(57)【要約】        本発明は、信頼性及び電気的特性が劣化されなくて優秀な特性を維持しながら高分子膜でコーティングされた銅又は銅合金ワイヤーを有する半導体パッケージに関するものであり、半導体チップパッドと、端子及びコーティングされたワイヤーとを含み、コーティングされたワイヤーは半導体チップパッド及び端子と連結され、表面に高分子膜がコーティングされた銅又は銅合金ワイヤーであることを特徴とする。銅ワイヤーが高分子膜でコーティングされて信頼性及び電気的特性が低下しない銅又は銅合金ワイヤーとこれの製造方法及びこれを用いた半導体パッケージ製品に関するものである。        本発明によると、 高分子膜でコーティングされた銅又は銅合金ワイヤーは高分子物質でコーティングされていて従来の銅ワイヤーより長期保管後にも接続時信頼性が増加して電気的特性が低下しなくて優秀な通電特性及び酸化防止特性を現す。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップパッド及び端子と連結され、表面にポリスチレン系及びポリアクリル系で構成されるグループから選択される高分子エマルジョンでコーティングされた銅ワイヤー又は銅合金ワイヤーを含むことを特徴とする半導体パッケージ。
【請求項２】
前記高分子エマルジョンでコーティングされた層の厚さは１０〜５００ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載の半導体パッケージ。
【請求項３】
前記半導体チップパッドを有する半導体チップ、前記半導体チップが付着されるリードフレームパッド及び前記半導体チップ、リードフレームパッドの一部及び前記リードの一部を完全に包むモールディング材をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の半導体パッケージ。
【請求項４】
前記銅合金ワイヤーは、銀及びゴールドを含むグループから選択された少なくとも一つの物質が銅と混合される銅合金ワイヤーであることを特徴とする請求項１に記載の半導体パッケージ。
【請求項５】
前記高分子エマルジョンは
ａ）スチレン系、（メタ）アクリル酸又は（メタ）アクリレート系単量体から選択される何れか一つ以上を重合する段階；
ｂ）段階ａ）で製造された重合体を水分散させて水分散された重合体溶液を製造する段階；
ｃ）前記水分散された重合体溶液にスチレン系、（メタ）アクリル酸又は（メタ）アクリレート系単量体から選択される何れか一つ以上を滴加して乳化重合する段階；
とを含む製造方法によって製造されたことを特徴とする請求項１乃至請求項４から選択される何れか一項に記載の半導体パッケージ。
【請求項６】
半導体チップパッド及び端子を提供する段階及び表面にポリスチレン系及びポリアクリル系で構成されるグループから選択される高分子エマルジョンでコーティングされた銅又は銅合金ワイヤーを含むコーティングされたワイヤーの一端部は前記半導体チップパッドにボンディングさせ、他の端部は前記端子にボンディングして前記コーティングされたワイヤーが前記半導体チップパッドと前記端子を連結させる段階を含むことを特徴とする半導体パッケージの製造方法。
【請求項７】
前記高分子エマルジョンでコーティングされた層の厚さは１０〜５００ｎｍであることを特徴とする請求項６に記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項８】
前記銅合金ワイヤーは、銀及びゴールドを含むグループから選択された少なくとも一つの物質が銅と混合される銅合金ワイヤーであることを特徴とする請求項６に記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項９】
前記高分子エマルジョンは、
ａ）スチレン系、（メタ）アクリル酸又は（メタ）アクリレート系単量体から選択される何れか一つ以上を重合する段階；
ｂ）段階ａ）で製造された重合体を水分散させて水分散された重合体溶液を製造する段階；
ｃ）前記水分散された重合体溶液にスチレン系、（メタ）アクリル酸又は（メタ）アクリレート系単量体から選択される何れか一つ以上を滴加して乳化重合する段階；
とを含む製造方法によって製造されたことを特徴とする請求項６乃至請求項８から選択される何れか一項に記載の半導体パッケージの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、 半導体パッケージ及びその製造方法に関するものであって、特に、高分子膜でコーティングされた銅ワイヤーとこれを用いた半導体パッケージ及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常半導体チップの集積回路に必要な信号を外部と入出力するためには半導体チップ上に多数の信号入出力用パッドを備えてボンディングワイヤーを使用して前記パッドとリードフレームをそれぞれ電気的に連結する。
【０００３】
前記半導体チップは、ガラスのような結晶体で機械的な外部衝撃に弱くて信号入出力用パッドのサイズが非常に小さいので他の外部回路と直接配線されて信号を伝送できない問題があってリードフレームを用いて信号入出力用端子として使用する。
【０００４】
前記半導体チップのパッドとリードフレームの信号伝達のための配線材料は主に電気抵抗が非常に小さい金（Ａｕ）で作られたボンディングワイヤーを使用し、前記のような半導体チップとリードフレーム、そしてボンディングワイヤーを外部の機械的衝撃及び異物質などから保護して遮断するために樹脂又はセラミックなどのような材質で密封させてパッケージ化する。
【０００５】
前記の半導体パッケージも続く軽薄短小化の趨勢によって次第に小型化及び薄くなり、従って半導体チップはさらに小さくなって、チップとリードフレームの間の距離間隔もさらに稠密になり、前記の稠密の間隔によるパッドとリードフレームを電気的に連結する複数のボンディングワイヤーは互いにショート又は開放されない状態で最短距離のループを維持しなければならなく、周辺温度の変化にも形成されたループの形態を維持しなければならない。
【０００６】
一般的な半導体パッケージでリードフレームのダイパッドに付着する半導体チップのチップパッドと外部端子、例えばリードフレームの内部リードはワイヤーを通じて電気的に相互連結される。前記ワイヤーとしてはゴールド（Ａｕ）ワイヤーを主に使用する。しかしながら、ゴールドワイヤーはよく知られたように高価であり、特に高温での信頼性が顕著に落ちる特性を現す。また、ゴールドワイヤーは軟質なので外部の力によって容易に形態が変形できるという短所を有する。
【０００７】
このような短所を補完するために改善させた従来技術によるボンディングワイヤーは高純度の金（Ａｕ）にベリリウム（Ｂｅ）とカルシウム（Ｃａ）などの金属類を重量比のｐｐｍ単位に添加又はドーピングして合金製造されたが、金の性質を完壁に変換させて改善された性能を現すことができなかった。
【０００８】
従って、高速、低電力消耗及び低コストの半導体パッケージを要求する最近の趨勢によってゴールドワイヤーよりさらに良い特性を有する銅（Ｃｕ）ワイヤーに対する研究が活発に進行している。銅ワイヤーはゴールドワイヤーより低い電気的抵抗を有するので半導体パッケージの動作速度のような電気的な特性を向上させることができ、価格もまたさらに低廉である。そして銅ワイヤーはゴールドワイヤーよりさらに高い熱伝導率を有するので熱放出がより容易にできるという利点を提供する。
【０００９】
しかしながら、前述した多くの長所を有している反面、銅ワイヤーはワイヤーボンディング工程中のように外部環境に露出する場合、表面が酸化されて信頼性及び電気的な特性が劣悪になるという問題がある。すなわち、銅ワイヤーの表面が酸化される場合、抵抗値が増加して電気的な特性が劣悪になり、接合強度が弱化されて信頼性が劣悪になる。特に、ワイヤーボンディング工程中にキャピラリ端部でのボール形成部分が酸化されるとキャピラリ端部での放電が発生しなくてもよく、これによりボールが原型に形成されなくてもよい。また原型ボールが形成されてもワイヤーボンディング工程後に付着力が大きく減少する。
【００１０】
このような短所を補完するため銅ワイヤーの表面を高分子膜でコーティングする方法が日本特開第２０００−１９５８９２号に開示されている。しかしながら、これは高分子オリゴマーを表面にコーティングした後紫外線やその他照射法によって硬化させる方法を使用しており、工程上有機溶媒を使用しなければならなく、硬化させる方法も特別な装置が必要であって製造方法が経済的ではないだけでなく、安全にも問題があり、また高分子膜を薄くて均一にコーティングしにくい短所を有している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記のような従来技術の問題点を解決するために、本発明は、優秀な特性を維持しながら酸化を抑制して信頼性及び電気的特性が劣悪にならないように高分子膜でコーティングされた銅ワイヤーを提供することを目的とする。
【００１２】
また、本発明は、前記高分子膜でコーティングされた銅ワイヤーを有する半導体パッケージを提供することを他の目的とする。
【００１３】
また、本発明は、前記半導体パッケージを製造する方法を提供することをさらに他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の目的を達成するために、本発明は、表面に高分子膜でコーティングされた銅ワイヤーを提供し、表面に高分子膜でコーティングされた銅ワイヤーを含むことを特徴とする半導体パッケージを提供する。前記高分子コーティング膜は高分子エマルジョンから提供されることが好ましく、この場合前記高分子エマルジョンはポリスチレン系及びポリアクリル系で構成されるグループから選択される高分子エマルジョンであることが好ましい。前記高分子コーティング膜は１０〜５００ｎｍの厚さを有することが好ましい。前記銅ワイヤーの代わりに銅合金ワイヤーを使用してもよく、銅合金ワイヤーは銀及びゴールドを含むグループから選択された少なくとも一つの物質が銅と混合した銅合金ワイヤーであることが好ましい。
【００１５】
本発明による半導体パッケージは半導体チップパッド、端子及び前記半導体チップパッド及び端子と連結され、表面に高分子膜がコーティングされた銅ワイヤーを含むことを特徴とする。前記高分子コーティング膜は高分子材質を含むことが好ましく、この場合前記高分子材質はポリスチレン系及びポリアクリル系で構成されるグループから選択される高分子エマルジョンであることが好ましい。前記高分子コーティング膜は１０〜５００ｎｍの厚さを有することが好ましい。本発明による半導体パッケージは、前記半導体チップパッドを有する半導体チップ、前記半導体チップが付着するリードフレームパッド及び前記半導体チップ、リードフレームパッドの一部及び前記リードの一部を完全に包むモールディング材をさらに備えることが好ましい。
【００１６】
前記他の目的を達成するための本発明による半導体パッケージの製造方法は、半導体チップパッド及び端子を提供する段階；及び表面に高分子膜がコーティングされた銅又は銅合金ワイヤーを含むコーティングされたワイヤーの一側端部は前記半導体チップパッドにボンディングさせ、他側の端部は前記端子にボンディングして前記コーティングされたワイヤーが前記半導体チップパッドと前記端子を連結させる段階；とを含むことを特徴とする。
【００１７】
前記高分子コーティング膜は１０〜５００ｎｍの厚さを有し、その材質はポリスチレン系及びポリアクリル系で構成されるグループから選択される高分子エマルジョンを含むことが好ましい。
【００１８】
前記銅合金ワイヤーは、銀及びゴールドを含むグループから選択された少なくとも一つの物質が銅と混合した銅合金ワイヤーであることが好ましい。
【００１９】
本発明の表面に高分子膜がコーティングされた銅又は銅合金ワイヤーにおいて、高分子コーティング物質としては、ポリスチレン系及びポリアクリル系で構成されるグループから選択される高分子エマルジョンを使用するようになる。この高分子エマルジョンは分子量が１０万〜１００万程度であり、高分子エマルジョン粒子の直径が１０〜２００ｎｍ程度である物質であって、溶媒は水を使用するようになる。溶媒として水を使用することによって有機溶媒を使用する既存のコーティング工程に比べてコストと安全性面で飛び切り改善され、既存の紫外線やその他照射法による硬化工程を経ずも一般的な乾燥工程でコーティングが完了されることによって簡単に高分子膜を形成することが可能である。また、水系エマルジョン重合時エマルジョン粒子の直径を所望のサイズで制御することが可能なのでコーティング厚さを微細に制御することが可能な長所を有している。
【００２０】
本発明による高分子エマルジョンの製造方法は下記の段階を含んで行うことを特徴とする。
【００２１】
ａ）スチレン系、（メタ）アクリル酸又は（メタ）アクリレート系単量体から選択される何れか一つ以上を重合する段階；ｂ）段階ａ）で製造された重合体を水分散させて水分散された重合体溶液を製造する段階；及びｃ）前記水分散された重合体溶液にスチレン系、（メタ）アクリル酸又は（メタ）アクリレート系単量体から選択される何れか一つ以上を滴加して乳化重合する段階。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。しかしながら、本発明の実施例は多様な他の形態で変形でき、本発明の範囲が以下で詳述する実施例によって限定されるものではない。
【００２３】
図１は、本発明による高分子膜でコーティングされた銅ワイヤーを有する半導体パッケージを示す断面図である。そして図２は図１の半導体パッケージの銅ワイヤーを部分切断して示す斜視図である。
【００２４】
先ず、図１を参照すると、半導体チップ１２０がエポキシ樹脂１３０のような接着手段によってリードフレームパッド１１０上に付着する。半導体チップ１２０表面上にはアルミニウム（Ａｌ）電極パッド１２２が提供される。アルミニウム電極パッド１２２がない半導体チップ１２０表面上には保護膜１２４が形成される。アルミニウム電極パッド１２２とリードフレームのインナーリード１４０は高分子膜でコーティングされた銅（Ｃｕ）ワイヤー１５０によって電気的に連結される。図面に示さないが、前記リードフレームパッド１１０の上部、半導体チップ１２０、リードフレームのインナーリード１４０及び高分子膜でコーティングされた銅ワイヤー１５０はエポキシモールディング化合物（Ｅｐｏｘｙ  Ｍｏｌｄｉｎｇ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄ；ＥＭＣ）によって覆われる。
【００２５】
図２を参照すると、前記高分子膜でコーティングされた銅ワイヤー１５０は内部に銅ワイヤー１５２が存在し、銅ワイヤー１５２周りを高分子コーティング膜１５４が包まれる構造で形成される。ここで銅ワイヤー１５２の代わりに銅と異なる物質が一緒に融解している銅合金ワイヤーを使用してもよい。例えば、銅と銀が混合した銅合金ワイヤーを使用でき、又は銅とゴールドが混合した銅合金ワイヤーを使用でき、場合によっては銅、銀及びゴールドが全て混合した銅合金ワイヤーを使用してもよい。従って、以下での全ての銅ワイヤーについての説明は銅合金ワイヤーに対しても同一に適用する。高分子コーティング膜１５４はポリスチレン系及びポリアクリル系で構成されるグループから選択される高分子エマルジョンで形成される。高分子コーティング膜１５４の厚さ（ｄ１）は１０〜５００ｎｍであることが好ましい。これは前記厚さが１０ｎｍより薄い場合外部環境によって表面が酸化できて好ましくなく、前記厚さが５００ｎｍより厚い場合酸化防止性能はさらに以上増加しなくて経済的ではないだけでなく、ボンディング形成時高分子膜の厚さが過度に厚い場合キャピラリ端部で放電によるボール形成が容易ではないことができる。従って、１０〜５００ｎｍで高分子コーティング膜を形成することが好ましく、８０〜３００ｎｍでコーティング膜を形成することがより好ましい。
【００２６】
ボンディング状態で外力によって形態が変更できる堅さの尺度になるヤング率（Ｙｏｕｎｇ´ｓ  ｍｏｄｕｌｕｓ、縦弾性係数）も８．８×１０１０Ｎ／ｍ２であるゴールドワイヤーに比べて銅ワイヤーは１３．６×１０１０Ｎ／ｍ２でさらに大きい。また、価格面でも銅ワイヤー１５２はゴールドワイヤーの４０〜５０％であり、高分子膜がコーティングされた銅ワイヤー１５０もゴールドワイヤーの大略５０〜６０％である。
【００２７】
図３及び図４は、それぞれゴールドワイヤーと銅ワイヤーが半導体チップの金属電極パッドにボンディングされた形状を示す断面図である。
【００２８】
先ず図３を参照すると、シリコンで作られた半導体チップ３１０上のアルミニウム電極パッド３２０にゴールドワイヤー３３０をボンディングさせると、アルミニウム（Ａｌ）とゴールド（Ａｕ）の間の金属間成長現象が発生してアルミニウム電極パッド３２０のアルミニウムがゴールドワイヤー３３０内部に成長されるようになる。従って、アルミニウム電極パッド３２０の一部（図面で“Ａ”で示す部分）がゴールドワイヤー３３０内部で陥没してアルミニウム電極パッド３２０とゴールドワイヤー３３０の間の接触面積が増加するようになる。このように接触面積が増加するようになればアルミニウム電極パッド３２０とゴールドワイヤー３３０の間の接触抵抗が増加するようになってパッケージの電気的な特性が劣化される。特にアルミニウム電極パッド３２０が陥没する厚さ（ｄ２）は温度が高いほど増加してその増加率もまた温度が一定温度以上である場合には急激に増加する。
【００２９】
次に図４を参照すると、シリコンで作られた半導体チップ３１０上のアルミニウム電極パッド３４０に銅ワイヤー３５０をボンディングさせれば銅（Ｃｕ）とアルミニウムの間の金属間成長現象がゴールドとアルミニウムの間よりさらに少なく発生するので、アルミニウム電極パッド３４０の上部が銅ワイヤー３５０内部に陥没する現象が殆ど発生しない。従って、アルミニウム電極パッド３４０と銅ワイヤー３５０の間の接触面積が非正常的に増加する現象が殆ど抑制される。
【００３０】
ゴールドワイヤーを使用する場合より銅ワイヤーを使用する場合、抵抗値が小さく示される現象は大きく二つ原因によることである。一番目にゴールドワイヤーを使用する場合より銅ワイヤーを使用する場合、銅とアルミニウム又は銅と銅及びシリコンを含有したアルミニウムの間の金属間成長現象が少なく発生するという点と、そして二番目に銅の比抵抗は２０℃の温度での測定値が大略１．６７μΩｃｍである反面、ゴールドの比抵抗は２０℃の温度での測定値が大略２．４μΩｃｍである点である。
【００３１】
図５は、図１の半導体パッケージを製造する過程中でワイヤーボンディング工程を遂行する段階を説明するため示す図面である。
【００３２】
図５を参照すると、前記高分子膜（図２の１５４）がコーティングされた銅ワイヤー１５０はワイヤー貯蔵容器内の蓋４２０によって限定される内部空間でワイヤースプール４１０に巻かれている。ワイヤースプール４１０は回転可能である。既存のワイヤー貯蔵容器構成では蓋４２０に蓋４２０を貫通して蓋４２０内部の銅ワイヤー１５０が存在する空間に酸化抑制のための窒素（Ｎ２）ガスが供給されるように窒素ガス注入口が配置されなければならない。しかしながら、本発明では既に銅ワイヤー周りが高分子コーティング膜で取り囲まれているので、そのような窒素ガス注入口が不要である。また、蓋４２０の一部は開放されて高分子膜がコーティングされた銅ワイヤー１５０が外部に供給できるようにする。ワイヤー貯蔵容器から供給される高分子膜がコーティングされた銅ワイヤー１５０は第１のローラー４３１及び第２のローラー４３２を経て支持台４４０を通じてキャピラリ４５０に供給される。キャピラリ４５０に供給された高分子膜がコーティングされた銅ワイヤー１５０はキャピラリ４５０外で強い放電によってボール１５５が形成される。ボール１５５が形成された高分子膜がコーティングされた銅ワイヤー１５０は通常の方法によって半導体チップ１２０上のアルミニウム電極パッド１２２表面上にボンディングされる。一方、キャピラリ４５０端部から放電されながら銅と高分子コーティング膜材質が溶けながら一部が酸化できるが、この酸化過程を抑制するために別途のガスノズル４６０が必要である。
【００３３】
以下、本発明を製造例及び実施例を挙げてさらに詳細に説明するが、下記製造例及び実施例によって本発明の範囲が限定されるものではない。
【００３４】
[製造例１]
スチレン（１０．０ｇ）、アクリル酸（１０．０ｇ）、α−メチルスチレン（１０．０ｇ）の混合物にｔ−ブチルパーオキシベンゾエート（１．２ｇ）、ジプロピレングリコールメチルエーテル（３．０ｇ）、２−ヒドロキシエチルアクリレート（ＨＥＡ）（１０．０ｇ）、２−ヒドロキシエチルメタアクリレート（１０．０ｇ）の混合物を攪拌機が付着した１００−ｍｌ高圧反応器に入れた後、反応物の温度が２００℃に至るまで加熱した。この温度で反応物を２０分間攪拌した後、常温で冷まして反応結果物を得た後真空オーブンで乾燥して反応結果物を製造した。
【００３５】
前記反応結果物１５ｇを８０ｇの水−アンモニア水混合物に溶かす。この時、必要な場合約９０℃まで加熱してアンモニア水の量を調節してｐＨを９．０程度で行った。この溶液にカリウムパースルファート（１．５ｇ）を入れた後、溶液の温度を８０℃で合わせた後内容物を攪拌しながらスチレン（２０ｇ）と２−エチルヘキシルアクリレート（２０ｇ）の混合溶液を２時間にかけて徐々に添加した。単量体混合物の滴加が完了された後同じ温度で１時間をさらに攪拌して反応を完結して直径約７０ナノメートルの粒子が分散された高分子コーティング用高分子樹脂エマルジョンを得た。
【００３６】
[製造例２]
メタクリル酸（５．０ｇ）、アクリル酸（５．０ｇ）、エチルアクリレート（２０．０ｇ）、アクリロニトリル（３．０ｇ）の混合物に過硫酸アンモニウム（１．０ｇ）を添加し、攪拌機が付着した１００−ｍｌ高圧反応器に入れた後、ナトリウムドデシルベンゼンスルホナートを０．３ｇ添加して反応物の温度が８０℃に至るまで過熱した。この温度で反応物を２時間攪拌した後、常温で冷まして反応結果物を得た。
【００３７】
前記反応結果物をアンモニア水の量を調節してＰＨを９．０程度で行った。この溶液にアンモニウムパースルファート（１．０ｇ）を入れた後溶液の温度を８０℃で合わせた後内容物を攪拌しながらスチレン（５０ｇ）とメタクリル酸（２０ｇ）の混合溶液にノニルフェニルエーテルを６ｇ添加して１時間にかけて徐々に添加した。単量体混合物の滴加が完了された後、同じ温度で１時間をさらに攪拌して反応を完結して直径約５０ナノメートルの粒子が分散された高分子コーティング用高分子樹脂エマルジョンを得た。
【実施例１】
【００３８】
直径５０μｍの銅ワイヤーに、前記製造例１で得た高分子膜コーティング用樹脂エマルジョン水溶液を被覆させることによって、高分子樹脂で形成される高分子膜でコーティングされた銅ワイヤーを得た。被覆工程は次の通りである。
【００３９】
引抜加工して直径が５０μｍで製造された銅ワイヤーに高分子膜コーティング用樹脂エマルジョンを水で希釈して２０％の固形分を有した高分子膜コーティング用樹脂エマルジョンを得た。この高分子膜コーティング用樹脂エマルジョンを６０℃で維持されるように作ったタンクに直径が５０μｍで製造された銅ワイヤーを１秒に約１００ｍ程度の速度に通過させた。次に高分子膜がコーティングされた銅ワイヤーを常温で１秒に約１００ｍの速度に水で１回、水−エタノール混合液で１回洗浄して銅ワイヤー表面に付着しない樹脂粒子を洗浄した。
【００４０】
このように高分子膜がコーティングされた銅ワイヤーを巻かれたまま４０℃の温度で乾燥した。得られた高分子膜がコーティングされた銅ワイヤーのコーティング厚さを測定した結果１４９ｎｍを示し、同じ条件で反復実験した結果１１９ｎｍを示した。
【実施例２】
【００４１】
下記表１に示すように樹脂量を１ｋｇ使用したことを除外しては実施例１と同一に進行し、コーティング膜の平均厚さは８８ｎｍを示し、同じ条件で反復実験した結果８４ｎｍを示した。
【実施例３】
【００４２】
下記表１に示すように樹脂量及び高分子膜コーティング樹脂の種類を変化させたことを除外しては実施例１と同一に進行し、コーティング膜の平均厚さは２２８ｎｍを示した。
【００４３】
【表１】
2008544542.tif 000003
【００４４】
[試験例１]
以上の実施例で得られた高分子膜でコーティング処理された銅ワイヤー５種と比較例で高分子膜をコーティング処理しない直径５０μｍの銅ワイヤー９種に対して絶縁抵抗、通電抵抗及び変色試験を進行した。
【００４５】
・  絶縁抵抗試験
マイクロ−コンプレッションテスト装置を使用して１ｍＮの弱い圧力で実施
例１乃至実施例３及び比較例１乃至比較例９の銅ワイヤーを押した後それぞれの絶縁抵抗値を測定して得られた結果を下記表２に示した。
【００４６】
ランク：判定基準
○：１００回接触して測定された抵抗値が１０８Ω以上の場合
△：１００回接触して測定された抵抗値が１０４Ωを超過して１０８Ω未満の場合
×：１００回接触して測定された抵抗値が１０４Ω未満の場合
【００４７】
【表２】
2008544542.tif 000004
【００４８】
２)通電抵抗試験
実施例１乃至実施例３及び比較例１乃至比較例９の銅ワイヤーを８５℃、８５％相対湿度を有するチェンバーに１ヶ月間放置した後、再び乾燥して測定サンプルを取ってマイクロ−コンプレッションテストを使用して樹脂で形成された高分子膜コーティングが充分に剥れることができるように１５ｍＮの強い圧力に押した後、それぞれの抵抗値を測定して得られた結果を下記表３に示した。
【００４９】
ランク：判定基準
○：１００回接触して測定された抵抗値が５Ω以下の場合
△：１００回接触して測定された抵抗値が５Ωを超過して１０Ω未満の場合
×：１００回接触して測定された抵抗値が１０Ωを超過する場合
【００５０】
【表３】
2008544542.tif 000005
【００５１】
３）変色試験
実施例１乃至実施例３及び比較例１乃至比較例９の銅ワイヤーを８５℃、８
５％相対湿度を有するチェンバーに１ヶ月間放置した後、再び乾燥して測定サンプルを取って酸化による変色を観察して得られた結果を下記表４に示した。
【００５２】
ランク：判定基準
○：変色が観察されない場合
△：若干の変色が観察された場合
×：顕著な変色が観察された場合
【００５３】
【表４】
2008544542.tif 000006
【００５４】
表１〜表４の結果、特に、実施例１〜実施例３の結果から高分子膜がコーティングされた銅ワイヤーがそうではない銅ワイヤーよりコーティング層によって絶縁能力がありながら長期保管時にも酸化防止能力に優れて通電抵抗の増加が観察されず、また変色も観察されないことが分かる。また、実施例１〜実施例３と比較例１〜比較例９の結果から高分子膜コーティング層の厚さが１０ｎｍ以上、より好ましくは、８０ｎｍ以上になれば絶縁特性が良好であることを確認した。
［発明の効果］
【００５５】
以上の説明でのように本発明による半導体パッケージ及びその製造方法によれば、次のような利点が提供される。
【００５６】
一番目に、ゴールドワイヤーを使用する場合より低い電気的抵抗と構造的堅さ、低コスト、高い周囲温度での増加した寿命、高い熱伝導性及び低い熱発生のような効果を提供する。
【００５７】
二番目に、銅ワイヤーが提供される長所を維持しながら銅ワイヤーだけを使用する場合より酸化抑制による電気的特性向上及び接着強度増加による信頼度向上のような効果を提供する。
【００５８】
三番目に、高分子エマルジョンを使用して銅ワイヤーに高分子膜をコーティングする方法は経済的で安全性が高い製造方法であるだけでなく、高分子エマルジョン製造時エマルジョン粒子の制御を通じて高分子コーティング膜の厚さを微細に制御できる長所を有している。
【００５９】
以上、本発明を好ましい実施例を挙げて詳細に説明したが、本発明は前記実施例に限定されず、本発明の技術的思想内で当業者によって多様な変形が可能なものは当然である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明による高分子膜でコーティングされた銅ワイヤーを有する半導体パッケージを示す断面図である。
【図２】図１の半導体パッケージの銅ワイヤーを部分切断して示す斜視図である。
【図３】ゴールドワイヤーと銅ワイヤーが半導体チップの金属電極パッドにボンディングされた形状を示す断面図である。
【図４】ゴールドワイヤーと銅ワイヤーが半導体チップの金属電極パッドにボンディングされた形状を示す断面図である。
【図５】図１の半導体パッケージを製造する過程中でワイヤーボンディング工程を遂行する段階を説明するため示す図面である。
【符号の説明】
【００６１】
１１０    リードフレームパッド
１２０、３１０    半導体チップ
１２２、３２０、３４０    アルミニウム電極パッド
１２４    保護膜
１３０    エポキシ樹脂
１４０    リードフレームのインナーリード
１５０    高分子膜がコーティングされた銅ワイヤー
１５２、３５０    銅ワイヤー
１５４    高分子コーティング膜
１５５    銅ボール
３３０    ゴールドワイヤー
４１０    ワイヤースプール
４２０    ワイヤー貯蔵容器蓋
４３１、４３２    ローラー
４４０    支持台
４５０    キャピラリ
４６０    ガスノズル
【図１】
2008544542.tif 000007
【図２】
2008544542.tif 000008
【図３】
2008544542.tif 000009
【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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