半导体组件用金焊接线制造技术

提供即使焊接线的线径变细至２３μｍ以下，以有优越真圆度的压焊焊球所形成，且具有能耐焊接线熔流的裂断应力的半导体组件用金（Ａｕ）焊接线。一种半导体组件用金焊接线，是以由Ａｕ基体及机能性元素而成的Ａｕ合金而成，其特征在于，该Ａｕ基体含有Ｂｅ３～１５质量ｐｐｍ、Ｃａ３～４０质量ｐｐｍ、Ｌａ３～２０质量ｐｐｍ，该Ａｕ合金的压焊焊球的真圆度为０．９５～１．０５。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术是有关半导体的集成电路组件上的电极和为了连接电路配线板的外部引线而用的半导体组件用金(Au)焊接线，换句话说，是有关可使压焊球的真圆度提高的半导体组件用Au焊接线。
技术介绍
长久以来连接半导体装置所用的IC芯片电极和外部引线的线径15～30μm程度的线，由焊接线的强度较优的观点，以纯度99.99质量％以上的高纯度金内添加有微量的元素的超细线是较常被使用着。至于连接半导体组件用Au焊接线的方法的第一次压焊方式，以并用超音波的热压焊法是较主要的被使用着，以电弧加热方式加热熔解焊接线尖端，利用表面张力使形成焊球后，使于150～300℃的范围内已加热的半导体组件的电极上压焊焊球部，其后通过超音波压焊方式直接使焊接线楔形焊接到外部引线侧。为了使用作晶体管或IC等的半导体装置，于利用前述的焊接线的焊接后，以保护Si芯片、焊接线和Si芯片经安装的部分引导框架为目的，即以环氧树脂封装。最近，半导体装置的小型化、高密度化的要求正予提高着，为了因应IC芯片的多脚(pin)化伴随多脚化的狭窄间距(pitch)化，Au焊接线的细线化即被要求着。尤其，随着半导体装置的更高积体化和小型化、薄型化和高功能化，半导体装置的大小正日益变小。由而，焊垫的大小亦由边长100μm减少到边长40μm。为了避免由焊接线的细线化引起的焊接线本身的絶对的刚性的降低、焊垫间隔的狭小化引起的相邻焊接线间的短路，对焊接线方面即被要求需具有较高的裂断应力。另外，于焊垫的间隔亦变成狭小化时，为防止相邻的压焊焊球的接触，对焊接线方面就被要求压焊焊球直径需具有较小的分散性。于公知的焊接线方面，由于具有烈段应力和压焊直径的分散性呈现相反的特性，所以这二特性并不能同时成立。为防止焊接线相互间的接触，若提高焊接线强度时，则压焊焊球直径的分散性即变大且压焊焊球会接触。反的说来，为了减少压焊焊球直径的分散性，如果降低焊接线强度时，则成形时的焊接线熔流变大，焊接线相互间会接触。因具有如此相反的特性，以至不能使高密度实际封装实现。如果想要举例说明与前述的焊接线有关的文献，就如同下示。专利文献1日本特公平2-12022号公报专利文献2日本专利第3,143,755公报专利文献3日本特开平5-179375号公报专利文献4日本特6-145842号公报专利文献5日本特开平7-335686公报专利文献6日本特开2004-22887号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种半导体组件用金焊接线，本专利技术提供的焊接线的线径变细至23μm以下，以有优越真圆度的压焊焊球所形成，且具有能耐焊接线熔流的裂断应力的半导体组件用Au焊接线。为实现上述目的，本专利技术提供的半导体组件用金焊接线，是以由Au基体和机能性元素而成的Au合金，其特征在于，该Au基体含有Be 3～15质量ppm、Ca 3～40质量ppm、La 3～20质量ppm，该Au合金的压焊焊球的真圆度为0.95～1.05。本专利技术提供的半导体组件用金焊接线，还可以是以由Au基体和机能性元素而成的Au合金，其中该Au基体含有Be 3～15质量ppm、Ca 3～40质量ppm、La 3～20质量ppm，该Au合金含有Ce及/或Eu 3～20质量ppm。本专利技术提供的半导体组件用金焊接线，还可以是以由Au基体和机能性元素而成的Au合金，其中该Au基体含有Be 3～15质量ppm、Ca 3～40质量ppm、La 3～20质量ppm，该Au合金含有由Mg、Si和Ga而成的群组选出的至少一种3～20质量ppm。本专利技术提供的半导体组件用金焊接线，还可以是以由Au基体和机能性元素而成的Au合金，其中该Au基体含有Be 3～15质量ppm、Ca 3～40质量ppm、La 3～20质量ppm，该Au合金含有由Sb、Sn和Bi而成的群组选出的至少一种3～80质量ppm。本专利技术提供的半导体组件用金焊接线，还可以是以由Au基体及机能性元素而成的Au合金，其中该Au基体含有Be 3～15质量ppm、Ca 3～40质量ppm、La 3～20质量ppm，该Au合金含有由Mg、Si和Ga而成的群组选出的至少一种3～20质量ppm和Y 3～20质量ppm。本专利技术提供的半导体组件用金焊接线，还可以是以由Au基体和机能性元素而成的Au合金，其中该Au基体含有Be 3～15质量ppm、Ca 3～40质量ppm、La 3～20质量ppm，该Au合金含有由Mg、Si和Ga而成的群组选出的至少一种3～20质量ppm和Ce和/或Eu 3～20质量ppm。本专利技术提供的半导体组件用金焊接线，还可以是以由Au基体和机能性元素而成的Au合金，其中该Au基体含有Be 3～15质量ppm、Ca 3～40质量ppm、La 3～20质量ppm，该Au合金含有由Sb、Sn和Bi而成的群组选出的至少一种3～80质量ppm和Ce和/或Eu 3～20质量为特征的半导体组件用Au焊接线。本专利技术提供的半导体组件用金焊接线，还可以是以由Au基体和机能性元素而成的Au合金，其中该Au基体含有Be 3～15质量ppm、Ca 3～40质量ppm、La 3～20质量ppm，该Au合金含有由Mg、Si和Ga而成的群组选出的至少一种3～20质量ppm和Ce和/或Eu至少一种3～20质量ppm，再者Y 3～20质量ppm。所述的半导体组件用金焊接线，其中该Au基体所含有的Au的纯度是99.99质量％以上。所述的半导体组件用金焊接线，其中该Au合金的压焊焊球的真圆度为0.95～1.05的范围且该Au合金的裂断应力在23kg/mm2以上。所述的半导体组件用金焊接线，其中该金焊接线的线径在23μm以下；其特征在于，其中前述微量添加元素是含有由Ge、Mg、Sr、Bi、Zn、Si、Ga、Sn、Sb、B和Li而成的群组选出的至少一种10～90质量ppm。换言之，本专利技术可提供以下所示的半导体组件用Au焊接线。(1)以由Au基体及机能性元素而成的Au合金而成，该Au基体含有Be 3～15质量ppm、Ca 3～40质量ppm、La 3～20质量ppm，该Au合金之压焊焊球的真圆度为0.95～1.05为特征的半导体组件用Au焊接线。(2)以由Au基体及机能性元素而成的Au合金而成，该Au基体含有Be 3～15质量ppm、Ca 3～40质量ppm、La 3～20质量ppm，该Au合金系含有Ce及/或Eu 3～20质量ppm为特征的半导体组件用Au焊接线。(3)以由Au基体及机能性元素而成的Au合金而成，该Au基体含有Be 3～15质量ppm、Ca 3～40质量ppm、La 3～20质量ppm，该Au合金含有由Mg、Si及Ga之中选出的至少一种3～20质量ppm为特征的半导体组件用Au焊接线。(4)以由Au基体及机能性元素而成的Au合金而成，该Au基体含有Be 3～15质量ppm、Ca 3～40质量ppm、La 3～20质量ppm，该Au合金含有由Sb、Sn及Bi之中选出的至少一种3～80质量ppm为特征的半导体组件用Au焊接线。(5)以由Au基体及机能性元素而成的Au合金而成，该Au基体含有Be 3～15质量ppm、Ca 3～40质量ppm、La 3～20质量ppm，该Au合金含有由Mg、Si及Ga之中选出的至少一种3～20质量ppm本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体组件用金焊接线，是以由Ａｕ基体和机能性元素而成的Ａｕ合金，其特征在于，该Ａｕ基体含有Ｂｅ３～１５质量ｐｐｍ、Ｃａ３～４０质量ｐｐｍ、Ｌａ３～２０质量ｐｐｍ，该Ａｕ合金的压焊焊球的真圆度为０．９５～１．０５。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：手岛聪，三上道孝，
申请(专利权)人：田中电子工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]