KR19990011156A - 리드프레임 - Google Patents

Abstract

리드프레임의 인너리드의 코인 영역이 단부로 갈수록 두께가 증가하도록 캐필러리의 선단에 대응하는 각도를 갖도록 하거나 리그프레임의 인너리드의 코인 영역의 접착면의 단면 프로파일이 캐필러리의 선단의 단면 프로파일에 대응하는 곡률을 갖도록 함으로서 캐필러리가 금 와이어를 압착하는 부분의 폭의 길이를 증가시킬 수 있고, 이에 따라 금 와이어와 인너리드의 코인영역의 접착력을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.

Description

리드 프레임

본 발명은 리드프레임에 관한 것으로, 보다 상세하게는 와이어 본딩(wire bonding) 공정중 스티치 본딩(stitch bonding)에 있어서 본딩와이어와 리드프레임의 인너리드 사이의 접착력(bondability)을 향상시키기 위하여 인너리드의 코인영역(coin area)의 단면 프로파일을 변형한 리드프레임에 관한 것이다.

와이어 본딩공정은 와이어와 디바이스 사이에 열, 힘, 시간, 압력 및 고주파 진동등을 복합적으로 적용하여 반도체 칩과 리드프레임을 전기적으로 연결하는 공정을 말한다. 와이어 본딩공정은 볼(ball)을 형성하여 1차 볼본딩을 수행하고, 루핑(looping)을 거쳐 2차 스티치 본딩을 완성한 후, 와이어를 절단하여 다시 볼을 형성하기까지의 한 싸이클을 반복하는 과정으로 이루어지는데 이를 본딩 싸이클(bonding cycle)이라 한다.

이를 구체적으로 설명하면, 먼저 캐필러리(capillary)는 금, 알루미늄 또는 구리재질의 와이어를 공급받아 볼을 형성하여 반도체 칩상에 1차 볼본딩을 한다. 이어 캐필러리가 미리 정해진 궤적 경로를 따라 와이어 루프를 형성한 후, 인너리드의 코인영역에 2차 스티치 본딩을 한다. 이후 캐필러리가 상승하고 와이어가 절단되어 본딩이 완성된다.

도 1을 참조하면, 캐필러리(10)의 선단은 패키지가 다핀화됨에 따라 리드 접합폭이 소형화되기 때문에 선단의 폭이 점차 감소되는 추세에 있다. 캐필러리(10) 선단은 소정 곡률 R로 라운드져 있으며, 선단의 폭의 소형화에 대응하여 인너리드의 코인영역과 이루는 각도 α가 12°, 8°또는 4°이다.

이러한 캐필러리(10)를 이용하여 스티치 본딩을 하는 방법을 설명하면, 루핑을 거쳐 인너리드(20)의 코인 영역(25)으로 이동한 캐필러리(10)는 금 와이어(30)를 압착하여 금 와이어(30)를 코인 영역(25)에 접착시키게 된다.

그러나, 이러한 와이어 본딩공정에서, 스티치 본딩의 경우 와이어와 인너리드의 코인 영역과의 접착력에 있어 몇 가지 문제점이 발생하였다.

먼저, 캐필러리의 선단폭이 다핀화에 대응하여 소형화되고 있고 선단의 형상이 라운드인데 반해 인너리드의 코인 영역은 평탄하기 때문에, 캐필러리가 금 와이어를 압착하는 부분의 폭 L1이 작아지고 결과적으로 금 와이어와 인너리드의 코인 영역과의 접착부분이 작아져서 접착력이 감소한다는 문제점이 있다.

또한 접착부분을 증가시키기 위해 본딩공정중에 캐필러리가 인너리드의 코인 영역에 대해 이루는 각도를 변화시키는 방법을 사용하기도 했지만 캐필러리의 제어가 용이하지 않으며, 또 다른 방법으로 금 와이어의 직경을 증가시키기도 하였지만 제조원가를 상승시킨다는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 제조원가를 상승시키지 않으면서 금 와이어와 인너리드의 코인 영역 사이의 접착력을 증가시킬 수 있는 구조를 갖는 리드프레임을 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 리드프레임의 단면도이고,

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 리드프레임의 단면도이고,

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 리드프레임의 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 캐필러리 20 : 리드프레임

25 : 코인영역 30 : 본딩 와이어

본 발명의 일측면에 따르면, 캐필러리를 이용하여 반도체 칩상의 본딩패드와 와이어로 전기적으로 접속되는 코인 영역을 갖는 인너리드와 인너리드에 연장되는 아웃터리드를 갖는 리드프레임에 있어서, 인너리드의 코인 영역은 단부로 갈수록 두께가 증가하도록 캐필러리의 선단에 대응하는 각도를 갖는다.

바람직하게, 각도는 4°, 8°또는 12°이다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 캐필러리를 이용하여 반도체 칩상의 본딩패드와 와이어로 전기적으로 접속되는 코인 영역을 갖는 인너리드와 인너리드에 연장되는 아웃터리드를 갖는 리드프레임에 있어서, 인너리드의 코인 영역의 접착면의 단면 프로파일은 캐필러리의 선단의 단면 프로파일에 대응하는 곡률을 갖는다.

바람직하게, 곡률은 인너리드의 코인 영역의 위치에 따라 다단으로 변화한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 리드프레임의 단면도이다. 도시된 바와 같이, 캐필러리(10) 선단은 소정 곡률 R로 라운드져 있다. 본 발명에 따르면 인너리드(20)의 코인영역(25)은 단부로 갈수록 두께가 증가하도록 기준면에 대해 소정의 각도 β를 갖는다. 바람직하게 각도 β는 상기한 바와 같이 인너리드의 코인영역과 이루는 각도 α와 동일하게, 예를 들어, 12°, 8°또는 4°이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 리드프레임에 스티치 본딩을 하는 경우를 상세히 설명한다.

루핑을 거쳐 인너리드(20)의 코인 영역(25)으로 이동한 캐필러리(10)는 금 와이어(30)를 압착하여 금 와이어(30)를 코인 영역(25)에 접착시키게 된다. 이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 코인영역(25)은 단부로 갈수록 두께가 증가되는 형상을 가지고 있기 때문에 캐필러리(10)가 금 와이어(30)를 압착하는 부분의 폭 L2가 종래의 폭 L1보다 증가하게 된다. 따라서 증가된 부분(L2-L1)에 대응하여 금 와이어(30)와 인너리드의 코인영역(25)의 접착력이 증대된다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 리드프레임의 단면도이다. 도시된 바와 같이, 캐필러리(10) 선단은 소정 곡률 R로 라운드져 있고, 인너리드(20)의 코인영역(25)의 접착면의 단면 프로파일은 캐필러리 선단의 곡률 R로 라운드져 있다. 바람직하게 곡률 R은 코인 영역(25)의 위치에 따라 다단으로 변화한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 다른 실시예에 따른 리드프레임에 스티치 본딩을 하는 경우를 상세히 설명한다.

루핑을 거쳐 인너리드(20)의 코인 영역(25)으로 이동한 캐필러리(10)는 금 와이어(30)를 압착하여 금 와이어(30)를 코인 영역(25)에 접착시키게 된다. 이때, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 인너리드(20)의 코인영역(25)의 접착면의 단면 프로파일은 캐필러리 선단의 곡률 R로 라운드져 있기 때문에 캐필러리(10)가 금 와이어(30)를 압착하는 부분의 폭 L3가 종래의 폭 L1보다 증가하게 된다. 따라서 증가된 부분(L3-L1)에 대응하여 금 와이어(30)와 인너리드의 코인영역(25)의 접착력이 증대된다.

결과적으로 인너리드(20)의 코인영역(25)의 접착면의 단면 프로파일이 곡률 R을 갖는 캐필러리 선단의 형상에 어느 정도 근접하여 대응하느냐에 따라 캐필러리(10)가 금 와이어(30)를 압착하는 부분의 폭의 길이가 결정되며, 더욱이 폭의 길이가 증가될수록 금 와이어(30)와 인너리드의 코인영역(25)의 접착력은 증대된다. 따라서 상기 실시예에 있어서는 L3 ＞ L2 ＞ L1의 순으로 압착되는 폭의 길이가 정해지며, 이에 대응하여 접착력도 정해진다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 리드프레임의 인너리드의 코인 영역이 단부로 갈수록 두께가 증가하도록 캐필러리의 선단에 대응하는 각도를 갖도록 하거나 리그프레임의 인너리드의 코인 영역의 접착면의 단면 프로파일이 캐필러리의 선단의 단면 프로파일에 대응하는 곡률을 갖도록 함으로서 캐필러리가 금 와이어를 압착하는 부분의 폭의 길이를 증가시킬 수 있고, 이에 따라 금 와이어와 인너리드의 코인영역의 접착력을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (6)

1. 캐필러리를 이용하여 반도체 칩상의 본딩패드와 와이어로 전기적으로 접속되는 코인 영역을 갖는 인너리드와 상기 인너리드에 연장되는 아웃터리드를 갖는 리드프레임에 있어서,

   상기 인너리드의 코인 영역은 단부로 갈수록 두께가 증가하도록 상기 캐필러리의 선단에 대응하는 각도를 갖는 것을 특징으로 하는 리드프레임.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 각도는 4°인 것을 특징으로 하는 리드프레임.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 각도는 8°인 것을 특징으로 하는 리드프레임.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 각도는 12°인 것을 특징으로 하는 리드프레임.
5. 캐필러리를 이용하여 반도체 칩상의 본딩패드와 와이어로 전기적으로 접속되는 코인 영역을 갖는 인너리드와 상기 인너리드에 연장되는 아웃터리드를 갖는 리드프레임에 있어서,

   상기 인너리드의 코인 영역의 접착면의 단면 프로파일은 상기 캐필러리의 선단의 단면 프로파일에 대응하는 곡률을 갖는 것을 특징으로 하는 리드프레임.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 곡률은 상기 인너리드의 코인 영역의 위치에 따라 다단으로 변화하는 것을 특징으로 하는 리드프레임.