CN107644864A - 接合引线、引线接合方法以及半导体器件的电连接部 - Google Patents

接合引线、引线接合方法以及半导体器件的电连接部 Download PDF

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Abstract

本公开提供接合引线、引线接合方法以及半导体器件的电连接部。一种接合引线包括：引线芯，包括银钯合金；以及涂覆层，设置在引线芯的侧壁上。银钯合金的钯含量在从约0.1wt％至约1.5wt％的范围内。

Description

接合引线、引线接合方法以及半导体器件的电连接部
技术领域
本发明构思的示范性实施方式涉及一种接合引线，更具体地，涉及使用该接合引线的引线接合方法以及使用该接合引线的半导体器件的电连接部。
背景技术
接合引线可以用于将封装基板连接到半导体器件或者将半导体器件连接到另一半导体器件。金接合引线可以用作该接合引线。然而，金接合引线会相对昂贵。
铜接合引线已经被发展成为金接合引线的替代物。然而，当使用铜接合引线时，焊盘在球焊工艺期间损坏的焊盘破裂现象(pad crack phenomenon)会由于铜的相对高的硬度而发生。可以采用使用铜接合引线的针脚式接合(stitch bonding)；然而，由于铜的相对高的硬度和强的被氧化性，针脚式接合会相对困难。
发明内容
本发明构思一个或多个示范性实施方式提供了具有降低的制造成本的接合引线。
本发明构思的一个或多个示范性实施方式提供了具有降低的工艺成本和降低的故障率的引线接合方法。
根据本发明构思的示范性实施方式，一种接合引线包括：引线芯，包括银钯合金；以及涂覆层，设置在引线芯的侧壁上。银钯合金的钯含量在从约0.1wt％至约1.5wt％的范围内。
根据本发明构思的示范性实施方式，一种接合引线包括：引线芯，包括银钯合金；和涂覆层，设置在引线芯的侧壁上。该涂覆层包括金。涂覆层的最薄部分的厚度为约50nm或更大，并且涂覆层的最厚部分的厚度为约200nm或更小。
根据本发明构思的示范性实施方式，一种半导体器件的电连接部包括：器件，包括彼此间隔开的第一垫和第二垫；以及引线结构，将第一垫电连接到第二垫。引线结构包括与第一垫接触的第一接合部分、与第二垫接触的第二接合部分以及将第一接合部分电连接到第二接合部分的引线环。引线环包括：引线芯，包括银钯合金；和涂覆层，设置在引线芯的侧壁上。银钯合金的钯含量在从约0.1wt％至约1.5wt％的范围内。
根据本发明构思的示范性实施方式，一种引线接合方法包括将其中插入引线的毛细管定位在包括焊盘的器件上方。在引线的端部形成无空气球(free air ball)。无空气球被接合到所述焊盘。引线包括：引线芯，包括银钯合金；以及涂覆层，设置在引线芯的侧壁上。银钯合金的钯含量在从约0.1wt％至约1.5wt％的范围内。
附图说明
通过参照附图详细描述本发明构思的示范性实施方式，本发明构思的以上和其它的特征将变得更加明显，附图中：
图1是示出根据本发明构思的一些示范性实施方式的接合引线的透视图。
图2A是示出根据本发明构思的一些示范性实施方式的接合引线的剖视图。
图2B是图2A的部分“A”的放大图。
图3示出根据本发明构思的一些示范性实施方式的接合引线的横截面。
图4A示出不变形的无空气球(free air ball)。
图4B示出变形的无空气球。
图5A至图5F示出根据本发明构思的一些示范性实施方式的引线接合方法。
图6示出根据本发明构思的一些示范性实施方式的使用接合引线形成的无空气球的一部分。
图7示出根据本发明构思的一些示范性实施方式的半导体器件的电连接部。
具体实施方式
本发明构思的示范性实施方式将参照附图被更详细地描述。相同的附图标记或相同的参考指示符可以在整个说明书和附图中指代相同的元件。
图1是示出根据本发明构思的一些示范性实施方式的接合引线的透视图。图2A是示出根据本发明构思的一些示范性实施方式的接合引线的剖视图。图2B是图2A的部分“A”的放大图。
参照图1、照2A和照2B，接合引线10可以包括引线芯12和设置在引线芯12的侧壁上的涂覆层14。涂覆层14可以实质上围绕引线芯12的周边。
引线芯12可以包括银钯合金。引线芯12中包括的银钯合金的钯含量可以在从约0.1wt％至约1.5wt％的范围内。如果银钯合金的钯含量低于0.1wt％，则接合引线10的高温度/高湿度可靠性会降低。如果银钯合金的钯含量高于1.5wt％，则无空气球(FAB)的变形的发生率会在引线接合工艺的无空气球形成工艺中增加。下面将参照例如表1更详细地描述接合引线10的可靠性和变形。在本发明构思的一些示范性实施方式中，引线芯12的横截面可以具有圆形形状，引线芯12的直径12_D可以在从约12μm至约20μm的范围内。
涂覆层14可以包括其与氧的反应性比引线芯12中包括的银钯合金与氧的反应性低的材料。因此，涂覆层14与氧的反应性可以低于引线芯12与氧的反应性。在本发明构思的一些示范性实施方式中，涂覆层14可以包括金，例如可以包括99.99％以上的金。
涂覆层14的厚度不需要是均一的。例如，参照图2B，涂覆层14的一部分的第一厚度14_TH1可以不同于涂覆层14的另一部分的第二厚度14_TH2。根据本发明构思的一些示范性实施方式，涂覆层14的特定部分的厚度可以被定义为涂覆层14的该特定部分的内表面与外表面之间的最小距离。
涂覆层14的最薄部分的厚度可以为约50nm或更大，涂覆层14的最厚部分的厚度可以为约200nm或更小。作为示例，涂覆层14可以具有50nm或更大的最小厚度以及200nm或更小的最大厚度。如果涂覆层14的最小厚度小于50nm，则在无空气球形成工艺中无空气球的变形的发生率会增加。如果涂覆层14的最大厚度大于200nm，则会增加接合引线10的制造成本。在本发明构思的一些示范性实施方式中，涂覆层14可以具有在从约50nm至约150nm的范围内的平均厚度。
在本发明构思的一些示范性实施方式中，形成涂覆层14可以包括在引线芯12的侧壁上形成初始涂覆层以及对其上形成有初始涂覆层的引线芯12进行拉丝(wire-drawing)。初始涂覆层可以通过使用电镀方法形成在引线芯12的侧壁上。然而，本发明构思的示范性实施方式不限于此。
根据本发明构思的一些示范性实施方式，接合引线10可以包括包含银钯合金的引线芯12和覆盖引线芯12的侧壁的涂覆层14。在本发明构思的一些示范性实施方式中，涂覆层14可以包括金。涂覆层14的平均厚度(例如，在50nm至150nm的范围内)可以充分小于引线芯12的直径(例如在12μm至20μm的范围内)，以减少或防止无空气球的变形并降低接合引线10的制造成本。因此，根据本发明构思的一些示范性实施方式的接合引线10的制造成本可以低于由金形成的接合引线的制造成本。
图3示出根据本发明构思的一些示范性实施方式的接合引线的横截面。参照图3，接合引线可以具有约17.5μm的直径。参照图3，在涂覆层的测量厚度当中，最薄部分的厚度(例如最小厚度)可以为约61.2nm，最厚部分的厚度(例如最大厚度)可以为约155.8nm。这些厚度被包括在上面参照图1、图2A和图2B更详细描述的涂覆层14的厚度范围内。
下面将参照本发明构思的一些示范性实施方式的示例和比较例更详细地描述本发明构思的一些示范性实施方式的元件(例如部件)和效果。然而，本发明构思的示范性实施方式不应被解释为限于这里描述的实施方式。
本发明构思的一些示范性实施方式和比较例可以通过下面更详细地描述的方法来制造。根据实施方式的示例1至5和比较例的接合引线的每个的直径可以为约18μm。
[实施方式的示例1至9]
实施方式的示例1至9的接合引线的每个可以被制造为包括包含银钯合金的引线芯和覆盖引线芯的侧壁的涂覆层(见例如图1、图2A和图2B)。在实施方式的示例1中引线芯的银钯合金的钯(Pd)含量为0.1重量百分比(wt％)，在实施方式的示例2中银钯合金的钯含量为0.3wt％，在实施方式的示例3中银钯合金的钯含量为0.5wt％，在实施方式的示例4中银钯合金的钯含量为0.7wt％，在实施方式的示例5中银钯合金的钯含量为0.9wt％，在实施方式的示例6中银钯合金的钯含量为1.0wt％，在实施方式的示例7中银钯合金的钯含量为1.1wt％，在实施方式的示例8中银钯合金的钯含量为1.3wt％，在实施方式的示例9中银钯合金的钯含量为1.5wt％。实施方式的示例1至5的涂覆层的每个包括99.99％以上的金。每个涂覆层的最薄部分的厚度为50nm或更大，并且每个涂覆层的最厚部分的厚度为200nm或更小。
[比较例1]
类似于以上参照图1、图2A和图2B描述的接合引线，比较例1的接合引线可以包括引线芯和覆盖引线芯的侧壁的涂覆层。然而，比较例1的引线芯包括银，而不是上述的银钯合金。比较例1的涂覆层包括99.99％以上的金。在比较例1中，涂覆层的最薄部分的厚度为50nm或更大，并且涂覆层的最厚部分的厚度为200nm或更小。
[比较例2至3]
类似于以上参照图1、图2A和图2B描述的接合引线，比较例2至3的接合引线的每个可以被制造为包括包含银钯合金的引线芯和覆盖引线芯的侧壁的涂覆层。比较例2的银钯合金的钯含量为1.6wt％，比较例3的银钯合金的钯含量为2.0wt％。比较例2至3的涂覆层的每个包括99.99％以上的金。每个涂覆层的最薄部分的厚度为50nm或更大，并且每个涂覆层的最厚部分的厚度为200nm或更小。
[比较例4]
比较例4的接合引线可以具有包括银钯合金的引线芯而没有涂覆层。包括在引线芯中的银钯合金的钯含量在比较例4中为2.5wt％。
可以通过以下方法评估实施方式的示例和比较例的物理性质。
[无空气球的形成状态]
电火花可以在包括约21％的氧的未改变的空气气氛(unaltered airatmosphere)中被施加到接合引线的端部，因此形成无空气球。此后，可以测量所形成的无空气球的偏心率。无空气球的偏心率可以通过以下公式1来计算。
[公式1]
无空气球的偏心率＝(长轴的长度-短轴的长度)/(短轴的长度)
当偏心率等于或大于0且小于0.1时，偏心率可以表示为符号◎；当偏心率等于或大于0.1且小于0.25时，偏心率可以表示为符号○；当偏心率等于或大于0.25且小于0.35时，偏心率可以表示为符号△；当偏心率等于或大于0.35时，偏心率可以表示为符号X。随着无空气球的偏心率减小，无空气球的形成状态变得更加令人满意。
[无空气球的变形的发生率]
电火花可以在包括约21％的氧的未改变的空气气氛中被施加到接合引线的端部，因此形成无空气球。此后，可以测量无空气球的变形的发生率。对于实施方式的示例和比较例中的每个可以制造2000个样品，并且可以测量无空气球的变形的发生率。
图4A示出未变形的无空气球。图4B示出变形的无空气球。当无空气球的中心与接合引线的中心部分对准时，例如如图4A所示，可以确定没有发生无空气球的变形。当无空气球的中心在接合引线的中心部分之外时，例如如图4B所示，可以确定无空气球的变形已经发生。
[高温度/高湿度可靠性]
无空气球可以在包括约21％的氧的未改变的空气气氛中形成在接合引线的端部上，并且无空气球可以接合到焊盘。此后，无空气球和焊盘可以暴露在约85℃的温度和约85％的湿度达预定时间，然后可以进行接合拉力测试(BPT)。接合拉力测试可以通过测量当接合由于牵拉接合引线而断开时的负载来进行。
当测量的负载等于或大于5g时，高温度/高湿度可靠性可以表示为符号◎；当测量的负载等于或大于4g且小于5g时，高温度/高湿度可靠性可以表示为符号○；当测量的负载等于或大于3g且小于4g时，高温度/高湿度可靠性可以表示为符号△；当测量的负载小于3g时高温度/高湿度可靠性可以表示为符号X。其中“g”是在接合牵拉测试中测量的负载的单位。
下面的表1示出通过上述方法根据本发明构思的一些示范性实施方式和比较例的接合引线的示范性结果。
[表1]
[实施方式的示例1至9与比较例1的比较]
参照表1，可以认识到，随着接合引线的引线芯的钯(Pd)含量降低，接合的高温度/高湿度可靠性降低。例如，可以认识到，随着接合引线的引线芯的钯含量的降低，在暴露到高温度/高湿度环境达30小时之后的接合的高温度/高湿度可靠性降低。
在其中钯含量在0.1wt％至1.5wt％的范围内的实施方式的示例1至9中，在暴露到高温度/高湿度环境达30小时之后的接合拉力测试的值可以等于或大于3g。在其中引线芯的钯含量低于0.1wt％的比较例1中，暴露到高温度/高湿度环境达30小时之后的接合拉力测试的值可以小于3g。
因此，从表1的示范性结果，可以认识到，当使用实施方式的示例的满足引线芯中0.1wt％至1.5wt％的钯含量范围的至少一个接合引线形成接合时，接合的高温度/高湿度可靠性提高。
[实施方式的示例1至9与比较例2至3的比较]
参照表1，可以认识到，随着引线芯的钯含量增加，无空气球的形成状态会变差。参照表1，可以认识到，随着引线芯的钯含量增加，无空气球的变形的发生率会增加。
在其中引线芯的钯含量在0.1wt％至1.5wt％的范围内的实施方式的示例1至9中，形成在包括氧的未改变的空气气氛中的无空气球的偏心率可以小于0.25。在其中引线芯的钯含量大于1.5wt％的比较例2和3中，在包括氧的通常空气气氛中形成的无空气球的偏心率可以等于或大于0.25。
在其中引线芯的钯含量在0.1wt％至1.5wt％的范围内的实施方式的示例1至9中，形成在包括氧的未改变的空气气氛中的无空气球中的变形的发生率可以等于或小于0.2％。作为示例，在包括氧的未改变的空气气氛中形成的无空气球的变形的发生率可以在实施方式的示例1中为0.05％，可以在实施方式的示例2至6中为0.1％，可以在实施方式的示例7至9中为0.15％。在其中引线芯的钯含量大于1.5wt％的比较例2至3中，形成在包括氧的未改变的空气气氛中的无空气球的变形的发生率会等于或大于0.5％。作为示例，在包括氧的未改变的空气气氛中形成的无空气球的变形的发生率可以在比较例2中为0.5％，可以在比较例3中为1.0％。
因此，从表1的结果，可以认识到，通过使用根据本发明构思的一些示范性实施方式的在引线芯中满足0.1wt％至1.5wt％的钯含量范围的接合引线，当在包括氧的未改变的空气气氛中形成无空气球时，变形的无空气球的形成概率可以降低。
[实施方式的示例1至9与比较例4的比较]
参照表1，当使用具有包含银钯合金的引线芯和覆盖引线芯的侧壁的涂覆层(例如实施方式的示例1至9以及比较例2和3)的接合引线进行接合时，随着银钯合金的钯含量增加，接合的高温度/高湿度可靠性可以提高。
然而，尽管比较例4的银钯合金的钯含量(例如2.5wt％)可以比实施方式的示例1至9的银钯合金的钯含量高，但是比较例4的接合的高温度/高湿度可靠性会降低。这可以是因为具有相对高的反应性的引线芯直接暴露到高温度/高湿度环境，由于比较例4的接合引线不具有涂覆层。
因此，从表1的结果可以认识到，当使用根据本发明构思的一些示范性实施方式的包括覆盖引线芯的侧壁的涂覆层的接合引线形成接合时，可以提高接合的高温度/高湿度可靠性。
图5A至图5F示出根据本发明构思的一些示范性实施方式的引线接合方法。
参照图5A，下部结构可以包括第一至第三焊盘112、114和122。第一至第三焊盘112、114和122可以彼此间隔开。例如，第一器件110可以包括第一焊盘112和第二焊盘114，第二器件120可以包括第三焊盘122。
在本发明构思的一些示范性实施方式中，第一器件110可以设置在第二器件120上并可以暴露第三焊盘122。在本发明构思的一些示范性实施方式中，第一器件110和第二器件120可以设置为彼此竖直地间隔开。在本发明构思的一些示范性实施方式中，第一器件110的至少一个侧边缘可以与第二器件120的至少一个侧边缘间隔开。在本发明构思的一些示范性实施方式中，第一器件110和第二器件120可以彼此横向地间隔开。
在本发明构思的一些示范性实施方式中，第一器件110和第二器件120中的一个可以是半导体芯片，第一器件110和第二器件120中的另一个可以是封装基板。例如，第一器件110可以是半导体芯片，第二器件120可以是封装基板。在本发明构思的一些示范性实施方式中，第一器件110和第二器件120可以是半导体芯片。例如，第一器件110和第二器件120可以是相同类型的半导体芯片，或者可以是不同类型的半导体芯片。例如，第一器件110可以是存储芯片，第二器件120可以是逻辑芯片。
其中设置接合引线10的毛细管130可以位于第一焊盘112上方。接合引线10可以穿过毛细管130的基本上中央孔，因此接合引线10的底端可以从毛细管130的底表面突出。夹具132可以位于毛细管130上方或上，并且接合引线10可以穿过夹具132。夹具132可以处于闭合状态，因此接合引线10可以被固定到夹具132。
接合引线10可以包括引线芯12和覆盖引线芯12的侧壁的涂覆层14。接合引线10可以与以上参照图1、图2A和图2B更详细地描述的接合引线基本上相同，因此可以省略重复的描述。
参照图5B，无空气球10a可以形成在接合引线10的端部(例如，底端)处。无空气球10a的形成可以通过施加电火花到接合引线10的端部来进行。
在本发明构思的一些示范性实施方式中，施加电火花到接合引线10的端部可以在包括15％至25％的氧的空气气氛中进行。例如，施加电火花到接合引线10的端部可以在包括约21％的氧的未改变的空气气氛中进行。如以上参照表1更详细描述的，根据本发明构思的一些示范性实施方式的无空气球10a的偏心率可以小于0.25。
无空气球10a可以包括球芯部分12a和球涂覆部分14a。引线芯12可以被电火花熔化，然后可以冷却以形成球芯部分12a，并且涂覆层14可以被电火花熔化，然后可以冷却以形成球涂覆部分14a。因此，球芯部分12a可以连接到引线芯12，并且球涂覆部分14a可以连接到涂覆层14。球涂覆部分14a可以形成为覆盖球芯部分12a的表面，因此球芯部分12a的表面不必被暴露。
图6示出使用根据本发明构思的一些示范性实施方式的接合引线形成的无空气球的一部分。参照图6，接合引线的涂覆层可以包括99.99％以上的金。无空气球可以通过在包括约21％的氧的未改变的空气气氛中施加电火花到接合引线的端部来形成。参照图6，形成在未改变的空气气氛中的无空气球的球涂覆部分可以覆盖球芯部分的表面。
通常，如果无空气球在未改变的空气气氛中形成在包含银钯合金的接合引线的端部，则银钯合金会与氧反应而增加无空气球的变形的发生率(例如，0.5％或更大的变形率)。为了防止变形的无空气球的形成，无空气球可以通常在氮气气氛(例如包括氮气和氢气的气氛)中形成。然而，根据本发明构思的一些示范性实施方式，即使形成无空气球10a的工艺在未改变的空气气氛中进行，无空气球10a的变形的发生率也可以减小(例如减小至0.2％或更小的变形率)。因此，根据本发明构思的一些示范性实施方式，可以简化形成无空气球10a的工艺，并可以降低形成无空气球10a的制造成本。
参照图5C，球接合部分10b可以形成在第一焊盘112上。球接合部分10b可以通过使用超声波焊接工艺将无空气球10a接合到第一焊盘112来形成。作为示例，形成球接合部分10b可以包括：使毛细管130朝向第一焊盘112移动以在第一焊盘112上挤压无空气球10a以及向无空气球10a施加热和/或超声波振动。
球接合部分10b可以包括球接合芯部分12b和球接合涂覆部分14b。无空气球10a的球芯部分12a可以被挤压以形成球接合芯部分12b，并且无空气球10a的球涂覆部分14a可以被挤压以形成球接合涂覆部分14b。
在本发明构思的一些示范性实施方式中，球接合涂覆部分14b可以设置在球接合芯部分12b的表面(例如上表面)上并可以基本上覆盖球接合芯部分12b的该表面(例如上表面)。因此，球接合涂覆部分14b可以与第一焊盘112直接接触，并且球接合芯部分12b可以通过球接合涂覆部分14b而与第一焊盘112间隔开。然而，本发明构思的示范性实施方式不限于此。在本发明构思的一些示范性实施方式中，球接合芯部分12b可以与第一焊盘112直接接触，并且球接合涂覆部分14b可以仅设置在球接合芯部分12b的侧壁上。这可以是因为球涂覆部分14a的在球接合芯部分12b和第一焊盘112之间的部分可以通过由超声波焊接工艺施加的压力而被横向地推动。
如果使用变形的无空气球进行以上更详细地描述的球接合工艺，则变形的无空气球会与相邻的焊盘(例如第二焊盘114)以及期望的焊盘(例如第一焊盘112)接触。因此，在彼此相邻的焊盘(例如第一焊盘112和第二焊盘114)之间会发生电短路。然而，根据本发明构思的一些示范性实施方式，无空气球10a的变形的发生率可以减小(例如减小至0.2％或更小的变形率)，即使形成无空气球10a的工艺在未改变的空气气氛中进行。因此，根据本发明构思的一些示范性实施方式，可以减少或防止相邻焊盘之间的电短路的发生。
参照图5D，毛细管130可以在远离第一焊盘112的方向上移动。当毛细管130移动时，夹具132可以处于打开状态。通过毛细管130的移动，接合引线10可以具有从接合到第一焊盘112的球接合部分10b竖直地延伸的形状。
参照图5E，引线环10w可以形成在第一焊盘112和第三焊盘122之间。引线环10w的形成可以通过将毛细管130滑动到第三焊盘122上来进行。当毛细管130滑动时，夹具132可以处于打开状态。作为示例，由于毛细管130滑动，所以穿过毛细管130的中心孔的接合引线10可以沿毛细管130的滑动延伸。因此，引线环10w可以形成为从球接合部分10b延伸到第三焊盘122上。
引线环10w可以包括环芯部分12w和覆盖环芯部分12w的侧壁的环涂覆部分14w。引线环10w可以对应于接合引线10的延伸部分。作为示例，环芯部分12w可以对应于接合引线10的引线芯12的延伸部分，并且环涂覆部分14w可以对应于接合引线10的涂覆层14的延伸部分。
参照图5F，针脚式接合部分10s可以通过针脚式接合工艺形成在第三焊盘122上。针脚式接合部分10s可以通过引线环10w电连接到球接合部分10b，因此引线接合可以实现在第一焊盘112和第三焊盘122之间。在形成针脚式接合部分10s之后，毛细管130可以在远离第三焊盘122的方向上移动。当毛细管130移动时，夹具132可以处于闭合状态。
图7示出根据本发明构思的一些示范性实施方式的半导体器件的电连接部。
参照图7，下部结构可以包括第一焊盘212和第二焊盘222。第一焊盘212和第二焊盘222可以彼此间隔开。例如，第一器件210可以包括第一焊盘212，第二器件220可以包括第二焊盘222。
在本发明构思的一些示范性实施方式中，第一器件210可以设置在第二器件220上并可以暴露第二焊盘222。在本发明构思的一些示范性实施方式中，第一器件210和第二器件220可以彼此竖直地间隔开。在本发明构思的一些示范性实施方式中，第一器件210和第二器件220可以彼此横向地间隔开。
在本发明构思的一些示范性实施方式中，第一器件210和第二器件220中的一个可以是半导体芯片，第一器件210和第二器件220中的另一个可以是封装基板。例如，第一器件210可以是半导体芯片，第二器件220可以是封装基板。在本发明构思的一些示范性实施方式中，第一器件210和第二器件220可以是半导体芯片。例如，第一器件210和第二器件220可以是相同类型的半导体芯片，或者可以是不同类型的半导体芯片。例如，第一器件210可以是存储芯片，第二器件220可以是逻辑芯片。
接合结构230可以将第一焊盘212电连接到第二焊盘222。接合结构230可以包括球接合部分230b、针脚式接合部分230s、以及将球接合部分230b连接到针脚式接合部分230s的引线环230w。
引线环230w可以包括引线芯232w和布置在引线芯232w的侧壁上的涂覆层234w。涂覆层234w可以覆盖引线芯232w的基本上整个侧壁。引线环230w可以与以上更详细描述的接合引线10基本上相同，因此可以省略重复的描述。
球接合部分230b和针脚式接合部分230s可以分别设置在第一焊盘212和第二焊盘222上。在本发明构思的一些示范性实施方式中，球接合部分230b可以设置在第一焊盘212上，针脚式接合部分230s可以设置在第二焊盘222上。在本发明构思的一些示范性实施方式中，针脚式接合部分230s可以设置在第一焊盘212上，球接合部分230b可以设置在第二焊盘222上。下面将更详细地描述本发明构思的一示范性实施方式，其中球接合部分230b设置在第一焊盘212上并且针脚式接合部分230s设置在第二焊盘222上；然而，本发明构思的示范性实施方式不限于此。
球接合部分230b可以包括球接合芯部分232b和球接合涂覆部分234b。球接合芯部分232b可以连接到引线芯232w，并且球接合涂覆部分234b可以连接到涂覆层234w。
球接合芯部分232b可以包括与引线芯232w基本上相同的材料或材料们，球接合涂覆部分234b可以包括与涂覆层234w基本上相同的材料或材料们。作为示例，球接合芯部分232b可以包括银钯合金，并且银钯合金中的钯含量可以在从约0.1wt％至约1.5wt％的范围内。球接合涂覆部分234b可以包括其与氧的反应性低于球接合芯部分232b中包括的银钯合金与氧的反应性的材料。在本发明构思的一些示范性实施方式中，球接合涂覆部分234b可以包括金，例如99.99％以上的金。
在本发明构思的一些示范性实施方式中，球接合涂覆部分234b可以设置在球接合芯部分232b的表面上，并可以覆盖球接合芯部分232b的基本上整个表面。因此，球接合涂覆部分234b可以与第一焊盘212直接接触，并且球接合芯部分232b可以与第一焊盘212间隔开。在本发明构思的一些示范性实施方式中，球接合芯部分232b可以与第一焊盘212直接接触，并且球接合涂覆部分234b可以仅覆盖球接合芯部分232b的侧壁。
根据本发明构思的一些示范性实施方式，接合引线可以包括包含银钯合金的引线芯和覆盖引线芯的侧壁的涂覆层。在本发明构思的一些示范性实施方式中，涂覆层可以包括金，但是涂覆层的平均厚度可以相对小于引线芯的直径。因此，根据本发明构思的一些示范性实施方式的接合引线的制造成本可以低于由金形成的接合引线的制造成本。
通常，如果接合引线由银钯合金形成，则无空气球将在氮气气氛(例如包括氮气和氢气的气氛)中形成，以防止无空气球变形。然而，根据本发明构思的一些示范性实施方式，尽管形成无空气球的工艺在未改变的空气气氛中进行，但是无空气球的变形的发生率也可以减小(例如减小至0.2％或更小的变形率)。因此，根据本发明构思的一些示范性实施方式，可以简化形成无空气球的工艺，并可以降低形成无空气球的工艺的成本。
如果使用变形的无空气球进行接合工艺，则变形的无空气球会与期望的焊盘以及与期望的焊盘相邻的另一焊盘接触。因此，彼此相邻的焊盘之间会发生电短路。然而，根据本发明构思的一些示范性实施方式，尽管形成无空气球的工艺在未改变的空气气氛中进行，无空气球的变形的发生率也可以减小(例如减小至0.2％或更小的变形率)。因此，通过根据本发明构思的一些示范性实施方式的引线接合方法可以减少或防止相邻焊盘之间的电短路的发生。
尽管已经参照本发明构思的示范性实施方式具体示出并描述了本发明构思，但是本领域普通技术人员将理解，可以在其中进行形式和细节上的各种改变，而没有脱离本发明构思的精神和范围。
本申请要求于2016年7月20日在韩国知识产权局提交的第10-2016-0092131号韩国专利申请以及于2017年5月12日在韩国知识产权局提交的第10-2017-0059484号韩国专利申请的优先权，其公开内容通过引用被整体地结合于此。

Claims (25)

1.一种接合引线，包括：
引线芯，包括银钯合金；和
涂覆层，设置在所述引线芯的侧壁上，
其中所述银钯合金的钯含量在从0.1wt％至1.5wt％的范围内。
2.根据权利要求1所述的接合引线，其中所述涂覆层与氧的反应性低于所述引线芯与氧的反应性。
3.根据权利要求1所述的接合引线，其中所述涂覆层包括金。
4.根据权利要求3所述的接合引线，其中所述涂覆层的金含量是99.99％或更高。
5.根据权利要求1所述的接合引线，其中所述涂覆层的平均厚度在从50nm至150nm的范围内。
6.根据权利要求1所述的接合引线，其中所述涂覆层的最薄部分的厚度为50nm或更大，并且
其中所述涂覆层的最厚部分的厚度为200nm或更小。
7.根据权利要求1所述的接合引线，其中所述引线芯的直径在从12μm至20μm的范围内。
8.一种接合引线，包括：
引线芯，包括银钯合金；和
涂覆层，设置在所述引线芯的侧壁上，所述涂覆层包括金，
其中所述涂覆层的最薄部分的厚度为50nm或更大，并且
其中所述涂覆层的最厚部分的厚度为200nm或更小。
9.根据权利要求8所述的接合引线，其中所述银钯合金的钯含量在从0.1wt％至1.5wt％的范围内。
10.根据权利要求8所述的接合引线，其中所述涂覆层包括99.99％以上的金。
11.一种半导体器件的电连接部，包括：
器件，包括彼此间隔开的第一焊盘和第二焊盘；和
引线结构，将所述第一焊盘电连接到所述第二焊盘，
其中所述引线结构包括：
第一接合部分，与所述第一焊盘接触；
第二接合部分，与所述第二焊盘接触；以及
引线环，将所述第一接合部分连接到所述第二接合部分，
其中所述引线环包括：
引线芯，包括银钯合金；和
涂覆层，设置在所述引线芯的侧壁上，
其中所述银钯合金的钯含量在从0.1wt％至1.5wt％的范围内。
12.根据权利要求11所述的半导体器件的电连接部，其中所述涂覆层包括99.99％以上的金。
13.根据权利要求11所述的半导体器件的电连接部，其中所述涂覆层的平均厚度在从50nm至150nm的范围内。
14.根据权利要求11所述的半导体器件的电连接部，其中所述涂覆层的最薄部分的厚度为50nm或更大，并且
其中所述涂覆层的最厚部分的厚度为200nm或更小。
15.根据权利要求11所述的半导体器件的电连接部，其中所述第一接合部分和第二接合部分中的一个包括：
球接合芯部分，连接到所述引线芯；和
球接合涂覆部分，连接到所述涂覆层。
16.根据权利要求15所述的半导体器件的电连接部，其中所述球接合涂覆部分设置在所述球接合芯部分上。
17.根据权利要求15所述的半导体器件的电连接部，其中所述球接合芯部分包括具有在从0.1wt％至1.5wt％的范围内的钯含量的银钯合金，并且
其中所述球接合涂覆部分包括金。
18.一种引线接合方法，包括：
将其中插入引线的毛细管定位在包括焊盘的器件上方；
在所述引线的端部形成无空气球；以及
将所述无空气球接合到所述焊盘，
其中所述引线包括：
引线芯，包括银钯合金；和
涂覆层，设置在所述引线芯的侧壁上，
其中所述银钯合金的钯含量在从0.1wt％至1.5wt％的范围内。
19.根据权利要求18所述的引线接合方法，其中所述涂覆层包括99.99％以上的金。
20.根据权利要求18所述的引线接合方法，其中所述涂覆层的平均厚度在从50nm至150nm的范围内。
21.根据权利要求18所述的引线接合方法，其中所述涂覆层的最薄部分的厚度为50nm或更大，并且
其中所述涂覆层的最厚部分的厚度为200nm或更小。
22.根据权利要求18所述的引线接合方法，其中形成所述无空气球包括：在包括氧的空气气氛中施加电火花到所述引线的所述端部。
23.根据权利要求22所述的引线接合方法，其中所述空气气氛的氧含量在从15％至25％的范围内。
24.根据权利要求22所述的引线接合方法，其中所述无空气球的偏心率小于0.25。
25.根据权利要求18所述的引线接合方法，其中所述无空气球包括连接到所述引线芯的球芯部分以及连接到所述涂覆层的球涂覆部分。
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