JP2000164782A - 鉛を含まない錫ベース半田皮膜を有する半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
鉛を含まない錫ベース半田皮膜を有する半導体装置およびその製造方法Info
- Publication number
- JP2000164782A JP2000164782A JP10335416A JP33541698A JP2000164782A JP 2000164782 A JP2000164782 A JP 2000164782A JP 10335416 A JP10335416 A JP 10335416A JP 33541698 A JP33541698 A JP 33541698A JP 2000164782 A JP2000164782 A JP 2000164782A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plane
- silver
- surface treatment
- treatment layer
- square structure
- 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
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
- H01L23/49579—Lead-frames or other flat leads characterised by the materials of the lead frames or layers thereon
- H01L23/49582—Metallic layers on lead frames
-
- 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
- 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
- H01L2924/01016—Sulfur [S]
-
- 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
- H01L2924/01023—Vanadium [V]
-
- 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
- H01L2924/0105—Tin [Sn]
-
- 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
- H01L2924/013—Alloys
- H01L2924/0132—Binary Alloys
- H01L2924/01322—Eutectic Alloys, i.e. obtained by a liquid transforming into two solid phases
-
- 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
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/14—Integrated circuits
Abstract
(57)【要約】
【課題】 環境有害汚染物質である鉛を含まない、半田
濡れ性、接合強度特性の良い電子部品用リードフレーム
を用いた半導体装置及び半導体装置製造方法を提供す
る。 【解決手段】 本発明はニッケル又はニッケル合金、銅
又は銅合金系及び鉄又は鉄合金で形成されるリードフレ
ームにおいて、インナーリード部に銀又は銀を含む合金
の表面処理層を設けかつ、アウターリード部に少なくと
も、銀及び（１０１）面及び／又は（２１１）面に優先
配向した体心正方構造の錫を含む合金の表面処理層を形
成し解決される。
濡れ性、接合強度特性の良い電子部品用リードフレーム
を用いた半導体装置及び半導体装置製造方法を提供す
る。 【解決手段】 本発明はニッケル又はニッケル合金、銅
又は銅合金系及び鉄又は鉄合金で形成されるリードフレ
ームにおいて、インナーリード部に銀又は銀を含む合金
の表面処理層を設けかつ、アウターリード部に少なくと
も、銀及び（１０１）面及び／又は（２１１）面に優先
配向した体心正方構造の錫を含む合金の表面処理層を形
成し解決される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＩＣ等に使用される
ニッケル又はニッケル合金、銅または銅合金及び鉄又は
鉄合金で形成されるリードフレームに関し、特に、環境
有害汚染物質の一つである鉛を含まない電子部品用リー
ドフレーム及び本発明のリードフレームを使用した半導
体装置及び半導体装置の外装メッキとして本発明の銀及
び（１０１）面及び／又は（２１１）面に優先配向した
体心正方構造の錫を含む表面処理層を設けた半導体装置
に関する。
ニッケル又はニッケル合金、銅または銅合金及び鉄又は
鉄合金で形成されるリードフレームに関し、特に、環境
有害汚染物質の一つである鉛を含まない電子部品用リー
ドフレーム及び本発明のリードフレームを使用した半導
体装置及び半導体装置の外装メッキとして本発明の銀及
び（１０１）面及び／又は（２１１）面に優先配向した
体心正方構造の錫を含む表面処理層を設けた半導体装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３、図４は従来のリードフレーム平面
図及び断面図を示している。従来のリードフレームで
は、ワイヤボンディングを行うインナーリード部２には
銀めっき５を行い、アウターリード部２には鉛及び錫を
含んだ表面処理を行っていた。
図及び断面図を示している。従来のリードフレームで
は、ワイヤボンディングを行うインナーリード部２には
銀めっき５を行い、アウターリード部２には鉛及び錫を
含んだ表面処理を行っていた。
【０００３】近年、環境問題がクローズアップされてお
り、その中でＩＣパッケージに使用される部品について
も、環境有害物質を含まない材質が検討されている。電
子部品用リードフレームに用いられる材料の中で特に環
境に対して有害とされる物の中に半田に使用されている
鉛がある。鉛は放置すると環境に溶け出し人体に悪影響
を及ぼすため、電子業界では鉛フリーの半田、又は半田
ペースト等の開発が進められているが、現状の鉛含有半
田以上の特性を持った材料はまだ、実用化の段階に無
い。電子部品用のリードフレームについて、色々な取組
みがなされている。近年、鉛入り半田の代替えとして、
パラジウムを全面メッキしたリードフレームが実用化さ
れているが、パラジウムは単体では、ダイアタッチ工程
やワイヤボンド工程で熱が掛かると半田の濡れ性が劣化
し、表面実装時の半田付けの信頼性に問題がある。この
ため、近年、パラジウムの表面に金を保護膜として薄く
メッキした物が提案されている。しかし、パラジウム自
体の供給国は限られており、供給不足のため価格が高騰
し、コストの面で問題がある。更に金を保護膜として形
成するとコスト的には更に大きな問題となっている。更
に、パラジウムフレームはＩＣの組立工程時の樹脂モー
ルド工程でバリが発生しやすく、このバリを除去する工
程を追加しなければならないため、コストメリットが無
くなる。また、パラジウムを全面メッキしたリードフレ
ームでは、パラジウムと生地の材料である金属との間に
大きな電位差が生じるためニッケル又はニッケル合金、
鉄又は鉄合金等では間にニッケルやパラジウムニッケル
合金を介在させても、腐食により信頼性に問題が出てく
るため、現状では銅又は銅合金にしか応用できない事が
大きな問題となっている。
り、その中でＩＣパッケージに使用される部品について
も、環境有害物質を含まない材質が検討されている。電
子部品用リードフレームに用いられる材料の中で特に環
境に対して有害とされる物の中に半田に使用されている
鉛がある。鉛は放置すると環境に溶け出し人体に悪影響
を及ぼすため、電子業界では鉛フリーの半田、又は半田
ペースト等の開発が進められているが、現状の鉛含有半
田以上の特性を持った材料はまだ、実用化の段階に無
い。電子部品用のリードフレームについて、色々な取組
みがなされている。近年、鉛入り半田の代替えとして、
パラジウムを全面メッキしたリードフレームが実用化さ
れているが、パラジウムは単体では、ダイアタッチ工程
やワイヤボンド工程で熱が掛かると半田の濡れ性が劣化
し、表面実装時の半田付けの信頼性に問題がある。この
ため、近年、パラジウムの表面に金を保護膜として薄く
メッキした物が提案されている。しかし、パラジウム自
体の供給国は限られており、供給不足のため価格が高騰
し、コストの面で問題がある。更に金を保護膜として形
成するとコスト的には更に大きな問題となっている。更
に、パラジウムフレームはＩＣの組立工程時の樹脂モー
ルド工程でバリが発生しやすく、このバリを除去する工
程を追加しなければならないため、コストメリットが無
くなる。また、パラジウムを全面メッキしたリードフレ
ームでは、パラジウムと生地の材料である金属との間に
大きな電位差が生じるためニッケル又はニッケル合金、
鉄又は鉄合金等では間にニッケルやパラジウムニッケル
合金を介在させても、腐食により信頼性に問題が出てく
るため、現状では銅又は銅合金にしか応用できない事が
大きな問題となっている。
【０００４】パラジウム以外の取組みとしては、現在の
錫−鉛系半田の鉛の代りにインジウム、ビスマス、亜鉛
等の金属を添加して、鉛フリーの半田メッキを形成する
取組みがなされている。リフロー用の半田合金や半田ペ
ーストでは錫のほかに２種類以上の金属を含む３元系、
４元系の合金が提案されているが、メッキ液では３元
系、４元系の合金の析出組成を制御する事は困難なの
で、錫と他に１種類の金属を添加した２元合金が主流で
ある。しかし、錫にインジュウムを添加したものは、イ
ンジュウムのコストが高く実用化困難である。錫にビス
マスを添加したものは、融点を低く出来るが、硬く脆く
なりやすいため加工性が悪く、曲げ加工を含むリードフ
レームにはふむきである。また、錫−ビスマス系は半田
濡れ性が悪いため、接合強度が弱く、熱疲労強度が悪い
ため、表面実装時にＩＣが半田が浮いてリフトオフ現象
が発生するという欠点がある。また、錫に亜鉛を添加し
たものは、従来の錫−鉛に近い融点を有し、亜鉛のコス
トも低いが、亜鉛は空気中で酸化しやすいため、ＩＣの
組立工程で熱履歴がかかると酸化して半田濡れ性が劣化
するという欠点がある。
錫−鉛系半田の鉛の代りにインジウム、ビスマス、亜鉛
等の金属を添加して、鉛フリーの半田メッキを形成する
取組みがなされている。リフロー用の半田合金や半田ペ
ーストでは錫のほかに２種類以上の金属を含む３元系、
４元系の合金が提案されているが、メッキ液では３元
系、４元系の合金の析出組成を制御する事は困難なの
で、錫と他に１種類の金属を添加した２元合金が主流で
ある。しかし、錫にインジュウムを添加したものは、イ
ンジュウムのコストが高く実用化困難である。錫にビス
マスを添加したものは、融点を低く出来るが、硬く脆く
なりやすいため加工性が悪く、曲げ加工を含むリードフ
レームにはふむきである。また、錫−ビスマス系は半田
濡れ性が悪いため、接合強度が弱く、熱疲労強度が悪い
ため、表面実装時にＩＣが半田が浮いてリフトオフ現象
が発生するという欠点がある。また、錫に亜鉛を添加し
たものは、従来の錫−鉛に近い融点を有し、亜鉛のコス
トも低いが、亜鉛は空気中で酸化しやすいため、ＩＣの
組立工程で熱履歴がかかると酸化して半田濡れ性が劣化
するという欠点がある。
【０００５】近年、鉛フリーの最有力候補として、錫に
銀を添加した合金が注目され、メッキ液の開発がなされ
ているが、外観、曲げによるクラックの発生、熱履歴に
よる変色、熱履歴による半田濡れ性の劣化等の問題があ
り実用化を阻んでいる。
銀を添加した合金が注目され、メッキ液の開発がなされ
ているが、外観、曲げによるクラックの発生、熱履歴に
よる変色、熱履歴による半田濡れ性の劣化等の問題があ
り実用化を阻んでいる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の従来の
欠点を全面的に改善し、環境有害汚染物質の一つである
鉛を含まない、半田濡れ性、接合強度の特性が良く、低
コストの電子部品用リードフレーム及び本発明による電
子部品用リードフレームを使用した半導体装置及び半導
体装置の外装メッキとして本発明の銀及び錫を含む表面
処理層を設けた半導体装置とその製造方法を提案するも
のである。
欠点を全面的に改善し、環境有害汚染物質の一つである
鉛を含まない、半田濡れ性、接合強度の特性が良く、低
コストの電子部品用リードフレーム及び本発明による電
子部品用リードフレームを使用した半導体装置及び半導
体装置の外装メッキとして本発明の銀及び錫を含む表面
処理層を設けた半導体装置とその製造方法を提案するも
のである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明はニッケル又はニ
ッケル合金、銅又は銅合金系及び鉄又は鉄合金で形成さ
れるリードフレームにおいて、インナーリード部に銀又
は銀を含む合金の表面処理層を設けかつ、アウターリー
ド部に少なくとも、銀及び（１０１）面及び／又は（２
１１）面に優先配向した体心正方構造の錫を含む合金の
表面処理層を形成する事により解決される。アウターリ
ード部の銀及び（１０１）面及び／又は（２１１）面に
優先配向した体心正方構造の錫を含む表面処理層と生地
との密着性を改善するために塩酸、硝酸、硫酸を１種又
は２種以上から選択された処理剤によって、アウターリ
ード部の銀及び（１０１）面及び／又は（２１１）面に
優先配向した体心正方構造の錫を含む表面処理層処理前
に処理する。表面状態や半田濡れ性を改善するために前
記アウターリード部の銀及び（１０１）面及び／又は
（２１１）面に優先配向した体心正方構造の錫を含む表
面処理層を三燐酸ナトリウムを含む処理剤によって、ア
ウターリード部の銀及び（１０１）面及び／又は（２１
１）面に優先配向した体心正方構造の錫を含む表面処理
層処理後に処理する。
ッケル合金、銅又は銅合金系及び鉄又は鉄合金で形成さ
れるリードフレームにおいて、インナーリード部に銀又
は銀を含む合金の表面処理層を設けかつ、アウターリー
ド部に少なくとも、銀及び（１０１）面及び／又は（２
１１）面に優先配向した体心正方構造の錫を含む合金の
表面処理層を形成する事により解決される。アウターリ
ード部の銀及び（１０１）面及び／又は（２１１）面に
優先配向した体心正方構造の錫を含む表面処理層と生地
との密着性を改善するために塩酸、硝酸、硫酸を１種又
は２種以上から選択された処理剤によって、アウターリ
ード部の銀及び（１０１）面及び／又は（２１１）面に
優先配向した体心正方構造の錫を含む表面処理層処理前
に処理する。表面状態や半田濡れ性を改善するために前
記アウターリード部の銀及び（１０１）面及び／又は
（２１１）面に優先配向した体心正方構造の錫を含む表
面処理層を三燐酸ナトリウムを含む処理剤によって、ア
ウターリード部の銀及び（１０１）面及び／又は（２１
１）面に優先配向した体心正方構造の錫を含む表面処理
層処理後に処理する。
【０００８】銀及び（１０１）面及び／又は（２１１）
面に優先配向した体心正方構造の錫を含む表面処理層の
厚さは３〜１５μｍの範囲で選択するのが良い。また、
銀及び（１０１）面及び／又は（２１１）面に優先配向
した体心正方構造の錫を含む表面処理層の銀含有比率を
１〜８ｗ％とすることにより従来の欠点を全面的に改善
し、環境有害汚染物質の一つである鉛を含まない、半田
濡れ性、接合強度の特性が良く、低コストの半導体装置
とその製造方法を提案する事が出来る。
面に優先配向した体心正方構造の錫を含む表面処理層の
厚さは３〜１５μｍの範囲で選択するのが良い。また、
銀及び（１０１）面及び／又は（２１１）面に優先配向
した体心正方構造の錫を含む表面処理層の銀含有比率を
１〜８ｗ％とすることにより従来の欠点を全面的に改善
し、環境有害汚染物質の一つである鉛を含まない、半田
濡れ性、接合強度の特性が良く、低コストの半導体装置
とその製造方法を提案する事が出来る。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明において使用される環境に
害を与えないメッキとしては、銀と（１０１）面及び／
又は（２１１）面に優先配向した体心正方構造の錫の合
金を使用する。銀と錫の合金メッキでは（２２０）面に
優先配向した体心正方構造の錫を含む膜や（２００）面
に優先配向した体心正方構造の錫を含む膜が形成可能で
あるが、（２２０）面や（２００）面に優先配向した体
心正方構造の錫を含む膜ではアウターリードを曲げ加工
するとメッキ膜にクラックが入りやすく、またＩＣ組立
時の熱によりメッキ膜表面が酸化しやすく、変色し半田
濡れ性にも悪影響を与える。我々はこの様な不具合を改
善するため、錫−銀膜の結晶配向性を制御する事により
（１０１）面及び／又は（２１１）面に優先配向した体
心正方構造の錫を含む錫−銀膜がクラックの発生も、耐
熱後の変色も無く良好な半田濡れ性を示す事を見出し
た。また、錫−銀はパラジウムのように供給体制、コス
トに問題も無く、錫−ビスマス、錫−亜鉛、錫−インジ
ュウムに比べても、特性的には問題が無い。従来の錫−
鉛に比べて融点共晶点２２１℃とが高いが、リードフレ
ームのアウターリードのメッキとしては、完全に溶融し
て濡れる訳ではなく表面実装時に半田ペーストやリフロ
ー用の半田と界面で反応して、接合強度が発生するた
め、接合強度及び半田濡れ性は従来の鉛入り半田と同等
である。
害を与えないメッキとしては、銀と（１０１）面及び／
又は（２１１）面に優先配向した体心正方構造の錫の合
金を使用する。銀と錫の合金メッキでは（２２０）面に
優先配向した体心正方構造の錫を含む膜や（２００）面
に優先配向した体心正方構造の錫を含む膜が形成可能で
あるが、（２２０）面や（２００）面に優先配向した体
心正方構造の錫を含む膜ではアウターリードを曲げ加工
するとメッキ膜にクラックが入りやすく、またＩＣ組立
時の熱によりメッキ膜表面が酸化しやすく、変色し半田
濡れ性にも悪影響を与える。我々はこの様な不具合を改
善するため、錫−銀膜の結晶配向性を制御する事により
（１０１）面及び／又は（２１１）面に優先配向した体
心正方構造の錫を含む錫−銀膜がクラックの発生も、耐
熱後の変色も無く良好な半田濡れ性を示す事を見出し
た。また、錫−銀はパラジウムのように供給体制、コス
トに問題も無く、錫−ビスマス、錫−亜鉛、錫−インジ
ュウムに比べても、特性的には問題が無い。従来の錫−
鉛に比べて融点共晶点２２１℃とが高いが、リードフレ
ームのアウターリードのメッキとしては、完全に溶融し
て濡れる訳ではなく表面実装時に半田ペーストやリフロ
ー用の半田と界面で反応して、接合強度が発生するた
め、接合強度及び半田濡れ性は従来の鉛入り半田と同等
である。
【００１０】図１、図２は本発明のリードフレーム平面
図及び断面図である。ワイヤーボンディングを行うイン
ナーリード部２には銀又は銀を含む合金の表面処理層５
を設け、アウターリード部１には銀及び（１０１）面及
び／又は（２１１）面に優先配向した体心正方構造の錫
を含む表面処理層６を形成する。銀又は銀を含む合金の
表面処理層５及び銀及び（１０１）面及び／又は（２１
１）面に優先配向した体心正方構造の錫を含む表面処理
層６は分離しても、接触しても良い。銀又は銀を含む合
金の表面処理層５はインナーリード部２のみに形成して
も良く、パッド３にかかっても、パッド３全体を覆って
も良い。銀又は銀を含む合金の表面処理層５及び銀及び
（１０１）面及び／又は（２１１）面に優先配向した体
心正方構造の錫を含む表面処理層６は本実施の形態では
メッキにて形成するが、物理蒸着やスパッタリング、Ｃ
ＶＤなどの方法でも形成可能である。以下本発明の詳細
な実施の形態を説明する。
図及び断面図である。ワイヤーボンディングを行うイン
ナーリード部２には銀又は銀を含む合金の表面処理層５
を設け、アウターリード部１には銀及び（１０１）面及
び／又は（２１１）面に優先配向した体心正方構造の錫
を含む表面処理層６を形成する。銀又は銀を含む合金の
表面処理層５及び銀及び（１０１）面及び／又は（２１
１）面に優先配向した体心正方構造の錫を含む表面処理
層６は分離しても、接触しても良い。銀又は銀を含む合
金の表面処理層５はインナーリード部２のみに形成して
も良く、パッド３にかかっても、パッド３全体を覆って
も良い。銀又は銀を含む合金の表面処理層５及び銀及び
（１０１）面及び／又は（２１１）面に優先配向した体
心正方構造の錫を含む表面処理層６は本実施の形態では
メッキにて形成するが、物理蒸着やスパッタリング、Ｃ
ＶＤなどの方法でも形成可能である。以下本発明の詳細
な実施の形態を説明する。
【００１１】（実施の形態１）半導体リードフレームに
使用される基板には低スズリン青銅またはアロイ１９４
等の銅または銅合金や鉄にニッケルを約４２ｗ％添加し
た４２材と呼ばれる鉄・ニッケル合金が用いられる。本
実施の形態では４２材を生地として用いた。最初、この
４２材合金の薄板をリードフレームの形状に加工する。
加工する方法としては、感光レジストを表面に塗布し、
パターンを焼付けた後、現像し感光レジストをリードフ
レームのポジパターンとして残し、塩化第二鉄又は塩化
第二銅等のエッチング液で加工する方法と、リードフレ
ームの形状を打ち抜くための金型を造りこの金型を用い
てプレス装置により打ち抜き加工する方法がある。本発
明では、エッチング法もプレス法も任意に選択できる。
本実施の形態ではプレスにより、４２材合金の板をリー
ドフレーム形状に加工した後、洗浄工程を経て、必要に
応じて熱処理工程を通し、プレスで打ち抜いた時に基板
に残った応力を除去する。その後、メッキ工程に入る。
以下に本発明のメッキ工程の詳細を説明する。
使用される基板には低スズリン青銅またはアロイ１９４
等の銅または銅合金や鉄にニッケルを約４２ｗ％添加し
た４２材と呼ばれる鉄・ニッケル合金が用いられる。本
実施の形態では４２材を生地として用いた。最初、この
４２材合金の薄板をリードフレームの形状に加工する。
加工する方法としては、感光レジストを表面に塗布し、
パターンを焼付けた後、現像し感光レジストをリードフ
レームのポジパターンとして残し、塩化第二鉄又は塩化
第二銅等のエッチング液で加工する方法と、リードフレ
ームの形状を打ち抜くための金型を造りこの金型を用い
てプレス装置により打ち抜き加工する方法がある。本発
明では、エッチング法もプレス法も任意に選択できる。
本実施の形態ではプレスにより、４２材合金の板をリー
ドフレーム形状に加工した後、洗浄工程を経て、必要に
応じて熱処理工程を通し、プレスで打ち抜いた時に基板
に残った応力を除去する。その後、メッキ工程に入る。
以下に本発明のメッキ工程の詳細を説明する。
【００１２】洗浄工程により生地に付着したプレス工程
や熱処理工程の油性分をアルカリ脱脂剤等により浸漬法
又は電気的な方法の併用又は単独使用により除去した
後、銅下地メッキを０．２μｍ以上形成する。その後、
銀の部分メッキ工程によりインナーリード部２に銀メッ
キを行う。
や熱処理工程の油性分をアルカリ脱脂剤等により浸漬法
又は電気的な方法の併用又は単独使用により除去した
後、銅下地メッキを０．２μｍ以上形成する。その後、
銀の部分メッキ工程によりインナーリード部２に銀メッ
キを行う。
【００１３】銀の部分メッキを行った後、生地とＳｎ−
Ａｇ層の密着性を改善するため塩酸、硝酸、硫酸を１種
又は２種以上から選択された処理剤によって、アウター
リード部１の銀及び（１０１）面及び／又は（２１１）
面に優先配向した体心正方構造の錫を含む表面処理層６
を処理前に処理する。本実施の形態では塩酸を含む処理
剤により表面の不純物を除去するとともに、表面をエッ
チングし、アンカー効果によりＳｎ−Ａｇ層の密着性を
改善した。
Ａｇ層の密着性を改善するため塩酸、硝酸、硫酸を１種
又は２種以上から選択された処理剤によって、アウター
リード部１の銀及び（１０１）面及び／又は（２１１）
面に優先配向した体心正方構造の錫を含む表面処理層６
を処理前に処理する。本実施の形態では塩酸を含む処理
剤により表面の不純物を除去するとともに、表面をエッ
チングし、アンカー効果によりＳｎ−Ａｇ層の密着性を
改善した。
【００１４】この前処理の後に、アウターリード部１に
電流密度２０ＡＳＤによりＳｎ−Ａｇの部分メッキをお
こなった。本実施の形態ではＳｎＯ、ＡｇＯ、メタンス
ルホン酸をベースとして使用したメッキ液を使用した。
陽極電極は、白金、イリジウム、タンタル、ロジウム、
ルテニウムの金属またはその酸化物のうちのひとつ以上
を含む不溶解性電極により任意に選択できる。本実施の
形態ではチタンの生地に酸化イリジウムと酸化タンタル
の混合物を被覆した不溶性電極を使用した。半田合金を
用いた溶解性電極を使用すると、電極交換が頻繁にな
り、その都度ラインを停止しなければならないため、量
産性が極端に落ちる。
電流密度２０ＡＳＤによりＳｎ−Ａｇの部分メッキをお
こなった。本実施の形態ではＳｎＯ、ＡｇＯ、メタンス
ルホン酸をベースとして使用したメッキ液を使用した。
陽極電極は、白金、イリジウム、タンタル、ロジウム、
ルテニウムの金属またはその酸化物のうちのひとつ以上
を含む不溶解性電極により任意に選択できる。本実施の
形態ではチタンの生地に酸化イリジウムと酸化タンタル
の混合物を被覆した不溶性電極を使用した。半田合金を
用いた溶解性電極を使用すると、電極交換が頻繁にな
り、その都度ラインを停止しなければならないため、量
産性が極端に落ちる。
【００１５】メッキ厚さは３〜１５μｍの範囲で任意に
選択できる。メッキ厚が３μｍより薄くなると、下地の
影響で半田濡れ性が悪くなる。１５μｍ以上厚くなる
と、モールド樹脂の封止工程で金型の隙間から樹脂が漏
れるなどの不具合が有る。本実施の形態では８μｍのＳ
ｎ−Ａｇメッキを行った。また、銀含有比率は１〜８ｗ
％の間で任意に選択できる。銀が１ｗ％以下になると、
錫のウイスカーが発生しやすくなる。８ｗ％を超えると
ＩＣの駆動時に銀のエレクトロマイグレーションが発生
する。本実施の形態では銀含有比率は２ｗ％とした。次
に、最初に形成した銅下地メッキの銀メッキ、Ｓｎ−Ａ
ｇメッキ以外の表面に露出している部分を除去する。更
に、リード側面に漏れた銀を除去するため電気的にフレ
ーム表面の銀を除去した。その後、半田濡れ性を改善す
るため三燐酸ナトリウムを含む処理剤によって、アウタ
ーリード部１の銀及び（１０１）面及び／又は（２１
１）面に優先配向した体心正方構造の錫を含む表面処理
層６処理後に銀及び錫を含む表面処理層６をエッチング
処理をした。最後に、変色防止剤を浸漬した後、水洗後
乾燥させ仕上げた。
選択できる。メッキ厚が３μｍより薄くなると、下地の
影響で半田濡れ性が悪くなる。１５μｍ以上厚くなる
と、モールド樹脂の封止工程で金型の隙間から樹脂が漏
れるなどの不具合が有る。本実施の形態では８μｍのＳ
ｎ−Ａｇメッキを行った。また、銀含有比率は１〜８ｗ
％の間で任意に選択できる。銀が１ｗ％以下になると、
錫のウイスカーが発生しやすくなる。８ｗ％を超えると
ＩＣの駆動時に銀のエレクトロマイグレーションが発生
する。本実施の形態では銀含有比率は２ｗ％とした。次
に、最初に形成した銅下地メッキの銀メッキ、Ｓｎ−Ａ
ｇメッキ以外の表面に露出している部分を除去する。更
に、リード側面に漏れた銀を除去するため電気的にフレ
ーム表面の銀を除去した。その後、半田濡れ性を改善す
るため三燐酸ナトリウムを含む処理剤によって、アウタ
ーリード部１の銀及び（１０１）面及び／又は（２１
１）面に優先配向した体心正方構造の錫を含む表面処理
層６処理後に銀及び錫を含む表面処理層６をエッチング
処理をした。最後に、変色防止剤を浸漬した後、水洗後
乾燥させ仕上げた。
【００１６】Ｘ線回折装置により結晶配向性を調べた結
果、（１０１）面及び（２１１）面に優先配向した体心
正方構造の錫を含む錫―銀のメッキ層である事が確認で
きた。
果、（１０１）面及び（２１１）面に優先配向した体心
正方構造の錫を含む錫―銀のメッキ層である事が確認で
きた。
【００１７】半田の濡れ性評価は半田濡れ試験機（ソル
ダーチェッカー：タンチン社製ＳＷＥＴ１００）を使用
し、錫−鉛（Ｈ６３Ｓ）半田、浴温度２３０℃で行っ
た、フラックスはＲ−１００−４０（非ハロゲン）を用
いた。同時にアウターリード部１を９０°に曲げメッキ
膜の剥離状態を観察した。その結果、初期のゼロクロス
時間及び１７５℃２４時間耐熱後のゼロクロス時間及び
外観は（表１）の結果のように良好なものとなった。
ダーチェッカー：タンチン社製ＳＷＥＴ１００）を使用
し、錫−鉛（Ｈ６３Ｓ）半田、浴温度２３０℃で行っ
た、フラックスはＲ−１００−４０（非ハロゲン）を用
いた。同時にアウターリード部１を９０°に曲げメッキ
膜の剥離状態を観察した。その結果、初期のゼロクロス
時間及び１７５℃２４時間耐熱後のゼロクロス時間及び
外観は（表１）の結果のように良好なものとなった。
【００１８】（実施の形態２）本発明の第２実施の形態
に於けるニッケル又はニッケル合金、銅又は銅合金系及
び鉄又は鉄合金で形成される電子部品用リードフレーム
の構造の詳細を説明する。以下本発明の詳細な実施の形
態を説明する。半導体リードフレームに使用される基板
には低スズリン青銅またはアロイ１９４等の銅または銅
合金や鉄にニッケルを約４２ｗ％添加した４２材と呼ば
れる鉄・ニッケル合金が用いられる。本実施の形態では
アロイ１９４を生地として用いた。最初、このアロイ１
９４合金の薄板をリードフレームの形状に加工する。本
実施の形態では、エッチング法もプレス法も任意に選択
できる。本実施の形態ではプレスにより、４２材合金の
板をリードフレーム形状に加工した後、洗浄工程を経
て、必要に応じて熱処理工程を通し、プレスで打ち抜い
た時に基板に残った応力を除去する。その後、メッキ工
程に入る。以下に本発明のメッキ工程の詳細を説明す
る。
に於けるニッケル又はニッケル合金、銅又は銅合金系及
び鉄又は鉄合金で形成される電子部品用リードフレーム
の構造の詳細を説明する。以下本発明の詳細な実施の形
態を説明する。半導体リードフレームに使用される基板
には低スズリン青銅またはアロイ１９４等の銅または銅
合金や鉄にニッケルを約４２ｗ％添加した４２材と呼ば
れる鉄・ニッケル合金が用いられる。本実施の形態では
アロイ１９４を生地として用いた。最初、このアロイ１
９４合金の薄板をリードフレームの形状に加工する。本
実施の形態では、エッチング法もプレス法も任意に選択
できる。本実施の形態ではプレスにより、４２材合金の
板をリードフレーム形状に加工した後、洗浄工程を経
て、必要に応じて熱処理工程を通し、プレスで打ち抜い
た時に基板に残った応力を除去する。その後、メッキ工
程に入る。以下に本発明のメッキ工程の詳細を説明す
る。
【００１９】以下実施の形態１と同様に洗浄工程、銅下
地メッキ工程、銀の部分メッキ工程を行う。
地メッキ工程、銀の部分メッキ工程を行う。
【００２０】銀の部分メッキを行った後、硝酸を含む処
理剤により前処理を行った。この前処理の後に、アウタ
ーリード部１に電流密度２４ＡＳＤにてＳｎ−Ａｇの部
分メッキをおこなった。本実施の形態ではＳｎＯ、Ａｇ
Ｏ、メタンスルホン酸をベースとして使用したメッキ液
を使用した。陽極電極は、実施の形態１と同様に選択で
きるが、本実施の形態ではチタンの生地に酸化イリジウ
ムと酸化タンタルの混合物を被覆した不溶性電極を使用
した。本実施の形態では８μｍのＳｎ−Ａｇメッキを行
った。また、銀含有比率は２．５％とした。次に、最初
に形成した銅下地メッキの銀メッキ、Ｓｎ−Ａｇメッキ
以外の表面に露出している部分を除去する。更に、リー
ド側面に漏れた銀を除去するため電気的にフレーム表面
の銀を除去した。その後、半田濡れ性を改善するため三
燐酸ナトリウムを含む処理剤によって、アウターリード
部１の銀及び（１０１）面及び／又は（２１１）面に優
先配向した体心正方構造の錫を含む表面処理層６処理後
に銀及び（１０１）面及び／又は（２１１）面に優先配
向した体心正方構造の錫を含む表面処理層６をエッチン
グ処理をした。最後に、変色防止剤を浸漬した後、水洗
後乾燥させ仕上げた。
理剤により前処理を行った。この前処理の後に、アウタ
ーリード部１に電流密度２４ＡＳＤにてＳｎ−Ａｇの部
分メッキをおこなった。本実施の形態ではＳｎＯ、Ａｇ
Ｏ、メタンスルホン酸をベースとして使用したメッキ液
を使用した。陽極電極は、実施の形態１と同様に選択で
きるが、本実施の形態ではチタンの生地に酸化イリジウ
ムと酸化タンタルの混合物を被覆した不溶性電極を使用
した。本実施の形態では８μｍのＳｎ−Ａｇメッキを行
った。また、銀含有比率は２．５％とした。次に、最初
に形成した銅下地メッキの銀メッキ、Ｓｎ−Ａｇメッキ
以外の表面に露出している部分を除去する。更に、リー
ド側面に漏れた銀を除去するため電気的にフレーム表面
の銀を除去した。その後、半田濡れ性を改善するため三
燐酸ナトリウムを含む処理剤によって、アウターリード
部１の銀及び（１０１）面及び／又は（２１１）面に優
先配向した体心正方構造の錫を含む表面処理層６処理後
に銀及び（１０１）面及び／又は（２１１）面に優先配
向した体心正方構造の錫を含む表面処理層６をエッチン
グ処理をした。最後に、変色防止剤を浸漬した後、水洗
後乾燥させ仕上げた。
【００２１】Ｘ線回折装置により結晶配向性を調べた結
果、（１０１）面及び（２１１）面に優先配向した体心
正方構造の錫を含む錫―銀のメッキ層である事が確認で
きた。
果、（１０１）面及び（２１１）面に優先配向した体心
正方構造の錫を含む錫―銀のメッキ層である事が確認で
きた。
【００２２】半田の濡れ性評価は実施の形態１と同様の
条件でおこなった。同時にアウターリード部１の曲げ試
験により剥離状態を観察した。その結果、初期のゼロク
ロス時間及び１７５℃２４時間耐熱後のゼロクロス時間
及び外観は（表１）の結果のように良好なものとなっ
た。
条件でおこなった。同時にアウターリード部１の曲げ試
験により剥離状態を観察した。その結果、初期のゼロク
ロス時間及び１７５℃２４時間耐熱後のゼロクロス時間
及び外観は（表１）の結果のように良好なものとなっ
た。
【００２３】（比較例１）比較例として形成される電子
部品用リードフレームの構造の詳細を説明する。本比較
例ではアロイ１９４を生地として用いた。最初、このア
ロイ１９４合金の薄板をリードフレームの形状に加工す
る。４２材合金の板をリードフレーム形状に加工した
後、洗浄工程を経て、必要に応じて熱処理工程を通し、
プレスで打ち抜いた時に基板に残った応力を除去する。
その後、メッキ工程に入る。以下実施の形態１と同様に
洗浄工程、銅下地メッキ工程、銀の部分メッキ工程を行
う。銀の部分メッキを行った後、前処理を行なわずに、
アウターリード部１に電流密度６０ＡＳＤにてＳｎ−Ａ
ｇの部分メッキをおこなった。本実施の形態ではＳｎ
Ｏ、ＡｇＯ、メタンスルホン酸をベースとして使用した
メッキ液を使用した。陽極電極は、チタンの生地に酸化
イリジウムと酸化タンタルの混合物を被覆した不溶性電
極を使用した。本比較例では８μｍのＳｎ−Ａｇメッキ
を行った。また、銀含有比率は２．５％とした。次に、
最初に形成した銅下地メッキの銀メッキ、Ｓｎ−Ａｇメ
ッキ以外の表面に露出している部分を除去した。更に、
リード側面に漏れた銀を除去するため電気的にフレーム
表面の銀を除去した。その後、半田濡れ性を改善するた
め三燐酸ナトリウムを含む処理剤によって、アウターリ
ード部１の銀及び錫を含む表面処理層６処理後に銀及び
（錫を含む表面処理層６をエッチング処理をした。最後
に、変色防止剤を浸漬した後、水洗後乾燥させ仕上げ
た。
部品用リードフレームの構造の詳細を説明する。本比較
例ではアロイ１９４を生地として用いた。最初、このア
ロイ１９４合金の薄板をリードフレームの形状に加工す
る。４２材合金の板をリードフレーム形状に加工した
後、洗浄工程を経て、必要に応じて熱処理工程を通し、
プレスで打ち抜いた時に基板に残った応力を除去する。
その後、メッキ工程に入る。以下実施の形態１と同様に
洗浄工程、銅下地メッキ工程、銀の部分メッキ工程を行
う。銀の部分メッキを行った後、前処理を行なわずに、
アウターリード部１に電流密度６０ＡＳＤにてＳｎ−Ａ
ｇの部分メッキをおこなった。本実施の形態ではＳｎ
Ｏ、ＡｇＯ、メタンスルホン酸をベースとして使用した
メッキ液を使用した。陽極電極は、チタンの生地に酸化
イリジウムと酸化タンタルの混合物を被覆した不溶性電
極を使用した。本比較例では８μｍのＳｎ−Ａｇメッキ
を行った。また、銀含有比率は２．５％とした。次に、
最初に形成した銅下地メッキの銀メッキ、Ｓｎ−Ａｇメ
ッキ以外の表面に露出している部分を除去した。更に、
リード側面に漏れた銀を除去するため電気的にフレーム
表面の銀を除去した。その後、半田濡れ性を改善するた
め三燐酸ナトリウムを含む処理剤によって、アウターリ
ード部１の銀及び錫を含む表面処理層６処理後に銀及び
（錫を含む表面処理層６をエッチング処理をした。最後
に、変色防止剤を浸漬した後、水洗後乾燥させ仕上げ
た。
【００２４】Ｘ線回折装置により結晶配向性を調べた結
果、（２２０）面に優先配向した体心正方構造の錫を含
む錫―銀の層である事が確認できた。半田の濡れ性評価
は実施の形態１と同様の条件でおこなった。同時にアウ
ターリード部１の曲げ試験により剥離状態を観察した。
その結果、初期のゼロクロス時間及び１７５℃２４時間
耐熱後のゼロクロス時間及び外観は（表１）の結果のよ
うに良好なものとなったが、曲げ試験においてクラック
が発生した。
果、（２２０）面に優先配向した体心正方構造の錫を含
む錫―銀の層である事が確認できた。半田の濡れ性評価
は実施の形態１と同様の条件でおこなった。同時にアウ
ターリード部１の曲げ試験により剥離状態を観察した。
その結果、初期のゼロクロス時間及び１７５℃２４時間
耐熱後のゼロクロス時間及び外観は（表１）の結果のよ
うに良好なものとなったが、曲げ試験においてクラック
が発生した。
【００２５】
【表１】
【００２６】（比較例２）本比較例ではアロイ１９４を
生地として用いた。最初、このアロイ１９４合金の薄板
をリードフレームの形状に加工する。４２材合金の板を
リードフレーム形状に加工した後、洗浄工程を経て、必
要に応じて熱処理工程を通し、プレスで打ち抜いた時に
基板に残った応力を除去する。その後、メッキ工程に入
る。以下実施の形態１と同様に洗浄工程、銅下地メッキ
工程、銀部分メッキ工程を行う。銀の部分メッキを行っ
た後、硝酸を含む処理剤により前処理を行なった。その
後、アウターリード部にＳｎ−Ａｇの部分メッキをおこ
なった。本比較例ではＳｎＯ、ＡｇＯ、メタンスルホン
酸をベースとしたメッキ液を使用した。陽極電極は、チ
タンの生地に酸化イリジウムと酸化タンタルの混合物を
被覆した不溶性電極を使用した。本比較例では電流密度
６０ＡＳＤにて８μｍのＳｎ−Ａｇメッキを行った。ま
た、銀含有比率は２．５％とした。次に、最初に形成し
た銅下地メッキの銀メッキ、Ｓｎ−Ａｇメッキ以外の表
面に露出している部分を除去した。更に、リード側面に
漏れた銀を除去するため電気的にフレーム表面の銀を除
去した。その後、半田濡れ性を改善するため三燐酸ナト
リウムを含む処理剤によって、アウターリード部１の銀
及び錫を含む表面処理層６処理後に銀及び錫を含む表面
処理層６をエッチング処理を行わず、変色防止剤を浸漬
した後、水洗後乾燥させ仕上げた。
生地として用いた。最初、このアロイ１９４合金の薄板
をリードフレームの形状に加工する。４２材合金の板を
リードフレーム形状に加工した後、洗浄工程を経て、必
要に応じて熱処理工程を通し、プレスで打ち抜いた時に
基板に残った応力を除去する。その後、メッキ工程に入
る。以下実施の形態１と同様に洗浄工程、銅下地メッキ
工程、銀部分メッキ工程を行う。銀の部分メッキを行っ
た後、硝酸を含む処理剤により前処理を行なった。その
後、アウターリード部にＳｎ−Ａｇの部分メッキをおこ
なった。本比較例ではＳｎＯ、ＡｇＯ、メタンスルホン
酸をベースとしたメッキ液を使用した。陽極電極は、チ
タンの生地に酸化イリジウムと酸化タンタルの混合物を
被覆した不溶性電極を使用した。本比較例では電流密度
６０ＡＳＤにて８μｍのＳｎ−Ａｇメッキを行った。ま
た、銀含有比率は２．５％とした。次に、最初に形成し
た銅下地メッキの銀メッキ、Ｓｎ−Ａｇメッキ以外の表
面に露出している部分を除去した。更に、リード側面に
漏れた銀を除去するため電気的にフレーム表面の銀を除
去した。その後、半田濡れ性を改善するため三燐酸ナト
リウムを含む処理剤によって、アウターリード部１の銀
及び錫を含む表面処理層６処理後に銀及び錫を含む表面
処理層６をエッチング処理を行わず、変色防止剤を浸漬
した後、水洗後乾燥させ仕上げた。
【００２７】Ｘ線回折装置により結晶配向性を調べた結
果、（２２０）面に優先配向した体心正方構造の錫を含
む錫―銀の層である事が確認できた。半田の濡れ性評価
は実施の形態１と同様の条件でおこなった。同時にアウ
ターリード部１の曲げ試験により剥離状態を観察した。
その結果、初期のゼロクロス時間及び１７５℃２４時間
耐熱後のゼロクロス時間及び外観は（表１）の結果のよ
うに実施の形態１，２に比べ悪化した。曲げ試験におい
てクラックは発生しなかった。
果、（２２０）面に優先配向した体心正方構造の錫を含
む錫―銀の層である事が確認できた。半田の濡れ性評価
は実施の形態１と同様の条件でおこなった。同時にアウ
ターリード部１の曲げ試験により剥離状態を観察した。
その結果、初期のゼロクロス時間及び１７５℃２４時間
耐熱後のゼロクロス時間及び外観は（表１）の結果のよ
うに実施の形態１，２に比べ悪化した。曲げ試験におい
てクラックは発生しなかった。
【００２８】（実施の形態３）本実施の形態を図５によ
り説明する。図１、図２の本発明によるリードフレーム
にダイアタッチ樹脂塗布後、ＩＣチップ７を固定し、２
００℃２時間オーブンにより乾燥固定後、ワイヤーボン
ディングによりリードフレームとＩＣ７を電気的に接続
した。次に、モールド樹脂９によりＩＣチップ７を封止
した。従来は、封止後リードフレームの表面の酸化層を
除去後、アウターリード部１に外装半田メッキを行って
いたが、本発明のリードフレームを使用する事により、
工程が簡素化された。
り説明する。図１、図２の本発明によるリードフレーム
にダイアタッチ樹脂塗布後、ＩＣチップ７を固定し、２
００℃２時間オーブンにより乾燥固定後、ワイヤーボン
ディングによりリードフレームとＩＣ７を電気的に接続
した。次に、モールド樹脂９によりＩＣチップ７を封止
した。従来は、封止後リードフレームの表面の酸化層を
除去後、アウターリード部１に外装半田メッキを行って
いたが、本発明のリードフレームを使用する事により、
工程が簡素化された。
【００２９】（実施の形態４）本実施の形態を図５によ
り説明する。Ａｇメッキのみを行ったリードフレームに
ダイアタッチ樹脂塗布後、ＩＣチップ７を固定し、２０
０℃２時間オーブンにより乾燥固定後、ワイヤーボンデ
ィングによりリードフレームとＩＣ７を電気的に接続し
た。次に、モールド樹脂９によりＩＣチップ７を封止し
た。封止後リードフレームの表面の酸化層を除去後、ア
ウターリード部１に電流密度２４ＡＳＤにて８μｍのＳ
ｎ−Ａｇの外装メッキをおこなった。本実施の形態では
ＳｎＯ、ＡｇＯ、メタンスルホン酸をベースとして使用
したメッキ液を使用した。その後、半田濡れ性を改善す
るため三燐酸ナトリウムを含む処理剤によって、アウタ
ーリード部１の銀及び錫を含む表面処理層６処理後に水
洗後乾燥させ仕上げた。Ｘ線回折装置により結晶配向性
を調べた結果、の錫を含む錫―銀のメッキ層（１０１）
面及び（２１１）面に優先配向した体心正方構造である
事が確認できた。
り説明する。Ａｇメッキのみを行ったリードフレームに
ダイアタッチ樹脂塗布後、ＩＣチップ７を固定し、２０
０℃２時間オーブンにより乾燥固定後、ワイヤーボンデ
ィングによりリードフレームとＩＣ７を電気的に接続し
た。次に、モールド樹脂９によりＩＣチップ７を封止し
た。封止後リードフレームの表面の酸化層を除去後、ア
ウターリード部１に電流密度２４ＡＳＤにて８μｍのＳ
ｎ−Ａｇの外装メッキをおこなった。本実施の形態では
ＳｎＯ、ＡｇＯ、メタンスルホン酸をベースとして使用
したメッキ液を使用した。その後、半田濡れ性を改善す
るため三燐酸ナトリウムを含む処理剤によって、アウタ
ーリード部１の銀及び錫を含む表面処理層６処理後に水
洗後乾燥させ仕上げた。Ｘ線回折装置により結晶配向性
を調べた結果、の錫を含む錫―銀のメッキ層（１０１）
面及び（２１１）面に優先配向した体心正方構造である
事が確認できた。
【００３０】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、環境有害
汚染物質の一つである鉛を含まない、半田濡れ性、接合
強度の特性が良く、低コストのニッケル又はニッケル合
金、銅又は銅合金系及び鉄又は鉄合金で形成されるリー
ドフレームが得られるという有利な効果が得られた。ま
た、本発明のリードフレームを使用し、ＩＣの組立を行
う事により、外装半田工程を必要としない、低コストの
半導体装置を作成する事が出来た。さらに本発明の銀及
び（１０１）面及び／又は（２１１）面に優先配向した
体心正方構造の錫を含む合金の表面処理層を外装メッキ
として形成する事により、環境有害汚染物質の一つであ
る鉛を含まない、半田濡れ性、接合強度の特性が良い半
導体装置を形成する事が可能となった。
汚染物質の一つである鉛を含まない、半田濡れ性、接合
強度の特性が良く、低コストのニッケル又はニッケル合
金、銅又は銅合金系及び鉄又は鉄合金で形成されるリー
ドフレームが得られるという有利な効果が得られた。ま
た、本発明のリードフレームを使用し、ＩＣの組立を行
う事により、外装半田工程を必要としない、低コストの
半導体装置を作成する事が出来た。さらに本発明の銀及
び（１０１）面及び／又は（２１１）面に優先配向した
体心正方構造の錫を含む合金の表面処理層を外装メッキ
として形成する事により、環境有害汚染物質の一つであ
る鉛を含まない、半田濡れ性、接合強度の特性が良い半
導体装置を形成する事が可能となった。
【図１】本発明のリードフレーム平面図
【図２】本発明のリードフレーム断面図
【図３】従来のリードフレーム平面図
【図４】従来のリードフレーム断面図
【図５】本発明のリードフレームを使用したＩＣパッケ
ージの断面図
ージの断面図
１ アウターリード部 ２ インナーリード部 ３ パッド ４ リードフレーム生地 ５ 銀又は銀を含む合金の表面処理層 ６ 銀及び錫を含む表面処理層 ７ ＩＣチップ ８ ボンディングワイヤー ９ モールド樹脂 １０ 鉛及び錫を含む表面処理
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２５Ｄ 5/10 Ｃ２５Ｄ 5/10 7/00 7/00 Ｇ 7/12 7/12 (72)発明者 常盤 剛 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 田中 久裕 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 4K024 AA09 AA10 AA21 AB02 AB03 AB08 AB19 BA02 BA09 BB13 BC10 DA07 DB10 FA05 GA14 5F067 DC11 DC15 DC17 DC18 DC19 DC20 EA02 EA04
Claims (12)
- 【請求項１】ニッケル又はニッケル合金、銅又は銅合金
系及び鉄又は鉄合金で形成されるリードフレームにおい
て、インナーリード部に銀又は銀を含む合金の表面処理
層を設けかつ、アウターリード部に少なくとも、銀及び
（１０１）面及び／又は（２１１）面に優先配向した体
心正方構造の錫を含む合金の表面処理層を設けた事を特
徴とするリードフレ−ムを用いた半導体装置。 - 【請求項２】前記アウターリード部の銀及び（１０１）
面及び／又は（２１１）面に優先配向した体心正方構造
の錫を含む表面処理層を含む請求項１に記載の電子部品
用リードフレームにおいて密着性を改善するため少なく
とも、塩酸、硝酸、硫酸を１種又は２種以上から選択さ
れた処理剤によって、アウターリード部の銀及び（１０
１）面及び／又は（２１１）面に優先配向した体心正方
構造の錫を含む表面処理層処理前にエッチング処理する
事を特徴とする請求項１に記載の半導体装置及びその製
造方法。 - 【請求項３】前記アウターリード部の銀及び（１０１）
面及び／又は（２１１）面に優先配向した体心正方構造
の錫を含む表面処理層を含む請求項１に記載の電子部品
用リードフレームにおいて、半田濡れ性を改善するため
少なくとも三燐酸ナトリウムを含む処理剤によって、ア
ウターリード部の銀及び（１０１）面及び／又は（２１
１）面に優先配向した体心正方構造の錫を含む表面処理
層処理後に銀及び（１０１）面及び／又は（２１１）面
に優先配向した体心正方構造の錫を含む表面処理層をエ
ッチング処理する事を特徴とする請求項１に記載の半導
体装置及びその製造方法。 - 【請求項４】前記アウターリード部の銀及び（１０１）
面及び／又は（２１１）面に優先配向した体心正方構造
の錫を含む表面処理層を含む請求項１に記載の電子部品
用リードフレームにおいて、銀及び（１０１）面及び／
又は（２１１）面に優先配向した体心正方構造の錫を含
む表面処理層の厚さを３〜１５μｍとした事を特徴とす
る請求項１に記載の半導体装置。 - 【請求項５】前記アウターリード部の銀及び（１０１）
面及び／又は（２１１）面に優先配向した体心正方構造
の錫を含む表面処理層を含む請求項１に記載の電子部品
用リードフレームにおいて、銀及び（１０１）面及び／
又は（２１１）面に優先配向した体心正方構造の錫を含
む表面処理層の銀含有比率を１〜８ｗ％とした事を特徴
とする請求項１に記載の半導体装置。 - 【請求項６】前記アウターリード部の銀及び（１０１）
面及び／又は（２１１）面に優先配向した体心正方構造
の錫を含む表面処理層を含む請求項１に記載の電子部品
用リードフレームにおいて、銀及び（１０１）面及び／
又は（２１１）面に優先配向した体心正方構造の錫を含
む表面処理層を白金、イリジュウム、タンタル、ロジウ
ム、ルテニウムの金属またはその酸化物のうちのひとつ
以上を含む不溶解性電極によりメッキした事を特徴とす
る請求項１に記載の半導体装置。 - 【請求項７】前記アウターリード部の銀及び（１０１）
面及び／又は（２１１）面に優先配向した体心正方構造
の錫を含む表面処理層を含む請求項１に記載の電子部品
用リードフレームを使用して形成された事を特徴とする
半導体装置。 - 【請求項８】少なくとも、リードフレームを用いて形成
される半導体装置において、アウターリード部に少なく
とも、銀及び（１０１）面及び／又は（２１１）面に優
先配向した体心正方構造の錫を含む合金の表面処理層を
設けた事を特徴とする半導体装置。 - 【請求項９】前記アウターリード部に銀及び（１０１）
面及び／又は（２１１）面に優先配向した体心正方構造
の錫を含む表面処理層を含む請求項８に記載の半導体装
置においてアウターリード部に設ける表面処理槽の密着
性を改善するため少なくとも、塩酸、硝酸、硫酸を１種
又は２種以上から選択された処理剤によって、アウター
リード部の銀及び（１０１）面及び／又は（２１１）面
に優先配向した体心正方構造の錫を含む表面処理層処理
前にエッチング処理する事を特徴とする請求項８に記載
の半導体装置及びその製造方法。 - 【請求項１０】前記アウターリード部の銀及び（１０
１）面及び／又は（２１１）面に優先配向した体心正方
構造の錫を含む表面処理層を含む請求項８に記載の半導
体装置において、半田濡れ性を改善するため少なくとも
三燐酸ナトリウムを含む処理剤によって、アウターリー
ド部の銀及び（１０１）面及び／又は（２１１）面に優
先配向した体心正方構造の錫を含む表面処理層処理後に
銀及び錫を含む表面処理層をエッチング処理する事を特
徴とする請求項８に記載の半導体装置及びその製造方
法。 - 【請求項１１】前記アウターリード部の銀及び（１０
１）面及び／又は（２１１）面に優先配向した体心正方
構造の錫を含む表面処理層を含む請求項８に記載の半導
体装置において、銀及び（１０１）面及び／又は（２１
１）面に優先配向した体心正方構造の錫を含む表面処理
層の厚さを３〜１５μｍとした事を特徴とする請求項８
に記載の半導体装置。 - 【請求項１２】前記アウターリード部の銀及び（１０
１）面及び／又は（２１１）面に優先配向した体心正方
構造の錫を含む表面処理層を含む請求項８に記載の半導
体装置において、銀及び（１０１）面及び／又は（２１
１）面に優先配向した体心正方構造の錫を含む表面処理
層の銀含有比率を１〜８ｗ％とした事を特徴とする請求
項８に記載の半導体装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33541698A JP3402228B2 (ja) | 1998-11-26 | 1998-11-26 | 鉛を含まない錫ベース半田皮膜を有する半導体装置 |
| US09/298,841 US6087714A (en) | 1998-04-27 | 1999-04-26 | Semiconductor devices having tin-based solder film containing no lead and process for producing the devices |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33541698A JP3402228B2 (ja) | 1998-11-26 | 1998-11-26 | 鉛を含まない錫ベース半田皮膜を有する半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000164782A true JP2000164782A (ja) | 2000-06-16 |
| JP3402228B2 JP3402228B2 (ja) | 2003-05-06 |
Family
ID=18288316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33541698A Expired - Fee Related JP3402228B2 (ja) | 1998-04-27 | 1998-11-26 | 鉛を含まない錫ベース半田皮膜を有する半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3402228B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001089894A (ja) * | 1999-09-22 | 2001-04-03 | Ishihara Chem Co Ltd | スズ合金メッキを施した表面被覆材料、並びに当該被覆材料を利用した電子部品 |
| JP2001098396A (ja) * | 1999-09-24 | 2001-04-10 | Ishihara Chem Co Ltd | スズ又はスズ合金メッキを施した表面被覆材料、並びに当該被覆材料を利用した電子部品 |
| US6575354B2 (en) | 2000-11-20 | 2003-06-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for producing tin-silver alloy plating film, the tin-silver alloy plating film and lead frame for electronic parts having the film |
| US6677056B2 (en) * | 2001-10-24 | 2004-01-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for producing tin-silver alloy plating film, the tin-silver alloy plating film and lead frame for electronic parts having the plating film |
| EP2053656A3 (en) * | 2007-10-26 | 2010-05-05 | Renesas Technology Corp. | Semiconductor device and its fabrication process |
-
1998
- 1998-11-26 JP JP33541698A patent/JP3402228B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001089894A (ja) * | 1999-09-22 | 2001-04-03 | Ishihara Chem Co Ltd | スズ合金メッキを施した表面被覆材料、並びに当該被覆材料を利用した電子部品 |
| JP2001098396A (ja) * | 1999-09-24 | 2001-04-10 | Ishihara Chem Co Ltd | スズ又はスズ合金メッキを施した表面被覆材料、並びに当該被覆材料を利用した電子部品 |
| JP4547583B2 (ja) * | 1999-09-24 | 2010-09-22 | 石原薬品株式会社 | スズ合金メッキを施した表面被覆材料、並びに当該被覆材料を利用した電子部品 |
| US6575354B2 (en) | 2000-11-20 | 2003-06-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for producing tin-silver alloy plating film, the tin-silver alloy plating film and lead frame for electronic parts having the film |
| US6677056B2 (en) * | 2001-10-24 | 2004-01-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for producing tin-silver alloy plating film, the tin-silver alloy plating film and lead frame for electronic parts having the plating film |
| EP2053656A3 (en) * | 2007-10-26 | 2010-05-05 | Renesas Technology Corp. | Semiconductor device and its fabrication process |
| EP2385550A1 (en) * | 2007-10-26 | 2011-11-09 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor device and its fabrication process |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3402228B2 (ja) | 2003-05-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3417395B2 (ja) | 半導体装置用リードフレーム及びその製造方法及びそれを用いた半導体装置 | |
| KR100381302B1 (ko) | 반도체 장치 및 그 제조방법 | |
| US6087714A (en) | Semiconductor devices having tin-based solder film containing no lead and process for producing the devices | |
| JP3314754B2 (ja) | 鉛を含まない錫ベース半田皮膜を有する半導体装置およびその製造方法 | |
| JP3883543B2 (ja) | 導体基材及び半導体装置 | |
| US7488408B2 (en) | Tin-plated film and method for producing the same | |
| US6677056B2 (en) | Method for producing tin-silver alloy plating film, the tin-silver alloy plating film and lead frame for electronic parts having the plating film | |
| JP2002161396A (ja) | 錫−銀合金めっき皮膜の製造方法及び錫−銀合金めっき皮膜及びそれを備えた電子部品用リードフレーム | |
| JP3402228B2 (ja) | 鉛を含まない錫ベース半田皮膜を有する半導体装置 | |
| JPS59168659A (ja) | 集積回路用リ−ドフレ−ム | |
| JPH11121673A (ja) | リードフレーム | |
| EP0132596A2 (en) | Solderable nickel-iron alloy article and method for making same | |
| JP3701373B2 (ja) | リードフレームとリードフレームの部分貴金属めっき方法、及び該リードフレームを用いた半導体装置 | |
| JP2000174191A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| JPH11307710A (ja) | メッキリードフレーム及びその製造方法及びそれを用いた半導体装置 | |
| JP2000252402A (ja) | 半導体装置、半導体装置の実装方法及び電子装置 | |
| JPS61198507A (ja) | 電子部品用複合材料及びその製造方法 | |
| JPS62173748A (ja) | 半導体用リ−ドフレ−ムの製造方法 | |
| JPH10284668A (ja) | 半導体装置用リードフレーム及びその表面処理方法並びにこのリードフレームを用いた半導体装置 | |
| JP4740773B2 (ja) | リードフレーム、半導体装置及びリードフレームの製造方法 | |
| JPH0373962B2 (ja) | ||
| JP2682226B2 (ja) | 半導体装置用リードフレーム | |
| JPS6153434B2 (ja) | ||
| JPH07300696A (ja) | 電着錫めっき方法 | |
| JPH08153843A (ja) | 半導体チップ実装用リードフレーム |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080229 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090228 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100228 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100228 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110228 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120229 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130228 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130228 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140228 Year of fee payment: 11 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |