機を用いた冷間加工と中間アニールを施し、最終伸線加工により直径２５μｍの細線とした後、最終アニールとして伸び率を４％に調製した。
〔作用〕
【００３１】
純度９９．９９９質量％以上の金線は、ワイヤ強度が低く、ワイヤ強度の経時低下もみられる。そのため、ボンディングワイヤとして用いられる金合金線は、それぞれ任意の添加元素を所定量添加し、純度９９．９９９質量％以上の金線よりもワイヤ強度が高められている。市販されている大多数のボンディングワイヤは、ベリリウム（Ｂｅ）、カルシウム（Ｃａ）など、いくつかの希土類元素などが添加されているが、これらの添加元素にはワイヤ強度向上効果がある。
一方、ボンディングワイヤに要求されるステッチ接合性は、ワイヤ強度が高くなると前記した密着部形成の為の変形がしづらくなり、また、ワイヤ強度を高くするために添加する添加元素が増えることで密着部における結合力が低くなり、ステッチ接合性が悪化する。本発明では、添加元素の種類によって、ワイヤ強度を向上させながら、密着部における結合力に悪影響が少なく、ステッチ接合性を悪化させづらい添加元素をいくつか特定し、カルシウム（Ｃａ）とユーロピウム（Ｅｕ）とランタン（Ｌａ）とイットリウム（Ｙ）が最適な添加元素であることを見出し、これらが同時に添加されることでさらにワイヤ強度が高くなることを見出した。
ところで、一般的なボンディングワイヤには、ワイヤ強度、ステッチ接合性に加えて圧着ボール形状の真円性も要求される。しかし、一般的にはワイヤ強度が高くなると、圧着ボール形状の真円性が確保されにくいことが判明しており、本発明の合金系ではワイヤ強度に影響が少ないマグネシウム（Ｍｇ）を用いることで圧着ボール形状の真円性が確保している。
ところが、ワイヤ強度およびステッチ接合性に優れている上記のカルシウム（Ｃａ）とユーロピウム（Ｅｕ）とランタン（Ｌａ）とイットリウム（Ｙ）について、マグネシウム（Ｍｇ）を用いた合金系であっても、添加量やワイヤ強度を向上させる他の添加元素との相互作用を考慮せずに使用した場合は、圧着ボール形状の真円性を良くすることができないことを突き止めた。
そこで、本発明の合金系におけるカルシウム（Ｃａ）は、添加量やワイヤ強度を向上させる他の添加元素との相互作用を考慮しながら配合した結果、カルシウム（Ｃａ）とユーロピウム（Ｅｕ）とランタン（Ｌａ）との配合比に着目し、圧着ボール形状の真円性を向上させる効果を維持し、ステッチ接合性とワイヤ強度を同時に良くすることに成功した。具体的には、本発明の合金系においてカルシウム（Ｃａ）は、ユーロピウム（Ｅｕ）とランタン（Ｌａ）よりもボンディングワイヤのワイヤ強度に効き目が強い。そこで、ボンディングワイヤのワイヤ強度に及ぼすカルシウム（Ｃａ）の影響を従とし、ユーロピウム（Ｅｕ）とランタン（Ｌａ）の影響を主とするため、カルシウム（Ｃａ）はユーロピウム（Ｅｕ）とランタン（Ｌａ）の和以下の質量であるとした。
さらに、本発明の合金系におけるイットリウム（Ｙ）は、添加量やワイヤ強度を向上させる他の添加元素との相互作用を考慮しながら配合した結果、カルシウム（Ｃａ）とユーロピウム（Ｅｕ）との配合比に着目し、圧着ボール形状の真円性を向上させる効果を維持し、ステッチ接合性とワイヤ強度を同時に良くすることに成功した。具体的には、本発明の合金系においてイットリウム（Ｙ）は、カルシウム（Ｃａ）とユーロピウム（Ｅｕ）と同時に添加されることでボンディングワイヤのワイヤ強度に効き目が強い。しかし、イットリウム（Ｙ）は一定以上添加されると、圧着ボール形状の真円性を向上させる効果を維持できないため、イットリウム（Ｙ）はカルシウム（Ｃａ）とユーロピウム（Ｅｕ）の和以下の質量であるとした。
【００３２】
〔評価１〕
表１に示す従来例および実施例および比較例について説明する。
（従来例）
従来例２として特許文献１（特許第３６５７０８７号公報）の実施例３８を、従来例３として特許文献２（Ｈ１０−４１１４）の実施例１４を示す
【００３３】
（実施例および比較例）
純度９９．９９９質量％の高純度金に所定量の添加元素を微量に添加し、真空溶解炉で溶解した後鋳造して表１左欄に示す組成の金合金インゴットを得た。該インゴットに溝ロール圧延機を用いた圧延加工および伸線機を用いた冷間加工と中間アニールを施し、最終伸線加工により直径２５μｍの細線とした後、最終アニールとして伸び率を４％に調製した。
実施例１〜１１ではマグネシウム（Ｍｇ）を１５〜５０質量ｐｐｍ、カルシウム（Ｃａ）を１０〜３０質量ｐｐｍ、ユーロピウム（Ｅｕ）を５〜２０質量ｐｐｍ、イットリウム（Ｙ）を５〜２０質量ｐｐｍ、ランタン（Ｌａ）を５〜２０質量ｐｐｍという請求項１に記載する添加元素範囲を規格として、規格を満たす範囲で添加量を大小に変化させた。
これに対して、比較例１〜１０は、それぞれの元素について規格をわずかに満たさない範囲で添加量を大小に変化させた。
【００３４】
（評価方法）
金合金線は、ボールボンディング装置（株式会社新川製  ＵＴＣ１０００型）を用いて、ＩＣチップのアルミニウム電極上にボールを圧着して接合し、金めっきされたＦＲ−４樹脂基板上にステッチ接合を行なった。このときＩＣチップ側の接合条件は、荷重を３．０×１．０×１０-3N（３０ｇｆ）、接合時間を１２ミリ秒、超音波出力を３００（ｍW）とした。一方、ＦＲ−４樹脂基板側の接合条件は、荷重を４．３×１．０×１０-3N（４３ｇｆ）、接合時間を１２ミリ秒、超音波出力を４００（ｍW）とした。共通の接合条件である接合温度は、低温接合を想定して１４０℃で行い、キャピラリーはエスピーティー株式会社製のＳＢＮＳ−３３ＣＤ−ＡＺＭ−１／１６−ＸＬを用いた。
次にボンディング直後の試料を用いて、圧着ボール形状の真円性はアルミニウム電極上から測定し、ステッチ接合性はＦＲ−４樹脂基板付近のワイヤ剥離強度から測定した。測定結果を表１右欄に示す。
【００３５】
【表１】
0004195495.tif 000003
【００３６】
表１の測定結果から次のことがわかる。
（１）従来例１〜３は、いずれも圧着ボール形状の真円性が悪く、実用性に耐える結果が得られなかった。また、従来例３はワイヤ強度も低く、実用性に耐える結果が得られなかった。
なお、従来例１は、ランタン（Ｌａ）が添加されておらず（表中＊印）、また、〔Ｃａ〕≦〔Ｅｕ〕＋〔Ｌａ〕を満たしていなかった。従来例２は、ユーロピウム（Ｅｕ）が添加されておらず（表中＊印）、また、〔Ｙ〕≦〔Ｃａ〕＋〔Ｅｕ〕を満たしていなかった。
従来例３は、ランタン（Ｌａ）およびイットリウム（Ｙ）が添加されておらず（表中＊印）、また、〔Ｃａ〕≦〔Ｅｕ〕＋〔Ｌａ〕を満たしていなかった。これらが実用性に耐える結果が得られなかった原因だと考えられる。
【００３７】
（２）実施例１〜１１は、すべてワイヤ強度が良好な範囲であり狙いのとおりの特性が得られた。また、すべてステッチ接合性が安定しており、いずれも実用性に耐え満足する結果が得られた。走査電子顕微鏡観察による観察では、すべて全面的な酸化物による汚れや引け巣があまりなく、いずれも溶融ボール形成性が実用性に耐え満足する結果が得られた。さらに、すべての圧着ボール形状の真円性が良好であり、いずれも実用性に耐え満足する結果が得られた。したがって、実施例１〜１１は、すべての評価項目において、いずれも実用性に耐え満足する結果が得られたことになる。なお、実施例１〜１１は、すべて請求項１に記載する添加元素範囲を満たしており、さらに〔Ｃａ〕≦〔Ｅｕ〕＋〔Ｌａ〕および〔Ｙ〕≦〔Ｃａ〕＋〔Ｅｕ〕も満たしていた。これらがいずれも実用性に耐え、満足できる結果が得られた原因だと考えられる。
【００３８】
（３）比較例１〜１０は、いずれも、ワイヤ強度またはステッチ接合性または溶融ボール形成性または圧着ボール形状の真円性の評価で、１つ以上実用性に耐える結果が得られなかった。なお、比較例１〜１０は、いずれも請求項１に記載する添加元素範囲をそれぞれ１つ満たしておらず（表中＊印）、さらに、比較例によっては〔Ｃａ〕≦〔Ｅｕ〕＋〔Ｌａ〕および〔Ｙ〕≦〔Ｃａ〕＋〔Ｅｕ〕も満たしていない。よって、これらが実用性に耐える結果が得られなかった原因だと考えられる。
【００３９】
なお具体的には、比較例１はマグネシウム（Ｍｇ）添加量が下限値を満たしていない。その結果、圧着ボール形状の真円性について実用性に耐える結果が得られなかった。比較例２はマグネシウム（Ｍｇ）添加量が上限値を満たしていない。その結果、溶融ボール形成性について実用性に耐える結果が得られなかった。比較例３はユーロピウム（Ｅｕ）添加量が下限値を満たしておらず、また、〔Ｃａ〕≦〔Ｅｕ〕＋〔Ｌａ〕を満たしていない。その結果、圧着ボール形状の真円性について実用性に耐える結果が得られなかった。
比較例４は、ユーロピウム（Ｅｕ）添加量が上限値を満たしていない。その結果、溶融ボール形成性について実用性に耐える結果が得られなかった。比較例５はランタン（Ｌａ）添加量が下限値を満たしておらず、また、〔Ｃａ〕≦〔Ｅｕ〕＋〔Ｌａ〕を満たしていない。その結果、圧着ボール形状の真円性について実用性に耐える結果が得られなかった。比較例６はランタン（Ｌａ）添加量が上限値を満たしていない。その結果、溶融ボール形成性について実用性に耐える結果が得られなかった。比較例７はイットリウム（Ｙ）添加量が下限値を満たしていない。その結果、ワイヤ強度について実用性に耐える結果が得られなかった。比較例８はイットリウム（Ｙ）添加量が上限値を満たしていない。その結果、ステッチ接合性および溶融ボール形成性について実用性に耐える結果が得られなかった。比較例９はカルシウム（Ｃａ）添加量が下限値を満たしていない。その結果、ワイヤ強度について実用性に耐える結果が得られなかった。比較例１０はカルシウム（Ｃａ）添加量が上限値を満たしておらず、また〔Ｃａ〕≦〔Ｅｕ〕＋〔Ｌａ〕を満たしていない。その結果、ステッチ接合性および溶融ボール形成性および圧着ボール形状の真円性について実用性に耐える結果が得られなかった。
【００４０】
〔評価２〕
表２に示す実施例および比較例について説明する。
評価２は、評価１と同様の溶解方法および加工方法を用い、添加元素の添加比率を変化させて作製したボールボンディング用の金合金線である。なお、評価方法についても評価２は評価１と同様に行った。
評価２では、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、イットリウム（Ｙ）、ランタン（Ｌａ）の５元素のうち任意の２元素について添加量を変化させた場合の影響を評価した（合計２０通りの組合せ）。２元素のうち１元素は、規格下限値を満たさない添加量、規格内で下限近辺の添加量、規格内で上限近辺の添加量、規格上限値を満たさない添加量の順序で添加量を変化させた。反対にもう１元素は、規格上限値を満たさない添加量、規格内で上限近辺の添加量、規格内で下限近辺の添加量、規格下限値を満たさない添加量の順序で添加量を変化させた。なお、規格を満たすものを実施例とし、規格を満たさないものを比較例とする。
【００４１】
例えば、実施例１〜２および比較例１〜２はマグネシウム（Ｍｇ）とユーロピウム（Ｅｕ）の２元素を１組の元素として選択する。ここで、マグネシウム（Ｍｇ）は１５〜５０質量ｐｐｍ、ユーロピウム（Ｅｕ）は５〜２０質量ｐｐｍという請求項１に記載する添加元素範囲を規格とする。具体的にマグネシウム（Ｍｇ）は、１０質量ｐｐｍ、１８質量ｐｐｍ、４２質量ｐｐｍ、５８質量ｐｐｍの順で変化させ、ユーロピウム（Ｅｕ）は２８質量ｐｐｍ、１８質量ｐｐｍ、８質量ｐｐｍ、２質量ｐｐｍの順で変化させた。評価２ではこのようにして２元素を規格内外で変化させ、評価１と同様にボンディング性の評価を行った。
同様にしてマグネシウム（Ｍｇ）とランタン（Ｌａ）を選択したものを実施例３〜４および比較例３〜４とし、マグネシウム（Ｍｇ）とイットリウム（Ｙ）を選択したものを実施例５〜６および比較例５〜６とし、マグネシウム（Ｍｇ）とカルシウム（Ｃａ）を選択したものを実施例７〜８および比較例７〜８とし、ユーロピウム（Ｅｕ）とランタン（Ｌａ）を選択したものを実施例９〜１０および比較例９〜１０とし、ユーロピウム（Ｅｕ）とイットリウム（Ｙ）を選択したものを実施例１１〜１２および比較例１１〜１２とし、ユーロピウム（Ｅｕ）とカルシウム（Ｃａ）を選択したものを実施例１３〜１４および比較例１３〜１４とし、ランタン（Ｌａ）とイットリウム（Ｙ）を選択したものを実施例１５〜１６および比較例１５〜１６とし、ランタン（Ｌａ）とカルシウム（Ｃａ）を選択したものを実施例１７〜１８および比較例１７〜１８とし、イットリウム（Ｙ）とカルシウム（Ｃａ）を選択したものを実施例１９〜２０および比較例１９〜２０とする。
なお、それぞれの添加元素はマグネシウム（Ｍｇ）を１５〜５０質量ｐｐｍ、カルシウム（Ｃａ）を１０〜３０質量ｐｐｍ、ユーロピウム（Ｅｕ）を５〜２０質量ｐｐｍ、イットリウム（Ｙ）を５〜２０質量ｐｐｍ、ランタン（Ｌａ）を５〜２０質量ｐｐｍという請求項１に記載する添加元素範囲を規格とする。
【００４２】
【表２】
0004195495.tif 000004
【００４３】
表２の測定結果から次のことがわかる。
（１）実施例１〜２０は、すべてワイヤ強度が良好な範囲であり狙いの特性が得られた。また、すべてステッチ接合性が安定しており、いずれも実用性に耐え満足する結果が得られた。走査電子顕微鏡観察による観察では、すべて全面的な酸化物による汚れや引け巣があまりなく、いずれも溶融ボール形成性が実用性に耐え満足する結果が得られた。さらに、すべて圧着ボール形状の真円性が良好であり、いずれも実用性に耐え満足する結果が得られた。したがって、実施例１〜２０はすべての評価項目において、いずれも実用性に耐え満足する結果が得られたことになる。なお、実施例１〜２０は、すべて請求項１に記載する添加元素範囲を満たしており、さらに〔Ｃａ〕≦〔Ｅｕ〕＋〔Ｌａ〕および〔Ｙ〕≦〔Ｃａ〕＋〔Ｅｕ〕も満たしていた。これらが実用性に耐える結果が得られた原因だと考えられる。
【００４４】
（３）比較例１〜２０はいずれも、ワイヤ強度またはステッチ接合性または溶融ボール形成性または圧着ボール形状の真円性の評価で、１つ以上実用性に耐える結果が得られなかった。なお、比較例１〜２０は、いずれも請求項１に記載する添加元素範囲をそれぞれ２つ満たしておらず（表中＊印）、さらに、比較例によっては〔Ｃａ〕≦〔Ｅｕ〕＋〔Ｌａ〕および〔Ｙ〕≦〔Ｃａ〕＋〔Ｅｕ〕も満たしていない。よって、これらが実用性に耐える結果が得られなかった原因だと考えられる。
【００４５】
なお具体的には、比較例１はマグネシウム（Ｍｇ）添加量が下限値を満たしておらず、ユーロピウム（Ｅｕ）添加量が上限値を満たしていない。その結果、圧着ボール形状の真円性について実用に耐える結果が得られなかった。比較例２はマグネシウム（Ｍｇ）添加量が上限値を満たしておらず、ユーロピウム（Ｅｕ）添加量が下限値を満たしていない。また、〔Ｃａ〕≦〔Ｅｕ〕＋〔Ｌａ〕を満たしていない。その結果、溶融ボール形成性について実用に耐える結果が得られなかった。比較例３はマグネシウム（Ｍｇ）添加量が下限値を満たしてしておらず、ランタン（Ｌａ）添加量が上限値を満たしていない。その結果、圧着ボール形状の真円性について実用に耐える結果が得られなかった。比較例４はマグネシウム（Ｍｇ）添加量が上限値を満たしてしておらず、ランタン（Ｌａ）添加量が下限値を満たしていない。また、〔Ｃａ〕≦〔Ｅｕ〕＋〔Ｌａ〕を満たしていない。その結果、溶融ボール形成性について実用に耐える結果が得られなかった。比較例５はマグネシウム（Ｍｇ）添加量が下限値を満たしてしておらず、イットリウム（Ｙ）添加量が上限値を満たしていない。その結果、圧着ボール形状の真円性について実用に耐える結果が得られなかった。比較例６はマグネシウム（Ｍｇ）添加量が上限値を満たしてしておらず、イットリウム（Ｙ）添加量が下限値を満たしていない。その結果、ワイヤ強度および溶融ボール形成性について実用に耐える結果が得られなかった。比較例７はマグネシウム（Ｍｇ）添加量が下限値を満たしてしておらず、カルシウム（Ｃａ）添加量が上限値を満たしていない。また、〔Ｃａ〕≦〔Ｅｕ〕＋〔Ｌａ〕を満たしていない。その結果、ステッチ接合性および圧着ボール形状の真円性について実用に耐える結果が得られなかった。比較例８はマグネシウム（Ｍｇ）添加量が上限値を満たしてしておらず、カルシウム（Ｃａ）添加量が下限値を満たしていない。その結果、ワイヤ強度および溶融ボール形成性およびについて実用に耐える結果が得られなかった。比較例９はユーロピウム（Ｅｕ）添加量が上限値を満たしてしておらず、ランタン（Ｌａ）添加量が下限値を満たしていない。その結果、圧着ボール形状の真円性について実用に耐える結果が得られなかった。比較例１０はユーロピウム（Ｅｕ）添加量が下限値を満たしてしておらず、ランタン（Ｌａ）添加量が上限値を満たしていない。その結果、圧着ボール形状の真円性について実用に耐える結果が得られなかった。比較例１１はユーロピウム（Ｅｕ）添加量が上限値を満たしてしておらず、イットリウム（Ｙ）添加量が下限値を満たしていない。その結果、ワイヤ強度について実用に耐える結果が得られなかった。比較例１２はユーロピウム（Ｅｕ）添加量が下限値を満たしてしておらず、イットリウム（Ｙ）添加量が上限値を満たしていない。また、〔Ｃａ〕≦〔Ｅｕ〕＋〔Ｌａ〕を満たしていない。加えて、〔Ｙ〕≦〔Ｅｕ〕＋〔Ｃａ〕を満たしていない。その結果、圧着ボール形状の真円性について実用に耐える結果が得られなかった。比較例１３はユーロピウム（Ｅｕ）添加量が上限値を満たしてしておらず、カルシウム（Ｃａ）添加量が下限値を満たしていない。その結果、ワイヤ強度およびについて実用に耐える結果が得られなかった。比較例１４はユーロピウム（Ｅｕ）添加量が下限値を満たしてしておらず、カルシウム（Ｃａ）添加量が上限値を満たしていない。また、〔Ｃａ〕≦〔Ｅｕ〕＋〔Ｌａ〕を満たしていない。その結果、溶融ボール形成性および圧着ボール形状の真円性について実用に耐える結果が得られなかった。比較例１５はランタン（Ｌａ）添加量が上限値を満たしてしておらず、イットリウム（Ｙ）添加量が下限値を満たしていない。その結果、ワイヤ強度およびについて実用に耐える結果が得られなかった。比較例１６はランタン（Ｌａ）添加量が下限値を満たしてしておらず、イットリウム（Ｙ）添加量が上限値を満たしていない。また、〔Ｃａ〕≦〔Ｅｕ〕＋〔Ｌａ〕を満たしていない。その結果、圧着ボール形状の真円性について実用に耐える結果が得られなかった。比較例１７はランタン（Ｌａ）添加量が上限値を満たしてしておらず、カルシウム（Ｃａ）添加量が下限値を満たしていない。その結果、ワイヤ強度について実用に耐える結果が得られなかった。比較例１８はランタン（Ｌａ）添加量が下限値を満たしてしておらず、カルシウム（Ｃａ）添加量が上限値を満たしていない。また、〔Ｃａ〕≦〔Ｅｕ〕＋〔Ｌａ〕を満たしていない。その結果、溶融ボール形成性および圧着ボール形状の真円性について実用に耐える結果が得られなかった。比較例１９はイットリウム（Ｙ）添加量が下限値を満たしてしておらず、カルシウム（Ｃａ）添加量が上限値を満たしていない。また、〔Ｃａ〕≦〔Ｅｕ〕＋〔Ｌａ〕を満たしていない。その結果、溶融ボール形成性および圧着ボール形状の真円性について実用に耐える結果が得られなかった。比較例２０はイットリウム（Ｙ）添加量が上限値を満たしてしておらず、はカルシウム（Ｃａ）添加量が下限値を満たしていない。また、〔Ｙ〕≦〔Ｅｕ〕＋〔Ｃａ〕を満たしていない。その結果、ワイヤ強度および圧着ボール形状の真円性について実用に耐える結果が得られなかった。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明によるボールボンディング用金合金線によれば、所定範囲のＣａ−Ｍｇ−Ｅｕ−Ｌａ−Ｙの微量な添加元素系からなる金合金が、ワイヤ強度およびステッチ接合性および圧着ボール形状の真円性および溶融ボール形成性に優れた効果を発揮することができ、半導体装置の生産性向上に効果的である。特に、ワイヤ強度およびステッチ接合性および圧着ボール形状の真円性を同時に達成することで、狭ピッチで高密度配線を行いボールボンド接合が困難と言われ、かつ、ステッチ接合が困難と言われる、無電解Ａｕめっきを用いたＢＧＡ低温パッケージの実装などにおいて半導体装置作製の生産性向上に効果的である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】ボールボンディング方法による接合法を説明するための模式図である。
【図２】（ａ）および（ｂ）は、それぞれボールボンディング方法およびステッチ接合方法による接合部の形状、寸法を示す。
【図３】ボンディングワイヤの接合強度測定を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００４８】
１：キャピラリー
２：ワイヤ
３：電気トーチ
４：ボール
４′：圧着ボール
５：アルミニウム電極
６：ＩＣチップ
７：クランパー
８：外部配線
Ｄ：ワイヤ径
Ｌ１：圧着ボール径
Ｌ２：つぶれ幅
【要約】
【課題】ワイヤ強度に優れると共に溶融ボール形成性および圧着ボール形状の真円性に優れ、さらにステッチ接合性に優れた半導体装置用ボールボンディング用金合金線。
【解決手段】マグネシウム（Ｍｇ）を１５〜５０質量ｐｐｍ、カルシウム（Ｃａ）を１０〜３０質量ｐｐｍ、ユーロピウム（Ｅｕ）を５〜２０質量ｐｐｍ、イットリウム（Ｙ）を５〜２０質量ｐｐｍ、ランタン（Ｌａ）を５〜２０質量ｐｐｍ、および残部が純度９９.９９８質量％以上の金（Ａｕ）からなり、さらに、金が純度９９．９８質量％以上、カルシウム添加量が、ユーロピウム及びランタンの合計量以下であり、イットリウム添加量が、カルシウム及びユーロピウムの合計量以下であり、カルシウムの添加量が、ユーロピウム及びランタンの合計以下、かつイットリウム添加量がカルシウム及びユーロピウムの合計量以下であり、さらにマグネシウムの添加量が２０〜４０質量ｐｐｍである金合金線。
【選択図】図１【図１】
0004195495.tif 000005
【図２】
0004195495.tif 000006
【図３】
0004195495.tif 000007