KR101072506B1 - 반도체 소자용 본딩 와이어 - Google Patents

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정은균
조남권
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Abstract

반도체 소자용 본딩 와이어가 개시된다. 본 발명의 반도체 소자용 본딩 와이어는 금-은 합금으로 이루어진 본딩 와이어에 로듐 및 팔라듐을 첨가하여 본딩 와이어의 신뢰성 및 MTBA의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 구리를 첨가하여 로듐 및 팔라듐과 동일한 신뢰성 향상을 기할 수 있다. 또한, 유로피움(Eu), 프로메티움(Pm) 및 망간(Mn)을 극소량 첨가함으로써 상기 로듐 및 팔라듐을 첨가할 경우와 동일하게 본딩 와이어의 신뢰성을 증진시킬 수 있다.

Description

반도체 소자용 본딩 와이어{BONDING WIRE FOR SEMICONDUCTOR DEVICE}
본 발명은 본딩 와이어에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체 소자의 전기적 접속을 위한 본딩 와이어에 관한 것이다.
본딩 와이어는 IC칩과 리드프레임을 전기적으로 연결하는 금속선으로 현재 대부분의 본딩 와이어에는 금이 사용되고 있다.
최근에 전 세계적인 금값의 폭등으로 인하여 본딩 와이어 제조시 원가절감을 위하여 구리 와이어와 팔라듐이 코팅된 구리 와이어로 전환이 시도되고 있으며 일부에서는 양산까지 하고 있으나 그 특성이 금 와이어에는 미치지 못하여 금 와이어를 기본으로 한 합금 와이어에 대한 연구가 지속적으로 이루어지고 있는 상황이다.
금을 기본으로 한 합금 와이어로 금-은 합금 와이어가 연구되고 있다.
금-은 합금 와이어는 합금 원소인 은(Ag)의 우수한 전기전도도와 금(Au)과의 전율 고용체(complete solid solution)를 형성함에 의해 원가절감 효과를 기할 수 있는 장점이 있으나, 금-은 합금 와이어의 경우 MTBA의 저하로 인한 생산성 문제와 신뢰성 문제가 금-은 합금 와이어를 양산에 적용하기 위해 풀어야 할 가장 큰 문제가 되고 있다.
상기의 MTBA(Mean Time Between Action)의 감소로 인한 생산성 저하는 원가절감의 효과를 급격하게 감소시키고 있기 때문에 양산적용을 위해서 이를 개선하는 것이 가장 중요하다.
본 발명은 금-은 합금 본딩 와이어의 MTBA의 향상 및 신뢰성 향상을 도모할 수 있는 반도체 소자용 본딩 와이어를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 반도체 소자용 본딩 와이어는 10 내지 20 중량 퍼센트의 은(Ag), 1 내지 3 중량 퍼센트의 로듐(Rh) 또는 팔라듐(Pd) 중 선택된 적어도 하나, 나머지는 고순도 금(Au)을 포함한다.
또한, 본 발명에 의한 본딩 와이어는 0.05 내지 0.5 중량 퍼센트의 구리를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 본딩 와이어는 10 내지 50 ppm의 유로피움(Eu), 프로메티움(Pm) 및 망간(Mn) 중 선택된 적어도 2 이상을 더 포함할 수 있다.
그리고 또 다른 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 반도체 소자용 본딩 와이어는 i) 10 내지 20 중량 퍼센트의 은(Ag), ii) 1 내지 3 중량 퍼센트의 로듐(Rh) 또는 팔라듐(Pd) 중 선택된 적어도 하나, iii) 0.05 내지 0.1 중량 퍼센트의 구리(Cu) 및 iv) 10 내지 50 ppm의 유로피움(Eu), 프로메티움(Pm) 및 망간(Mn) 중 선택된 적어도 2 이상을 포함하고, 나머지는 고순도 금(Au) 및 기타 불가피 불순물을 포함한다.
상기한 바와 같은 본 발명의 반도체 소자용 본딩 와이어에 따르면 금-은 합금 와이어에 로듐 및 팔라듐을 일정량 첨가함으로써 본딩 와이어의 MTBA의 향상 및 신뢰성 향상을 기할 수 있다.
또한, 구리, 유로피움, 프로메티움 및 망간을 미량 첨가함으로써 본딩 와이어의 MTBA의 향상 및 신뢰성 향상을 기할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과는 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 반도체 소자용 본딩 와이어의 MTBA 평가결과를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 의한 반도체 소자용 본딩 와이어의 신뢰성 평가(reliability test) 결과를 나타낸 결과이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 반도체 소자용 본딩 와이어에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 참고로 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의한 반도체 소자용 본딩 와이어는 10 내지 20 중량 퍼센트의 은(Ag), 1 내지 4 중량 퍼센트의 로듐(Rh) 또는 팔라듐(Pd) 중 선택된 적어도 하나, 나머지는 고순도 금(Au)을 포함한다.
상기 은(Ag)는 전기전도도가 우수하고 금(Au)과 동일한 면심입방(Face Centered Cubic: FCC)구조를 가지며 전율 고용체(complete solid solution)이기 때문에 많은 양을 넣을 수 있어 본딩 와이어 제조시 원가절감 효과를 가져올 수 있다.
은을 첨가하여 본딩 와이어 제조시 전도성을 저감시키지 않으면서 첨가할 수 있는 범위는 10 중량 퍼센트 이상이어야 하며 20 중량 퍼센트 이상 첨가할 경우에는 본딩 와이어의 전기 전도성이 감소하기 때문에 첨가되는 은의 함량은 10 내지 20 중량 퍼센트 일 수 있다.
상기 로듐(Rh) 및 팔라듐(Pd)은 제조된 본딩 와이어의 신뢰성 및 MTBA 향상을 위하여 첨가된다. 로듐 및 팔라듐은 너무 많은 양이 첨가될 경우 저항이 급격하게 증가하고 와이어가 강해져 패드 데미지 유발 및 MTBA를 단축을 야기할 수 있다. 따라서, 첨가되는 로듐(Rh) 또는 팔라듐(Pd)의 함량은 1 내지 3 중량 퍼센트 일 수 있다.
상기 구리(Cu)는 금과 동일한 면심입방(FCC) 결정구조를 가지며 상온 및 고온강도를 향상시키고, 특히 전단강도를 향상시키며 재결정 조직의 미세화 효과가 크다.
또한, 상기 구리(Cu)는 로듐(Rh) 및 팔라듐(Pd) 보다 고온다습 신뢰성 향상에 효과가 있으며 적은 양으로도 로듐 및 팔라듐의 효과를 대신할 수 있으나 다량 첨가될 경우, 산화 문제를 발생시키며 와이어가 강해져 패드 데미지를 유발시킨다. 상기 구리의 함량은 0.05 내지 0.5 중량 퍼센트 일 수 있다.
상기 유로피움(Eu), 프로메티움(Pm), 망간(Mn)은 극소량의 첨가로 본딩 와이어의 신뢰성 향상을 기할 수 있으며, 일정량 이상이 첨가될 경우 프리에어볼(FAB) 하단에 딤플(dimple)이 형성되어 신뢰성 저하를 일으킬 수 있기 때문에 10 내지 50ppm 범위에서 첨가될 수 있다.
여기서 구리(Cu)와 제3의 원소인 유로피움(Eu), 프로메티움(Pm), 망간(Mn)의 첨가 관계는 다음과 같다. 즉, 구리(Cu)를 소량 넣을 경우, 고온다습 신뢰성의 개선효과가 약하기 때문에 이를 보완하기 위해서 구리(Cu)의 첨가량을 증가시던가 아니면 제3의 원소인 유로피움(Eu), 프로메티움(Pm), 망간(Mn)의 원소를 더 첨가하는 것이 바람직하다. 제3의 원소인 유로피움(Eu), 프로메티움(Pm), 망간(Mn)의 원소를 더 첨가할 경우의 구리(Cu)의 함유량은 0.05 내지 0.1 중량 퍼센트가 바람직하다.
상기 금(Au)은 본딩 와이어를 구성하는 기본 물질로 순도가 99.99 질량 퍼센트(four-nine) 이상의 금이 사용될 수 있다.
본 발명에 의한 반도체 소자용 본딩 와이어는 상기 은 및 합금원소들 이외에 불가피 불순물을 포함할 수 있으나 이러한 불순물은 본 발명의 범위를 제한하지 않는다.
이하, 본 발명에 의해 제조된 본딩 와이어의 물성평가 결과를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
고온 신뢰성 시험( HTST , high temperature storage life time test )
고온 신뢰성 시험은 반도체 소자용 신뢰성 표준의 하나로 본 발명의 실험예에서 사용한 시험 조건은 본딩 와이어용 소재를 온도가 200℃인 오븐(oven)내에 200시간(hour) 동안 보관 후 BPT(Ball Pull Test)를 실시하여 평가하였다.
시험결과, Ball lift rate이 0% 이면 우수, 0% 초과 2% 이하이면 양호, 2% 초과 5% 이하이면 평균, 5% 초과인 경우는 불량으로 평가하였다.
압력솥 시험( PCT , pressure cooker test )
본 발명에서 본딩 와이어의 신뢰성 평가를 위해 사용한 압력솥 시험은 챔버의 온도가 121℃, 상대습도 100%, 시간은 168시간, 압력은 2기압이었다.
상기 조건들에서 본딩 와이어 소재를 보관 후 BPT(Ball Pull Test)를 실시하여 평가하였다. Bal Pull Test시 lift의 판단기준은 ball neck에서 끊어지지 않고 ball 접합부위가 패드로부터 lift된 경우로 하였다.
시험결과, Ball lift rate이 0% 이면 우수, 0% 초과 2% 이하이면 양호, 2% 초과 5% 이하이면 평균, 5% 초과인 경우는 불량으로 평가하였다.
MTBA( Mean Time Between Action )
MTBA는 전체설비가동시간/전체설비고장횟수를 나타내며 각 설비별 고장없이 가동된 평균시간을 말한다. 본 발명의 실험예에서는 24시간동안 에러(error)없이 가동된 순수 본딩(bonding) 시간만을 고려하여 계산하였다.
패키지는 PBGA, 와이어 길이는 5,000ft, 루프 길이는 220mm, 루프 높이는 7-8mm, 핀 카운트(pin count)는 500lead/unit 이었다.
MTBA 평가결과 23시간 내지 24시간은 우수, 22시간 내지 23시간은 양호, 21시간 내지 22시간은 평균, 21시간 이하는 불량으로 평가하였다.
표 1은 본 발명에 의한 본딩 와이어(실시예)들과 비교예의 성분함량 및 MTBA 정성평가 결과를 나타낸 것으로, ◎는 매우 양호, ○는 양호, △는 보통, X는 불량임을 나타낸다.
본딩 와이어 성분함량 및 MTBA 정성평가결과
성분
함량		 Ag
(중량%)		 Pd
(중량%)		 Rh
(중량%)		 Cu
(ppm)		 Eu
(ppm)		 Pm
(ppm)		 Mn
(ppm)		 MTBA 패드데미지 고온
신뢰성		 고온다습
신뢰성
실험예 1 19.5 0.5 △ 없음 ○ △
2 19 1 ◎ 없음 ◎ ○
3 17 3 ◎ 없음 ◎ ○
4 16 4 X 발생 ◎ ◎
5 15 5 X 발생 ◎ ◎
6 19.5 0.5 △ 없음 ○ △
7 19 1 ◎ 없음 ◎ ○
8 17 3 ◎ 없음 ◎ ○
9 16 4 X 발생 ◎ ◎
10 15 5 X 발생 ◎ ◎
11 19 1 500 ◎ 없음 ◎ ○
12 17 3 500 ◎ 없음 ◎ ○
13 19 1 1000 ◎ 없음 ◎ ◎
14 17 3 1000 ◎ 없음 ◎ ◎
15 19 1 5000 ◎ 없음 ◎ ◎
16 17 3 5000 ◎ 없음 ◎ ◎
17 19 1 8000 △ 발생 ◎ ◎
18 17 3 8000 △ 발생 ◎ ◎
19 19 1 500 ◎ 없음 ◎ ○
20 17 3 500 ◎ 없음 ◎ ○
21 19 1 1000 ◎ 없음 ◎ ◎
22 17 3 1000 ◎ 없음 ◎ ◎
23 19 1 5000 ◎ 없음 ◎ ◎
24 17 3 5000 ◎ 없음 ◎ ◎
25 19 1 8000 △ 발생 ◎ ◎
26 17 3 8000 △ 발생 ◎ ◎
27 19 1 500 10 10 ◎ 없음 ◎ ◎
28 19 1 500 10 10 ◎ 없음 ◎ ◎
29 19 1 500 10 10 ◎ 없음 ◎ ◎
30 19 1 500 50 50 ◎ 없음 ◎ ◎
31 19 1 500 50 50 ◎ 없음 ◎ ◎
32 19 1 500 50 50 ◎ 없음 ◎ ◎
33 19 1 500 100 100 ○ 없음 △ △
34 19 1 500 100 100 ○ 없음 △ △
35 19 1 500 100 100 ○ 없음 △ △
36 19 1 500 10 10 ◎ 없음 ◎ ◎
37 19 1 500 10 10 ◎ 없음 ◎ ◎
38 19 1 500 10 10 ◎ 없음 ◎ ◎
39 19 1 500 50 50 ◎ 없음 ◎ ◎
40 19 1 500 50 50 ◎ 없음 ◎ ◎
41 19 1 500 50 50 ◎ 없음 ◎ ◎
42 19 1 500 100 100 ○ 없음 △ △
43 19 1 500 100 100 ○ 없음 △ △
44 19 1 500 100 100 ○ 없음 △ △
비교예 1 10 X 없음 ○ △
2 20 △ 없음 ○ X
3 30 △ 발생 △ X
표 1에서 실험예 1 내지 5는 10 내지 20 중량 퍼센트의 은(Ag)이 함유되고 팔라듐(Pd)의 함량을 0.5 내지 5 중량 퍼센트 첨가한 본딩 와이어의 신뢰성 평가결과 팔라듐의 함량이 1, 3 중량 퍼센트 함유된 경우 MTBA가 매우 우수하고 패드 데미지가 발생하지 않으며 고온 신뢰성이 매우 우수하고 고온 다습신뢰성이 우수하였음을 알 수 있다.
팔라듐(Pd)의 함량이 4 중량 퍼센트 이상 첨가된 본딩 와이어의 경우, MTBA가 저하되며 패드 데미지가 발생함을 알 수 있다. 특히, 팔라듐의 함량이 5 중량 퍼센트 이상에서는 패드 데미지 발생이 심하였으며 작업의 연속성이 감소하였다. 또한, 본딩 와이어의 저항이 크게 증가하여 반도체 소자의 속도를 저하시키는 것으로 평가되었다.
실험예 6 내지 10은 10 내지 20 중량 퍼센트의 은(Ag)이 함유되고 로듐(Rh)의 함량이 0.5 내지 5 중량 퍼센트 첨가한 본딩 와이어의 신뢰성 평가 결과 로듐의 함량이 1, 3 중량 퍼센트 함유된 경우 MTBA가 매우 우수하고 패드 데미지가 발생하지 않으며 고온 신뢰성이 매우 우수하고 고온 다습신뢰성이 우수하였음을 알 수 있다.
로듐(Rh)의 함량이 4 중량 퍼센트 이상 첨가된 본딩 와이어의 경우, MTBA가 저하되며 패드 데미지가 발생함을 알 수 있다. 특히, 로듐의 함량이 5 중량 퍼센트 이상에서는 패드 데미지 발생이 심하였으며 작업의 연속성이 감소하였다. 또한, 본딩 와이어의 저항이 크게 증가하여 반도체 소자의 속도를 저하시키는 것으로 평가되었다.
실험예 11 내지 18은 은 함량을 각각 17, 19 중량 퍼센트, 팔라듐의 함량을 각각 1, 3 중량 퍼센트로 하고 구리(Cu)의 함량을 각각 500ppm, 1000ppm, 5000ppm, 8000ppm 으로 하여 제조된 본딩 와이어의 신뢰성 평가결과를 나타낸다.
실험예 11 내지 18에서, 구리의 함량이 동일한 경우, 은의 함량 및 팔라듐의 함량을 다르게 한 경우 본딩 와이어의 평가결과가 동일한 경향을 나타냄을 알 수 있었다.
또한, 은의 함량 및 팔라듐의 함량을 동일하게 하고 구리의 함량을 변화시킨 경우, 구리의 함량이 1000ppm, 5000ppm 인 경우가 신뢰성 평가결과 우수하게 나타남을 알 수 있었다.
실험예 19 내지 26는 은 함량을 각각 17, 19 중량 퍼센트, 로듐의 함량을 각각 1, 3 중량 퍼센트로 하고 구리(Cu)의 함량을 각각 500ppm, 1000ppm, 5000ppm, 8000ppm 으로 하여 제조된 본딩 와이어의 신뢰성 평가결과를 나타낸다.
실험예 19 내지 26에서, 구리의 함량이 동일한 경우, 은의 함량 및 로듐의 함량을 다르게 한 경우 본딩 와이어의 평가결과가 동일한 경향을 나타냄을 알 수 있었다.
또한, 은의 함량 및 로듐의 함량을 동일하게 하고 구리의 함량을 변화시킨 경우, 구리의 함량이 1000ppm, 5000ppm 인 경우가 신뢰성 평가결과 우수하게 나타남을 알 수 있었다.
실험예 27 내지 35은 은의 함량이 19 중량 퍼센트, 팔라듐의 함량이 1 중량 퍼센트, 구리의 함량이 500ppm으로 동일하고 나머지 유로피움(Eu), 프로메티움(Pm), 망간(Mn)의 함량을 10ppm, 50ppm, 100ppm으로 하여 제조된 본딩 와이어의 신뢰성 평가결과를 나타낸다.
상기 실험예 27 내지 35에서, 유로피움, 프로메티움 및 망간으로 이루어진 그룹에서 선택된 2개의 합금원자의 함량이 모두 10ppm, 50ppm 인 경우가 100ppm인 경우에 비하여 신뢰성 평가 결과가 양호함을 알 수 있다.
실험예 36 내지 44는 은의 함량이 19 중량 퍼센트, 로듐의 함량이 1 중량 퍼센트, 구리의 함량이 500ppm으로 동일하고 나머지 유로피움(Eu), 프로메티움(Pm), 망간(Mn)의 함량을 10ppm, 50ppm, 100ppm으로 하여 제조된 본딩 와이어의 신뢰성 평가결과를 나타낸다.
상기 실험예 36 내지 44에서, 유로피움, 프로메티움 및 망간으로 이루어진 그룹에서 선택된 2개의 합금원자의 함량이 모두 10ppm, 50ppm 인 경우가 100ppm인 경우에 비하여 신뢰성 평가 결과가 양호함을 알 수 있다.
한편, 비교예 1 내지 3의 경우, 금(Au) 원자에 은(Ag) 원자만을 합금한 경우의 신뢰성 평가결과를 나타내었다. 이에 의하면 은 원자가 10 중량 퍼센트 함유된 경우는 MTBA가 저하되었으며 고온다습신뢰성도 평균이하이었다.
비교예 2의 경우는 고온다습신뢰성이 불량이었으며 비교예 3의 경우는 패드 데미지가 발생하였으며 고온다습신뢰성도 불량이었다.
표 2는 본 발명에 의한 본딩 와이어(실험예)들과 비교예의 성분함량에 따른 고온 및 고온다습 신뢰성 평가 결과를 정량적으로 나타낸 표이다.
본딩 와이어 성분함량 및 고온, 고온다습 신뢰성 정량평가결과
　 성분
함량		 Ag
(중량%)		 Pd
(중량%)		 Rh
(중량%)		 Cu
(ppm)		 Eu
(ppm)		 Pm
(ppm)		 Mn
(ppm)		 고온
BPT		 고온다습
BPT
실험예 1 19.5 0.5 　 　 　 　 　 6.86 6.56
2 19 1 　 　 　 　 　 7.12 7.06
3 17 3 　 　 　 　 　 8.03 7.95
4 16 4 　 　 　 　 　 8.38 8.22
5 15 5 　 　 　 　 　 8.92 8.75
6 19.5 　 0.5 　 　 　 　 7.10 6.97
7 19 　 1 　 　 　 　 7.56 7.50
8 17 　 3 　 　 　 　 8.11 7.91
9 16 　 4 　 　 　 　 8.36 8.26
10 15 　 5 　 　 　 　 9.05 8.81
11 19 1 　 500 　 　 　 7.47 7.43
12 17 3 　 500 　 　 　 7.55 7.51
13 19 1 　 1000 　 　 　 7.64 7.66
14 17 3 　 1000 　 　 　 7.85 7.78
15 19 1 　 5000 　 　 　 7.73 7.54
16 17 3 　 5000 　 　 　 8.27 8.36
17 19 1 　 8000 　 　 　 8.17 8.07
18 17 3 　 8000 　 　 　 8.66 8.57
19 19 　 1 500 　 　 　 7.87 7.72
20 17 　 3 500 　 　 　 7.92 7.85
21 19 　 1 1000 　 　 　 7.74 7.66
22 17 　 3 1000 　 　 　 7.94 8.11
23 19 　 1 5000 　 　 　 8.03 7.99
24 17 　 3 5000 　 　 　 8.37 8.43
25 19 　 1 8000 　 　 　 8.20 8.26
26 17 　 3 8000 　 　 　 8.52 8.38
27 19 1 　 500 10 10 　 6.74 6.66
28 19 1 　 500 10 　 10 6.91 6.72
29 19 1 　 500 　 10 10 6.76 6.76
30 19 1 　 500 50 50 　 6.94 6.91
31 19 1 　 500 50 　 50 6.86 6.74
32 19 1 　 500 　 50 50 6.68 6.70
33 19 1 　 500 100 100 　 6.54 6.60
34 19 1 　 500 100 　 100 6.81 6.72
35 19 1 　 500 　 100 100 6.86 7.67
36 19 　 1 500 10 10 　 6.89 6.73
37 19 　 1 500 10 　 10 6.94 6.79
38 19 　 1 500 　 10 10 6.80 7.03
39 19 　 1 500 50 50 　 6.57 6.62
40 19 　 1 500 50 　 50 6.81 6.76
41 19 　 1 500 　 50 50 6.69 6.76
42 19 　 1 500 100 100 　 6.66 6.52
43 19 　 1 500 100 　 100 6.73 6.52
44 19 　 1 500 　 100 100 6.45 6.45
비교예 1 10 　 　 　 　 　 　 5.82 5.67
2 20 　 　 　 　 　 　 5.92 5.85
3 30 　 　 　 　 　 　 5.96 4.06
표 2를 참조하면, 본 발명에 의한 본딩 와이어(실험예)들이 비교예들에 비하여 고온 신뢰성 및 고온다습 신뢰성이 향상된 것을 알 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 본딩 와이어의 실험예 일부와 비교예의 MTBA 결과를 나타낸 도표로 실험예 6, 11 및 13이 양호한 결과를 나타냄을 알 수 있다. 또한, 도 1로부터 실험예의 전체평균이 비교예에 비해 양호함을 알 수 있다.
도 2는 본 발명에 의한 본딩 와이어의 실험예 일부와 비교예의 신뢰성 평가(reliability test) 결과를 나타낸 것으로, 실험예가 비교예에 비해 전반적으로 우수함을 알 수 있다.
여기서, HTST(High Temperature Storage life time Test)는 고온 신뢰성 시험을 PCT(Pressure Cooker Test)는 압력솥 시험을 나타낸다.
본 발명의 본딩 와이어에 의하면, 금-은 합금에 미량의 합금원소를 첨가함으로써 본딩 와이어 제조시 MTBA의 감소와 신뢰성 문제를 동시에 해결할 수 있다.
또한, 본 발명의 금-은 기반의 본딩 와이어를 양산에 적용함으로써 제조원가 절감효과를 극대화 시킬 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변경된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (4)

10 내지 20 중량 퍼센트의 은(Ag),
1 내지 3 중량 퍼센트의 로듐(Rh) 또는 팔라듐(Pd) 중 선택된 적어도 하나,
0.05 내지 0.5 중량 퍼센트의 구리(Cu), 및
나머지는 고순도 금(Au) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 반도체 소자용 본딩 와이어.
삭제
제 1 항에 있어서,
10 내지 50 ppm의 유로피움(Eu), 프로메티움(Pm) 및 망간(Mn) 중 선택된 적어도 2 이상을 더 포함하는 반도체 소자용 본딩 와이어.
10 내지 20 중량 퍼센트의 은(Ag),
1 내지 3 중량 퍼센트의 로듐(Rh) 또는 팔라듐(Pd) 중 선택된 적어도 하나,
0.05 내지 0.1 중량 퍼센트의 구리(Cu) 및
10 내지 50 ppm의 유로피움(Eu), 프로메티움(Pm) 및 망간(Mn) 중 선택된 적어도 2 이상을 포함하고,
나머지는 고순도 금(Au) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 반도체 소자용 본딩 와이어.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101451361B1 (ko) * 2012-12-04 2014-10-15 희성금속 주식회사 반도체 패키지용 동 합금 본딩 와이어
KR101618223B1 (ko) * 2014-11-14 2016-05-09 서울시립대학교 산학협력단 반도체 패키지 본딩 와이어 및 이를 포함하는 반도체 패키지

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