KR20170135649A - 본딩 와이어 및 반도체 패키지 구조체 - Google Patents

본딩 와이어 및 반도체 패키지 구조체 Download PDF

Info

Publication number
KR20170135649A
KR20170135649A KR1020160180212A KR20160180212A KR20170135649A KR 20170135649 A KR20170135649 A KR 20170135649A KR 1020160180212 A KR1020160180212 A KR 1020160180212A KR 20160180212 A KR20160180212 A KR 20160180212A KR 20170135649 A KR20170135649 A KR 20170135649A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
reflective layer
gold
package structure
semiconductor package
bonding wire
Prior art date
Application number
KR1020160180212A
Other languages
English (en)
Inventor
지훼이 천
치엔리앙 천
Original Assignee
렉스타 일렉트로닉스 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 렉스타 일렉트로닉스 코포레이션 filed Critical 렉스타 일렉트로닉스 코포레이션
Publication of KR20170135649A publication Critical patent/KR20170135649A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/43—Manufacturing methods
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/483—Containers
    • H01L33/486—Containers adapted for surface mounting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L24/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58—Optical field-shaping elements
    • H01L33/60—Reflective elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/62—Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/43—Manufacturing methods
    • H01L2224/438—Post-treatment of the connector
    • H01L2224/4382—Applying permanent coating, e.g. in-situ coating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4554—Coating
    • H01L2224/45565—Single coating layer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4554—Coating
    • H01L2224/45599—Material
    • H01L2224/456—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45638—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45644—Gold (Au) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484—Connecting portions
    • H01L2224/48463—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
    • H01L2224/48465—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond the other connecting portion not on the bonding area being a wedge bond, i.e. ball-to-wedge, regular stitch
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01046—Palladium [Pd]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01047—Silver [Ag]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01079—Gold [Au]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

본 발명은 본딩 와이어에 관한 것으로서, 반도체 패키지 구조체에 사용되는 상기 본딩 와이어는 코어 와이어과 반사층을 포함하고, 코어 와이어의 재질은 금이고, 반사층은 코어 와이어의 표면에 코팅되며, 반사층의 재질은 금 합금이다.

Description

본딩 와이어 및 반도체 패키지 구조체{BONDING WIRE AND SEMICONDUCTOR PACKAGE STRUCTURE}
본 발명은 본딩 와이어 및 반도체 패키지 구조체에 관한 것이다.
발광 다이오드는 밝기가 강하고, 반응속도가 빠르고, 부피가 작고, 오염성이 낮고, 신뢰성이 높으며, 대량 생산에 적합하다는 점 등의 수많은 장점을 가지고 있기 때문에, 조명 분야 또는 소비자 전자제품의 개발에서 발광 다이오드의 응용 범위가 점점 더 증대되고 있다. 현재, 발광 다이오드는 이미 대형 간판, 교통표지판, 핸드폰, 팩스 등의 광원 및 조명 장치 등에 널리 응용되고 있다. 상술한 내용에서 알 수 있듯이, 발광 다이오드의 발광 효율 및 밝기에 대한 관심이 더욱더 높아질 것이기 때문에, 높은 밝기의 발광 다이오드를 연구 개발하는 것은 고체 조명 응용에서 중요한 과제가 될 것이다.
발광 다이오드는 이미 일부 응용 분야에서 형광등과 백열등을 대체하고 있으며, 예를 들면 고속 반응이 요구되는 스캐너 광원, 투영장치의 광원, 액정디스플레이의 백라이트나 프론트라이트, 자동차 대시보드의 조명 광원, 교통 표지의 광원 및 일반 조명 장치의 광원 등에 널리 사용되고 있다. 종래의 램프에 비해, 발광 다이오드는 부피가 작고, 사용 수명이 길고, 구동전압/전류가 낮고, 구조적 강도가 높고, 수은 오염이 없으며, 발광 효율이 높은 점(에너지 절약) 등의 여러 가지 이유로 우위를 점하고 있다.
조명 장치의 다양한 특성을 더욱 향상시키기 위해 관련 분야에서 집중적 연구 및 개발에 박차를 가하고 있다. 발광 다이오드를 조명 장치에 보다 바람직하게 응용하는 것은 현재 중요한 연구개발 과제가 되고 있으며, 현재 관련 분야에서 개선이 절박하게 필요한 목표이기도 하다.
본 발명의 목적은 발광 다이오드 패키지 구조체가 최적의 제품 신뢰성 및 생산 수율을 가지게 하며 발광 다이오드 패키지 구조체의 발광 밝기를 높이는 본딩 와이어를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 본딩 와이어는 반도체 패키지 구조체에 사용된다. 본딩 와이어는 코어 와이어과 반사층을 포함한다. 코어 와이어의 재질은 금이고, 반사층은 코어 와이어의 표면에 코팅되며, 반사층의 재질은 금 합금이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 패키지 구조체는 캐리어, 반도체 부품, 적어도 하나의 전극 및 적어도 하나의 본딩 와이어를 포함한다. 발광 다이오드 칩은 캐리어 위에 설치되고, 전극은 캐리어 위에 설치된다. 본딩 와이어는 반도체 부품과 전극을 전기적으로 연결시키고, 본딩 와이어는 코어 와이어과 반사층을 포함한다. 코어 와이어의 재질은 금이다. 반사층은 코어 와이어의 표면에 코팅되고, 반사층의 재질은 금 합금이다.
본 발명의 일 실시예 또는 다수 실시예에 따르면, 반사층의 두께는 약 30Å 내지 약 100Å이다.
본 발명의 일 실시예 또는 다수 실시예에 따르면, 반사층 중에서 금과 합금을 형성하는 금속은 은, 알루미늄 및/또는 팔라듐을 포함한다.
본 발명의 일 실시예 또는 다수 실시예에 따르면, 반사층의 재질은 금-은 합금이다.
본 발명의 일 실시예 또는 다수 실시예에 따르면, 은의 반사층에서의 중량 백분율은 약 20% 내지 약 50%이다.
본 발명의 상술한 실시예는 반사층을 코어 와이어의 표면에 코팅되게 하고 반사층의 재질을 반사율이 높은 기타 금속을 금에 혼합하여 형성된 금 합금으로 함으로써, 본딩 와이어가 높은 반사율을 지니게 하여 발광 다이오드 패키지 구조체(즉, 반도체 패키지 구조체)의 발광 밝기를 높일 수 있게 한다. 이와 동시에, 코어 와이어의 재질이 금이고 반사층의 재질이 금 합금이기 때문에, 본딩 와이어의 재질은 순금에 가깝게 되어 발광 다이오드 패키지 구조체는 최적의 제품 신뢰성 및 생산 수율을 가지게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지 구조체를 도시하는 평면 설명도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지 구조체를 도시하는 측면 설명도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 본딩 와이어를 도시하는 단면 설명도이다.
도 4는 도 1의 M을 도시하는 확대도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 패키지 구조체를 도시하는 측면 설명도이다.
이하, 첨부된 도면은 개시된 본 발명의 다수 개의 실시예를 설명한다. 명확한 설명을 위해, 실무적인 세부 사항을 아래의 설명에서 함께 설명할 것이다. 그러나. 이러한 실무적인 세부 사항으로 인해 본 발명이 제한되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 일부 실시예에서 이러한 실무적인 세부 사항은 꼭 필요한 것이 아니다. 이외에도, 도면을 간단하게 하기 위해 종래의 관용된 구조 및 부품은 도면에서 간단하게 설명하는 방식으로 도시될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지 구조체(100)를 도시하는 평면 설명도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지 구조체(100)를 도시하는 측면 설명도이다. 본 발명의 서로 다른 실시예에서 반도체 패키지 구조체(100)를 제공한다. 구체적으로, 반도체 패키지 구조체(100)는 발광 다이오드 패키지 구조체일 수 있다. 본 발명의 서로 다른 실시예에서 또한 본딩 와이어를 제공하고, 상기 본딩 와이어는 반도체 패키지 구조체(100)에 사용된다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 반도체 패키지 구조체(100)는 캐리어(110), 반도체 부품(120), 제1 전극(131a), 제2 전극(131b), 및 두 개의 본딩 와이어(141a, 141b)를 포함한다. 반도체 부품(120)은 캐리어(110) 위에 설치된다. 제1 전극(131a)은 캐리어(110) 위에 설치되고, 제2 전극(131b)도 캐리어(110) 위에 설치된다. 두 개의 본딩 와이어(141a, 141b)는 각각 반도체 부품(120)과 제1 전극(131a)의 전기적 연결 및 반도체 부품(120)과 제2 전극(131b)의 전기적 연결을 위한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 본딩 와이어(141a)를 도시하는 단면 설명도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본딩 와이어(141a)는 코어 와이어(143)과 반사층(145)을 포함한다. 코어 와이어(143)의 재질은 금이며, 구체적으로 금의 코어 와이어(143)에서의 중량 백분율이 99%보다 크다. 반사층(145)은 코어 와이어(143)의 표면에 코팅되고, 반사층(145)의 재질은 금 합금이다. 이외에도, 본딩 와이어(141a)의 단면 구조는 기본적으로 본딩 와이어(141b)의 단면 구조와 동일하다.
도 1에 도시된 바와 같이, 반도체 패키지 구조체(100)에서 본딩 와이어(141a, 141b)는 반도체 패키지 구조체 발광면(101)에서 약 1 내지 3%의 면적을 점유하기 때문에 본딩 와이어(141a, 141b)의 가시광선 반사율은 반도체 패키지 구조체(100)의 발광 밝기에 직접 영향을 주게 된다.
이와 동시에, 본딩 와이어(141a, 141b)의 재질은 와이어 본딩 공정 신뢰성에 대한 영향이 매우 크고, 와이어 본딩 공정의 파라미터 조정, 캐필러리(Capillary)의 선택 및 와이어 본딩 생성 가스(수소 가스와 질소 가스의 혼합 가스)의 비율은 모두 본딩 와이어(141a, 141b)의 재질에 따라 조정 배합되어야 한다. 실제로 생산할 때 본딩 와이어(141a, 141b)의 재질이 순금에 가까울 때 최적의 제품 신뢰성 및 생산 수율을 갖게 된다.
반사층(145)을 코어 와이어(143)의 표면에 코팅하고 반사층(145)의 재질을 반사율이 높은 기타 금속을 금에 혼합하여 형성된 금 합금으로 함으로써, 본딩 와이어(141a, 141b)가 높은 반사율을 지니게 하여 반도체 패키지 구조체(100)의 발광 밝기를 높일 수 있게 된다.
이와 동시에, 코어 와이어(143)의 재질이 금이고 반사층(145)의 재질이 금 합금이기 때문에, 본딩 와이어(141a, 141b)의 재질이 순금에 가까워져 반도체 패키지 구조체(100)는 최적의 제품 신뢰성 및 생산 수율을 갖게 된다.
구체적으로, 반사층(145)은 전기도금, 화학도금, 진공 증착 또는 고온 확산 등의 방식을 통해 코어 와이어(143)의 표면에 형성된다. 그러나, 상술한 반사층(145)의 형성 방식은 예시적인 것으로서 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 실제적인 요구에 따라 반사층(145)의 형성 방식을 유연하게 선택할 수 있다.
주의할 점은 코어 와이어(143)의 재질은 금이고, 반사층(145)의 재질은 금 합금이며, 코어 와이어(143)과 반사층(145)의 재질에 모두 금이 함유되었기에 반사층(145)이 코어 와이어(143)의 표면에 쉽게 형성될 수 있는 동시에 반사층(145)은 코어 와이어(143)의 표면 상에 안정적으로 고정될 수 있다는 것이다.
구체적으로, 반도체 패키지 구조체(100)는 플라스틱 리드 칩 캐리어 패키지(Plastic Leaded Chip Carrier; PLCC)일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 다른 실시예에서, 반도체 패키지 구조체(100)는 칩 온 보드 패키지(Chip On Board; COB), 발광 다이오드 에미팅 패키지(Light-emitting Diode Emitter), 또는 칩 스케일 패키지(Chip Size Package)일 수 있다. 여기에서 주의할 점은 위에서 예시된 반도체 패키지 구조체(100)의 구체적인 실시예는 단지 예시적인 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것이 아니라는 점이다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 실제적인 요구에 따라 반도체 패키지 구조체(100)의 구체적인 실시예를 유연하게 선택할 수 있다.
구체적으로, 반도체 부품(120)은 다이오드이며, 더 구체적으로는 반도체 부품(120)이 발광 다이오드지만, 이에 한정되지 않는다. 다른 실시예에서, 반도체 부품(120)은 단지 하나만 있는 것이 아닐 수 있고 또한 반도체 패키지 구조체(100)는 각각의 반도체 부품(120)에 대응되는 본딩 와이어를 포함하고 이 중에서 하나의 반도체 부품(120)이 발광 다이오드이고 다른 반도체 부품(120)은 발광 다이오드나 제너 다이오드일 수 있다. 주의할 점은 위에서 열거된 반도체 부품(120)의 구체적인 실시예는 단지 예시적인 것이며 본 발명은 이에 한정되지 않는다는 점이다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 실제적인 요구에 따라 반도체 부품(120)의 구체적인 실시예를 유연하게 선택할 수 있다.
더 나아가, 본 실시예에서, 반도체 부품(120)은 수평식 발광 다이오드다. 주의할 점은 위에서 열거된 반도체 부품(120)의 구체적인 실시예는 단지 예시적인 것이며 본 발명은 이에 한정되지 않는다는 점이다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 실제적인 요구에 따라 반도체 부품(120)의 구체적인 실시 형태를 유연하게 선택할 수 있다.
구체적으로, 반사층(145)에서 금과 합금을 이루는 금속은 은, 알루미늄 및/또는 팔라듐을 포함할 수 있다. 주의할 점은 위에서 열거된 반사층(145)의 재질은 단지 예시적인 것이며 본 발명은 이에 한정되지 않는다는 점이다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 실제적인 요구에 따라 반사층(145)의 재질을 유연하게 선택할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 반사층(145)의 재질은 금은 합금이다. 금과 은의 반사율을 보면, 가시광선의 파장 범위(광의 파장은 약 380 나노미터 내지 약 780 나노미터이다)에서 순은은 약 97%의 반사율을 지니고 순금은 약 65%의 반사율을 지닌다. 따라서, 반사층(145)의 재질이 금-은 합금일 경우는 반사층(145)의 재질이 순금일 경우에 비해 본딩 와이어(141a, 141b)의 반사율을 효과적으로 높일 수 있다.
주의할 점은 은은 황화나 산화하여 검정색으로 변할 수 있어 반사율이 낮아지게 되기 때문에 은이 반사층(145)에서 차지하는 중량 백분율은 너무 높지 않아야 한다는 점이다. 은이 반사층(145)에서 차지하는 중량 백분율을 적절하게 제어한 후에 반사층(145)은 황화나 산화로 인해 반사율이 낮아지게 되는 상황을 방지할 수 있다.
구체적으로, 은이 반사층(145)에서 차지하는 중량 백분율은 약 15% 내지 약 55%, 약 15% 내지 약 50%, 약 15% 내지 약 45%, 약 15% 내지 약 40%, 약 15% 내지 약 35%, 약 15% 내지 약 30%, 약 20% 내지 약 55%, 약 20% 내지 약 50%, 약 20% 내지 약 45%, 약 20% 내지 약 40%, 약 20% 내지 약 35%, 약 20% 내지 약 30%, 약 25% 내지 약 55%, 약 25% 내지 약 50%, 약 25% 내지 약 45%, 약 25% 내지 약 40%, 약 25% 내지 약 35%, 또는 약 25% 내지 약 30%일 수 있다. 주의할 점은 위에서 열거된 반사층(145)의 구체적인 실시예는 단지 예시적인 것이며 본 발명은 이에 한정되지 않는다는 점이다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 실제적인 요구에 따라 반사층(145)의 구체적인 실시예를 유연하게 선택할 수 있다.
다른 실시예에서, 본딩 와이어(141a, 141b)의 반사율, 와이어 본딩 공정의 신뢰성, 전체 제조 원가 등의 요인을 고려하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 실제적인 요구에 따라 반사층(145) 중에서 금과 합금을 이루는 금속의 종류를 유연하게 선택할 수 있고 또한 반사층(145) 중에서 각 금속의 무게 비율을 유연하게 조정할 수 있다.
구체적으로, 반사층(145)의 재질은 금-알루미늄 합금, 금-팔라듐 합금, 금- 은-알루미늄 합금, 금-은-팔라듐 합금, 금-알루미늄-팔라듐 합금, 또는 금-은-알루미늄-팔라듐 합금일 수 있다.
구체적으로, 본딩 와이어(141a, 141b)의 와이어 지름은 약 18 마이크로미터 내지 약 35 마이크로미터, 18 마이크로미터 내지 약 30 마이크로미터, 18 마이크로미터 내지 약 25 마이크로미터, 20 마이크로미터 내지 약 35 마이크로미터, 20 마이크로미터 내지 약 30 마이크로미터, 20 마이크로미터 내지 약 25 마이크로미터, 22 마이크로미터 내지 약 35 마이크로미터, 22 마이크로미터 내지 약 30 마이크로미터, 또는 22 마이크로미터 내지 약 25 마이크로미터일 수 있다. 주의할 점은 위에서 열거된 본딩 와이어(141a, 141b)의 와이어 지름은 단지 예시적인 것이며 본 발명은 이에 한정되지 않는다는 점이다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 실제적인 요구에 따라 본딩 와이어(141a, 141b)의 와이어 지름을 유연하게 선택할 수 있다.
구체적으로, 반사층(145)의 두께는 약 30Å 내지 약 110Å, 30Å 내지 약 100Å, 30Å 내지 약 90Å, 30Å 내지 약 80Å, 30Å 내지 약 70Å, 30Å 내지 약 60Å, 40Å 내지 약 110Å, 40Å 내지 약 100Å, 40Å 내지 약 90Å, 40Å 내지 약 80Å, 40Å 내지 약 70Å, 40Å 내지 약 60Å, 50Å 내지 약 110Å, 50Å 내지 약 100Å, 50Å 내지 약 90Å, 50Å 내지 약 80Å, 50Å 내지 약 70Å, 또는 50Å 내지 약 60Å일 수 있다. 주의할 점은 위에서 열거된 반사층(145)의 두께는 단지 예시적인 것이며 본 발명은 이에 한정되지 않는다는 점이다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 실제적인 요구에 따라 반사층(145)의 두께를 유연하게 선택할 수 있다.
반사층(145)의 두께와 반사층(145) 중 각 금속의 무게 비율을 조정함으로써 반사층(145)이 황화나 산화로 인해 반사율이 낮아지는 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 4는 도 1의 M을 도시한 확대도이다. 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 반도체 패키지 구조체(100)는 랜드(151)와 볼(161)을 더 포함한다. 랜드(151)는 반도체 부품(120) 위에 설치되고, 랜드(151)의 재질은 금이다. 구체적으로, 금이 랜드(151)에서 차지하는 중량 백분율은 99%보다 크다. 볼(161)은 본딩 와이어(141a)와 랜드(151) 사이에 설치되어 본딩 와이어(141a)를 랜드(151)에 연결 고정한다. 본딩 와이어(141a)와 볼(161)의 연결면(142)의 랜드(151)에서의 정투영과 볼(161)의 랜드(151)에서의 정투영은 대략 두 개의 동심원이다.
구체적으로, 볼(161)은 와이어 본딩기에 의해 본딩 와이어(141a)를 방전 소결하여 형성되기 때문에 볼(161)의 재질과 본딩 와이어(141a)의 재질은 대체로 동일하다. 즉, 볼(161)의 재질은 대략 순금이고 랜드(151)의 재질도 역시 순금이기 때문에, 볼(161)은 본딩 와이어(141a)를 랜드(151)에 쉽고 적절하게 연결 고정 시킬 수 있다.
와이어 본딩기에 의해 본딩 와이어(141a)를 방전 소결하여 볼(161)을 형성할 때 반사층(145)의 두께와 반사층(145) 중 각 금속의 무게 비율을 적절하게 조정함으로써 볼(161)을 본딩 와이어(141a)의 끝단에 적절하게 형성할 수 있고, 볼(161)과 본딩 와이어(141a)가 랜드(151)에 고정된 후 본딩 와이어(141a)와 볼(161)의 연결면(142)의 랜드(151) 상의 정투영과 볼(161)의 랜드(151) 상의 정투영이 대략 두 개의 동심원이 된다. 이와 반대로, 볼(161)이 본딩 와이어(141a)의 단부에 적절하게 형성되지 않고 소결 볼이 비틀어지는 현상이 발생하면, 볼(161)과 본딩 와이어(141a)가 랜드(151)에 고정된 후 볼(161)의 랜드(151) 상의 정투영은 원형이 아닐 수 있고 또한 본딩 와이어(141a)와 볼(161)의 연결면(142)의 랜드(151) 상의 정투영 중심과 볼(161)의 랜드(151) 상의 정투영 중심이 동일 포인트에 대체로 위치하지 않게 된다.
볼(161)이 본딩 와이어(141a)의 단부에 적절하게 형성되지 않을 경우, 와이어 본딩 공정의 신뢰성을 저하시키게 되어 반도체 패키지 구조체(100)의 제품 신뢰성 및 생산 수율에 영향을 준다. 따라서, 반사층(145)의 두께와 반사층(145) 중 각 금속의 무게 비율을 적절하게 조정하여 볼(161)을 본딩 와이어(141a)의 단부에 적절하게 형성하면, 반도체 패키지 구조체(100)의 제품 신뢰성 및 생산 수율을 확보할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 패키지 구조체(100)를 도시하는 측면 설명도이다. 본 실시예에 따른 반도체 패키지 구조체(100)는 상기 반도체 패키지 구조체(100)와 대체로 동일하며, 주된 차이점은 본 실시예에서 반도체 부품(120)이 수직형 발광 다이오드라는 점이다. 구체적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 반도체 패키지 구조체(100)는 캐리어(110), 반도체 부품(120), 제1 전극(131a), 제2 전극(131b), 및 본딩 와이어(141c)를 포함한다. 제1 전극(131a)은 캐리어(110) 상에 설치되고, 제2 전극(131b)은 캐리어(110) 상에 설치되고, 반도체 부품(120)은 캐리어(110) 상에 설치되어 제2 전극(131b)과 전기적으로 연결된다. 본딩 와이어(141c)는 반도체 부품(120)과 제1 전극(131a)을 전기적으로 연결한다.
본 발명에 따른 상기 실시예는 반사층(145)을 코어 와이어(143)의 표면을 코팅하도록 설치하고 반사층(145)의 재질을 반사율이 높은 기타 금속을 금에 혼합하여 형성된 금 합금으로 함으로써, 본딩 와이어(141a, 141b, 141c)는 비교적 높은 반사율을 갖게 되어 반도체 패키지 구조체(100)의 발광 밝기를 높일 수 있게 된다. 이와 동시에, 코어 와이어(143)의 재질이 금이고 반사층(145)의 재질이 금 합금이기 때문에, 본딩 와이어(141a, 141b, 141c)의 재질은 순금에 가깝고 반도체 패키지 구조체(100)는 최적의 제품 신뢰성 및 생산 수율을 갖게 된다.
이상에서 본 발명은 기재된 실시예에 대해서 상세히 설명되었지만, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니다. 본 발명의 기술 사상 및 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이며, 본 발명의 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 한다.
100: 반도체 패키지 구조체
101: 반도체 패키지 구조체 발광면
110: 캐리어
120: 발광 다이오드 칩
131a: 제1 전극
131b: 제2 전극
141a, 141b: 본딩 와이어
142: 연결면
143: 코어 와이어(core wire)
145: 반사층
151: 랜드
161: 볼

Claims (10)

  1. 반도체 패키지 구조체에 사용되는 본딩 와이어로서,
    상기 본딩 와이어는,
    재질이 금인 코어 와이어; 및
    상기 코어 와이어의 표면에 코팅되고 재질이 금 합금인 반사층
    을 포함하는 본딩 와이어.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반사층의 두께는 약 30Å 내지 약 100Å인 것을 특징으로 하는 본딩 와이어.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 반사층 중에서 금과 합금을 형성하는 금속은 은, 알루미늄 및/또는 팔라듐을 포함하는 것을 특징으로 하는 본딩 와이어.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 반사층의 재질은 금-은 합금인 것을 특징으로 하는 본딩 와이어.
  5. 제4항에 있어서,
    은이 상기 반사층에서 차지하는 중량 백분율은 약 20% 내지 약 50%인 것을 특징으로 하는 본딩 와이어.
  6. 반도체 패키지 구조체로서,
    캐리어;
    상기 캐리어 위에 설치되는 반도체 부품;
    상기 캐리어 위에 설치되는 적어도 하나의 전극; 및
    상기 반도체 부품과 상기 전극을 전기적으로 연결하기 위한 적어도 하나의 본딩 와이어를 포함하고,
    상기 본딩 와이어는,
    재질이 금인 코어 와이어; 및
    상기 코어 와이어의 표면에 코팅되고 재질이 금 합금인 반사층을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 구조체.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 반사층의 두께는 약 30Å 내지 약 100Å인 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 구조체.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 반사층 중에서 금과 합금을 형성하는 금속은 은, 알루미늄 및/또는 팔라듐을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 구조체.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 반사층의 재질은 금-은 합금인 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 구조체.
  10. 제9항에 있어서,
    은이 상기 반사층에서 차지하는 중량 백분율은 약 20% 내지 약 50%인 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 구조체.
KR1020160180212A 2016-05-31 2016-12-27 본딩 와이어 및 반도체 패키지 구조체 KR20170135649A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW105117053A TW201742276A (zh) 2016-05-31 2016-05-31 接合用導線與半導體封裝結構
TW105117053 2016-05-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20170135649A true KR20170135649A (ko) 2017-12-08

Family

ID=60485248

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160180212A KR20170135649A (ko) 2016-05-31 2016-12-27 본딩 와이어 및 반도체 패키지 구조체

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR20170135649A (ko)
CN (1) CN107452850A (ko)
TW (1) TW201742276A (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109732207A (zh) * 2018-12-18 2019-05-10 深圳先进技术研究院 一种植入式医疗器件的制造方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4918238B2 (ja) * 2005-09-13 2012-04-18 昭和電工株式会社 発光装置
KR20130007096A (ko) * 2011-06-29 2013-01-18 엘지이노텍 주식회사 본딩 와이어, 본딩 와이어를 갖는 발광 소자 패키지 및 조명 장치

Also Published As

Publication number Publication date
TW201742276A (zh) 2017-12-01
CN107452850A (zh) 2017-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101114305B1 (ko) 발광 장치 및 조명 장치
US10177286B2 (en) Light emitting element package having three regions
US8604500B2 (en) Light emitting device and light emitting device package
US20080308832A1 (en) Light-emitting device
US20070241345A1 (en) Semiconductor light-emitting device and method of fabricating the same
JP2002299698A (ja) 発光装置
JP2002314142A (ja) 発光装置
US8445920B1 (en) Light emitting diode
US11233183B2 (en) Light-emitting diodes, light-emitting diode arrays and related devices
KR101055003B1 (ko) 발광 소자, 발광 소자 패키지, 조명 시스템, 및 발광 소자 제조방법
KR20170135649A (ko) 본딩 와이어 및 반도체 패키지 구조체
KR20140101130A (ko) 발광소자
CN109863609A (zh) 氮化物半导体元件及其制造方法与所应用的封装结构
KR20150142373A (ko) 발광 소자 및 그를 포함하는 발광소자 패키지
KR20150093493A (ko) 발광소자
KR101134409B1 (ko) 발광 다이오드 패키지
KR20150032115A (ko) 발광소자
CN1489224A (zh) 高亮度超薄光半导体器件
KR20160023328A (ko) 발광소자 패키지
KR102019835B1 (ko) 발광소자
KR20150080838A (ko) 발광소자
KR20120130865A (ko) 발광 소자 패키지
KR20150087028A (ko) 발광소자
KR20150068174A (ko) 발광소자
CN104112815A (zh) 发光二极管装置及其制作方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application