[发明专利]接合线

说明书

提供一种金属被覆Al接合线，在采用了金属被覆Al接合线的半导体装置工作的高温状态下，充分地得到接合线的接合部的接合可靠性。该接合线的特征在于，具有由Al或Al合金构成的芯线、以及在该芯线的外周由Ag、Au或包含它们的合金构成的被覆层，在垂直于导线轴的方向上的芯材截面中，相对于导线长度方向角度差为15°以下的晶体取向＜111＞的取向比率为30～90％。优选地，导线的表面粗糙度以Rz表示为2μm以下。

技术领域

本发明涉及接合线，尤其涉及在Al芯线的表面具有被覆层的金属被覆Al接合线。

背景技术

在半导体装置中，通过接合线将形成在半导体元件上的电极与引线框或基板上的电极之间连接。作为接合线中使用的材质，在超LSI等集成电路半导体装置中使用金(Au)或铜(Cu)，另一方面在功率半导体装置中主要使用铝(Al)。例如，专利文献1中示出在功率半导体模块中使用的铝接合线(下面称为“Al接合线”。)的例子。另外，在使用Al接合线的功率半导体装置中，作为接合方法，与半导体元件上电极的连接及与引线框或基板上的电极的连接均使用楔形接合。

Al接合线与Au接合线相比廉价，却在高湿度之中容易氧化并劣化，因此需要昂贵的真空或者封入惰性气体的封装，无法使用廉价的树脂封装。另外，采用Al接合线的功率半导体装置较多用作空调或太阳能发电系统等的大电力设备、车载用的半导体装置。在这些半导体装置中，Al接合线的接合部暴露在100～300℃的高温中。使用仅由高纯度的Al构成的材料作为Al接合线的情况下，在这样的温度环境中导线容易软化，因而难以在高温环境中使用。专利文献2中记载了金包覆铝接合线的制造方法。通过在铝接合线上进行金被覆，还能够应用于成本低的树脂封装中，虽然是铝导线仍能够进行球焊。

制造接合线时，进行使用模具的拔丝处理。Al或Al合金接合线也是同样的。使用模具对Al或Al合金接合线拔丝时，由于Al、Al合金是软质的，所以因模具导致的磨损而产生铝的磨损粉末。由于该磨损粉末，在其以后拔丝的导线表面产生瑕疵，或存在轴上偏芯等的问题。如专利文献2所记载，通过在Al导线的表面包覆Au，因为Au相比于Al为硬质，所以能够防止拔丝时的磨损粉末发生。

专利文献3公开了一种接合线，其在具有由Al或Al合金构成的芯线的接合线中，具有包覆芯线的被覆层A，构成被覆层A的金属由Mo、Nb、Cr、Co、Ti、Zr、Ta、Fe或者它们的合金构成。通过具有被覆层A，从而在使用模具的拔丝时不会产生因切削导致的磨损粉末。并且，在使用于廉价的树脂封装时，在Au被覆的情况下会发生Al芯线的腐蚀，与此不同，使用Mo等作为被覆金属的结果，Al芯线不会发生腐蚀。

[现有技术文献]

[专利文献]

专利文献1：特开2002-314038号公报

专利文献2：特开平8-241907号公报

专利文献3：特开2014-82369号公报

发明内容

[发明要解决的技术问题]

即使是如专利文献1、2所记载的、采用具有被覆层的Al接合线的半导体装置，在半导体装置工作的高温状态下，有时不能充分地得到接合线的接合部的接合可靠性。

本发明的目的在于提供一种金属被覆Al接合线，在采用金属被覆Al接合线的半导体装置工作的高温状态下，充分地得到接合线的接合部的接合可靠性。

[用于解决技术问题的技术手段]

即，以如下述内容作为本发明的宗旨。

[1]一种接合线，其特征在于，具有由Al或Al合金构成的芯线、以及在该芯线的外周由Ag、Au或包含它们的合金构成的被覆层，在对于垂直于导线轴的方向上的芯材截面测量晶体取向的结果中，导线长度方向的晶体取向之中，相对于导线长度方向角度差为15°以下的晶体取向＜111＞的取向比率为30～90％。