接合引线、引线接合方法以及半导体器件的电连接部技术

本公开提供接合引线、引线接合方法以及半导体器件的电连接部。一种接合引线包括：引线芯，包括银钯合金；以及涂覆层，设置在引线芯的侧壁上。银钯合金的钯含量在从约0.1wt％至约1.5wt％的范围内。

Joint lead, lead bonding method and electrical connection part of semiconductor device

The present disclosure provides a joint lead, a lead wire bonding method, and an electrical connection part of a semiconductor device. A joint lead includes the lead wire, including the silver palladium alloy, and the coating layer, which are set on the side wall of the lead wire. The palladium content of the silver palladium alloy ranges from about 0.1wt% to about 1.5wt%.

【技术实现步骤摘要】
接合引线、引线接合方法以及半导体器件的电连接部
本专利技术构思的示范性实施方式涉及一种接合引线，更具体地，涉及使用该接合引线的引线接合方法以及使用该接合引线的半导体器件的电连接部。
技术介绍
接合引线可以用于将封装基板连接到半导体器件或者将半导体器件连接到另一半导体器件。金接合引线可以用作该接合引线。然而，金接合引线会相对昂贵。铜接合引线已经被发展成为金接合引线的替代物。然而，当使用铜接合引线时，焊盘在球焊工艺期间损坏的焊盘破裂现象(padcrackphenomenon)会由于铜的相对高的硬度而发生。可以采用使用铜接合引线的针脚式接合(stitchbonding)；然而，由于铜的相对高的硬度和强的被氧化性，针脚式接合会相对困难。
技术实现思路
本专利技术构思一个或多个示范性实施方式提供了具有降低的制造成本的接合引线。本专利技术构思的一个或多个示范性实施方式提供了具有降低的工艺成本和降低的故障率的引线接合方法。根据本专利技术构思的示范性实施方式，一种接合引线包括：引线芯，包括银钯合金；以及涂覆层，设置在引线芯的侧壁上。银钯合金的钯含量在从约0.1wt％至约1.5wt％的范围内。根据本专利技术构思的示范性实施方式，一种接合引线包括：引线芯，包括银钯合金；和涂覆层，设置在引线芯的侧壁上。该涂覆层包括金。涂覆层的最薄部分的厚度为约50nm或更大，并且涂覆层的最厚部分的厚度为约200nm或更小。根据本专利技术构思的示范性实施方式，一种半导体器件的电连接部包括：器件，包括彼此间隔开的第一垫和第二垫；以及引线结构，将第一垫电连接到第二垫。引线结构包括与第一垫接触的第一接合部分、与第二垫接触的第二接合部分以及将第一接合部分电连接到第二接合部分的引线环。引线环包括：引线芯，包括银钯合金；和涂覆层，设置在引线芯的侧壁上。银钯合金的钯含量在从约0.1wt％至约1.5wt％的范围内。根据本专利技术构思的示范性实施方式，一种引线接合方法包括将其中插入引线的毛细管定位在包括焊盘的器件上方。在引线的端部形成无空气球(freeairball)。无空气球被接合到所述焊盘。引线包括：引线芯，包括银钯合金；以及涂覆层，设置在引线芯的侧壁上。银钯合金的钯含量在从约0.1wt％至约1.5wt％的范围内。附图说明通过参照附图详细描述本专利技术构思的示范性实施方式，本专利技术构思的以上和其它的特征将变得更加明显，附图中：图1是示出根据本专利技术构思的一些示范性实施方式的接合引线的透视图。图2A是示出根据本专利技术构思的一些示范性实施方式的接合引线的剖视图。图2B是图2A的部分“A”的放大图。图3示出根据本专利技术构思的一些示范性实施方式的接合引线的横截面。图4A示出不变形的无空气球(freeairball)。图4B示出变形的无空气球。图5A至图5F示出根据本专利技术构思的一些示范性实施方式的引线接合方法。图6示出根据本专利技术构思的一些示范性实施方式的使用接合引线形成的无空气球的一部分。图7示出根据本专利技术构思的一些示范性实施方式的半导体器件的电连接部。具体实施方式本专利技术构思的示范性实施方式将参照附图被更详细地描述。相同的附图标记或相同的参考指示符可以在整个说明书和附图中指代相同的元件。图1是示出根据本专利技术构思的一些示范性实施方式的接合引线的透视图。图2A是示出根据本专利技术构思的一些示范性实施方式的接合引线的剖视图。图2B是图2A的部分“A”的放大图。参照图1、照2A和照2B，接合引线10可以包括引线芯12和设置在引线芯12的侧壁上的涂覆层14。涂覆层14可以实质上围绕引线芯12的周边。引线芯12可以包括银钯合金。引线芯12中包括的银钯合金的钯含量可以在从约0.1wt％至约1.5wt％的范围内。如果银钯合金的钯含量低于0.1wt％，则接合引线10的高温度/高湿度可靠性会降低。如果银钯合金的钯含量高于1.5wt％，则无空气球(FAB)的变形的发生率会在引线接合工艺的无空气球形成工艺中增加。下面将参照例如表1更详细地描述接合引线10的可靠性和变形。在本专利技术构思的一些示范性实施方式中，引线芯12的横截面可以具有圆形形状，引线芯12的直径12_D可以在从约12μm至约20μm的范围内。涂覆层14可以包括其与氧的反应性比引线芯12中包括的银钯合金与氧的反应性低的材料。因此，涂覆层14与氧的反应性可以低于引线芯12与氧的反应性。在本专利技术构思的一些示范性实施方式中，涂覆层14可以包括金，例如可以包括99.99％以上的金。涂覆层14的厚度不需要是均一的。例如，参照图2B，涂覆层14的一部分的第一厚度14_TH1可以不同于涂覆层14的另一部分的第二厚度14_TH2。根据本专利技术构思的一些示范性实施方式，涂覆层14的特定部分的厚度可以被定义为涂覆层14的该特定部分的内表面与外表面之间的最小距离。涂覆层14的最薄部分的厚度可以为约50nm或更大，涂覆层14的最厚部分的厚度可以为约200nm或更小。作为示例，涂覆层14可以具有50nm或更大的最小厚度以及200nm或更小的最大厚度。如果涂覆层14的最小厚度小于50nm，则在无空气球形成工艺中无空气球的变形的发生率会增加。如果涂覆层14的最大厚度大于200nm，则会增加接合引线10的制造成本。在本专利技术构思的一些示范性实施方式中，涂覆层14可以具有在从约50nm至约150nm的范围内的平均厚度。在本专利技术构思的一些示范性实施方式中，形成涂覆层14可以包括在引线芯12的侧壁上形成初始涂覆层以及对其上形成有初始涂覆层的引线芯12进行拉丝(wire-drawing)。初始涂覆层可以通过使用电镀方法形成在引线芯12的侧壁上。然而，本专利技术构思的示范性实施方式不限于此。根据本专利技术构思的一些示范性实施方式，接合引线10可以包括包含银钯合金的引线芯12和覆盖引线芯12的侧壁的涂覆层14。在本专利技术构思的一些示范性实施方式中，涂覆层14可以包括金。涂覆层14的平均厚度(例如，在50nm至150nm的范围内)可以充分小于引线芯12的直径(例如在12μm至20μm的范围内)，以减少或防止无空气球的变形并降低接合引线10的制造成本。因此，根据本专利技术构思的一些示范性实施方式的接合引线10的制造成本可以低于由金形成的接合引线的制造成本。图3示出根据本专利技术构思的一些示范性实施方式的接合引线的横截面。参照图3，接合引线可以具有约17.5μm的直径。参照图3，在涂覆层的测量厚度当中，最薄部分的厚度(例如最小厚度)可以为约61.2nm，最厚部分的厚度(例如最大厚度)可以为约155.8nm。这些厚度被包括在上面参照图1、图2A和图2B更详细描述的涂覆层14的厚度范围内。下面将参照本专利技术构思的一些示范性实施方式的示例和比较例更详细地描述本专利技术构思的一些示范性实施方式的元件(例如部件)和效果。然而，本专利技术构思的示范性实施方式不应被解释为限于这里描述的实施方式。本专利技术构思的一些示范性实施方式和比较例可以通过下面更详细地描述的方法来制造。根据实施方式的示例1至5和比较例的接合引线的每个的直径可以为约18μm。[实施方式的示例1至9]实施方式的示例1至9的接合引线的每个可以被制造为包括包含银钯合金的引线芯和覆盖引线芯的侧壁的涂覆层(见例如图1、图2A和图2B)。在实施方式的示例1中引线芯的银钯合金的钯(Pd)含量为0.1重量百本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种接合引线，包括：引线芯，包括银钯合金；和涂覆层，设置在所述引线芯的侧壁上，其中所述银钯合金的钯含量在从0.1wt％至1.5wt％的范围内。

【技术特征摘要】
2016.07.20 KR 10-2016-0092131;2017.05.12 KR 10-2011.一种接合引线，包括：引线芯，包括银钯合金；和涂覆层，设置在所述引线芯的侧壁上，其中所述银钯合金的钯含量在从0.1wt％至1.5wt％的范围内。2.根据权利要求1所述的接合引线，其中所述涂覆层与氧的反应性低于所述引线芯与氧的反应性。3.根据权利要求1所述的接合引线，其中所述涂覆层包括金。4.根据权利要求3所述的接合引线，其中所述涂覆层的金含量是99.99％或更高。5.根据权利要求1所述的接合引线，其中所述涂覆层的平均厚度在从50nm至150nm的范围内。6.根据权利要求1所述的接合引线，其中所述涂覆层的最薄部分的厚度为50nm或更大，并且其中所述涂覆层的最厚部分的厚度为200nm或更小。7.根据权利要求1所述的接合引线，其中所述引线芯的直径在从12μm至20μm的范围内。8.一种接合引线，包括：引线芯，包括银钯合金；和涂覆层，设置在所述引线芯的侧壁上，所述涂覆层包括金，其中所述涂覆层的最薄部分的厚度为50nm或更大，并且其中所述涂覆层的最厚部分的厚度为200nm或更小。9.根据权利要求8所述的接合引线，其中所述银钯合金的钯含量在从0.1wt％至1.5wt％的范围内。10.根据权利要求8所述的接合引线，其中所述涂覆层包括99.99％以上的金。11.一种半导体器件的电连接部，包括：器件，包括彼此间隔开的第一焊盘和第二焊盘；和引线结构，将所述第一焊盘电连接到所述第二焊盘，其中所述引线结构包括：第一接合部分，与所述第一焊盘接触；第二接合部分，与所述第二焊盘接触；以及引线环，将所述第一接合部分连接到所述第二接合部分，其中所述引线环包括：引线芯，包括银钯合金；和涂覆层，设置在所述引线芯的侧壁上，其中所述银钯合金的钯含量在从0.1wt％至1.5wt％的范围内。12.根据权利要求11所述的半导体器件的电连接部，其中所述涂覆层包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩元吉，安相镐，李龙济，李在兴，河承源，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR