DE112007000671T5 - Aluminiumerhebungs-Bonden für einen Aluminiumdraht - Google Patents

Aluminiumerhebungs-Bonden für einen Aluminiumdraht Download PDF

Info

Publication number
DE112007000671T5
DE112007000671T5 DE112007000671T DE112007000671T DE112007000671T5 DE 112007000671 T5 DE112007000671 T5 DE 112007000671T5 DE 112007000671 T DE112007000671 T DE 112007000671T DE 112007000671 T DE112007000671 T DE 112007000671T DE 112007000671 T5 DE112007000671 T5 DE 112007000671T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
bonding
wire
aluminum
semiconductor device
diameter
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
DE112007000671T
Other languages
English (en)
Other versions
DE112007000671T8 (de
Inventor
Adams Suzhou Zhu
Xingquan Suzhou Fang
Fred Suzhou Ren
Yongsuk Suzhou Kwon
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fairchild Semiconductor Corp
Original Assignee
Fairchild Semiconductor Corp
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 Fairchild Semiconductor Corp filed Critical Fairchild Semiconductor Corp
Publication of DE112007000671T5 publication Critical patent/DE112007000671T5/de
Application granted granted Critical
Publication of DE112007000671T8 publication Critical patent/DE112007000671T8/de
Withdrawn - After Issue legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/495—Lead-frames or other flat leads
    • H01L23/49517—Additional leads
    • H01L23/4952—Additional leads the additional leads being a bump or a wire
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3107—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • 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
    • H01L24/02—Bonding areas ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L24/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • 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
    • H01L24/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L24/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • 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
    • H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • 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
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/0401—Bonding areas specifically adapted for bump connectors, e.g. under bump metallisation [UBM]
    • 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
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/04042—Bonding areas specifically adapted for wire connectors, e.g. wirebond pads
    • 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
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554—External layer
    • H01L2224/0555—Shape
    • H01L2224/05556—Shape in side view
    • 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
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001—Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099—Material
    • H01L2224/131—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
    • H01L2224/13138—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
    • H01L2224/13144—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
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/4501—Shape
    • H01L2224/45012—Cross-sectional shape
    • H01L2224/45015—Cross-sectional shape being circular
    • 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
    • H01L2224/45117—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 400°C and less than 950°C
    • H01L2224/45124—Aluminium (Al) 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
    • H01L2224/45001—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
    • H01L2224/47—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
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • 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
    • H01L2224/4847—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond
    • H01L2224/48472—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond the other connecting portion not on the bonding area also being a wedge bond, i.e. wedge-to-wedge
    • 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
    • H01L2224/48475—Connecting portions connected to auxiliary connecting means on the bonding areas, e.g. pre-ball, wedge-on-ball, ball-on-ball
    • 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
    • H01L2224/485—Material
    • H01L2224/48505—Material at the bonding interface
    • H01L2224/48599—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Gold (Au)
    • 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
    • H01L2224/485—Material
    • H01L2224/48505—Material at the bonding interface
    • H01L2224/48599—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Gold (Au)
    • H01L2224/486—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Gold (Au) with a principal constituent of the bonding area 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
    • H01L2224/48638—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Gold (Au) with a principal constituent of the bonding area 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
    • H01L2224/48655—Nickel (Ni) 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
    • H01L2224/485—Material
    • H01L2224/48505—Material at the bonding interface
    • H01L2224/48699—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Aluminium (Al)
    • 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
    • H01L2224/485—Material
    • H01L2224/48505—Material at the bonding interface
    • H01L2224/48699—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Aluminium (Al)
    • H01L2224/487—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Aluminium (Al) with a principal constituent of the bonding area 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
    • H01L2224/48738—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Aluminium (Al) with a principal constituent of the bonding area 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
    • H01L2224/48755—Nickel (Ni) 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
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/78—Apparatus for connecting with wire connectors
    • H01L2224/7825—Means for applying energy, e.g. heating means
    • H01L2224/783—Means for applying energy, e.g. heating means by means of pressure
    • H01L2224/78313—Wedge
    • 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
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/85009—Pre-treatment of the connector or the bonding area
    • H01L2224/85051—Forming additional members, e.g. for "wedge-on-ball", "ball-on-wedge", "ball-on-ball" connections
    • 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
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/8538—Bonding interfaces outside the semiconductor or solid-state body
    • H01L2224/85399—Material
    • H01L2224/854—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
    • H01L2224/85438—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
    • H01L2224/85455—Nickel (Ni) as principal constituent
    • 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
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00014—Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
    • 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
    • H01L2924/01013—Aluminum [Al]
    • 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
    • H01L2924/01014—Silicon [Si]
    • 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
    • H01L2924/01028—Nickel [Ni]
    • 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
    • H01L2924/01029—Copper [Cu]
    • 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
    • H01L2924/01033—Arsenic [As]
    • 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
    • H01L2924/01042—Molybdenum [Mo]
    • 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
    • H01L2924/01078—Platinum [Pt]
    • 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]
    • 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
    • H01L2924/01082—Lead [Pb]
    • 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
    • H01L2924/012—Semiconductor purity grades
    • H01L2924/01202—2N purity grades, i.e. 99%
    • 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
    • H01L2924/013—Alloys
    • H01L2924/014—Solder alloys
    • 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
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation
    • 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
    • H01L2924/20—Parameters
    • H01L2924/207—Diameter ranges
    • H01L2924/20755—Diameter ranges larger or equal to 50 microns less than 60 microns
    • 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
    • H01L2924/20—Parameters
    • H01L2924/207—Diameter ranges
    • H01L2924/20757—Diameter ranges larger or equal to 70 microns less than 80 microns
    • 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
    • H01L2924/20—Parameters
    • H01L2924/207—Diameter ranges
    • H01L2924/2076—Diameter ranges equal to or larger than 100 microns

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

Eingehauste Halbleitervorrichtung mit einer Aluminiumerhebungs-Bondverbindung, umfassend:
eine Bondfläche;
eine an die Bondfläche gebondete Aluminiumerhebung, wobei die Erhebung ein Stück eines Aluminiumdrahtes mit großem Durchmesser umfasst; und
einen Aluminium-Bonddraht mit einem Bond-Ende, das an der Erhebung gebondet ist, wobei der Bonddraht einen feinen Aluminiumdraht umfasst.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Diese Erfindung betrifft das Aufbringen von Aluminiumdraht durch Bonden (Verbinden) auf eine Oberfläche wie z. B. einen Leiterrahmen (Leadframe) oder einen Kontakt an einer Halbleitervorrichtung.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Herkömmlicherweise wird Aluminium-Bonddraht, der die Strukturelemente eines Halbleiterchips mit den Anschlüssen eines Leiterrahmens in einem Halbleiterpaket verbindet, direkt an den Leiterrahmen gebondet. Zu den üblichen Problemen bei der Anwendung dieses Verfahrens mit feinem Aluminium-Bonddraht (weniger als ca. 3 mil Durchmesser) gehören Bruch der Bondferse und Abheben der Bondverbindung. Abheben der Bondferse tritt auf, wenn die Bondparameter zu hoch eingestellt sind und der Bonddraht an der Bondverbindung bricht, was unter Umständen den Verlust der elektrischen Kommunikation zwischen dem Halbleiter-Strukturelement und dem Anschluss zur Folge hat. Ein Abheben der Bondverbindung tritt generell dann auf, wenn die Bondparameter zu niedrig eingestellt sind und die Bondverbindung sich von dem Anschluss löst. Somit besteht nur ein enger Bereich von Bondparametern, die eine elastische Bondverbindung ergeben. Weiterhin sind die Bondparameter zum Bonden von feinem Aluminiumdraht direkt an den Leiterrahmen relativ empfindlich in Bezug auf die Materialzusammensetzung des Aluminiumdrahtes und die Oberflächenbedingungen des Leiterrahmens.
  • Beim Anbringen auf einer Erhebung ("Stitch-on-Bump"-Bondverfahren) zum Bonden von Golddrähten an Leiterrahmen wird eine Golderhebung auf dem Leiterrahmen als Zwischenglied zwischen dem Bonddraht und dem Leiterrahmen verwendet. Hierdurch wird der Bereich der Bondparameter für Goldbonddrähte weniger eng. In anderen Verfahren können auf ähnliche Weise Loterhebungen verwendet werden. Jedoch ist keins dieser Verfahren zum Bonden von Aluminiumdraht geeignet.
  • Es gibt eine Reihe von US-Patenten, die das Drahtbonden beim Einhausen von Halbleitern betreffen, darunter das US-Patent Nr. 6,413,797 für Oka et al., erteilt am 2. Juli 2002. Oka lehrt eine Halbleitervorrichtung mit Elektroden, die darauf in einem Goldplattierungsverfahren abgelagerte Golderhebungen aufweisen. Die Golderhebungen ermöglichen das Bonden von Golddrähten an die Elektroden. Oka lehrt kein kostengünstiges und einfaches Verfahren zur Bereitstellung einer Aluminiumerhebung zum Bonden von feinem Aluminiumdraht an Oberflächen.
  • Erwünscht ist daher ein Verfahren zum Bonden von feinem Aluminiumdraht, das weniger enge Bondparameter aufweist, das verbesserte Zuverlässigkeit durch verminderte Bondfersenriss- und Bondverbindungs-Abhebungssituationen aufweist und das kostengünstig ist.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung umfasst in einer ihrer Formen eine eingehauste Halbleitervorrichtung, bei der die Bonddrähte mit einer Aluminiumerhebungs-Bondverbindung an die Anschlüsse gebondet sind. Die Halbleitervorrichtung ist an einem Leiterrahmen angebracht, der Anschlüsse mit einer Nickelplattierung aufweist. Zur Ausbildung der Erhebungs-Bondverbindung zwischen einem feinen Aluminiumdraht, beispielsweise einem Draht von 2 mil Durchmesser, und dem Anschluss wird eine Aluminiumerhebung an die Nickelplattierung gebondet, und der Draht wird an die Erhebung gebondet. Die Erhebung ist mit Nickel dotiertes Aluminium und ist aus einem Draht mit großem Durchmesser gebildet, beispielsweise einem Draht mit 6 mil Durchmesser.
  • In einer anderen Form weist die Erfindung ein Verfahren zum Einhausen einer Halbleitervorrichtung auf. Das Verfahren umfasst die Schritte der Bereitstellung eines Leiterrahmen mit einer daran befestigten Halbleitervorrichtung, wobei der Leiterrahmen eine Vielzahl von Anschlüssen aufweist; das Aufbauen einer Erhebung auf der Oberfläche eines oder mehrerer der Anschlüsse und das Drahtbonden eines Aluminium-Bonddrahtes an jeder der Erhebungen. Der Bonddraht hat einen feinen Durchmesser, beispielsweise einen Durchmesser von ca. 2 mil, und die Erhebung hat einen großen Durchmesser, beispielsweise einen Durchmesser von ca. 6 mil. Die Erhebung umfasst Aluminium, und er kann mit Nickel dotiert sein. Die Anschlüsse können eine Nickelplattierung aufweisen. Das Verfahren kann auch den weiteren Schritt aufweisen, den Leiterrahmen, die Halbleitervorrichtung und Bonddrähte in einem nichtleitenden Kapselungspolymer zu verkapseln.
  • Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, dass die Bondverbindung von Aluminium zu Nickel durch die Erhebung mit großem Durchmesser erreicht wird und der feine Aluminiumdraht an eine Aluminiumoberfläche gebondet werden kann. Während die Feindraht-Bondverbindung von Aluminium zu Nickel sich als unzuverlässig und besonders empfindlich in Bezug auf Oberflächenbedingungen und Bondparameter erwiesen hat, hat sich die Aluminium-zu-Nickel-Bondverbindung mit Draht mit großem Durchmesser als robust und weniger empfindlich hinsichtlich Oberflächenbedingungen und Bondparametern erwiesen. Weiterhin zeigt die Erfindung eine starke Verringerung der Zustände mit Bondverbindungs-Abheben und Bondfersenrissen.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen offenbart, wobei
  • 1 eine Querschnittsansicht eines Halbleiterpaketes unter Verwendung von Aluminiumerhebungs-Bondverbindungen gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
  • 2 eine Seitenansicht der Aluminiumerhebungs-Bondverbindung eines Drahtes mit einem Anschluss entsprechend 1 ist;
  • 3A eine Vorderansicht der Spitze eines Keilwerkzeugs zum Ausbilden der Aluminiumerhebungen entsprechend 2 ist;
  • 3B eine Querschnittsansicht der Keilwerkzeugspitze aus 3A ist und
  • 4 ein Ablaufdiagramm des Aluminiumerhebungs-Bondprozesses der vorliegenden Erfindung ist.
  • In den verschiedenen Ansichten bezeichnen einander entsprechende Bezugszeichen durchgängig einander entsprechende Teile. Das vorliegend dargestellte Beispiel veranschaulicht eine Ausführungsform der Erfindung, ist aber nicht so zu verstehen, dass es den Umfang der Erfindung in irgendeiner Weise einschränkt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Bezüglich 1 wird ein Halbleiterpaket mit den Aluminiumerhebungs-Bondverbindungen der vorliegenden Erfindung gezeigt. Das Paket 10 weist eine Halbleitervorrichtung 12, einen Leiterrahmen 14, mehrere Aluminium-Bonddrähte 16 und mehrere Erhebungs-Bondverbindungen 18 auf.
  • Der Leiterrahmen 14 weist mehrere Anschlüsse 20 und eine Chip-Kontaktfläche 22 zum Stützen der Halbleitervorrichtung 12 auf. Die Halbleitervorrichtung weist mehrere Elektroden zum Verbinden mit den Anschlüssen 20 durch die Bonddrähte 16 auf. In einer besonderen Ausführungsform haben die Bonddrähte 16 einen Durchmesser von ca. 2 mil (50 μm) sowie eine Zusammensetzung von ca. 99% Aluminium und ca. 1% Silizium. Die Drähte 16 können jedoch in anderen Ausführungsformen alternative Eigenschaften aufweisen. Für die Zwecke dieser Beschreibung ist ein feiner Draht ein Draht mit einem Durchmesser von 3 mil oder weniger, und ein Draht mit großem Durchmesser hat einen Durchmesser von mehr als 3 mil.
  • Die Erhebungs-Bondverbindung 18 wird in 2 im Detail gezeigt, wobei ein Draht 16 an einen Anschluss 20 gebondet wird. Der Anschluss 20 ist typischerweise Kupfer mit einer Nickelplattierung 24 auf der Oberfläche. Die Erhebungs-Bondverbindung 18 weist eine Aluminiumerhebung 26 auf, der einen Abschnitt aus Aluminiumdraht mit großem Durchmesser umfasst, beispielsweise einem Durchmesser von ca. 6 mil (150 μm). In einer besonderen Ausführungsform umfasst die Erhebung 26 mit Nickel dotiertes Aluminium. Die Erhebung 26 ist ähnlich wie bei der Leiterrahmen-Verbondung eines 6-mil-Drahtes an die Nickelplattierung 24 gebondet, wobei allerdings das Keilwerkzeug im Gegensatz zu dem normalerweise verwendeten dreieckigen Keil eine flache Oberfläche hat. Das Keilwerkzeug 28 mit der flachen Spitze, dargestellt in 3A und 3B, ergibt eine gebondete Erhebung 26 mit einer flachen Oberfläche zum Verbonden mit dem Draht 16. Da die Erhebung 26 keine Bondferse aufweist, wie es bei einem Draht der Fall wäre, weist das Keilwerkzeug 28 auf der Keilfläche keine nach oben weisende Krümmung zur Aufnahme der Bondferse auf, wie dies bei einem herkömmlichen Keilwerkzeug der Fall wäre.
  • Bezüglich 4 weist der Prozess der Erfindung die folgenden Schritte auf Wafersägen 30, Chipbefestigung 32, Erhebungs-Aufbau 34, Drahtbonden 36, Verkapselung 38 und die typische Endbearbeitung und Prüfung 40. Der Schritt des Wafersägen 30 und der Schritt der Chipbefestigung 32 sind für Halbleitervorrichtung und Leiterrahmen spezifisch. Der Schritt des Erhebungs-Aufbaus 34 umfasst das Bonden des Endes eines 6-mil-Aluminiumdrahtes an die Nickelplattierung 24 auf einem Anschluss 20 unter Verwendung des Keilwerkzeugs 28 mit flacher Spitze. Der 6-mil-Draht wird dann von dem Ende weggebrochen, so dass die Erhebung 26 zurückbleibt. In einer besonderen Ausführungsform wird darauf geachtet, die Erstreckung der Erhebung 26 an der Richtung des Drahtes 16 auszurichten, der daran gebondet wird. Weiterhin sollte die Größe der Erhebung 26 wenigstens so groß sein wie die Gate-Kontaktflächenöffnung auf dem Halbleiterchip. In dem Schritt des Drahtbondens 36 wird das Ende des Aluminiumdrahtes 16 unter Verwendung typischer Drahtbondtechniken an die Aluminiumerhebung 26 gebondet. In dem Verkapselungsschritt 38 wird nichtleitendes Kapselungspolymer 42 (1) über das Paket geformt. Sodann wird in Schritt 40 die typische Endbearbeitung und Prüfung durchgeführt.
  • Somit befindet sich die Aluminium-zu-Nickel-Bondverbindung zwischen der Nickelplattierung 24 und der Erhebung 26, der ein Stück 6-mil-Aluminiumdraht ist. Es hat sich erwiesen, dass solche Bondverbindungen ein weitaus zuverlässigerer Prozess mit weniger engen Bondparametern sind als das direkte Bonden zwischen einem feinen Aluminiumdraht und der Nickelplattierung. Weiterhin wird der feine Aluminiumdraht 16 in einer Aluminium-zu-Aluminium-Bondverbindung an die Erhebung 26 gebondet, was inhärent zuverlässiger ist als die Aluminium-zu-Nickel-Bondverbindung des feinen Drahtes. Auch hat sich erwiesen, dass sogar bei niedrigen Bondparameter-Spezifikationsgrenzen die Erhebungs-Bondverbindung 18 bei einer Bondverbindungs-Scherprüfung und einer Bondverbindungs-Zugprüfung gegenüber der Feindraht-Bondverbindung von Aluminium zu Nickel verbesserte Ergebnisse aufweist. Weiterhin wird die Bondverbindungsdicke des Drahtes 16 verbessert, was eine verbesserte Beständigkeit gegen Bondfersenriss ergibt.
  • In alternativen Ausführungsformen können andere Draht- und Bondverbindungsgrößen verwendet werden. Beispielsweise kann eine Draht-Bondverbindung für einen 5-mil-Draht eine 20-mil-Erhebung verwenden.
  • Die Erfindung ist zwar bezüglich bevorzugter Ausführungsformen beschrieben worden, für den Fachmann versteht sich jedoch, dass zur Anpassung an besondere Situationen verschiedene Änderungen vorgenommen und Elemente derselben durch Äquivalente ersetzt werden können, ohne von dem Umfang der Erfindung abzuweichen. Es ist daher beabsichtigt, dass die Erfindung nicht auf die besonderen Ausführungsformen zu beschränken ist, die als bester zur Ausführung dieser Erfindung erwogener Modus offenbart sind, sondern dass die Erfindung alle Ausführungsformen umfasst, die innerhalb des Umfangs und Gedankens der beigefügten Ansprüche fallen.
  • Zusammenfassung
  • Die Erfindung umfasst eine eingehauste Halbleitervorrichtung, in der die Bonddrähte mit einer Aluminiumerhebungs-Bondverbindung an die Anschlüsse gebondet sind. Die Halbleitervorrichtung ist an einem Leiterrahmen angebracht, der Anschlüsse mit einer Nickelplattierung aufweist. Zur Ausbildung der Erhebungs-Bondverbindung zwischen einem feinen Aluminiumdraht, beispielsweise einem Draht mit 2 mil Durchmesser, und dem Anschluss wird eine Aluminiumerhebung an die Nickelplattierung gebondet, und der Draht wird an die Erhebung gebondet. Die Erhebung ist mit Nickel dotiertes Aluminium und ist aus einem Draht mit großem Durchmesser ausgebildet, beispielsweise einem Draht mit 6 mil Durchmesser.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - US 6413797 [0004]

Claims (16)

  1. Eingehauste Halbleitervorrichtung mit einer Aluminiumerhebungs-Bondverbindung, umfassend: eine Bondfläche; eine an die Bondfläche gebondete Aluminiumerhebung, wobei die Erhebung ein Stück eines Aluminiumdrahtes mit großem Durchmesser umfasst; und einen Aluminium-Bonddraht mit einem Bond-Ende, das an der Erhebung gebondet ist, wobei der Bonddraht einen feinen Aluminiumdraht umfasst.
  2. Eingehauste Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Bondfläche eine Nickelplattierung umfasst.
  3. Eingehauste Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Erhebung mit Nickel dotiert ist.
  4. Eingehauste Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Aluminiumdraht mit großem Durchmesser einen Durchmesser von ca. 6 mil hat.
  5. Eingehauste Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der feine Aluminiumdraht einen Durchmesser von ca. 2 mil hat.
  6. Eingehauste Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Bondfläche einen Anschluss umfasst, der Teil eines Leiterrahmens ist.
  7. Eingehauste Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Erhebung eine im Wesentlichen flache Oberfläche aufweist, die durch ein Keilwerkzeug mit flacher Spitze ausgebildet ist, um eine Oberfläche zum Bonden des Bond-Endes des Bonddrahtes bereitzustellen.
  8. Verfahren zum Einhausen einer Halbleitervorrichtung, umfassend die Schritte: Bereitstellen eines Leiterrahmens mit einer daran befestigten Halbleitervorrichtung, wobei der Leiterrahmen eine Vielzahl von Anschlüssen aufweist; Aufbauen einer Erhebung auf der Oberfläche eines oder mehrerer der Anschlüsse und Drahtbonden eines Aluminium-Bonddrahtes an jede der Erhebungen.
  9. Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei der Bonddraht einen feinen Durchmesser hat.
  10. Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei der Bonddraht einen Durchmesser von ca. 2 mil hat.
  11. Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei der Schritt des Erhebungs-Aufbaus das Bonden eines Abschnittes eines Aluminiumdrahtes mit großem Durchmesser an einen oder mehrere der Anschlüsse und das Wegbrechen des Drahtes mit großem Durchmesser von dem Abschnitt, so dass ein Erhebung zurückbleibt, umfasst.
  12. Verfahren gemäß Anspruch 11, wobei der Schritt des Bondens eines Abschnittes eines Aluminiumdrahtes mit großem Durchmesser die Verwendung eines Keilwerkzeugs mit flacher Spitze umfasst.
  13. Verfahren gemäß Anspruch 11, wobei die Erhebung einen Durchmesser von ca. 6 mil hat.
  14. Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei die Erhebung Aluminium umfasst.
  15. Verfahren gemäß Anspruch 14, wobei die Anschlüsse eine Nickelplattierung aufweisen und die Erhebung mit Nickel dotiert ist.
  16. Verfahren gemäß Anspruch 8, weiterhin den Schritt umfassend, den Leiterrahmen, die Halbleitervorrichtung und Bonddrähte in einem nichtleitenden Kapselungspolymer zu verkapseln.
DE200711000671 2006-03-20 2007-03-20 Aluminiumerhebungs-Bonden für feinen Aluminiumdraht Withdrawn - After Issue DE112007000671T8 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/385,022 2006-03-20
US11/385,022 US20070216026A1 (en) 2006-03-20 2006-03-20 Aluminum bump bonding for fine aluminum wire
PCT/US2007/064373 WO2007109652A2 (en) 2006-03-20 2007-03-20 Aluminum bump bonding for fine aluminum wire

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE112007000671T5 true DE112007000671T5 (de) 2009-01-29
DE112007000671T8 DE112007000671T8 (de) 2009-05-14

Family

ID=38516959

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200711000671 Withdrawn - After Issue DE112007000671T8 (de) 2006-03-20 2007-03-20 Aluminiumerhebungs-Bonden für feinen Aluminiumdraht

Country Status (8)

Country Link
US (2) US20070216026A1 (de)
JP (1) JP2009530872A (de)
KR (1) KR101355987B1 (de)
CN (1) CN101405860B (de)
DE (1) DE112007000671T8 (de)
MY (1) MY147586A (de)
TW (1) TW200742017A (de)
WO (1) WO2007109652A2 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8502362B2 (en) 2011-08-16 2013-08-06 Advanced Analogic Technologies, Incorporated Semiconductor package containing silicon-on-insulator die mounted in bump-on-leadframe manner to provide low thermal resistance
JP2012243943A (ja) * 2011-05-19 2012-12-10 Tokai Rika Co Ltd ワイヤボンディング構造及び電子装置とその製造方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6413797B2 (en) 1997-10-09 2002-07-02 Rohm Co., Ltd. Semiconductor device and method for making the same

Family Cites Families (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3894918A (en) * 1973-12-20 1975-07-15 Western Electric Co Methods of treating portions of articles
NL184184C (nl) * 1981-03-20 1989-05-01 Philips Nv Werkwijze voor het aanbrengen van kontaktverhogingen op kontaktplaatsen van een electronische microketen.
JPS58153341A (ja) * 1982-03-08 1983-09-12 Toshiba Corp 半導体装置用リ−ドフレ−ム
JPS5979539A (ja) * 1982-10-29 1984-05-08 Hitachi Ltd 半導体装置
US4845543A (en) * 1983-09-28 1989-07-04 Hitachi, Ltd. Semiconductor device and method of manufacturing the same
JPH02237119A (ja) * 1989-03-10 1990-09-19 Nippon Steel Corp バンプ電極形成方法
JPH03274755A (ja) * 1990-03-26 1991-12-05 Hitachi Ltd 樹脂封止半導体装置とその製造方法
JPH0439944A (ja) * 1990-06-05 1992-02-10 Furukawa Special Metal Coated Co Ltd アルミニウムボンディングワイヤー
US5156997A (en) * 1991-02-11 1992-10-20 Microelectronics And Computer Technology Corporation Method of making semiconductor bonding bumps using metal cluster ion deposition
US5296744A (en) * 1991-07-12 1994-03-22 Vlsi Technology, Inc. Lead frame assembly and method for wiring same
US5328079A (en) * 1993-03-19 1994-07-12 National Semiconductor Corporation Method of and arrangement for bond wire connecting together certain integrated circuit components
JP3262657B2 (ja) * 1993-12-14 2002-03-04 株式会社日立製作所 ボンディング方法及びボンディング構造
US5436082A (en) * 1993-12-27 1995-07-25 National Semiconductor Corporation Protective coating combination for lead frames
JP3308091B2 (ja) * 1994-02-03 2002-07-29 東京エレクトロン株式会社 表面処理方法およびプラズマ処理装置
US5808354A (en) * 1994-11-21 1998-09-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Lead frame for a semiconductor device comprising inner leads having a locking means for preventing the movement of molding compound against the inner lead surface
US5735030A (en) * 1996-06-04 1998-04-07 Texas Instruments Incorporated Low loop wire bonding
JP3344235B2 (ja) * 1996-10-07 2002-11-11 株式会社デンソー ワイヤボンディング方法
KR100243368B1 (ko) * 1996-10-18 2000-02-01 유무성 리드프레임의 열처리 방법
US5976964A (en) * 1997-04-22 1999-11-02 Micron Technology, Inc. Method of improving interconnect of semiconductor device by utilizing a flattened ball bond
US5960262A (en) * 1997-09-26 1999-09-28 Texas Instruments Incorporated Stitch bond enhancement for hard-to-bond materials
US6028011A (en) * 1997-10-13 2000-02-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of forming electric pad of semiconductor device and method of forming solder bump
JP3347279B2 (ja) * 1997-12-19 2002-11-20 三菱電機株式会社 半導体装置およびその製造方法
DE19809081A1 (de) * 1998-03-04 1999-09-16 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Kontaktstelle zur Herstellung einer elektrischen Verbindung
US6176417B1 (en) * 1999-10-15 2001-01-23 Advanced Semiconductor Engineering Inc. Ball bonding method on a chip
JP4683683B2 (ja) * 1999-11-30 2011-05-18 京セラ株式会社 アルミニウム線用超音波接合治具
US6790757B1 (en) * 1999-12-20 2004-09-14 Agere Systems Inc. Wire bonding method for copper interconnects in semiconductor devices
US6527163B1 (en) * 2000-01-21 2003-03-04 Tessera, Inc. Methods of making bondable contacts and a tool for making such contacts
GB0018643D0 (en) * 2000-07-31 2000-09-13 Koninkl Philips Electronics Nv Semiconductor devices
US6429028B1 (en) * 2000-08-29 2002-08-06 Dpa Labs, Incorporated Process to remove semiconductor chips from a plastic package
TW465064B (en) * 2000-12-22 2001-11-21 Advanced Semiconductor Eng Bonding process and the structure thereof
JP3913134B2 (ja) * 2002-08-08 2007-05-09 株式会社カイジョー バンプの形成方法及びバンプ
DE10233607B4 (de) * 2002-07-24 2005-09-29 Siemens Ag Anordnung mit einem Halbleiterchip und einem mit einer Durchkontaktierung versehenen Träger sowie einem ein Anschlusspad des Halbleiterchips mit der Durchkontaktierung verbindenden Draht und Verfahren zum Herstellen einer solchen Anordnung
US7229906B2 (en) * 2002-09-19 2007-06-12 Kulicke And Soffa Industries, Inc. Method and apparatus for forming bumps for semiconductor interconnections using a wire bonding machine
JP2004247674A (ja) * 2003-02-17 2004-09-02 Shinkawa Ltd ワイヤボンディング方法
JP3854232B2 (ja) 2003-02-17 2006-12-06 株式会社新川 バンプ形成方法及びワイヤボンディング方法
US6858943B1 (en) * 2003-03-25 2005-02-22 Sandia Corporation Release resistant electrical interconnections for MEMS devices
KR100536898B1 (ko) * 2003-09-04 2005-12-16 삼성전자주식회사 반도체 소자의 와이어 본딩 방법
JP2005268497A (ja) * 2004-03-18 2005-09-29 Denso Corp 半導体装置及び半導体装置の製造方法
TWI277192B (en) * 2004-07-08 2007-03-21 Siliconware Precision Industries Co Ltd Lead frame with improved molding reliability and package with the lead frame
US20060047194A1 (en) * 2004-08-31 2006-03-02 Grigorov Ilya L Electrode apparatus and system
TWI304238B (en) * 2004-09-07 2008-12-11 Advanced Semiconductor Eng Wire-bonding method for connecting wire-bond pads and chip and the structure formed thereby
US20060091535A1 (en) * 2004-11-02 2006-05-04 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Fine pitch bonding pad layout and method of manufacturing same
US7268415B2 (en) * 2004-11-09 2007-09-11 Texas Instruments Incorporated Semiconductor device having post-mold nickel/palladium/gold plated leads
US7731078B2 (en) * 2004-11-13 2010-06-08 Stats Chippac Ltd. Semiconductor system with fine pitch lead fingers
US7476608B2 (en) * 2005-07-14 2009-01-13 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Electrically connecting substrate with electrical device
US7777353B2 (en) * 2006-08-15 2010-08-17 Yamaha Corporation Semiconductor device and wire bonding method therefor
US7863099B2 (en) * 2007-06-27 2011-01-04 Stats Chippac Ltd. Integrated circuit package system with overhanging connection stack

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6413797B2 (en) 1997-10-09 2002-07-02 Rohm Co., Ltd. Semiconductor device and method for making the same

Also Published As

Publication number Publication date
TW200742017A (en) 2007-11-01
JP2009530872A (ja) 2009-08-27
CN101405860B (zh) 2011-06-08
US20100035385A1 (en) 2010-02-11
MY147586A (en) 2012-12-31
US20070216026A1 (en) 2007-09-20
KR101355987B1 (ko) 2014-01-28
CN101405860A (zh) 2009-04-08
WO2007109652A2 (en) 2007-09-27
WO2007109652A3 (en) 2008-01-17
KR20080103072A (ko) 2008-11-26
DE112007000671T8 (de) 2009-05-14
US8138081B2 (en) 2012-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19743767B4 (de) Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterchip-Gehäuses mit einem Halbleiterchip für Oberflächenmontage sowie ein daraus hergestelltes Halbleiterchip-Gehäuse mit Halbleiterchip
DE3645066C2 (de)
DE102005036996B4 (de) Halbleitervorrichtung
DE69729759T2 (de) Integrierte Schaltung oder Platine mit einer Höckerelektrode und Verfahren zu Ihrer Herstellung
DE102011053149C5 (de) Die-Anordnung und Verfahren zum Prozessieren eines Dies
DE102007016061B4 (de) Modul mit Halbleiterchip und Verfahren
DE10101948B4 (de) Verfahren zum Anordnen eines Halbleiterchips auf einem Substrat und auf einem Substrat montierbarer Halbleiterbaustein
DE10115248A1 (de) Draht-Bonding-Technik für Wafer-Erhebungs-und Waferebene-Chipgröße-Kapselungsstruktur und zugehöriges Herstellungsverfahren
DE102014106158B4 (de) Verfahren zum Testen von elektronischen Bauteilen und Halbleiterstreifenanordnung
DE112007000781T5 (de) Halbleitervorrichtung mit lötbaren Schleifenkontakten
DE202018104347U1 (de) Vorgeformte Leiterrahmen-Vorrichtung
DE112011100491T5 (de) Bonddraht aus Au-Legierung mit hoher Festigkeit und hoher Dehnungsrate
WO2008009262A2 (de) Modul mit flachem aufbau und verfahren zur bestückung
DE19717368A1 (de) Drahtbondverfahren, Drahtbondvorrichtung und mit denselben hergestellte Halbleitereinrichtung
CH652532A5 (de) Verwendung eines feinstdrahtes fuer die herstellung der aussenanschluesse von halbleiter-bauelementen.
DE102010000092A1 (de) Halbleiterpackage mit wedge-gebondetem Chip
DE112007000671T5 (de) Aluminiumerhebungs-Bonden für einen Aluminiumdraht
DE102005008272A1 (de) Sensorvorrichtung
DE3514253A1 (de) Halbleitereinrichtung
DE102014200242A1 (de) Gebondetes System mit beschichtetem Kupferleiter
DE202018104349U1 (de) Lichtabgabevorrichtungs-Package
EP2133915A1 (de) Halbleiteranordnung mit besonders gestalteten Bondleitungen und Verfahren zum Herstellen einer solchen Anordnung
DE212021000165U1 (de) Halbleiterbauteil
DE102013200944B4 (de) Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung und Halbleitervorrichtung
DE112018005048T5 (de) Chip mit integrierter schaltung (ic), der zwischen einem offset-leiterrahmen-chip-befestigungspad und einem diskreten chip-befestigungspad befestigt ist

Legal Events

Date Code Title Description
8696 Reprint of erroneous front page
R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination

Effective date: 20140321