KR100392836B1 - Method of manufacturing metallic wire for use in a kind of package and transmission of high frequency - Google Patents
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Abstract
일종의 패키지 및 고주파 전송용의 금속와이어의 제조방법에 관한 것이다. 그것은 무산소 동와이어 또는 순은 와이어 또는 순팔라듐 와이어 등의 선재를 이용하여, 비순금재질의 선재상에 표면 순금 도금작업을 행함으로써, 그 선재의 표면에 균등하게 약10~100μin의 순금 도금층을 일층도금으로 하고, 또한, 연신처리로 와이어의 직경이 40~4000μin의 범위가 되도록 합성 금속와이어가 작성되고 나서, 재료특성 및 품질의 검사작업을 행한 후, 일종의 비순금재질 선재의 외층에 도금층이 피복된 패키지 및 고주파 전송용의 금속와이어가 작성되므로, 그것에 의하여 높은 신호 도통율의 조건으로서, 패키지 및 고주파 전송용의 금속와이어의 재료를 코스트다운 할 수 있는 것이다.A method for manufacturing a kind of package and metal wire for high frequency transmission. It uses a wire rod such as oxygen-free copper wire or sterling silver wire or pure palladium wire to perform surface pure gold plating on a non-pure wire, thereby uniformly plating a layer of about 10 to 100 μin of pure gold on the surface of the wire. In addition, after the synthetic metal wire was prepared in the stretching process so that the diameter of the wire was in the range of 40 to 4000 µin, the inspection was performed on the material properties and the quality, and then the plating layer was coated on the outer layer of a kind of non-pure wire. Since the package and the metal wire for high frequency transmission are produced, it can cost-down the material of a package and the metal wire for high frequency transmission as a condition of high signal conductance.
Description
본 발명은 반도체 패키지 및 고주파 전송용의 금속와이어의 제조방법에 관한 것이다. 특히, 무산소 동와이어(OXYGEN FREE COPPER WIRE) 또는 순은 와이어(PURE SILVER WIRE) 또는 순팔라듐 와이어(PURE PALLADIUM) 등의 선재를 이용하여, 비순금재질의 선재상의 표면에 균등하게 순금 도금층을 일층도금하고, 또한, 연신처리에서 필요한 와이어의 직경이 형성됨으로써, 종래와 같이 직선순금으로 작성된 패키지 및 고주파 전송용의 금속와이어의 재료를 취급하여 대체할 수 있는 것이다.The present invention relates to a semiconductor package and a method for producing a metal wire for high frequency transmission. In particular, using a wire rod such as oxygen free copper wire or pure silver wire or pure palladium wire, the pure gold plating layer is evenly plated on the surface of the non-pure wire material. In addition, since the diameter of the wire necessary for the stretching treatment is formed, the package made of straight pure gold and the material of the metal wire for high frequency transmission can be handled and replaced as in the prior art.
종래의 패키지 및 고주파 전송용의 금속와이어는 모두 높은 순금으로 작성되었으므로, 재료 코스트가 아주 높기 때문이다. 그래서, 높은 신호도통율의 요구 및 재료의 코스트다운의 목적을 겸하여 달성할 수 있으면, 이 산업이 경쟁력을 높이는 경우의 주요한 과제이다.This is because the conventional package and the metal wire for high frequency transmission are all made of high pure gold, and thus the material cost is very high. Therefore, if it can achieve both the requirements of a high signal conduction rate and the objective of cost reduction of a material, it is a major subject when this industry raises a competitiveness.
본 발명의 발명자는 산업경쟁력을 높이기 위하여, 노력하여 연구 개발한 결과는, 일종의 패키지 및 고주파 전송용의 금속와이어의 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 금속와이어를 개발하였으므로, 높은 신호도통율의 요구 및 재료의 코스트다운의 목적을 겸하여 달성할 수 있는 것이다.The inventors of the present invention, in order to increase the industrial competitiveness, the results of the research and development effort, a kind of package and a manufacturing method of the metal wire for high frequency transmission and the metal wire manufactured by the method, the demand for high signal conductance And the purpose of cost-down of the material.
본 발명의 효과는 패키지용의 금속와이어의 제조코스트를 낮출 수 있으므로, 산업상의 경쟁력을 큰 폭으로 높일 수 있다.The effect of the present invention can lower the manufacturing cost of the metal wire for the package, thereby significantly increasing the industrial competitiveness.
도 1은 본 발명의 패키지 및 고주파 전송용의 금속와이어의 제조방법의 흐름도에 관한 것이다.1 is a flowchart of a method of manufacturing a metal wire for a package and a high frequency transmission of the present invention.
도 2는 본 발명의 제조방법중에서 표면순금 도금작업의 흐름도이다.2 is a flowchart of the surface pure gold plating operation in the manufacturing method of the present invention.
도 3은 본 발명의 제조방법에 의하여 작성된 패키지 및 고주파 전송용의 금속와이어의 확대 단면도이다.3 is an enlarged cross-sectional view of a package prepared by the manufacturing method of the present invention and a metal wire for high frequency transmission.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)
1 : 선재(wire rod) 2 : 표면 도금작업1: wire rod 2: surface plating
21 : 탈지처리 22 : 수세처리21: degreasing treatment 22: water washing treatment
23 : 활성화처리 24 : 2차수세처리23: activation treatment 24: secondary washing treatment
25 : 순금 도금 26 : 순금 도금층25: pure gold plating 26: pure gold plating layer
27 : 도금한 후의 수세처리 28 : 표면평활처리27: washing with water after plating 28: surface smoothing
29 : 건조 3 : 연신처리29: drying 3: stretching treatment
4 : 검사작업 5 : 패키지 및 고주파 전송용의 금속와이어의제품.4: Inspection work 5: Product of metal wire for package and high frequency transmission.
본 발명의 구체적인 제조방법 및 제품을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Specific manufacturing methods and products of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 주요한 제조방법은 먼저, 비순금재질의 선재(wire rod)(1)상에 표면 순금 도금 작업(2)을 행함으로써, 그 선재(1)의 표면에 순금 도금층(26)을 일층 도금하고, 또한, 연신처리(3)에서 필요로 하는 극히 가는 와이어의 직경규격에 일치하는 합성 금속와이어가 작성된 후, 재료특성 및 품질의 검사작업(4)을 행한 후, 일종의 비순금 재질 선재(1)의 외층에 순금 도금층(26)이 피복된 패키지 및 고주파 전송용의 금속와이어(5)의 제품이 작성된 것이다.1 to 3, the main manufacturing method of the present invention first, by performing a surface pure gold plating operation (2) on a wire rod (1) of non-pure material, the surface of the wire (1) After the pure gold plated layer 26 was plated on one layer and a synthetic metal wire matching the diameter standard of the extremely thin wire required by the stretching treatment 3 was produced, the inspection operation (4) of the material characteristics and quality was performed. Subsequently, a package in which the pure gold plating layer 26 is coated on the outer layer of the non-pure material wire rod 1 and a product of the metal wire 5 for high frequency transmission are produced.
본 발명은 선재(1)의 내부식성, 안정성 및 표면 신호의 도통효과를 높이기 위하여, 상술한 바와 같은 표면 순금 도금 작업(2)을 행하여, 표면에 순금 도금층(26)을 일층 도금으로 한다. 이 표면 순금 도금작업(2)은 먼저 탈지처리(21)를 행하고, 즉, 알카리수약으로 선재(1)의 표면을 씻고, 표면에 부착된 때를 제거하는 처리이다. 그 후, 수세처리(RINSE)(22)를 행하고, 즉, 고압의 물로 선재(1)의 표면에 스프레이 하여, 그 표면에 세정처리를 행한 후, 선재(1)의 표면에 산성수약으로 활성화 처리(ACID ACTIVE)(23) 및 2차 수세처리(24)를 행하고, 순금 도금층의 피복능력을 높인다. 그 후, 선재(1)의 표면에 순금 도금(25)을 행하여, 두께약10~100μin의 순금 도금층(26)을 형성시키고, 또한, 순금 도금층(26)의 표면에 도금한 후의 수세처리(27) 및 표면 평활처리(28)를 행하고, 그 표면에 청결 및 평활하게 되어 있으므로, 그 후의 연신처리(3)에 도움이 된다. 마지막으로, 상술한 표면에 순금 도금층(26)을 도금하고 있는 선재(1)를 건조(29)한 후, 선재(1)의 표면 순금 도금작업(2)을 완성한 것이다.In order to enhance the corrosion resistance, stability and conduction effect of the surface signal of the wire rod 1, the present invention performs the surface pure gold plating operation 2 as described above, so that the pure gold plating layer 26 is plated on the surface. This surface pure gold plating operation 2 is first a degreasing treatment 21, that is, a treatment of washing the surface of the wire rod 1 with an alkaline solution and removing the dirt attached to the surface. Thereafter, a washing process (RINSE) 22 is performed, that is, the surface of the wire rod 1 is sprayed with high pressure water, the surface of the wire rod 1 is cleaned, and the surface of the wire rod 1 is activated with acidic chemicals. (ACID ACTIVE) 23 and secondary flushing treatment 24 are performed to increase the coating ability of the pure gold plating layer. Thereafter, pure gold plating 25 is applied to the surface of the wire rod 1 to form a pure gold plating layer 26 having a thickness of about 10 to 100 µin, and furthermore, a water washing process after plating on the surface of the pure gold plating layer 26. ) And the surface smoothing treatment 28, and the surface is clean and smooth, which is helpful for the subsequent stretching treatment 3. Finally, after the wire rod 1 which has plated the pure gold plating layer 26 on the surface mentioned above is dried 29, the surface pure gold plating operation 2 of the wire rod 1 is completed.
상술한 선재(1)의 비순금의 재질은 무산소 동와이어 또는 순은 와이어 또는 순팔라듐 와이어를 선택하는 것이 좋기 때문이다. 그 원인은 그들의 선재는 모두 양호한 신호 도통율 및 양호한 연신성을 구비하므로, 극히 가는 직경의 선을 연신할 수 있기 때문이다.It is because it is preferable to select the oxygen free copper wire, the pure silver wire, or the pure palladium wire as the material of the non pure gold of the wire rod 1 mentioned above. The reason for this is that since all of the wire rods have good signal conductance and good elongation, the wires of extremely thin diameter can be drawn.
상술한 연신처리(3)는 표면에 순금 도금층(26)을 도금하고 있는 선재(1)를 적어도 1개의 연신 금형의 눈금에 통과시킨 후, 그 선의 직경을 설정된 치수까지 감축시킨 후, 직경이 극히 가는 합성 금속와이어를 작성한다. 이와 같은 합성 금속와이어는 통상 40~100μin의 범위에 있지만, 그 실제 수요에 의하여 결정될 수 있는 것이다.In the stretching treatment 3 described above, the wire rod 1 having the pure gold plating layer 26 plated thereon is passed through a scale of at least one stretching die, and then the diameter of the wire is reduced to a set dimension, and the diameter is extremely small. Create a thin synthetic metal wire. Such a synthetic metal wire is usually in the range of 40 to 100 µin, but can be determined by its actual demand.
상술한 연신처리(3)를 행한 후, 그 완성품에 재료특성 및 품질의 검사작업(4)을 행하고, 이 검사작업은 신호의 도통율, 기계의 특성, 선의 직경, 재질의 분석 및 불순물의 함유량 등을 포함함으로써 안정된 품질을 확보할 수 있다. 검사작업(4)을 완성한 것은 구하는 것에 일치하는 패키지 및 고주파 전송용의 금속와이어의 제품(5)을 완성하는 것이다.After the stretching treatment (3) described above, the finished product is subjected to an inspection operation (4) of material properties and quality, and this inspection operation is performed for signal conduction rate, mechanical characteristics, diameter of wire, analysis of material and content of impurities. It is possible to ensure a stable quality by including such. Completion of the inspection operation (4) is to complete the package (5) of the metal wire for high frequency transmission and the package according to the request.
도면을 참조하면, 이와 같은 제조방법으로 작성된 패키지 및 고주파 전송용의 금속와이어의 제품(5)은 하나의 비순금 재질의 선재(1) 및 그 위에 도금하고 있는 순금 도금층(26)을 포함하고, 그 선재(1)는 무산소 동선 또는 순은선 또는 순팔라듐 와이어 등의 선재를 이용하여, 대략 패키지 및 고주파 전송용의 금속와이어의 제품(5)의 횡단면적의 85%의 면적을 점하므로, 전통적인 순금재질의 제조방법을 비교하면, 제조하는 경우의 재료코스트를 절약할 수 있는 것을 알 수 있다.Referring to the drawings, the package 5 and the product 5 of the metal wire for high frequency transmission made by such a manufacturing method include a wire rod 1 of a non-pure material and a pure gold plating layer 26 plated thereon. The wire rod 1 uses an oxygen-free copper wire, a pure silver wire or a pure palladium wire, and occupies approximately 85% of the cross-sectional area of the package 5 and the product 5 of the metal wire for high frequency transmission. Comparing the manufacturing method of the, it can be seen that the material cost in the case of manufacturing can be saved.
본 발명이 제공하는 패키지 및 고주파 전송용의 금속와이어의 제조방법은 제조코스트를 절약할 수 있는 외에, 그 φ25μm의 비순금의 재질로 작성된 제품을 전통적인 φ25μm의 순금선(금의 성분함유량 99.99%)의 재질로 작성된 제품과 실온 25℃의 환경에서 테스트하여 비교한 재료의 특성은 하기와 같다.The present invention provides a package and a method for manufacturing a metal wire for high frequency transmission, which can save manufacturing cost, and produce a product made of a non-pure material of φ25 μm and a pure φ 25 μm pure gold wire (content of 99.99% of gold). The characteristics of the material compared with the product made of the material tested in the environment of 25 ℃ room temperature is as follows.
a. 절단하중(BREAKING LOAD)의 테스트에 대하여, 합계 5회의 테스트를 행하여, 그 최대 및 최소의 값을 비교한다.a. For a test of the breaking load, a total of five tests are performed, and the maximum and minimum values are compared.
본 발명의 비순금의 재질로 작성된 제품의 절단하중의 최대 및 최소 값의 범위는 6~10g이고, 전통적인 순금선의 재질로 작성된 제품의 절단하중의 최대 및 최소 값의 범위는 7~12g이다.The range of the maximum and minimum values of the cutting load of the product made of the non-pure material of the present invention is 6-10g, and the range of the maximum and minimum values of the cutting load of the product made of the material of the traditional pure gold wire is 7-12g.
b. 신장율(Elongation)의 테스트에 대하여, 원래의 선을 100m의 길이로 하여, 합계 5회의 테스트를 행하여, 그 최대 및 최소의 값을 비교한다.b. For the test of elongation, five tests were carried out in total, with the original line having a length of 100 m, and the maximum and minimum values were compared.
본 발명의 비순금의 재질로 작성된 제품의 연신율의 최대 및 최소값의 범위는 0.87~1.41%이고, 전통적인 순금선의 재질로 작성된 제품의 연신율의 최대 및 최소값의 범위는 2.24~4.9%이다.The range of the maximum and minimum values of the elongation of the product made of the material of the non-pure gold of the present invention is 0.87 to 1.41%, and the range of the maximum and minimum values of the elongation of the product made of the material of the traditional pure gold wire is 2.24 to 4.9%.
c. 와이어 본드(WIRE BOND)의 테스트에 대하여, 합계 3회의 테스트를행하여, 그 평균값을 비교한다.c. About the test of wire bond, a total of 3 tests are performed and the average value is compared.
본 발명의 비순금의 재질로 작성된 제품의 와이어 본드는 평균 8.33g이고, 전통적인 순금선의 재질로 작성된 제품의 와어이 본드는 평균 8.33g이다.The wire bond of the product made of the non-pure material of the present invention is 8.33g on average, and the wire bond of the product made of the material of the traditional pure gold wire is 8.33g on average.
d. 레지스턴스(RESISTANCE)의 테스트에 대하여, 길이 1m의 와이어로 전류량 1암페어(μA)를 통전한 후, 비교한다.d. For the test of resistance, a current of 1 amp (μA) is energized with a wire of 1 m in length, and then compared.
본 발명의 비순금의 재질로 작성된 제품의 레지스턴스는 34.46Ω/m이고, 전통적인 순금선의 재질로 작성된 제품의 레지스턴스는 48.93Ω/m이다.The resistance of a product made of a non-pure gold material of the present invention is 34.46 Ω / m, and the resistance of a product made of a traditional pure gold wire material is 48.93 Ω / m.
상술한 바에 의하여, 본 발명이 제공하는 일종의 패키지 및 고주파 전송용의 금속와이어의 제조방법에 의하여 작성된 비순금 재질의 합성 금속와이어의 재료특성은 상술한 테스트의 데이터에서 그 특성은 전통의 금속와이어의 특성에 가까운 것을 알 수 있으므로, 그것은 선재의 코스트를 절약하는 목적을 달성할 수 있는 이외에, 그 특성은 순금와이어의 재료특성과 가깝기 때문에, 상대적으로 산업상에서의 이용성 및 경쟁력을 큰 폭으로 높일 수 있기 때문에, 상당한 진보성을 가지는 것이다.As described above, the material properties of the non-pure synthetic metal wires prepared by the kind of package and the method for manufacturing the metal wires for high frequency transmission provided by the present invention are based on the test data. As it can be seen that the characteristics are close, it can achieve the purpose of saving the cost of the wire rod, and the characteristics are close to those of the pure gold wire, so that the industrial usability and competitiveness can be significantly increased. Therefore, it has considerable progress.
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