JPH0216761A - リードフレームおよびそれを用いた半導体装置の製造方法 - Google Patents
リードフレームおよびそれを用いた半導体装置の製造方法Info
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- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はリードフレームおよびそれを用いた半導体の製
造方法に関し、特に、リードフレームの品質を向上して
半導体装置の信頼性を向上すると共にコストダウンを図
ったリードフレームおよびそれを用いた半導体の製造方
法に関する。
造方法に関し、特に、リードフレームの品質を向上して
半導体装置の信頼性を向上すると共にコストダウンを図
ったリードフレームおよびそれを用いた半導体の製造方
法に関する。
一般にICパッケージを製造する場合、第5図に示すよ
うなICチップ固定部6、インナーリード部5、アウタ
ーリード部3、外枠2およびダムバー部4等よりなるリ
ードフレーム1を用いて行われている。これは第6図に
示すように、ICチップ固定部6上にAgペースト17
を介してICチップ16がチップボンドされ、ICチッ
プ16とインナーリード部5の先端部をCuワイヤ15
でワイヤポンディングしている。この後、エポキシ樹脂
18でモールドされ、更に半導体装置(ICパッケージ
)をプリント基板等に取り付ける際の接着性を付与する
ため、アウターリード部3を含む部分に錫もしくは錫−
鉛合金等の完成品めっき層20が設けられ、最後にダム
バーを切り落として完成品としている。
うなICチップ固定部6、インナーリード部5、アウタ
ーリード部3、外枠2およびダムバー部4等よりなるリ
ードフレーム1を用いて行われている。これは第6図に
示すように、ICチップ固定部6上にAgペースト17
を介してICチップ16がチップボンドされ、ICチッ
プ16とインナーリード部5の先端部をCuワイヤ15
でワイヤポンディングしている。この後、エポキシ樹脂
18でモールドされ、更に半導体装置(ICパッケージ
)をプリント基板等に取り付ける際の接着性を付与する
ため、アウターリード部3を含む部分に錫もしくは錫−
鉛合金等の完成品めっき層20が設けられ、最後にダム
バーを切り落として完成品としている。
しかし、このICパッケージの製造方法ではプラスチッ
ク樹脂でモールドした後に行う完成品めっき工程の前処
理として、酸、アルカリ等を使用するため、樹脂と金属
リード材の隙間に酸等が侵入し、これによって塩の残留
等が発生した。また、溶融めっき時には200°Cを越
える熱衝撃を与えるため、樹脂封止材のクラック発生等
の種々の問題が提起されており、完成品めっき工程はI
Cパッケージの信頼性を低下させる要因となっていた。
ク樹脂でモールドした後に行う完成品めっき工程の前処
理として、酸、アルカリ等を使用するため、樹脂と金属
リード材の隙間に酸等が侵入し、これによって塩の残留
等が発生した。また、溶融めっき時には200°Cを越
える熱衝撃を与えるため、樹脂封止材のクラック発生等
の種々の問題が提起されており、完成品めっき工程はI
Cパッケージの信頼性を低下させる要因となっていた。
また、組立て後、めっき装置等への移動を要し、作業工
程が複雑となり、コストアップの原因となっていた。
程が複雑となり、コストアップの原因となっていた。
そこで、このような問題を解決するため、特開昭51−
115775号公報に示されるものが提案されている。
115775号公報に示されるものが提案されている。
これは第7図に示すようなリードフレーム1のアウター
リード部3上に予め錫−鉛合金層21を設けたものであ
る。このリードフレーム1のインナーリード部5および
ICチップ固定部6上にはAgめっき層8が設けられて
おり、非常に困難といわれているリードフレームへのI
Cチップのボンド、Au線等のワイヤポンディングを容
易なものとしている。これは、Agめっき層に限定する
ものではなく、Au、Cu等のボンディング性の良い貴
金属めっきを使用することができる。このようなリード
フレーム1を第8図のように、組立て、モールド封止1
8を行って製品化する。また、この他に特開昭58−5
2860号公報に示されるような、アウタリード部の半
田付は性を向上するため、アウターリード部に鉛層と錫
層の2層を設ける方法も提案されている。
リード部3上に予め錫−鉛合金層21を設けたものであ
る。このリードフレーム1のインナーリード部5および
ICチップ固定部6上にはAgめっき層8が設けられて
おり、非常に困難といわれているリードフレームへのI
Cチップのボンド、Au線等のワイヤポンディングを容
易なものとしている。これは、Agめっき層に限定する
ものではなく、Au、Cu等のボンディング性の良い貴
金属めっきを使用することができる。このようなリード
フレーム1を第8図のように、組立て、モールド封止1
8を行って製品化する。また、この他に特開昭58−5
2860号公報に示されるような、アウタリード部の半
田付は性を向上するため、アウターリード部に鉛層と錫
層の2層を設ける方法も提案されている。
[発明が解決しようとする課題]
しかし、従来のリードフレームによると、以下の問題点
を有している。
を有している。
(1)特開昭51−115775号の場合インナーリー
ド部にAuあるいはAgめっき層等の高価な貴金属めっ
き層が設けられているため、半導体装置がコストアップ
になる。
ド部にAuあるいはAgめっき層等の高価な貴金属めっ
き層が設けられているため、半導体装置がコストアップ
になる。
また、モールド封止時に合金層21が金型に付着したり
、モールド熱によって合金層21にばりが発生する。
、モールド熱によって合金層21にばりが発生する。
(2)特開昭58−52860号の場合アウターリード
部のみに鉛と錫の2層メッキが設けられているため、リ
ード曲げ加工時に樹脂封止部との境界からリードフレー
ム素材が露出することがあり、耐食性に劣るという欠点
がある。
部のみに鉛と錫の2層メッキが設けられているため、リ
ード曲げ加工時に樹脂封止部との境界からリードフレー
ム素材が露出することがあり、耐食性に劣るという欠点
がある。
従って、本発明の目的は半導体装置のコストダウンを図
り、かつ、合金層の金型への付着、ばりの発生を抑える
ことができるリードフレームおよびそれを用いた半導体
装置の製造方法を提供することである。
り、かつ、合金層の金型への付着、ばりの発生を抑える
ことができるリードフレームおよびそれを用いた半導体
装置の製造方法を提供することである。
本発明の他の目的は耐食性等の品質を向上して半導体装
置の信頼性を向上することができるリードフレームおよ
びそれを用いた半導体の製造方法を提供することである
。
置の信頼性を向上することができるリードフレームおよ
びそれを用いた半導体の製造方法を提供することである
。
本発明は以上述べた目的を実現するため、インナーリー
ド部のワイヤーボンディング部を除いてインナーリード
部からアウターリード部にかけて錫層、もしくは錫を主
体とする合金層を設けたリードフレームを提供するもの
である。
ド部のワイヤーボンディング部を除いてインナーリード
部からアウターリード部にかけて錫層、もしくは錫を主
体とする合金層を設けたリードフレームを提供するもの
である。
また、上記したリードフレームのインナーリード部と、
ICチップとを水素ガスを含む還元性雰囲気中もしくは
窒素ガスを含む非酸化性雰囲気中で直接ワイヤボンディ
ングするようにしたリードフレームを用いた半導体の製
造方法を提供するものである。
ICチップとを水素ガスを含む還元性雰囲気中もしくは
窒素ガスを含む非酸化性雰囲気中で直接ワイヤボンディ
ングするようにしたリードフレームを用いた半導体の製
造方法を提供するものである。
即ち、本発明のリードフレームは、インナーリード部の
ワイヤーボンディング部を除いてインナーリード部から
アウターリード部にかけて錫、もしくは錫を主体とする
合金層が設けられている。このため、リード曲げ加工時
に樹脂封止部との境界からリードフレーム素材が露出し
たりすることがなく、耐食性を良好にすることができる
。このとき、ダムバー部を含むアウターリード部の金型
によって支持される部分において、錫もしくは錫合金層
を厚さを3μm以下にすると良い。これによって、金型
への半田めっきの付着がなくなり、半田パリ等の発生を
防ぐことができる。
ワイヤーボンディング部を除いてインナーリード部から
アウターリード部にかけて錫、もしくは錫を主体とする
合金層が設けられている。このため、リード曲げ加工時
に樹脂封止部との境界からリードフレーム素材が露出し
たりすることがなく、耐食性を良好にすることができる
。このとき、ダムバー部を含むアウターリード部の金型
によって支持される部分において、錫もしくは錫合金層
を厚さを3μm以下にすると良い。これによって、金型
への半田めっきの付着がなくなり、半田パリ等の発生を
防ぐことができる。
また、本発明のリードフレームを用いた半導体の製造方
法は、インナーリード部のワイヤーボンディング部を除
いてインナーリード部からアウターリード部にかけて錫
層、もしくは錫を主体とする合金層を設ける工程と、I
Cチップ固定部上にAgペーストを介してICチップを
ボンドする工程と、 水素ガスを含む還元性雰囲気中もしくは窒素ガスを含む
非酸化性雰囲気中で前記インナーリード部と、前記IC
チップとをAu、Cu線等によって直接ワイヤボンディ
ングする工程と、 前記ICチップからワイヤボンディング部にかけてエポ
キシ樹脂等によってモールド成形する工程と、 外枠、ダムバー部を切断してからアウターリード部を曲
げる工程とを有する。また、必要に応じて予め前記ダム
バーおよび前記アウターリード部に錫、もしくは錫を主
体とする合金層を3μm以下で設ける工程を有していて
も良い。この製造方法によると、高価な貴金属めっき層
をインナーリード先端部に設ける必要がなくなるため、
コストダウンを図ることができる。
法は、インナーリード部のワイヤーボンディング部を除
いてインナーリード部からアウターリード部にかけて錫
層、もしくは錫を主体とする合金層を設ける工程と、I
Cチップ固定部上にAgペーストを介してICチップを
ボンドする工程と、 水素ガスを含む還元性雰囲気中もしくは窒素ガスを含む
非酸化性雰囲気中で前記インナーリード部と、前記IC
チップとをAu、Cu線等によって直接ワイヤボンディ
ングする工程と、 前記ICチップからワイヤボンディング部にかけてエポ
キシ樹脂等によってモールド成形する工程と、 外枠、ダムバー部を切断してからアウターリード部を曲
げる工程とを有する。また、必要に応じて予め前記ダム
バーおよび前記アウターリード部に錫、もしくは錫を主
体とする合金層を3μm以下で設ける工程を有していて
も良い。この製造方法によると、高価な貴金属めっき層
をインナーリード先端部に設ける必要がなくなるため、
コストダウンを図ることができる。
以下、本発明のリードフレームおよびそれを用いた半導
体装置の製造方法を詳細に説明する。
体装置の製造方法を詳細に説明する。
第1図は本発明の一実施例を示し、Zrを0.1%含有
するC151 (銅合金)を素材とした金属条のプレ
ス加工によってリードフレーム外枠2、アウターリード
部3、ダムバー部4、インナーリード部5、ICチップ
固定部6およびパイロットホール7を所定のパターンに
打ち抜いたリードフレーム1が形成されており、インナ
ーリード部5のワイヤーボンディング部を除いてダムバ
ー部4およびアウターリード部3にかげて6μmの厚さ
で錫鉛合金層10が電気めっき法によって設けられてい
る。
するC151 (銅合金)を素材とした金属条のプレ
ス加工によってリードフレーム外枠2、アウターリード
部3、ダムバー部4、インナーリード部5、ICチップ
固定部6およびパイロットホール7を所定のパターンに
打ち抜いたリードフレーム1が形成されており、インナ
ーリード部5のワイヤーボンディング部を除いてダムバ
ー部4およびアウターリード部3にかげて6μmの厚さ
で錫鉛合金層10が電気めっき法によって設けられてい
る。
以下、リードフレームを用いた半導体装置遣方法を説明
する。
する。
第2図はこのリードフレームを用いてICパッケージに
組立てた状態を示し、ICチップ固定部6上にAgペー
ス目7によってICチップ16がチップボンドされてお
り、ICチンブ16とインナーリード部5は30μmの
Cuワイヤ15によってワイヤボンディングして配線さ
れている。このインナーリード部5とICチンプ16を
配線する際、数%の水素ガスを含む還元性雰囲気中ある
いは窒素ガス等の非酸化性雰囲気中で行っており、これ
によってインナーリード部5の酸化を防ぐことができ、
ボンディング性の良い貴金属めっき層(Auめっき層、
Agめっき層)を特にインナーリード部5に設けること
なくボンディングすることができる。更に、インナーリ
ード部5およびICチップ固定部6はエポキシ樹脂18
でモールドされ、外枠部2やダムバー4が切断されるこ
とによって完成品としている。
組立てた状態を示し、ICチップ固定部6上にAgペー
ス目7によってICチップ16がチップボンドされてお
り、ICチンブ16とインナーリード部5は30μmの
Cuワイヤ15によってワイヤボンディングして配線さ
れている。このインナーリード部5とICチンプ16を
配線する際、数%の水素ガスを含む還元性雰囲気中ある
いは窒素ガス等の非酸化性雰囲気中で行っており、これ
によってインナーリード部5の酸化を防ぐことができ、
ボンディング性の良い貴金属めっき層(Auめっき層、
Agめっき層)を特にインナーリード部5に設けること
なくボンディングすることができる。更に、インナーリ
ード部5およびICチップ固定部6はエポキシ樹脂18
でモールドされ、外枠部2やダムバー4が切断されるこ
とによって完成品としている。
第3図および第4図は本発明の第2の実施例を示す。こ
れはC151を素材とした金属条をプレス加工によって
所定パターンのリードフレームlとして形成し、このリ
ードフレーム1のインナーリード部5のワイヤーボンデ
ィング部を除いてダムバー4およびアウターリード部3
の1部に厚さ1μmの錫−鉛合金の薄い半田めっき層1
1を設け、更に、アウターリード部3の他の部分のみに
5μmの厚さで錫−鉛合金の厚い半田めっき層12を設
けており、モールド金型と接するダムバー4上の半田め
っき層を薄くしている。これによって金型による半田め
っき層の変形がなくなり、金型への半田めっきの付着が
なくなる。このため、半田パリ等の発生を防ぐことがで
きる。
れはC151を素材とした金属条をプレス加工によって
所定パターンのリードフレームlとして形成し、このリ
ードフレーム1のインナーリード部5のワイヤーボンデ
ィング部を除いてダムバー4およびアウターリード部3
の1部に厚さ1μmの錫−鉛合金の薄い半田めっき層1
1を設け、更に、アウターリード部3の他の部分のみに
5μmの厚さで錫−鉛合金の厚い半田めっき層12を設
けており、モールド金型と接するダムバー4上の半田め
っき層を薄くしている。これによって金型による半田め
っき層の変形がなくなり、金型への半田めっきの付着が
なくなる。このため、半田パリ等の発生を防ぐことがで
きる。
下表は以上述べた第1および第2の実施例および従来の
半導体用リードフレームによって製造された半導体装置
のコスト、リード耐食性、耐湿性、モールドパリの有無
等の実験結果を示す。
半導体用リードフレームによって製造された半導体装置
のコスト、リード耐食性、耐湿性、モールドパリの有無
等の実験結果を示す。
■半導体コスト
貴金属使用(Agめっき層、Auめっき層、Cuめっき
の部分めっき層等)の有無を示している。即ち、貴金属
を使用するとコストアップになる。
の部分めっき層等)の有無を示している。即ち、貴金属
を使用するとコストアップになる。
○:なし ×:有り
■リード耐食性
ICパッケージ完成後、塩水を噴霧してモールド界面か
らの腐食の有無を判定する。
らの腐食の有無を判定する。
○:腐食なし ×:腐食有り
■耐湿性
ICパッケージ完成後、P、C,T (プレッシャー
クンカーテスト、121°C1温度100%)を500
時間行い、ICチップ上のAlパッドの腐食で判断する
。
クンカーテスト、121°C1温度100%)を500
時間行い、ICチップ上のAlパッドの腐食で判断する
。
○:腐食なし Δニ一部で発生
×:腐食が多い
■モールドバリ
樹脂モールドの際、樹脂パリの量で判断する。
O:モールドバリなし
Δニ一部あり
×:モールドバリが多い
以上の結果から明らかなように、本発明のリードフレー
ムを用いた半導体装置は従来のものに比較してコストダ
ウンを図ることができ、また、リード耐食性および耐湿
性にもばれ、モールドバリの発生も少ないため、半導体
装置の信頼性を向上することができる。
ムを用いた半導体装置は従来のものに比較してコストダ
ウンを図ることができ、また、リード耐食性および耐湿
性にもばれ、モールドバリの発生も少ないため、半導体
装置の信頼性を向上することができる。
以上説明した通り、本発明のリードフレームによると、
インナーリード部のワイヤーボ4゜ ンディング部を除いてアウターリード部にかけて錫層、
もしくは錫を主体とする合金層を設けたため、耐食性等
の品質を向上することにより半導体装置の信頼性を向上
することができる。
インナーリード部のワイヤーボ4゜ ンディング部を除いてアウターリード部にかけて錫層、
もしくは錫を主体とする合金層を設けたため、耐食性等
の品質を向上することにより半導体装置の信頼性を向上
することができる。
また、リードフレームのインナーリード部と、ICチッ
プとを水素ガスを含む還元性雰囲気中もしくは窒素ガス
を含む非酸化性雰囲気中で直接ワイヤポンディングする
ようにしたため、半導体装置のコストダウンを図ること
ができる。
プとを水素ガスを含む還元性雰囲気中もしくは窒素ガス
を含む非酸化性雰囲気中で直接ワイヤポンディングする
ようにしたため、半導体装置のコストダウンを図ること
ができる。
第1図は本発明の一実施例を示す説明図、第2図は本発
明のリードフレームを用いた半導体装置の断面図、第3
図は本発明の第2の実施例を示す説明図、第4図はその
リードフレームを用いた半導体装置の断面図、第5図は
従来の半導体用リードフレームを示す説明図、第6図は
そのリードフレームを用いた半導体装置の断面図、第7
図および第8図は特開昭51−115775号を示し、
第7図はリードフレームを示す説明図、第8図はそのリ
ードフレームを用いた半導体装置の断面図。 符号の説明 1−・−・−一一−−リードフレーム 2・−−−−m−・・−リードフレーム外枠3−−−−
−−・・−アウターリード 4−一一一−・−一一一一ダムバー 5−・−・−・・インナーリード 6−−−−−・・−ICチップ固定部 7・−・−・−パイロットホール 8−−−一・・・−・−Agめっき層 10.21−−−−−−−−・・−錫一鉛合金層11−
・・・・・・・−薄い半田めっき層12−−−−−・−
・−厚い半田めっき層15・・−−−−−・−Cuワイ
ヤ 16−・−・・−ICチップ 17・−−−一−−・−・−Agペースト18−・−・
・−・−エポキシ樹脂 20・・ 完成品めっき層
明のリードフレームを用いた半導体装置の断面図、第3
図は本発明の第2の実施例を示す説明図、第4図はその
リードフレームを用いた半導体装置の断面図、第5図は
従来の半導体用リードフレームを示す説明図、第6図は
そのリードフレームを用いた半導体装置の断面図、第7
図および第8図は特開昭51−115775号を示し、
第7図はリードフレームを示す説明図、第8図はそのリ
ードフレームを用いた半導体装置の断面図。 符号の説明 1−・−・−一一−−リードフレーム 2・−−−−m−・・−リードフレーム外枠3−−−−
−−・・−アウターリード 4−一一一−・−一一一一ダムバー 5−・−・−・・インナーリード 6−−−−−・・−ICチップ固定部 7・−・−・−パイロットホール 8−−−一・・・−・−Agめっき層 10.21−−−−−−−−・・−錫一鉛合金層11−
・・・・・・・−薄い半田めっき層12−−−−−・−
・−厚い半田めっき層15・・−−−−−・−Cuワイ
ヤ 16−・−・・−ICチップ 17・−−−一−−・−・−Agペースト18−・−・
・−・−エポキシ樹脂 20・・ 完成品めっき層
Claims (4)
- (1)打ち抜き加工により形成される外枠、ダムバー部
、インナーリード部、アウターリード部、および素子固
定部等を有する金属基板によって構成された半導体用リ
ードフレームにおいて、 前記インナーリード部のワイヤーボンディ ング部を除いて前記インナーリード部から前記アウター
リード部にかけて錫層、もしくは錫を主体とする合金層
が設けられていることを特徴とするリードフレーム。 - (2)前記合金層は、前記ダムバー部を含むアウターリ
ード部の金型に支持される部分において、厚さ3μm以
下である請求項第1項記載のリードフレーム。 - (3)外枠、ダムバー部、インナーリード部、アウター
リード部、およびICチップ固定部を有する金属基板を
形成する工程と、 前記インナーリード部のワイヤーボンディ ング部を除いて前記インナーリード部から前記アウター
リード部にかけて錫層、もしくは錫を主体とする合金層
を設ける工程と、 前記ICチップ固定部上にAgペーストを 介してICチップをボンドする工程と、 水素ガスを含む還元性雰囲気中もしくは窒 素ガスを含む非酸化性雰囲気中で前記インナーリード部
と、前記ICチップとをAu、 Cu線等によって直接ワイヤボンディングする工程と、 前記ICチップからワイヤボンディング部 にかけてエポキシ樹脂等によってモールド成形する工程
と、 前記外枠、前記ダムバー部を切断してから 前記アウターリード部を曲げる工程とを備えていること
を特徴とする半導体装置の製造方法。 - (4)前記アウターリード部に錫層、もしくは錫を主体
とする合金層を設ける工程は、金型に支持される前記ダ
ムバー部を含む前記アウターリード部において、錫、も
しくは錫を主体とする合金層を3μm以下にする工程を
有する請求項第3項記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16713888A JPH0216761A (ja) | 1988-07-05 | 1988-07-05 | リードフレームおよびそれを用いた半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16713888A JPH0216761A (ja) | 1988-07-05 | 1988-07-05 | リードフレームおよびそれを用いた半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0216761A true JPH0216761A (ja) | 1990-01-19 |
Family
ID=15844131
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16713888A Pending JPH0216761A (ja) | 1988-07-05 | 1988-07-05 | リードフレームおよびそれを用いた半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0216761A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08167686A (ja) * | 1994-07-02 | 1996-06-25 | Anam Ind Co Inc | 電子装置パッケージの製造方法 |
JP2003034367A (ja) * | 2001-07-25 | 2003-02-04 | Nippon Kouatsu Electric Co | 飲料容器 |
JP2020035778A (ja) * | 2018-08-27 | 2020-03-05 | 株式会社ジェイテクト | 樹脂モールド品、センサ装置、および樹脂モールド品の製造方法 |
-
1988
- 1988-07-05 JP JP16713888A patent/JPH0216761A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08167686A (ja) * | 1994-07-02 | 1996-06-25 | Anam Ind Co Inc | 電子装置パッケージの製造方法 |
JP2003034367A (ja) * | 2001-07-25 | 2003-02-04 | Nippon Kouatsu Electric Co | 飲料容器 |
JP2020035778A (ja) * | 2018-08-27 | 2020-03-05 | 株式会社ジェイテクト | 樹脂モールド品、センサ装置、および樹脂モールド品の製造方法 |
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