반도체 패키징 구리 본딩 와이어의 신뢰성 향상에 관한 연구 Improved Reliability of Coated Cu Bonding Wire for Semiconductor Packaging
정 병 훈 명지대학교 대학원 전자공학과 지도교수 홍 상 진 반도체 산업은 Gold (...
반도체 패키징 구리 본딩 와이어의 신뢰성 향상에 관한 연구 Improved Reliability of Coated Cu Bonding Wire for Semiconductor Packaging
정 병 훈 명지대학교 대학원 전자공학과 지도교수 홍 상 진 반도체 산업은 Gold (Au)의 재료 비용 증가로 인해 Au 와이어 본딩에서 Copper (Cu) 와이어 본딩으로 전환 되고 있다. Palladium (Pd) 코팅 된 Cu (Pd-Cu) 와이어는 Au 와이어 본딩 재료의 대체재로서 큰 잠재력을 보여 주었지만, 여전히 고습 신뢰성 문제가 대두 되고 있다. Pd coated Cu wire의 고습 신뢰성을 향상 시키기 위해 진행된 다양한 실험 중 Pd분포에 따라 신뢰성이 차이가 발생 될 수 있다고 알려져 있으며, Pd분포는 free air ball (FAB)을 형성 시 사용되는 wire 제조 조건이나, bonding gas 및 electro flame off (EFO) condition에 따라 달라 질 수 있다. Pd coated Cu wire의 경우, wire 표면에 Pd가 coating 되어 있어 내식성이 우수 할 수는 있으나, FAB 형성시 Pd 분포의 변화가 나타나는 것으로 알려져 있다. FAB 형성시 EFO sparking에 의해서 Pd이 Cu를 제대로 감싸주지 못하고 Pd과 Cu가 섞이게 되면, 고습 신뢰성에서 내식성이 약한 Cu가 부식 되어 신뢰성에 좋지 못한 영향을 줄 수 있다. 본 논문에서는 제조 조건이 서로 다른 wire, bonding gas type 및 EFO condition에 따른 Pd 분포의 차이를 확인 하였고, Pd 분포가 FAB 외각에 분포 할수록 화학약품 (chemical)에 대한 내성을 증가되는 것으로 관찰되었으며며, 따라서 반도체 패키지의 신뢰성을 향상 시킨다는 것을 확신 할 수 있다.
반도체 패키징 구리 본딩 와이어의 신뢰성 향상에 관한 연구 Improved Reliability of Coated Cu Bonding Wire for Semiconductor Packaging
정 병 훈 명지대학교 대학원 전자공학과 지도교수 홍 상 진 반도체 산업은 Gold (Au)의 재료 비용 증가로 인해 Au 와이어 본딩에서 Copper (Cu) 와이어 본딩으로 전환 되고 있다. Palladium (Pd) 코팅 된 Cu (Pd-Cu) 와이어는 Au 와이어 본딩 재료의 대체재로서 큰 잠재력을 보여 주었지만, 여전히 고습 신뢰성 문제가 대두 되고 있다. Pd coated Cu wire의 고습 신뢰성을 향상 시키기 위해 진행된 다양한 실험 중 Pd분포에 따라 신뢰성이 차이가 발생 될 수 있다고 알려져 있으며, Pd분포는 free air ball (FAB)을 형성 시 사용되는 wire 제조 조건이나, bonding gas 및 electro flame off (EFO) condition에 따라 달라 질 수 있다. Pd coated Cu wire의 경우, wire 표면에 Pd가 coating 되어 있어 내식성이 우수 할 수는 있으나, FAB 형성시 Pd 분포의 변화가 나타나는 것으로 알려져 있다. FAB 형성시 EFO sparking에 의해서 Pd이 Cu를 제대로 감싸주지 못하고 Pd과 Cu가 섞이게 되면, 고습 신뢰성에서 내식성이 약한 Cu가 부식 되어 신뢰성에 좋지 못한 영향을 줄 수 있다. 본 논문에서는 제조 조건이 서로 다른 wire, bonding gas type 및 EFO condition에 따른 Pd 분포의 차이를 확인 하였고, Pd 분포가 FAB 외각에 분포 할수록 화학약품 (chemical)에 대한 내성을 증가되는 것으로 관찰되었으며며, 따라서 반도체 패키지의 신뢰성을 향상 시킨다는 것을 확신 할 수 있다.
Improved Reliability of Coated Cu Bonding Wire for Semiconductor Packaging
Jung, Byunghoon Department of Electronics Engineering Graduate School, Myongji University Directed by Professor Hong, Sang Jeen
Generally, Bonding wire market has been rapidly changed from A...
Improved Reliability of Coated Cu Bonding Wire for Semiconductor Packaging
Jung, Byunghoon Department of Electronics Engineering Graduate School, Myongji University Directed by Professor Hong, Sang Jeen
Generally, Bonding wire market has been rapidly changed from Au wire to Cu wire in terms of price. But, it is not good for workability and reliability, because Cu is sensibility to oxidation, and thus it has a limitation that it can’t be extended to the market. In order to improve the sensitive properties to oxidation, Cu wire is coated by Pd element which is one of noble metals. However, there are still problems such as reliability. Therefore, the paper is for causing Pd distribution among several reliability problem. Pd distribution is known to be changed with EFO and gas condition. So, wires of two type are prepared for experiment. The wires are used to confirm the influence of the uniformity of Pd distribution and the influence on the difference of ball size, bond strength and chemical reaction according to bonding gas type and EFO Current. The distribution can be difference according to the gas type and EFO Current, and the ball hardness and chemical reaction are difference according to the Pd distribution. When Pd is distributed outside bonded ball, the resistance to sulfur which is a halogen element, is increased as well as reliability is improved.
Key work Bonding wire, Coated Cu wire, Pd distribution, EFO Sparking, Reliability
Improved Reliability of Coated Cu Bonding Wire for Semiconductor Packaging
Jung, Byunghoon Department of Electronics Engineering Graduate School, Myongji University Directed by Professor Hong, Sang Jeen
Generally, Bonding wire market has been rapidly changed from Au wire to Cu wire in terms of price. But, it is not good for workability and reliability, because Cu is sensibility to oxidation, and thus it has a limitation that it can’t be extended to the market. In order to improve the sensitive properties to oxidation, Cu wire is coated by Pd element which is one of noble metals. However, there are still problems such as reliability. Therefore, the paper is for causing Pd distribution among several reliability problem. Pd distribution is known to be changed with EFO and gas condition. So, wires of two type are prepared for experiment. The wires are used to confirm the influence of the uniformity of Pd distribution and the influence on the difference of ball size, bond strength and chemical reaction according to bonding gas type and EFO Current. The distribution can be difference according to the gas type and EFO Current, and the ball hardness and chemical reaction are difference according to the Pd distribution. When Pd is distributed outside bonded ball, the resistance to sulfur which is a halogen element, is increased as well as reliability is improved.
Key work Bonding wire, Coated Cu wire, Pd distribution, EFO Sparking, Reliability
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