KR200234101Y1 - 반도체패키지의와이어본딩구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 반도체 패키지의 와이어 본딩 구조에 관한 것으로서, 리드 프레임의 패들 위에 칩이 땜납에 의하여 접합되고, 상기 칩의 본딩 패드와 리드 프레임의 단자들 사이에 각 각 와이어로 상호 연결되는 반도체 패키지의 와이어 본딩 구조에 있어서, 상기 리드프레임의 패들은 땜납의 영향을 받지 않는 접지 영역을 형성할 수 있도록 적어도 어느 하나의 와이어와 연결되는 상향 절곡단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 고안에 의하면 금(Au) 성분의 와이어와 리드 프레임이 땜납의 영향으로부터 벗어나도록 접합됨으로써 접지 영역의 확보는 물론 전기적 접속도를 향상시켜 결국 반도체 패키지의 제조 수율을 더욱 더 높일 수 있다.

Description

반도체 패키지의 와이어 본딩 구조

본 고안은 반도체 패키지의 와이어 본딩 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 리드 프레임의 단자와 칩의 본딩 패드 사이에 와이어를 연결할 때 칩을 접합시키는 땜납의 영향을 받지 않고 접지 영역을 확보할 수 있도록 된 반도체 패키지의 와이어 본딩 구조에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 패키지는 반도체 제조 공정을 거쳐 생성된 칩(다이)을 외부 환경으로부터 보호하고 사용이 용이하도록 모양화(형상화)시킬 뿐만 아니라 동작 기능을 보호할 목적으로 행해지는 어셈블리(조립) 작업으로 이루어지는 것이다.

이러한 반도체 칩의 조립 공정 중 와이어 본딩(Wire Bonding) 공정은 칩의 회로 단자의 게이트 역할을 하는 본딩 패드와 리드 프레임의 단자 사이를 전기적으로 접속시키기 위하여 주로 금(Au) 재질의 와이어를 사용하여 캐필러리(Capillary)로써 접속시키는 공정이다.

도 1 에서 나타낸 바와 같이, 종래에는 리드 프레임(1)의 패들(1a) 위에 반도체 칩(2)이 땜납(1)에 의하여 접합되고, 상기 칩(2)의 본딩 패드(2a)와 리드 단자, 즉 입, 출력 단자(1b)(1c)에 금(Au)으로 된 입, 출력 와이어(4b)(4c)가 전기적인 접속을 이루도록 각 각 접합된다. 또한, 상기 패들(1a) 위에는 접지 와이어(4a)를 접합시켜 접지 단자 영역을 이루게 한다.

여기서, 리드프레임(1)은 구리(Cu) 재질이나 철(Fe)과 니켈(Ni)의 합금 재질로 되어 있고, 땜납(1)의 주성분은 납(Pb)과 주석(Sn)으로 되어 있다.

그러나, 리드 프레임(1) 위에 칩(2)을 땜납(3)으로 접합시킬 때 하부에서 고열을 가하게 되므로 열에 약한 땜납(3)이 칩(2)의 하단 접합면을 벗어날 정도로 퍼진 상태에서 접합될 경우가 많다.

이렇게 되면, 구리(Cu) 성분의 리드 프레임(1)과 금(Au) 성분의 와이어(4a)(4b)(4c)가 순수하게 상호 접합될 경우에는 그 접착력이 우수하지만, 특히 접지 와이어(4a)가 영역을 벗어난 땜납(3)을 사이에 두고 리드 프레임(1a)과 접합될 경우에는 이 땜납(3)의 주성분과 금(Au)과는 친화력이 약하므로 상호 접착력이 상당히 떨어지는 문제점이 있다. 그러므로 제품의 전기적 접속 상태가 불량해지므로 제조 수율을 저하시키는 원인이 된다.

따라서, 본 고안은 상술한 문제점을 해소하기 위하여 창작된 것으로서, 본 고안의 목적은 리드 프레임의 단자와 칩의 본딩 패드 사이에 와이어를 연결할 때 칩을 접합시키는 땜납의 영향을 받지 않고 접지 영역을 확보함과 동시에 전기적 접속 상태를 양호하게 할 수 있는 반도체 패키지의 와이어 본딩 구조를 제공하는 데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 반도체 패키지의 와이어 본딩 구조는, 리드 프레임의 패들 위에 칩이 땜납에 의하여 접합되고, 상기 칩의 본딩 패드와 리드 프레임의 단자들 사이에 각 각 와이어로 상호 연결되는 반도체 패키지의 와이어 본딩 구조에 있어서, 상기 리드프레임의 패들은 땜납의 영향을 받지 않는 접지 영역을 형성할 수 있도록 적어도 어느 하나의 와이어와 연결되는 상향 절곡단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

도 1 은 종래 반도체 패키지의 와이어 본딩 구조를 나타낸 사시도.

도 2 는 본 고안에 따른 반도체 패키지의 와이어 본딩 구조를 나타낸 사시도.

도 3 은 도 2 의 요부를 나타낸 결합 단면도.

도 4 는 본 고안의 다른 실시예에 따른 반도체 패키지의 와이어 본딩 구조를 나타낸 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 리드프레임, 12 : 패들(접지 단자),

12a : 상향 절곡단, 14 : 입력 단자,

16 : 출력 단자, 20 : 칩,

30 : 땜납, 42 : 접지 와이어,

44 : 입력 와이어, 46 : 출력 와이어.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 더욱 상세히 설명한다.

도 2 는 본 고안에 따른 반도체 패키지의 와이어 본딩 구조를 나타낸 사시도이고, 도 3 은 도 2 의 요부를 나타낸 결합 단면도이다. 그리고, 도 4 는 본 고안의 다른 실시예에 따른 반도체 패키지의 와이어 본딩 구조를 나타낸 사시도이다.

도 2 및 도 3 에서, 부호 10 은 본 고안의 리드 프레임으로서, 주로 금(Au) 재질로 이루어져 접지 단자를 이루는 패들(12)과 입, 출력 단자(14)(16)로 구분된다. 상기 패들(12) 위에는 칩(20)이 땜납(30)을 사용하여 가열 접합되고, 상기 칩(20)의 가장자리에 부착된 본딩 패드(22)와 각 단자(12)(14)(16)들 간에 와이어(42)(44)(46)를 각 각 접합시켜 전기적 접속을 이루게 한다.

특히, 본 실시예의 리드 프레임(10)에서 접지 영역을 이루는 패들(12)의 일측면이 상향으로 절곡되어 상향 절곡단(12a)을 이루게 하고, 이 절곡단(12a) 위에 접지 와이어(42)가 땜납(30)의 영향을 받지 않도록 접합된다.

더욱이, 도 4 에서 나타낸바와 같이, 리드 프레임(10)의 패들(12)의 어느 한 쪽 모서리를 상향 절곡시켜 상향 절곡단(12a)을 이루게 하는 것이 가장 바람직하다. 이는 상기 패들(12)의 일측단 전체를 상향 절곡시키는 것보다는 작업성 및 생산성이 이 더 우수하기 때문이다.

이와 같은 구조로 이루어진 본 실시예는 리드프레임(10)의 패들(12) 위에 탑재되는 칩(20)이 땜납(30)에 의하여 가열 접촉된 후 그 땜납(30)이 칩(20)의 접합면을 벗어나 퍼지게 되더라도, 상향 절곡단(12a) 위에 접지 와이어(42)를 접합시킴으로써 상기 와이어(42)의 주성분인 금(Au)과 리드프레임(10)의 주성분인 구리(Cu) 등과 순수하게 접합될 수 있다.

따라서, 상기 상향 절곡단(12)은 종래와 같이 접지 와이어(42)와 납(Pb) 성분을 가진 땜납(30)의 퍼짐으로 인한 접촉 가능성을 사전에 격리시킴으로써 접지 영역의 확보는 물론 전기적인 접속도를 한층 더 높일 수 있게 하는 것이다.

상술한 본 고안에 의하면, 금(Au) 성분의 와이어와 리드 프레임이 땜납의 영향으로부터 벗어나도록 접합됨으로써 접지 영역의 확보는 물론 전기적 접속도를 향상시켜 결국 반도체 패키지의 제조 수율을 더욱 더 높일 수 있다.

Claims (2)

1. 리드 프레임의 패들 위에 칩이 땜납에 의하여 접합되고, 상기 칩의 본딩 패드와 리드 프레임의 단자들 사이에 각 각 와이어로 상호 연결되는 반도체 패키지의 와이어 본딩 구조에 있어서,

   상기 리드 프레임의 패들은 일측의 끝단부를 접합되는 칩보다 높게 상향 절곡되도록 하여 상향 절곡단을 형성하되 상기 상향 절곡단의 상단면은 땜납의 영향을 받지 않는 접지 영역을 형성하면서 접지 와이어가 접합되도록 하는 반도체 패키지의 와이어 본딩 구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 상향 절곡단은 리드 프레임의 패들의 적어도 어느 한 쪽 모서리에 절곡 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 와이어 본딩 구조.