JP3032077B2 - 半導体装置用ステム - Google Patents
半導体装置用ステムInfo
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- JP3032077B2 JP3032077B2 JP4128097A JP12809792A JP3032077B2 JP 3032077 B2 JP3032077 B2 JP 3032077B2 JP 4128097 A JP4128097 A JP 4128097A JP 12809792 A JP12809792 A JP 12809792A JP 3032077 B2 JP3032077 B2 JP 3032077B2
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- Japan
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- layer
- film
- stem
- electroless nickel
- plating
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- Chemically Coating (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置用ステムに関
する。
する。
【０００２】
【背景技術】半導体装置用ステムには、その搭載する半
導体素子のはんだ付け性、あるいはワイヤボンディング
性を向上させるため種々の機能めっきが施される。従来
においてはこの種の機能めっきとして、第１層に無電解
ニッケルリンめっき、第２層に銀めっきを施したもの、
あるいは第１層に電解ニッケルめっき、第２層に金めっ
きを施したものが知られている。しかし、前者のものに
おいては銀のマイグレーションの問題があり、また後者
のものでは金が高価であることからコストが上昇すると
いう問題がある。そこで発明者は、第１層が電解ニッケ
ルめっき、第２層が無電解ニッケルボロンめっきのもの
の半導体装置用ステムについて検討したが、ワイヤボン
ディング性には優れるもののはんだ付け性に問題がある
ことが判明した。
導体素子のはんだ付け性、あるいはワイヤボンディング
性を向上させるため種々の機能めっきが施される。従来
においてはこの種の機能めっきとして、第１層に無電解
ニッケルリンめっき、第２層に銀めっきを施したもの、
あるいは第１層に電解ニッケルめっき、第２層に金めっ
きを施したものが知られている。しかし、前者のものに
おいては銀のマイグレーションの問題があり、また後者
のものでは金が高価であることからコストが上昇すると
いう問題がある。そこで発明者は、第１層が電解ニッケ
ルめっき、第２層が無電解ニッケルボロンめっきのもの
の半導体装置用ステムについて検討したが、ワイヤボン
ディング性には優れるもののはんだ付け性に問題がある
ことが判明した。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は上記問
題点を解決すべくなされたもので、その目的とするとこ
ろは、はんだ付け性、ワイヤボンディング性共に優れる
半導体装置用ステムを提供するにある。
題点を解決すべくなされたもので、その目的とするとこ
ろは、はんだ付け性、ワイヤボンディング性共に優れる
半導体装置用ステムを提供するにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため次の構成を備える。すなわち、金属外環にガラ
スを介してリード線を植設してなる半導体装置用ステム
において、前記金属外環には、第１層が電解ニッケルめ
っき皮膜、第２層が無電解ニッケルボロンまたは無電解
ニッケルリンめっき皮膜、第３層が厚さ１Å〜１００Å
の金皮膜または厚さ１００Å〜１０００Åのパラジウム
もしくはパラジウム合金皮膜が順次形成されてなること
を特徴とする半導体装置用ステム。
するため次の構成を備える。すなわち、金属外環にガラ
スを介してリード線を植設してなる半導体装置用ステム
において、前記金属外環には、第１層が電解ニッケルめ
っき皮膜、第２層が無電解ニッケルボロンまたは無電解
ニッケルリンめっき皮膜、第３層が厚さ１Å〜１００Å
の金皮膜または厚さ１００Å〜１０００Åのパラジウム
もしくはパラジウム合金皮膜が順次形成されてなること
を特徴とする半導体装置用ステム。
【０００５】
【作用】金皮膜、パラジウム皮膜あるいはパラジウム合
金皮膜はいずれもはんだ濡れ性がよく、半導体素子のは
んだ付け性に優れる。半導体素子のはんだ付けは、還元
性雰囲気中で行うことによりフラックスを使用しなくと
も、あるいは弱活性フラックスの使用のもとで、フラッ
クスの影響なく良好に行える。そして第３層の皮膜１６
を極めて薄く形成することによって、下地皮膜の性質も
引き出せる特徴がある。下地、すなわち第２層の皮膜１
４たる無電解ニッケルボロンまたは無電解ニッケルリン
めっき皮膜はワイヤボンディング性に優れ、この特質が
第３層１６が存在しても第３層が極めて薄いことからそ
のまま引き出されるのである。ワイヤは金線、アルミニ
ウム線のいずれでも良好なワイヤボンディング性が得ら
れる。このように本発明に係る半導体装置用ステム１０
では、半導体素子のはんだ付け性、ワイヤボンディング
性さらには耐蝕性に優れる。また第２層が無電解ニッケ
ルボロンめっき皮膜の場合には、キャップをレーザー溶
接しても溶接部にクラックが発生することがなく、レー
ザー溶接性、キャップシール性に優れる。
金皮膜はいずれもはんだ濡れ性がよく、半導体素子のは
んだ付け性に優れる。半導体素子のはんだ付けは、還元
性雰囲気中で行うことによりフラックスを使用しなくと
も、あるいは弱活性フラックスの使用のもとで、フラッ
クスの影響なく良好に行える。そして第３層の皮膜１６
を極めて薄く形成することによって、下地皮膜の性質も
引き出せる特徴がある。下地、すなわち第２層の皮膜１
４たる無電解ニッケルボロンまたは無電解ニッケルリン
めっき皮膜はワイヤボンディング性に優れ、この特質が
第３層１６が存在しても第３層が極めて薄いことからそ
のまま引き出されるのである。ワイヤは金線、アルミニ
ウム線のいずれでも良好なワイヤボンディング性が得ら
れる。このように本発明に係る半導体装置用ステム１０
では、半導体素子のはんだ付け性、ワイヤボンディング
性さらには耐蝕性に優れる。また第２層が無電解ニッケ
ルボロンめっき皮膜の場合には、キャップをレーザー溶
接しても溶接部にクラックが発生することがなく、レー
ザー溶接性、キャップシール性に優れる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基
づいて詳細に説明する。図１は半導体装置用ステムの金
属外環１０を示し、図示しないが金属外環１０の上下面
を貫通して形成したリード取付用の貫通穴にガラスによ
りリード線が絶縁して植設され、また金属外環１０上面
には半導体素子がはんだ付けして固定され、さらに半導
素子を覆ってキャップが気密に封止されて半導体装置と
して使用される。金属外環１０には第１層１２、第２層
１４、第３層１６の３層の金属皮膜が形成される。第１
層の皮膜１２は電解ニッケルめっき皮膜で、耐蝕性を向
上させるためのものである。厚さは特に限定されない
が、０．１μｍ〜１０μｍ程度が好適である。第２層の
皮膜１４は無電解ニッケルボロンまたは無電解ニッケル
リンめっき皮膜であり、ワイヤボンディング性を向上さ
せるためのものである。この第２層の皮膜１４の厚さは
０．１μｍ〜１０μｍ程度とし、好適には１．５μｍ〜
２μｍの厚さのものがワイヤボンディング性の点で好ま
しい。なお、キャップをレーザー溶接して固定する場合
には、第２層の皮膜が無電解ニッケルリンめっき皮膜で
あると溶接部にクラックが発生するおそれがあるので、
この場合には無電解ニッケルボロンめっき皮膜が好まし
い。第３層の皮膜１６は厚さ１Å〜１００Åの金皮膜ま
たは厚さ１００Å〜１０００Åのパラジウムもしくはパ
ラジウム合金皮膜である。パラジウム合金としてはパラ
ジウム−ニッケル合金が好適である。この第３層の皮膜
１６は電解めっき、無電解めっき、置換めっき、蒸着な
どいずれの方法によって形成してもかまわない。第３層
の皮膜１６の厚さを上記のように１Å〜１００Å、また
１００Å〜１０００Åというように極めて薄く形成する
のが本発明の特徴である。金皮膜、パラジウム皮膜ある
いはパラジウム合金皮膜はいずれもはんだ濡れ性がよ
く、上記のように極めて薄くともこの特性は保持され、
半導体素子のはんだ付け性に優れる。半導体素子のはん
だ付けは、還元性雰囲気中で行うことによりフラックス
を使用しなくとも、あるいは弱活性フラックスの使用の
もとで、フラックスの影響なく良好に行える。そして上
記のように第３層の皮膜１６を極めて薄く形成すること
によって、下地皮膜の性質も引き出せる特徴がある。下
地、すなわち第２層の皮膜１４たる無電解ニッケルボロ
ンまたは無電解ニッケルリンめっき皮膜は前記したよう
にワイヤボンディング性に優れ、この特質が第３層１６
が存在しても第３層が極めて薄いことからそのまま引き
出されるのである。ワイヤは金線、アルミニウム線のい
ずれでも良好なワイヤボンディング性が得られる。この
ように本発明に係る半導体層用ステム１０では、半導体
素子のはんだ付け性、ワイヤボンディング性さらには耐
蝕性に優れる。また第２層が無電解ニッケルボロンめっ
き皮膜の場合には、キャップをレーザー溶接しても溶接
部にクラックが発生することがなく、レーザー溶接性、
キャップシール性に優れる。
づいて詳細に説明する。図１は半導体装置用ステムの金
属外環１０を示し、図示しないが金属外環１０の上下面
を貫通して形成したリード取付用の貫通穴にガラスによ
りリード線が絶縁して植設され、また金属外環１０上面
には半導体素子がはんだ付けして固定され、さらに半導
素子を覆ってキャップが気密に封止されて半導体装置と
して使用される。金属外環１０には第１層１２、第２層
１４、第３層１６の３層の金属皮膜が形成される。第１
層の皮膜１２は電解ニッケルめっき皮膜で、耐蝕性を向
上させるためのものである。厚さは特に限定されない
が、０．１μｍ〜１０μｍ程度が好適である。第２層の
皮膜１４は無電解ニッケルボロンまたは無電解ニッケル
リンめっき皮膜であり、ワイヤボンディング性を向上さ
せるためのものである。この第２層の皮膜１４の厚さは
０．１μｍ〜１０μｍ程度とし、好適には１．５μｍ〜
２μｍの厚さのものがワイヤボンディング性の点で好ま
しい。なお、キャップをレーザー溶接して固定する場合
には、第２層の皮膜が無電解ニッケルリンめっき皮膜で
あると溶接部にクラックが発生するおそれがあるので、
この場合には無電解ニッケルボロンめっき皮膜が好まし
い。第３層の皮膜１６は厚さ１Å〜１００Åの金皮膜ま
たは厚さ１００Å〜１０００Åのパラジウムもしくはパ
ラジウム合金皮膜である。パラジウム合金としてはパラ
ジウム−ニッケル合金が好適である。この第３層の皮膜
１６は電解めっき、無電解めっき、置換めっき、蒸着な
どいずれの方法によって形成してもかまわない。第３層
の皮膜１６の厚さを上記のように１Å〜１００Å、また
１００Å〜１０００Åというように極めて薄く形成する
のが本発明の特徴である。金皮膜、パラジウム皮膜ある
いはパラジウム合金皮膜はいずれもはんだ濡れ性がよ
く、上記のように極めて薄くともこの特性は保持され、
半導体素子のはんだ付け性に優れる。半導体素子のはん
だ付けは、還元性雰囲気中で行うことによりフラックス
を使用しなくとも、あるいは弱活性フラックスの使用の
もとで、フラックスの影響なく良好に行える。そして上
記のように第３層の皮膜１６を極めて薄く形成すること
によって、下地皮膜の性質も引き出せる特徴がある。下
地、すなわち第２層の皮膜１４たる無電解ニッケルボロ
ンまたは無電解ニッケルリンめっき皮膜は前記したよう
にワイヤボンディング性に優れ、この特質が第３層１６
が存在しても第３層が極めて薄いことからそのまま引き
出されるのである。ワイヤは金線、アルミニウム線のい
ずれでも良好なワイヤボンディング性が得られる。この
ように本発明に係る半導体層用ステム１０では、半導体
素子のはんだ付け性、ワイヤボンディング性さらには耐
蝕性に優れる。また第２層が無電解ニッケルボロンめっ
き皮膜の場合には、キャップをレーザー溶接しても溶接
部にクラックが発生することがなく、レーザー溶接性、
キャップシール性に優れる。
【０００７】表１に皮膜の構成と特性を示す。
【表１】
【０００８】表１から明らかなように、実施例１、２、
３のいずれも半導体素子（チップ）のはんだ付け性、ワ
イヤボンディング性、キャップのレーザー溶接性に優れ
る。比較例２の場合も良好であるが、金皮膜が実施例１
と比べ０．１μｍ〜１０μｍと厚く、むしろはんだが流
れすぎる傾向にあり、またコスト高となる。比較例３の
場合は銀によるマイグレーションの問題がある。なお第
２層に無電解ニッケルリンめっきの皮膜を形成した場
合、キャップのレーザー溶接性に問題があるが、半導体
素子のはんだ付け性、ワイヤボンディング性は良好であ
った。キャップはろう付けなど他の方法にて封止すれば
問題はない。
３のいずれも半導体素子（チップ）のはんだ付け性、ワ
イヤボンディング性、キャップのレーザー溶接性に優れ
る。比較例２の場合も良好であるが、金皮膜が実施例１
と比べ０．１μｍ〜１０μｍと厚く、むしろはんだが流
れすぎる傾向にあり、またコスト高となる。比較例３の
場合は銀によるマイグレーションの問題がある。なお第
２層に無電解ニッケルリンめっきの皮膜を形成した場
合、キャップのレーザー溶接性に問題があるが、半導体
素子のはんだ付け性、ワイヤボンディング性は良好であ
った。キャップはろう付けなど他の方法にて封止すれば
問題はない。
【０００９】
【発明の効果】本発明に係る半導体装置用ステムによれ
ば、第３層の金皮膜、パラジウム皮膜あるいはパラジウ
ム合金皮膜はいずれもはんだ濡れ性がよく、半導体素子
のはんだ付け性に優れ、還元性雰囲気中で行うことによ
りフラックスを使用しなくとも、あるいは弱活性フラッ
クスの使用のもとで、フラックスの影響なく良好にはん
だ付けが行え、そして第３層の皮膜を極めて薄く形成す
ることによって、下地皮膜の性質も引き出せる。下地、
すなわち第２層の皮膜たる無電解ニッケルボロンまたは
無電解ニッケルリンめっき皮膜はワイヤボンディング性
に優れ、この特質が第３層が存在しても第３層が極めて
薄いことからそのまま引き出され、ワイヤボンディング
性に優れる。このように本発明に係る半導体層用ステム
では、半導体素子のはんだ付け性、ワイヤボンディング
性さらには耐蝕性に優れる。
ば、第３層の金皮膜、パラジウム皮膜あるいはパラジウ
ム合金皮膜はいずれもはんだ濡れ性がよく、半導体素子
のはんだ付け性に優れ、還元性雰囲気中で行うことによ
りフラックスを使用しなくとも、あるいは弱活性フラッ
クスの使用のもとで、フラックスの影響なく良好にはん
だ付けが行え、そして第３層の皮膜を極めて薄く形成す
ることによって、下地皮膜の性質も引き出せる。下地、
すなわち第２層の皮膜たる無電解ニッケルボロンまたは
無電解ニッケルリンめっき皮膜はワイヤボンディング性
に優れ、この特質が第３層が存在しても第３層が極めて
薄いことからそのまま引き出され、ワイヤボンディング
性に優れる。このように本発明に係る半導体層用ステム
では、半導体素子のはんだ付け性、ワイヤボンディング
性さらには耐蝕性に優れる。
【図１】ステムの皮膜構成を示す説明図である。
１０ 金属外環 １２ 第１層 １４ 第２層 １６ 第３層
Claims (1)
- 【請求項１】 金属外環にガラスを介してリード線を植
設してなる半導体装置用ステムにおいて、 前記金属外環には、第１層が電解ニッケルめっき皮膜、
第２層が無電解ニッケルボロンまたは無電解ニッケルリ
ンめっき皮膜、第３層が厚さ１Å〜１００Åの金皮膜ま
たは厚さ１００Å〜１０００Åのパラジウムもしくはパ
ラジウム合金皮膜が順次形成されてなることを特徴とす
る半導体装置用ステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4128097A JP3032077B2 (ja) | 1992-04-21 | 1992-04-21 | 半導体装置用ステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4128097A JP3032077B2 (ja) | 1992-04-21 | 1992-04-21 | 半導体装置用ステム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05299534A JPH05299534A (ja) | 1993-11-12 |
| JP3032077B2 true JP3032077B2 (ja) | 2000-04-10 |
Family
ID=14976325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4128097A Expired - Fee Related JP3032077B2 (ja) | 1992-04-21 | 1992-04-21 | 半導体装置用ステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3032077B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3910363B2 (ja) | 2000-12-28 | 2007-04-25 | 富士通株式会社 | 外部接続端子 |
| JP2005068445A (ja) * | 2003-08-25 | 2005-03-17 | Dowa Mining Co Ltd | 金属被覆された金属部材 |
-
1992
- 1992-04-21 JP JP4128097A patent/JP3032077B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05299534A (ja) | 1993-11-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100210 Year of fee payment: 10 |
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