JP6829665B2 - Lead frame, semiconductor device, and lead frame manufacturing method - Google Patents

Lead frame, semiconductor device, and lead frame manufacturing method Download PDF

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Description

本発明は、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に関する。 The present invention relates to a lead frame, a semiconductor device, and a method for manufacturing a lead frame.

LSI(Large Scale Integration)等の半導体素子を備えた半導体装置には様々なタイプがある。なかでも、リードフレームに半導体素子を搭載してなる半導体装置は、エッチングやプレス加工によりリードフレームを安価に製造できるため広く普及している。 There are various types of semiconductor devices equipped with semiconductor elements such as LSI (Large Scale Integration). Among them, semiconductor devices in which semiconductor elements are mounted on lead frames are widely used because lead frames can be manufactured at low cost by etching or press working.

その半導体装置においては、半導体素子とリードフレームとをボンディングワイヤにより電気的に接続する。そのため、ボンディングワイヤとリードフレームとの密着性が悪いと、ボンディングワイヤがリードフレームから剥離してしまい、半導体装置の信頼性が低下するおそれがある。 In the semiconductor device, the semiconductor element and the lead frame are electrically connected by bonding wires. Therefore, if the adhesion between the bonding wire and the lead frame is poor, the bonding wire may be peeled off from the lead frame, and the reliability of the semiconductor device may be lowered.

特開2012−231102号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-23102 特開昭60−223147号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 60-223147

一側面によれば、本発明は、ボンディングワイヤ等の金属線との密着性を高めることが可能なリードフレーム、半導体装置、及びリードフレームの製造方法を提供することを目的とする。 According to one aspect, it is an object of the present invention to provide a lead frame, a semiconductor device, and a method for manufacturing a lead frame capable of improving adhesion to a metal wire such as a bonding wire.

一側面によれば、金属板と、前記金属板の表面に形成され、酸化チタンと酸化ジルコニウムのいずれかの重合体を含む重合膜と、前記重合膜の上に形成された銀膜とを有するリードフレームが提供される。 According to one aspect, it has a metal plate, a polymer film formed on the surface of the metal plate and containing a polymer of either titanium oxide or zirconium oxide, and a silver film formed on the polymer film. Lead frames are provided.

一側面によれば、重合膜の作用によって銀膜の結晶粒が微細になり、銀膜の表面の凹凸を微細化することができる。これにより、金属線と銀膜との金属結合性に由来した密着力以外に、銀膜の表面の凹凸によるアンカー効果によって金属線と銀膜との密着力を高めることができる。 According to one aspect, the crystal grains of the silver film become finer by the action of the polymerized film, and the unevenness of the surface of the silver film can be made finer. As a result, in addition to the adhesive force derived from the metal bonding property between the metal wire and the silver film, the adhesive force between the metal wire and the silver film can be enhanced by the anchor effect due to the unevenness of the surface of the silver film.

図1は、調査で使用した銅板の平面図である。FIG. 1 is a plan view of the copper plate used in the survey. 図2は、重合膜の形成方法を示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing a method of forming a polymer film. 図3(a)、(b)は、サンプルの製造途中の断面図(その1)である。3 (a) and 3 (b) are cross-sectional views (No. 1) during the production of the sample. 図4(a)、(b)は、サンプルの製造途中の断面図(その2)である。4 (a) and 4 (b) are cross-sectional views (No. 2) during the production of the sample. 図5は、チタンキレート液、オリゴマー液、及びジルコニウムキレート液の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of a titanium chelate solution, an oligomer solution, and a zirconium chelate solution. 図6は、溶液中の各成分の一例と、溶液におけるその成分の濃度とを示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of each component in the solution and the concentration of the component in the solution. 図7は、比較例に係るサンプルの断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of a sample according to a comparative example. 図8は、銀膜の光沢度の調査結果を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing the results of investigation of the glossiness of the silver film. 図9は、各サンプルの外観を模式的に示す図である。FIG. 9 is a diagram schematically showing the appearance of each sample. 図10は、銀膜の表面をSEM(Scanning Electron Microscope)で観察して得られた像である。FIG. 10 is an image obtained by observing the surface of the silver film with an SEM (Scanning Electron Microscope). 図11(a)、(b)は、本実施形態に係る半導体装置の製造途中の断面図(その1)である。11 (a) and 11 (b) are cross-sectional views (No. 1) of the semiconductor device according to the present embodiment during manufacturing. 図12(a)、(b)は、本実施形態に係る半導体装置の製造途中の断面図(その2)である。12 (a) and 12 (b) are cross-sectional views (No. 2) of the semiconductor device according to the present embodiment during manufacturing. 図13(a)、(b)は、本実施形態に係る半導体装置の製造途中の断面図(その3)である。13 (a) and 13 (b) are cross-sectional views (No. 3) of the semiconductor device according to the present embodiment during manufacturing. 図14(a)、(b)は、本実施形態に係る半導体装置の製造途中の断面図(その4)である。14 (a) and 14 (b) are cross-sectional views (No. 4) of the semiconductor device according to the present embodiment during manufacturing. 図15(a)、(b)は、本実施形態に係る半導体装置の製造途中の断面図(その5)である。15 (a) and 15 (b) are cross-sectional views (No. 5) of the semiconductor device according to the present embodiment during manufacturing. 図16(a)、(b)は、本実施形態に係る半導体装置の製造途中の平面図(その1)である。16 (a) and 16 (b) are plan views (No. 1) of the semiconductor device according to the present embodiment during manufacturing. 図17(a)、(b)は、本実施形態に係る半導体装置の製造途中の平面図(その2)である。17 (a) and 17 (b) are plan views (No. 2) of the semiconductor device according to the present embodiment during manufacturing. 図18(a)、(b)は、本実施形態に係る半導体装置の製造途中の平面図(その3)である。18 (a) and 18 (b) are plan views (No. 3) of the semiconductor device according to the present embodiment during manufacturing. 図19(a)、(b)は、本実施形態に係る半導体装置の製造途中の平面図(その4)である。19 (a) and 19 (b) are plan views (No. 4) of the semiconductor device according to the present embodiment during manufacturing. 図20は、金属板の第2の主面側から見た本実施形態に係る半導体装置の平面図である。FIG. 20 is a plan view of the semiconductor device according to the present embodiment as viewed from the second main surface side of the metal plate.

本実施形態の説明に先立ち、本願発明者が検討した事項について説明する。 Prior to the description of the present embodiment, the matters examined by the inventor of the present application will be described.

リードフレームの表面にはワイヤボンディングにより金線等の金属線が接続されるが、その金属線との密着性を高めるためにリードフレームの表面に銀膜を形成することがある。 A metal wire such as a gold wire is connected to the surface of the lead frame by wire bonding, and a silver film may be formed on the surface of the lead frame in order to improve the adhesion with the metal wire.

銀膜は、リードフレームに用いられる銅等の金属と比較して酸化され難いため、ワイヤボンディング時の熱でリードフレームが酸化するのを防ぐことができ、リードフレームの最上層に形成する膜として好適である。 Since the silver film is less likely to be oxidized than the metal such as copper used for the lead frame, it is possible to prevent the lead frame from being oxidized by the heat during wire bonding, and as a film formed on the uppermost layer of the lead frame. Suitable.

銀膜はシアン浴を用いた電気めっき法により形成され、その表面には銀の結晶粒を反映した凹凸が形成される。銀膜に対する金属線の密着性はその凹凸の形状に依存し、適度な凹凸形状とすることにより金属線と銀膜との密着力を向上させることができる。 The silver film is formed by an electroplating method using a cyanide bath, and irregularities reflecting silver crystal grains are formed on the surface thereof. The adhesion of the metal wire to the silver film depends on the shape of the unevenness, and the adhesion between the metal wire and the silver film can be improved by forming an appropriate uneven shape.

また、LED(Light Emitting Diode)等の発光素子用のリードフレームにおいては、その銀膜は、発光素子から出た光を反射して光の強度を強める反射膜としての機能も兼ねる。この場合に銀膜の表面の凹凸が大きいと銀膜の光沢が失われてしまい、発光素子の光を銀膜で良好に反射させることができない。 Further, in a lead frame for a light emitting element such as an LED (Light Emitting Diode), the silver film also functions as a reflecting film that reflects the light emitted from the light emitting element to enhance the light intensity. In this case, if the surface of the silver film has large irregularities, the gloss of the silver film is lost, and the light of the light emitting element cannot be reflected well by the silver film.

よって、金属線との密着性を高めたり、発光素子の光を効率的に反射させたりするには、銀膜に含まれる結晶粒をなるべく小さくすることにより、その銀膜の表面の凹凸を微細化するのが好ましい。 Therefore, in order to improve the adhesion to the metal wire and efficiently reflect the light of the light emitting element, the crystal grains contained in the silver film are made as small as possible to make the surface irregularities of the silver film fine. It is preferable to make it.

結晶粒の大きさは、銀めっき液に光沢剤を添加することによりある程度は微細化できる。 The size of the crystal grains can be made finer to some extent by adding a brightener to the silver plating solution.

次の表1は、光沢剤として使用される化合物の一例である。 Table 1 below is an example of compounds used as brighteners.

これらの化合物は、電気めっきの際にリードフレームの表面に強く吸着し、その表面における銀の還元反応を抑制するように作用する。これにより、リードフレームの表面における銀の結晶核の成長がこれらの化合物によって阻害され、銀の結晶粒を微細化することができる。 These compounds strongly adsorb to the surface of the lead frame during electroplating and act to suppress the reduction reaction of silver on the surface. As a result, the growth of silver crystal nuclei on the surface of the lead frame is inhibited by these compounds, and silver crystal grains can be refined.

しかしながら、銀めっき液における光沢剤の濃度は数mg/リットル〜数g/リットルと極めて微量であり、その濃度がわずかに変動しただけでも銀めっきの外観が大きく変化してしまうため、この方法には光沢剤の濃度を管理するのが難しいという問題がある。 However, the concentration of the brightener in the silver plating solution is extremely small, from several mg / liter to several g / liter, and even a slight change in the concentration greatly changes the appearance of silver plating. Has the problem that it is difficult to control the concentration of the brightener.

本願発明者は、光沢剤を使用せずに銀膜中の結晶粒を微細化するために以下の調査を行った。 The inventor of the present application conducted the following investigation in order to refine the crystal grains in the silver film without using a brightener.

図1は、その調査で使用した銅板の平面図である。 FIG. 1 is a plan view of the copper plate used in the survey.

銅板1は、リードフレームを模擬した金属板であって、矩形状の平面形状を有する。 The copper plate 1 is a metal plate simulating a lead frame and has a rectangular planar shape.

そして、この銅板1の表面に以下のようにして酸化チタンの重合膜を形成した。 Then, a titanium oxide polymer film was formed on the surface of the copper plate 1 as follows.

図2は、その重合膜の形成方法を示すフローチャートである。また、図3〜図4は、銅板1を用いたサンプルの製造途中の断面図である。 FIG. 2 is a flowchart showing a method of forming the polymerized film. Further, FIGS. 3 to 4 are cross-sectional views during the production of the sample using the copper plate 1.

まず、図2のステップS1において、液温が40℃〜60℃程度のアルカリ脱脂剤に銅板1を浸漬し、その状態を5分程度維持することにより銅板1をクリーニングする。 First, in step S1 of FIG. 2, the copper plate 1 is cleaned by immersing the copper plate 1 in an alkaline degreasing agent having a liquid temperature of about 40 ° C. to 60 ° C. and maintaining the state for about 5 minutes.

その後に、脱脂剤から銅板1を引き上げる。 After that, the copper plate 1 is pulled up from the degreasing agent.

次いで、ステップS2に移り、20秒〜60秒程度の時間だけ銅板1を水洗する。 Next, the process proceeds to step S2, and the copper plate 1 is washed with water for a time of about 20 to 60 seconds.

次に、ステップS3に移り、銅板1の表面をエアーで乾燥させる。 Next, the process proceeds to step S3, and the surface of the copper plate 1 is dried with air.

続いて、ステップS4に移り、IPA(Isopropyl Alcohol)中に銅板1を浸すことにより、銅板1の表面に残留している水分をIPAに置換する。 Subsequently, the process proceeds to step S4, in which the copper plate 1 is immersed in IPA (Isopropyl Alcohol) to replace the water remaining on the surface of the copper plate 1 with IPA.

次いで、ステップS5に移り、エアーで銅板1の表面を乾燥させる。 Then, the process proceeds to step S5, and the surface of the copper plate 1 is dried with air.

その後に、ステップS6に移り、有機金属錯体溶液に銅板1を浸漬する。 After that, the process proceeds to step S6, and the copper plate 1 is immersed in the organometallic complex solution.

図3(a)は、ステップS6について模式的に示す図である。 FIG. 3A is a diagram schematically showing step S6.

図3(a)の例では、容器2にチタンキレートの溶液3を入れ、その溶液3に銅板1を浸漬する。なお、溶液3の温度は室温であり、浸漬時間は20秒〜60秒程度である。 In the example of FIG. 3A, the titanium chelate solution 3 is placed in the container 2, and the copper plate 1 is immersed in the solution 3. The temperature of the solution 3 is room temperature, and the immersion time is about 20 to 60 seconds.

その溶液3は、市販のチタンキレート液等の有機金属錯体溶液を希釈溶媒で希釈することにより作製される。 The solution 3 is prepared by diluting an organometallic complex solution such as a commercially available titanium chelate solution with a diluting solvent.

図5は、市販のマツモトファインケミカル株式会社製の有機金属錯体溶液の一例を示す図である。 FIG. 5 is a diagram showing an example of a commercially available organometallic complex solution manufactured by Matsumoto Fine Chemicals Co., Ltd.

この例では、図5のいずれかの有機金属錯体溶液を使用する。なお、図5に示すように、有機金属錯体溶液はチタンキレート液に限定されず、チタンオリゴマー液やジルコニウムキレート液を有機金属錯体溶液として使用してもよい。 In this example, any of the organometallic complex solutions of FIG. 5 is used. As shown in FIG. 5, the organometallic complex solution is not limited to the titanium chelate solution, and a titanium oligomer solution or a zirconium chelate solution may be used as the organometallic complex solution.

これらの有機金属錯体溶液は、有機物の溶剤を含む溶剤系と、溶剤が水の水系とに分けられる。このうち、溶剤系の有機金属錯体溶液を使用する場合には、ステップS4で銅板1の水分をIPAに置換したことにより、銅板1の表面に均一に有機金属錯体溶液を付着させることができる。 These organometallic complex solutions are divided into a solvent system containing an organic solvent and an aqueous solvent system. Of these, when a solvent-based organometallic complex solution is used, the organometallic complex solution can be uniformly adhered to the surface of the copper plate 1 by replacing the water content of the copper plate 1 with IPA in step S4.

図6は、溶液3中の各成分の一例と、溶液3におけるその成分の濃度とを示す図である。 FIG. 6 is a diagram showing an example of each component in the solution 3 and the concentration of the component in the solution 3.

図6に示すように、溶液3は、有機金属錯体溶液、希釈溶媒、界面活性剤、及び増粘剤から作製される。 As shown in FIG. 6, solution 3 is made from an organometallic complex solution, a diluting solvent, a surfactant, and a thickener.

溶液3における有機金属錯体溶液の濃度は0.1vol%〜10vol%であり、界面活性剤の濃度は0.01vol%〜1vol%である。また、溶液3における増粘剤の濃度は0.1wt%〜10wt%である。 The concentration of the organometallic complex solution in Solution 3 is 0.1 vol% to 10 vol%, and the concentration of the surfactant is 0.01 vol% to 1 vol%. The concentration of the thickener in Solution 3 is 0.1 wt% to 10 wt%.

なお、図6では希釈溶媒の一例として複数の材料を挙げているが、これらの材料の少なくとも一つを希釈溶媒として使用すればよい。これについては、界面活性剤と増粘剤についても同様である。 Although a plurality of materials are listed as an example of the diluting solvent in FIG. 6, at least one of these materials may be used as the diluting solvent. The same applies to surfactants and thickeners.

再び図2を参照する。 See FIG. 2 again.

上記のように溶液3に銅板1を浸漬した後は、ステップS7に移り、溶液3から銅板1を引き上げる。 After immersing the copper plate 1 in the solution 3 as described above, the process proceeds to step S7, and the copper plate 1 is pulled up from the solution 3.

図3(b)は、このように溶液3から引き上げたときの銅板1の断面図である。 FIG. 3B is a cross-sectional view of the copper plate 1 when pulled up from the solution 3 in this way.

図3(b)に示すように、銅板1の表面には溶液3の塗膜4が形成される。 As shown in FIG. 3B, a coating film 4 of the solution 3 is formed on the surface of the copper plate 1.

このように溶液3に銅板1を浸漬することにより塗膜4を形成する方法はディップコーティングと呼ばれる。塗膜4の形成方法はディップコーティングに限定されず、スピンコーティングやゾルゲル法により塗膜4を形成してもよい。 The method of forming the coating film 4 by immersing the copper plate 1 in the solution 3 in this way is called dip coating. The method for forming the coating film 4 is not limited to dip coating, and the coating film 4 may be formed by spin coating or a sol-gel method.

この例では前述のように溶液3に増粘剤を添加するため、適度な粘度の溶液3により塗膜4の厚さを均一にすることができる。 In this example, since the thickener is added to the solution 3 as described above, the thickness of the coating film 4 can be made uniform by the solution 3 having an appropriate viscosity.

塗膜4の厚さは、溶液3への銅板1の浸漬時間で制御することができ、その浸漬時間を長くするほど厚い塗膜4を得ることができる。 The thickness of the coating film 4 can be controlled by the immersion time of the copper plate 1 in the solution 3, and the longer the immersion time, the thicker the coating film 4 can be obtained.

塗膜4の厚さは特に限定されないが、この例では塗膜4の厚さを5nm〜50nm程度とする。厚さの下限を5nmとしたのは、これよりも薄いと塗膜4の上に後で形成する銀膜の結晶粒の大きさを制御するのが難しくなるためである。また、厚さの上限を50nmとしたのは、これよりも厚くするとその銀膜と塗膜4との密着性が低下するためである。 The thickness of the coating film 4 is not particularly limited, but in this example, the thickness of the coating film 4 is about 5 nm to 50 nm. The reason why the lower limit of the thickness is set to 5 nm is that if it is thinner than this, it becomes difficult to control the size of the crystal grains of the silver film to be formed later on the coating film 4. Further, the upper limit of the thickness is set to 50 nm because the adhesion between the silver film and the coating film 4 decreases when the thickness is made thicker than this.

再び図2を参照する。 See FIG. 2 again.

次いで、ステップS8に移り、不図示のオーブンの中で塗膜4を100℃〜300℃程度の温度に加熱し、その状態を30秒程度の時間だけ維持する。 Next, the process proceeds to step S8, in which the coating film 4 is heated to a temperature of about 100 ° C. to 300 ° C. in an oven (not shown), and the state is maintained for about 30 seconds.

これにより、次の式(1)に示すように、塗膜4に含まれるチタンキレート(Ti(OR)4:Rはアルキル基)が加水分解して加水分解生成物(Ti(OR)3OH)が生成されると共に、塗膜4の溶媒が加熱により除去される。 As a result, as shown in the following formula (1), the titanium chelate (Ti (OR) 4 : R is an alkyl group) contained in the coating film 4 is hydrolyzed and the hydrolysis product (Ti (OR) 3 OH) is hydrolyzed. ) Is generated, and the solvent of the coating film 4 is removed by heating.

以下では、このような熱処理をプリベークとも呼ぶ。 Hereinafter, such heat treatment is also referred to as prebaking.

そのプリベークのときに銅板1の表面が酸化するのを防ぐため、窒素ガス等の不活性雰囲気中で本工程を行うのが好ましい。 In order to prevent the surface of the copper plate 1 from being oxidized during the prebaking, it is preferable to carry out this step in an inert atmosphere such as nitrogen gas.

次に、図2のステップS9に移り、不図示のオーブンの中で塗膜4を100℃〜300℃程度の温度に加熱し、その状態を1分〜60分程度の時間だけ維持する。 Next, the process proceeds to step S9 of FIG. 2, in which the coating film 4 is heated to a temperature of about 100 ° C. to 300 ° C. in an oven (not shown), and the state is maintained for a time of about 1 minute to 60 minutes.

図4(a)は、このように加熱をしたときの銅板1の断面図である。 FIG. 4A is a cross-sectional view of the copper plate 1 when heated in this way.

この加熱により、次の式(2)に示すように、塗膜4に残留しているチタンキレート(Ti(OR)4)と加水分解生成物(Ti(OR)3OH)とが重縮合反応してジアルコキシチタンポリマーが生成される。 By this heating, as shown in the following formula (2), the titanium chelate (Ti (OR) 4 ) remaining in the coating film 4 and the hydrolysis product (Ti (OR) 3 OH) undergo a polycondensation reaction. A dialkoxy titanium polymer is produced.

そして、このジアルコキシチタンポリマーと空気中の水分とが反応することにより酸化チタンの重合体が生成され、塗膜4はその重合体を含む重合膜5となる。 Then, the dialkoxytitanium polymer reacts with the moisture in the air to form a titanium oxide polymer, and the coating film 4 becomes a polymer film 5 containing the polymer.

その重合膜5に含まれる酸化チタンの重合体は、次の式(3)のような三次元網目構造を有する。 The titanium oxide polymer contained in the polymer film 5 has a three-dimensional network structure as shown in the following formula (3).

なお、溶液3(図3(a)参照)に含まれるチタンキレートに代えてジルコニウムキレートを使用する場合には、重合膜5には酸化ジルコニウムの重合体が含まれることになる。 When a zirconium chelate is used instead of the titanium chelate contained in the solution 3 (see FIG. 3A), the polymer film 5 contains a zirconium oxide polymer.

上記のようにして重合膜5を形成した後は、図4(b)に示すように、その重合膜5の上に電気めっき法で銀膜6を形成する。 After forming the polymerized film 5 as described above, as shown in FIG. 4B, a silver film 6 is formed on the polymerized film 5 by an electroplating method.

銀膜6を形成するための銀めっき液の組成は特に限定されない。但し、前述のように光沢剤は濃度の調節が難しいため、表1に示したいずれの光沢剤も銀めっき液には添加しない。 The composition of the silver plating solution for forming the silver film 6 is not particularly limited. However, since it is difficult to adjust the concentration of the brightener as described above, none of the brighteners shown in Table 1 is added to the silver plating solution.

この例では、光沢剤を含まない銀めっき液として、以下の各成分を含む溶液を使用する。 In this example, a solution containing each of the following components is used as the silver plating solution containing no brightener.

・シアン化銀カリウム(KAg(CN)2)…濃度120g/リットル
・シアン化カリウム(KCN)…濃度5g/リットル
・リン酸水素二カリウム(K2HPO4)…濃度20g/リットル
・ホウ酸(H3BO3)…濃度10g/リットル
以上により、この調査に使用したサンプルP1が完成した。
・ Silver potassium cyanide (KAg (CN) 2 )… Concentration 120 g / liter ・ Potassium cyanide (KCN)… Concentration 5 g / liter ・ Dipotassium hydrogen phosphate (K 2 HPO 4 )… Concentration 20 g / liter ・ Boric acid (H 3) BO 3 )… With a concentration of 10 g / liter or more, the sample P1 used in this study was completed.

本願発明者は、重合膜5の機能を評価するために、重合膜5を形成しない比較例に係るサンプルも作製した。 In order to evaluate the function of the polymerized film 5, the inventor of the present application also prepared a sample according to a comparative example in which the polymerized film 5 is not formed.

図7は、その比較例に係るサンプルP2の断面図である。 FIG. 7 is a cross-sectional view of sample P2 according to the comparative example.

サンプルP2においては、電気めっき法で銅板1の上に銀膜6を直接形成した。なお、サンプルP1と同様に、サンプルP2においても銀膜6の銀めっき液には光沢剤を添加していない。 In sample P2, the silver film 6 was directly formed on the copper plate 1 by the electroplating method. Similar to sample P1, in sample P2, no brightener was added to the silver plating solution of the silver film 6.

そして、ワイヤボンディング時の加熱温度に相当する200℃の温度に各サンプルP1、P2を加熱する加熱試験を60分間行い、その加熱試験後の銀膜6の光沢度を調査した。 Then, a heating test of heating each of the samples P1 and P2 to a temperature of 200 ° C., which corresponds to the heating temperature at the time of wire bonding, was carried out for 60 minutes, and the glossiness of the silver film 6 after the heating test was investigated.

その調査結果を図8に示す。 The survey results are shown in FIG.

なお、その調査では、GDS(Glow Discharge optical emission Spectrometry)により銀膜6の表面に含まれる元素を調べ、銀膜6に銅が含まれるかどうかも調査した。 In the investigation, the elements contained on the surface of the silver film 6 were investigated by GDS (Glow Discharge optical emission Spectrometry), and whether or not the silver film 6 contained copper was also investigated.

図8に示すように、サンプルP1においては、銀膜6の光沢度が0.85と極めて高く、かつ銀膜6には銅が検出されなかった。 As shown in FIG. 8, in sample P1, the glossiness of the silver film 6 was as high as 0.85, and copper was not detected in the silver film 6.

光沢度が0.8を超えるめっき膜は光沢めっき膜と呼ばれるが、サンプルP1では銀膜6が光沢めっき膜になることが明らかとなった。 A plating film having a glossiness of more than 0.8 is called a glossy plating film, and it was revealed that the silver film 6 becomes a glossy plating film in sample P1.

また、銀膜6に銅が検出されなかったことから、重合膜5には銅板1の銅が銀膜6に拡散するのを防ぐ拡散防止膜としての機能があることが明らかとなった。 Further, since copper was not detected in the silver film 6, it was clarified that the polymer film 5 has a function as a diffusion prevention film for preventing the copper of the copper plate 1 from diffusing into the silver film 6.

これに対し、比較例に係るサンプルP2においては、銀膜の光沢度が0.33と低く、更に銀膜6に銅が検出された。 On the other hand, in sample P2 according to the comparative example, the glossiness of the silver film was as low as 0.33, and copper was detected in the silver film 6.

図9は、各サンプルP1、P2の外観を模式的に示す図である。 FIG. 9 is a diagram schematically showing the appearance of each of the samples P1 and P2.

図9に示すように、サンプルP1では銀膜6の表面に光沢があるのに対し、比較例に係るサンプルP2では銀膜6の表面がくすんでいる。 As shown in FIG. 9, the surface of the silver film 6 is glossy in the sample P1, whereas the surface of the silver film 6 is dull in the sample P2 according to the comparative example.

更に、本願発明者は、めっき直後の銀膜6と、上記の加熱試験を行った後の銀膜6の表面をSEM(Scanning Electron Microscope)で観察した。 Further, the inventor of the present application observed the surface of the silver film 6 immediately after plating and the surface of the silver film 6 after the above heating test with an SEM (Scanning Electron Microscope).

その観察結果を図10に示す。 The observation result is shown in FIG.

図10に示すように、サンプルP1の銀膜6においては、めっき直後と加熱試験後のいずれの場合でも結晶粒が極めて細かい。 As shown in FIG. 10, in the silver film 6 of the sample P1, the crystal grains are extremely fine both immediately after plating and after the heating test.

これに対し、比較例に係るサンプルP2の銀膜6においては、めっき直後と加熱試験後のいずれの場合でもサンプルP1よりも結晶粒が大きい。 On the other hand, in the silver film 6 of the sample P2 according to the comparative example, the crystal grains are larger than those of the sample P1 both immediately after plating and after the heating test.

以上の結果から、銅板1の表面に酸化チタンの重合膜5を形成し、その重合膜5の上に電気めっき法で銀膜6を形成することにより、銀膜6の銀めっき液に光沢剤を添加しなくても、表面の凹凸が微細で光沢のある銀膜6を得られることが明らかとなった。 From the above results, by forming a titanium oxide polymer film 5 on the surface of the copper plate 1 and forming a silver film 6 on the polymer film 5 by an electroplating method, a brightener is added to the silver plating solution of the silver film 6. It was clarified that the silver film 6 having fine surface irregularities and gloss was obtained without adding the above.

このように表面の凹凸が微細化されると、銀膜6と金属線との密着力を高めることができる。 When the unevenness of the surface is made finer in this way, the adhesion between the silver film 6 and the metal wire can be enhanced.

また、銅板1の銅が銀膜6に拡散すると金属線と銀膜6との密着力が銅により阻害されるおそれがあるが、前述のように重合膜5は銅の拡散防止膜として機能するため、銀膜6に拡散した銅に起因して金属線と銀膜6との密着力が低下するのを抑制できる。 Further, when the copper of the copper plate 1 diffuses into the silver film 6, the adhesion between the metal wire and the silver film 6 may be hindered by the copper, but as described above, the polymerized film 5 functions as a copper diffusion prevention film. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the adhesive force between the metal wire and the silver film 6 due to the copper diffused in the silver film 6.

なお、上記の調査では銅板1の表面に重合膜5を形成したが、本願発明者が行った別の調査によれば、金膜の上に重合膜5を形成しても、その重合膜5の上に光沢のある銀膜6を形成できることが確認された。 In the above investigation, the polymer film 5 was formed on the surface of the copper plate 1, but according to another investigation conducted by the inventor of the present application, even if the polymer film 5 is formed on the gold film, the polymer film 5 is formed. It was confirmed that a glossy silver film 6 could be formed on the film.

以下に、本実施形態について説明する。 The present embodiment will be described below.

(本実施形態)
本実施形態では以下のようにしてリードフレームを製造し、そのリードフレームに発光素子を搭載してなる半導体装置を製造する。
(This Embodiment)
In the present embodiment, a lead frame is manufactured as follows, and a semiconductor device in which a light emitting element is mounted on the lead frame is manufactured.

なお、リードフレームに搭載する半導体素子は発光素子に限定されず、LSIをリードフレームに搭載してもよい。 The semiconductor element mounted on the lead frame is not limited to the light emitting element, and the LSI may be mounted on the lead frame.

図11〜図15は、本実施形態に係る半導体装置の製造途中の断面図であり、図16〜図19はその平面図である。なお、図11〜図15の各々の断面図は、図16〜図19のI-I線に沿う断面図である。 11 to 15 are cross-sectional views during manufacturing of the semiconductor device according to the present embodiment, and FIGS. 16 to 19 are plan views thereof. It should be noted that each cross-sectional view of FIGS. 11 to 15 is a cross-sectional view taken along the line I-I of FIGS. 16 to 19.

まず、図11(a)、図16(a)に示すように、銅や銅合金の金属板20を用意する。 First, as shown in FIGS. 11 (a) and 16 (a), a metal plate 20 made of copper or a copper alloy is prepared.

金属板20は、相対する第1の主面20aと第2の主面20bとを有し、その厚さは50μm〜500μm程度である。 The metal plate 20 has a first main surface 20a and a second main surface 20b that face each other, and the thickness thereof is about 50 μm to 500 μm.

なお、これらの主面20a、20bに、金、白金、パラジウム、ニッケル、鉄ニッケル合金、及びコバルトのいずれかの金属膜が形成されていてもよい。 A metal film of any one of gold, platinum, palladium, nickel, iron-nickel alloy, and cobalt may be formed on these main surfaces 20a and 20b.

図16(a)に示すように、その金属板20は平面視で長尺状であって、複数の矩形状の製品領域Rを備える。製品領域Rは、後で個片化されて製品となる領域である。これ以降の図16(b)〜図19(b)は、その製品領域Rの拡大平面図に相当する。 As shown in FIG. 16A, the metal plate 20 has a long shape in a plan view and includes a plurality of rectangular product areas R. The product area R is an area that is later separated into products. Subsequent FIGS. 16 (b) to 19 (b) correspond to enlarged plan views of the product area R.

なお、その製品領域Rの外側には、各製品領域Rを内包する矩形状の外枠20zが設けられる。 A rectangular outer frame 20z including each product area R is provided outside the product area R.

次に、図11(b)、図16(b)に示すように、金属板20の第1の主面20aにフォトレジストを塗布し、それを露光、現像して第1のレジスト層21とする。そして、これと同様にして第2の主面20bに第2のレジスト層22を形成する。 Next, as shown in FIGS. 11B and 16B, a photoresist is applied to the first main surface 20a of the metal plate 20, and the photoresist is exposed and developed to form a first resist layer 21. To do. Then, in the same manner as this, the second resist layer 22 is formed on the second main surface 20b.

続いて、図12(a)、図17(a)に示すように、各レジスト層21、22をマスクにして金属板20をその表裏からウエットエッチングすることにより、金属板20をダイパッド20cとボンディングパッド20dとに分割する。一例として、ダイパッド20cとボンディングパッド20dは、平面視で矩形状に形成される。 Subsequently, as shown in FIGS. 12 (a) and 17 (a), the metal plate 20 is wet-etched from the front and back surfaces of the resist layers 21 and 22 as masks to bond the metal plate 20 to the die pad 20c. It is divided into a pad 20d. As an example, the die pad 20c and the bonding pad 20d are formed in a rectangular shape in a plan view.

また、第2の主面20bにおいて第2のレジスト層22が形成されていない領域においては、このウエットエッチングにより段差部20xが形成される。 Further, in the region where the second resist layer 22 is not formed on the second main surface 20b, the stepped portion 20x is formed by this wet etching.

なお、このウエットエッチングで使用するエッチング液は特に限定されないが、本実施形態では塩化第二鉄水溶液をそのエッチング液として使用する。 The etching solution used in this wet etching is not particularly limited, but in the present embodiment, an aqueous ferric chloride solution is used as the etching solution.

その後に、図12(b)、図17(b)に示すように、第1のレジスト層21と第2のレジスト層22の各々を除去する。 After that, as shown in FIGS. 12 (b) and 17 (b), each of the first resist layer 21 and the second resist layer 22 is removed.

図17(b)に示すように、ダイパッド20cの周縁には連結部20yが設けられる。連結部20yは、隣接する製品領域R(図16(a)参照)におけるダイパッド20c同士を連結する部材であって、これにより各ダイパッド20c同士が繋がった状態で金属板20に種々のプロセスを行うことができる。 As shown in FIG. 17B, a connecting portion 20y is provided on the peripheral edge of the die pad 20c. The connecting portion 20y is a member that connects the die pads 20c in the adjacent product area R (see FIG. 16A), whereby the metal plate 20 is subjected to various processes in a state where the die pads 20c are connected to each other. be able to.

同様に、ボンディングパッド20dの周縁にも、隣接する製品領域Rにおけるボンディングパッド20d同士を連結するための連結部20yが設けられる。 Similarly, a connecting portion 20y for connecting the bonding pads 20d in the adjacent product region R is also provided on the peripheral edge of the bonding pad 20d.

なお、外枠20z(図16(a)参照)に隣接する製品領域においては、各連結部20yは外枠20zに連結される。 In the product area adjacent to the outer frame 20z (see FIG. 16A), each connecting portion 20y is connected to the outer frame 20z.

次に、図13(a)に示すように、図2のフローチャートに従ってダイパッド20cとボンディングパッド20dの各々の表面に酸化チタンの重合膜5を5nm〜50nm程度の厚さに形成する。 Next, as shown in FIG. 13A, a titanium oxide polymer film 5 is formed on the surfaces of the die pad 20c and the bonding pad 20d to a thickness of about 5 nm to 50 nm according to the flowchart of FIG.

なお、重合膜5の材料は酸化チタンの重合体に限定されない。例えば、図2のステップS6においてジルコニウムキレートを使用することにより、酸化ジルコニウムの重合体を含む重合膜5を形成してもよい。 The material of the polymer film 5 is not limited to the titanium oxide polymer. For example, by using a zirconium chelate in step S6 of FIG. 2, a polymer film 5 containing a polymer of zirconium oxide may be formed.

続いて、図13(b)に示すように、濃度が80g/リットル〜200g/リットルのシアン化銀カリウム水溶液を銀めっき液として使用しながら、電気めっき法で重合膜5の上に銀膜6を1μm〜8μm程度の厚さに形成する。 Subsequently, as shown in FIG. 13B, while using an aqueous solution of silver-potassium cyanide having a concentration of 80 g / liter to 200 g / liter as the silver plating solution, the silver film 6 is placed on the polymer film 5 by an electroplating method. Is formed to a thickness of about 1 μm to 8 μm.

なお、その銀めっき液にシアン化カリウム、リン酸水素二カリウム、及びホウ酸を添加してもよい。その場合、シアン化カリウムの濃度は0g/リットル〜50g/リットル、リン酸水素二カリウムの濃度は0g/リットル〜100g/リットル、ホウ酸の濃度は0g/リットル〜40g/リットルとし得る。 In addition, potassium cyanide, dipotassium hydrogen phosphate, and boric acid may be added to the silver plating solution. In that case, the concentration of potassium cyanide may be 0 g / liter to 50 g / liter, the concentration of dipotassium hydrogen phosphate may be 0 g / liter to 100 g / liter, and the concentration of boric acid may be 0 g / liter to 40 g / liter.

但し、表1に示した光沢剤はその濃度の管理が難しいため、この銀めっき液には表1のいずれの光沢剤も添加しない。 However, since it is difficult to control the concentration of the brighteners shown in Table 1, none of the brighteners shown in Table 1 is added to this silver plating solution.

このように光沢剤を添加しなくても、銀膜6の下地に予め重合膜5を形成しておくことにより、前述のように銀膜6の表面の凹凸を微細化することができ、光沢に富んだ銀膜6を形成することができる。 By forming the polymerized film 5 in advance on the base of the silver film 6 without adding a brightener in this way, the unevenness on the surface of the silver film 6 can be made finer as described above, and the silver film 6 can be glossy. A rich silver film 6 can be formed.

更に、前述のように重合膜5は銅の拡散防止膜としても機能するため、金属板20の銅が銀膜6に拡散するのを重合膜5で防ぐこともできる。 Further, as described above, since the polymer film 5 also functions as a copper diffusion prevention film, the polymer film 5 can prevent the copper of the metal plate 20 from diffusing into the silver film 6.

次に、図14(a)、図18(a)に示すように、トランスファモールドにより金属板20の両面に熱硬化性樹脂を供給した後、その熱硬化性樹脂を熱硬化させて樹脂部25とする。 Next, as shown in FIGS. 14A and 18A, the thermosetting resin is supplied to both sides of the metal plate 20 by transfer molding, and then the thermosetting resin is thermally cured to form the resin portion 25. And.

この例では、第1の主面20aの上の樹脂部25に開口25aを形成し、開口25aからダイパッド20cとボンディングパッド20dの各々を露出させる。なお、開口25aの側面25xは、後でダイパッド20cに搭載される発光素子が出力する光を反射するリフレクタとなる。 In this example, an opening 25a is formed in the resin portion 25 on the first main surface 20a, and each of the die pad 20c and the bonding pad 20d is exposed from the opening 25a. The side surface 25x of the opening 25a serves as a reflector that reflects the light output by the light emitting element mounted on the die pad 20c later.

この例では、白色顔料として酸化チタンが添加された熱硬化性のエポキシ樹脂を樹脂部25の材料として使用することにより樹脂部25の色彩を白色とし、これにより側面25xにおける光の反射率を高める。 In this example, a thermosetting epoxy resin to which titanium oxide is added as a white pigment is used as the material of the resin portion 25 to make the color of the resin portion 25 white, thereby increasing the reflectance of light on the side surface 25x. ..

なお、白色顔料は酸化チタンに限定されず、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化アンチモン、及び酸化ジルコニウムのいずれかを白色顔料として使用してもよい。更に、珪酸ソーダガラス、アルミ珪酸ガラス、硼珪酸ソーダガラス、及びシラス等の無機中空粒子を白色顔料として用いてもよい。 The white pigment is not limited to titanium oxide, and any one of alumina, magnesium oxide, antimony oxide, and zirconium oxide may be used as the white pigment. Further, inorganic hollow particles such as sodium silicate glass, aluminum silicate glass, sodium borosilicate glass, and silas may be used as the white pigment.

また、樹脂部25の材料もエポキシ樹脂に限定されず、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、シアネート樹脂、及びフッ素系樹脂のいずれかの熱硬化性樹脂で樹脂部25を形成してもよい。 Further, the material of the resin portion 25 is not limited to the epoxy resin, and the resin portion 25 may be formed of any thermosetting resin such as a silicone resin, a urethane resin, a cyanate resin, and a fluororesin.

なお、段差部20xは樹脂部25で埋め込まれており、第2の主面20b側におけるダイパッド20cとボンディングパッド20dは、樹脂部25と面一となるように露出する。 The step portion 20x is embedded in the resin portion 25, and the die pad 20c and the bonding pad 20d on the second main surface 20b side are exposed so as to be flush with the resin portion 25.

ここまでの工程により、本実施形態に係るリードフレーム30の基本構造が完成する。 By the steps up to this point, the basic structure of the lead frame 30 according to the present embodiment is completed.

そのリードフレーム30においては、金属板20がリードフレーム本体として機能する。 In the lead frame 30, the metal plate 20 functions as the lead frame main body.

なお、この例では金属板20に樹脂部25を設けたが、場合によっては図14(a)の工程を省略して樹脂部25を省いてもよい。この場合には、リードフレーム本体である金属板20のみからリードフレーム30が形成されることになる。 In this example, the resin portion 25 is provided on the metal plate 20, but in some cases, the step of FIG. 14A may be omitted and the resin portion 25 may be omitted. In this case, the lead frame 30 is formed only from the metal plate 20 which is the lead frame main body.

この後は、リードフレーム30に半導体素子を搭載する工程に移る。 After that, the process moves to the process of mounting the semiconductor element on the lead frame 30.

まず、図14(b)、図18(b)に示すように、ダイパッド20cの上に導電性接着剤31を介して半導体素子32を固着する。この例では、半導体素子32としてLED等の発光素子を使用し、半導体素子32の裏面32bをダイパッド20cに固着する。 First, as shown in FIGS. 14 (b) and 18 (b), the semiconductor element 32 is fixed onto the die pad 20c via the conductive adhesive 31. In this example, a light emitting element such as an LED is used as the semiconductor element 32, and the back surface 32b of the semiconductor element 32 is fixed to the die pad 20c.

なお、半導体素子32の裏面32bは接地電極になっており、その接地電極とダイパッド20cとが導電性接着剤31を介して電気的に接続される。 The back surface 32b of the semiconductor element 32 is a ground electrode, and the ground electrode and the die pad 20c are electrically connected via the conductive adhesive 31.

その後に、ワイヤボンディングによりボンディングパッド20dと半導体素子32とを金属線33で接続する。その金属線33として、ここでは金線を使用する。 After that, the bonding pad 20d and the semiconductor element 32 are connected by wire bonding with a metal wire 33. As the metal wire 33, a gold wire is used here.

このとき、本実施形態では重合膜5の作用によって銀膜6の表面の凹凸が微細化されているため、金属線33の端部33aと銀膜6との接続信頼性が向上する。 At this time, in the present embodiment, since the unevenness of the surface of the silver film 6 is miniaturized by the action of the polymerized film 5, the connection reliability between the end portion 33a of the metal wire 33 and the silver film 6 is improved.

更に、金属板20の銅が銀膜6に拡散するのを重合膜5で防ぐことができるため、銀膜6に拡散した銅に起因して金属線33と銀膜6との密着力が低下するのを防止できる。 Further, since the copper film 20 of the metal plate 20 can be prevented from diffusing into the silver film 6, the adhesive force between the metal wire 33 and the silver film 6 is lowered due to the copper diffused in the silver film 6. Can be prevented from doing so.

次に、図15(a)、図19(a)に示すように、樹脂部25の開口25aに封止樹脂34を充填し、その封止樹脂34で半導体素子32と金属線33とを保護する。 Next, as shown in FIGS. 15A and 19A, the opening 25a of the resin portion 25 is filled with the sealing resin 34, and the sealing resin 34 protects the semiconductor element 32 and the metal wire 33. To do.

前述のように本実施形態では半導体素子32として発光素子を使用するため、その半導体素子32から出た光を透過する透明樹脂を封止樹脂34として使用し、封止樹脂34が光の透過を妨げないようにする。 As described above, since the light emitting element is used as the semiconductor element 32 in the present embodiment, the transparent resin that transmits the light emitted from the semiconductor element 32 is used as the sealing resin 34, and the sealing resin 34 transmits the light. Do not interfere.

そのような透明樹脂としては、シリコーン樹脂やアクリル樹脂がある。なお、光の透過が妨げられない場合には、封止樹脂34として半透明樹脂を使用してもよい。 Examples of such transparent resins include silicone resins and acrylic resins. If the transmission of light is not hindered, a translucent resin may be used as the sealing resin 34.

更に、蛍光体や光を拡散する無機充填材を封止樹脂34に添加してもよい。 Further, a phosphor or an inorganic filler that diffuses light may be added to the sealing resin 34.

次いで、図15(b)、図19(b)に示すように、切断線Lに沿って金属板20と樹脂部25とを切断することにより、本実施形態に係る複数の半導体装置40を得る。 Next, as shown in FIGS. 15 (b) and 19 (b), the metal plate 20 and the resin portion 25 are cut along the cutting line L to obtain a plurality of semiconductor devices 40 according to the present embodiment. ..

以上により、本実施形態に係る半導体装置の製造方法の基本ステップを終了する。 This completes the basic steps of the semiconductor device manufacturing method according to the present embodiment.

図20は、金属板20の第2の主面20b側から見た半導体装置40の平面図である。 FIG. 20 is a plan view of the semiconductor device 40 as viewed from the second main surface 20b side of the metal plate 20.

図20に示すように、樹脂部25から露出したボンディングパッド20dは外部接続用のリードとして機能すると共に、ダイパッド20cも外部接続端子として機能し、これらの外部接続端子を介して半導体装置40が不図示の配線基板に接続される。 As shown in FIG. 20, the bonding pad 20d exposed from the resin portion 25 functions as a lead for external connection, and the die pad 20c also functions as an external connection terminal, so that the semiconductor device 40 does not work through these external connection terminals. It is connected to the wiring board shown in the figure.

なお、この例では金属板20に樹脂部25を形成したが、前述のように樹脂部25を省いてもよい。この場合には、ダイパッド20cに半導体素子32を固着した後、樹脂部25と封止樹脂34に相当する部位を封止樹脂で封止すればよい。 In this example, the resin portion 25 is formed on the metal plate 20, but the resin portion 25 may be omitted as described above. In this case, after the semiconductor element 32 is fixed to the die pad 20c, the resin portion 25 and the portion corresponding to the sealing resin 34 may be sealed with the sealing resin.

以上説明した本実施形態によれば、図13(b)の工程で酸化チタンや酸化ジルコニウムの重合膜5の上に銀膜6を形成するため、銀膜6の銀めっき液に光沢剤を添加しなくても銀膜6の表面の凹凸を微細にすることができる。 According to the present embodiment described above, in order to form the silver film 6 on the polymer film 5 of titanium oxide or zirconium oxide in the step of FIG. 13B, a brightener is added to the silver plating solution of the silver film 6. Even if this is not done, the surface irregularities of the silver film 6 can be made finer.

そのため、銀めっき液中の光沢剤の濃度を管理する負担をなくすことができると共に、銀膜6の微細な凹凸によって銀膜6と金属線33(図15(b)参照)との密着力を向上させることができる。 Therefore, it is possible to eliminate the burden of controlling the concentration of the brightener in the silver plating solution, and the fine unevenness of the silver film 6 provides the adhesion between the silver film 6 and the metal wire 33 (see FIG. 15B). Can be improved.

更に、重合膜5は、金属板20の銅が銀膜6に拡散するのを防止する拡散防止膜としても機能するため、金属板20の銅が銀膜6に拡散し難くなり、その銅に起因して銀膜6と金属線33との密着力が低下するのを防止することができる。 Further, since the polymerized film 5 also functions as a diffusion prevention film for preventing the copper of the metal plate 20 from diffusing into the silver film 6, the copper of the metal plate 20 is less likely to diffuse into the silver film 6, and the copper As a result, it is possible to prevent the adhesion between the silver film 6 and the metal wire 33 from being lowered.

しかも、半導体素子32として発光素子を使用する場合には、表面の凹凸が微細化されて反射率が向上した銀膜6によって半導体素子32から出た光を効率的に反射させることができるため、半導体装置40で得られる光量を増加させることもできる。 Moreover, when the light emitting element is used as the semiconductor element 32, the light emitted from the semiconductor element 32 can be efficiently reflected by the silver film 6 whose surface irregularities are miniaturized and the reflectance is improved. It is also possible to increase the amount of light obtained by the semiconductor device 40.

1…銅板、2…容器、3…溶液、4…塗膜、5…重合膜、6…銀膜、20…金属板、20a…第1の主面、20b…第2の主面、20c…ダイパッド、20d…ボンディングパッド、20x…段差部、20y…連結部、21…第1のレジスト層、22…第2のレジスト層、25…樹脂部、25…開口、25x…側面、30…リードフレーム、31…導電性接着剤、32…半導体素子、32b…裏面、33…金属線、33a…端部、34…封止樹脂、40…半導体装置。 1 ... Copper plate, 2 ... Container, 3 ... Solution, 4 ... Coating film, 5 ... Polymerized film, 6 ... Silver film, 20 ... Metal plate, 20a ... First main surface, 20b ... Second main surface, 20c ... Die pad, 20d ... Bonding pad, 20x ... Stepped part, 20y ... Connecting part, 21 ... First resist layer, 22 ... Second resist layer, 25 ... Resin part, 25 ... Opening, 25x ... Side surface, 30 ... Lead frame , 31 ... Conductive adhesive, 32 ... Semiconductor element, 32b ... Back surface, 33 ... Metal wire, 33a ... End, 34 ... Encapsulating resin, 40 ... Semiconductor device.

Claims (8)

金属板と、
前記金属板の表面に形成され、酸化チタンと酸化ジルコニウムのいずれかの重合体を含む重合膜と、
前記重合膜の上に形成された銀膜と、
を有するリードフレーム。
With a metal plate
A polymer film formed on the surface of the metal plate and containing a polymer of either titanium oxide or zirconium oxide,
The silver film formed on the polymerized film and
Lead frame with.
前記金属板は、半導体素子が搭載されるダイパッドと、前記半導体素子に繋がる金属線が接続されるボンディングパッドとを有することを特徴とする請求項1に記載のリードフレーム。 The lead frame according to claim 1, wherein the metal plate has a die pad on which a semiconductor element is mounted and a bonding pad to which a metal wire connected to the semiconductor element is connected. 前記金属板の上に形成され、前記ダイパッドと前記ボンディングパッドの各々が露出する開口を備えた樹脂部を更に有し、
前記半導体素子は光を発光する発光素子であり、前記開口の側面は、前記光を反射するリフレクタであることを特徴とする請求項2に記載のリードフレーム。
Further having a resin portion formed on the metal plate and having an opening in which each of the die pad and the bonding pad is exposed.
The lead frame according to claim 2, wherein the semiconductor element is a light emitting element that emits light, and the side surface of the opening is a reflector that reflects the light.
金属板と、前記金属板の表面に形成され、酸化チタンと酸化ジルコニウムのいずれかの重合体を含む重合膜と、前記重合膜の上に形成された銀膜とを有するリードフレームと、
前記リードフレームに搭載された半導体素子と、
前記半導体素子と前記リードフレームの各々に接続された金属線と、
を有する半導体装置。
A lead frame having a metal plate, a polymer film formed on the surface of the metal plate and containing a polymer of either titanium oxide or zirconium oxide, and a silver film formed on the polymer film.
The semiconductor element mounted on the lead frame and
A metal wire connected to each of the semiconductor element and the lead frame,
Semiconductor device with.
金属板の表面に、酸化チタンと酸化ジルコニウムのいずれかの重合膜を形成する工程と、
前記重合膜の上にめっき法で銀膜を形成する工程と、
を有するリードフレームの製造方法。
The process of forming a polymer film of either titanium oxide or zirconium oxide on the surface of the metal plate,
The step of forming a silver film on the polymerized film by a plating method and
A method for manufacturing a lead frame having.
前記重合膜を形成する工程は、
チタンキレート、チタンオリゴマー、及びジルコニウムキレートのいずれかの溶液の塗膜を前記金属板の前記表面に形成する工程と、
前記塗膜を加熱して重合させることにより前記重合膜にする工程とを有することを特徴とする請求項5に記載のリードフレームの製造方法。
The step of forming the polymerized film is
A step of forming a coating film of a solution of a titanium chelate, a titanium oligomer, or a zirconium chelate on the surface of the metal plate.
The method for producing a lead frame according to claim 5, further comprising a step of forming the polymerized film by heating and polymerizing the coating film.
前記塗膜を加熱する工程は、不活性ガスの雰囲気中で行われることを特徴とする請求項6に記載のリードフレームの製造方法。 The method for manufacturing a lead frame according to claim 6, wherein the step of heating the coating film is performed in an atmosphere of an inert gas. 前記銀膜を形成する工程において、光沢剤が排除されためっき液を使用して前記銀膜を形成することを特徴とする請求項5乃至請求項7のいずれかに記載のリードフレームの製造方法。 The method for producing a lead frame according to any one of claims 5 to 7, wherein in the step of forming the silver film, the silver film is formed by using a plating solution from which the brightener has been removed. ..
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP4269595B2 (en) * 2002-08-23 2009-05-27 トヨタ自動車株式会社 Oxide semiconductor electrode and manufacturing method thereof
US20080318061A1 (en) * 2007-06-20 2008-12-25 Akira Inaba Insulation paste for a metal core substrate and electronic device
TW201250964A (en) * 2011-01-27 2012-12-16 Dainippon Printing Co Ltd Resin-attached lead frame, method for manufacturing same, and lead frame
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