JPH03274755A - 樹脂封止半導体装置とその製造方法 - Google Patents

樹脂封止半導体装置とその製造方法

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JPH03274755A
JPH03274755A JP2073317A JP7331790A JPH03274755A JP H03274755 A JPH03274755 A JP H03274755A JP 2073317 A JP2073317 A JP 2073317A JP 7331790 A JP7331790 A JP 7331790A JP H03274755 A JPH03274755 A JP H03274755A
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JP
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plating
stem
wire
film
leads
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Minoru Suda
須田　実
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は樹脂封止型半導体装置における組立技術、特に
その電極構造及びＡ１ワイヤを用いたボンディング技術
に関する。
〔従来の技術〕
半導体装置におけるワイヤボンディング方法には月刊Ｓ
ｅｍ１　　Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　　Ｗｏｒｌｄ　１９８
７．９号のＰ７０〜Ｐ　７６に記載されているように、
熱圧着方式と超音波方式とがあり、縁材料（ワイヤ）と
して、前者はＡｕ、後者はＡ１合金が広く用いられてい
る。
いずれの場合も、その接合のメカニズムとしては金属新
生面生成が接合を支配している。この時は接合させるべ
き異種あるいは同種金属の新生面を露出させ、低温、短
時間でこの新生面同志を接合させることが必要である。
樹脂封止半導体装置、たとえばトランジスタアレイは第
３図に示されるように、金属板ステム１上に半導体素子
（ベレット）５を取り付け、これを取り囲む複数のリー
ド２上又はステムと間を金（Ａｕ　）ワイヤ３で接続（
ワイヤボンディング）し、ステム上面または全面で素子
５とリードおよびステムのワイヤボンディング部分を包
囲して樹脂４をモールド（成形）した構造を有する。
また、ステム１又はリード２上のメタライズ方式は、第
４図に示すようにＮｉメッキ８上にＣｕストライクメッ
キ７を施した上に、全面をＡｇメッキ６で覆い、このＡ
ｇメッキ６上にＡｕワイヤ３を熱圧着ボンディングする
方法が一般に採用されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来技術ではワイヤボンディングに際して腐食につよく
加工しやすいＡｕワイヤを使用されているが、高価なＡ
ｕがかなり大きい材料比率で使われるために、原価的に
割り高とならざるを得なかった。
そこでＡｕに代って腐食にある程度つよく、加工しやす
く、しかも安価なＡｆをワイヤに使用することが提案さ
れている。
Ａｌワイヤをリード側にボンディングする場合に、リー
ド表面には腐食防止のために前記したように全面にＡｇ
メッキを施しである。この軟らかいＡｇ上にさらに軟ら
かいＡｕワイヤを熱圧着ボンディングする場合に適度な
ボンディング圧力でそれが可能となる。しかし、Ａｇに
比して「軟らかさ」よりはむしろ「硬さ」をもつＡＡの
ワイヤをＡｇ上にボンディングしようとすれば、Ａｇと
Ａ１の両者に同時に適応できるボンディング圧力を選ぶ
ことは困難であり、ボンディングできたとしてもボンデ
ィング強度が小さいものとなり、組立後に断線のおそれ
があった。
本発明は上記した従来技術の問題を克服するためになさ
れたものであり、その目的は、Ａｕ　ワイヤをＡ１ワイ
ヤに代えることで原価低減を図り、しかもワイヤボンデ
ィング強度を確保し、半導体製品の信頼度を向上するこ
とにある。
（課題を解決するための手段〕 上記目的を遠戚するために本発明は、金属よりなるステ
ムとこれを取り囲む複数のリード、ステム上に接続され
た半導体チップ、半導体チップとリード間を接続するＡ
ｆワイヤ及び樹脂成形体からなる樹脂封止半導体装置で
あって、ステム及び複数のリード表面にＮｉ膜が下層膜
としＡｇ膜が上Ｎ膜として形成され、このうちリード上
のＡｇ膜が部分的に取除かれて露出するＮｉｌＪ面に、
＋１ワイヤの一端がボンディングされていることを特徴
とするものである。
本発明はさらにリードフレームＣｕ基板の一上面全面に
Ｎｉをメッキする工程、Ｎｉ　メッキ面上にＡｇ部分的
にメッキする工程、上記Ｃｕ基板におけるＡｇのメ・７
キされた部分に半導体素子を取り付ける工程、上記基板
のＡｇのメッキされない部分のＮｉ　の露出面及び、上
記半導体素子との間でＡｌワイヤボンディングにより接
続する工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造
方性に関するものである。
〔作用〕
リートの一部のＡｇメッキをとりのぞき、Ｎ１面に直接
にＡｌワイヤボンディングすることは可能であり、充分
なボンディング強度を確保しＡｕの代わりにＡｌを使用
することで原価低減ができる。
〔実施例〕
以下、本発明を実施例にそって図面を参照し詳述する。
第１図は、本発明による樹脂封止トランジスタ（１２ビ
ントランジスタ・アレイ）の一部の原理的構造を示すも
のである。第２図は第１図におけるＡ−Ｂ視拡大断面図
でステム１、リード２、半導体素子（チップ）５および
Ａ６ワイヤ９によるボンディングの態様を示すものであ
る。
ステム１及びリードはＣｕの厚板よりなり、半導体素子
が取り付けられる上面には、Ｎｉメッキ（膜）８を下層
膜とし、その上にＣｕストライクメッキ（膜）７を介し
Ａｇメッキ（膜）６が上層膜として形成されている。こ
のうちＡｊ２ワイヤによるボンディング部分１０には第
２図に示すようにＣｕストライクメッキ及びＡｇメッキ
が取り除いてあり、Ｎｉ　メッキ８のみが露出した形に
なっている。この露出したＮｉ　メッキ面にＡｌワイヤ
９によるボンディング（接合）がなされている。
ＮｉはＡｇと違ってかなりの硬度を有し、このＮｉ面に
対してワイヤボンディングする。６１にマツチするボン
ディング圧力を容易に選ふことかでき、充分なワイヤボ
ンディング強度が確保でき、製品の信頼性を高めること
ができる。
第５図はステム及びリードを構成するリードフレームの
状態で部分的にＡｇメッキを設け２．′い領域を得るた
めの半導体装置の製造方法の一実施例をブロック線工程
図で示すものである。
以下、各工程にしたがって説明する。
（１）リードフレームＣｕ基板 厚さ０．５ｍｍ程度のＣｕ基板をカッティングしてペレ
ット付けのためのステムと周辺の複数リート及びそれら
を連結するフレーム（外枠）からなるリードフレームを
形成する。なお、リードフレームカッティングはＡｇメ
ッキ工程の後に行ってもよい。
（２）Ｎｉメッキ 半導体ベレットの取付けられるリードフレームの面（上
面側）全面にＮｉを無電解メッキで１０μｍ程度の厚さ
に行う。
（３）マスキング まず、ワイヤボンディング部に窓孔のある紙製テープま
たはその部分にホトレジストを有するマスキングをＮｉ
　メッキ面上に施す。
（４）部分的Ａｇメッキ マスキングの一１１Ｑｉで、Ｃｕストライクメッキを０
．２μｍ程度施し、次いでＡｇメッキ（電気メッキ）を
５μｍ程度の厚さに施す。これにより、テープの窓孔の
部分または、ホトレジストで覆われない部分、すなわち
ワイヤホンディング部以外の部分のＮｉ面にＡｇメッキ
＋Ｃｕストライクメッキ膜が形成される。
（５〉マスキング手段 テープを剥がすか、またはホトレジストを除去すること
により、不要のＡｇ　ＳＣｕが取り除かれる。
（６）ペレット付は ステム面に半導体素子ベレット（チップ）を取り付ける
。ペレット付けはＡｕ　Ｓｉ共晶膜、半田付け、または
Ａｇペースト等を利用する。
（７）Ａｌワイヤボンディング 半導体素子の電極（Ａｊ７電極、半田ハンプ）とリード
のボンディング部（Ｎｉ　露出面）との間をＡＪワイヤ
ポンディングにより接続する。使用するワイヤは径１２
５〜３００μｍ程度である。
（８）樹脂モールド 以下、在来のプロセスに従って、半導体素子、リート　
（インナーリート）、ワイヤホンディング部分を包囲す
るように金型内で樹脂底形（モールド）を行う。
（９）リード間分離 金型よりとり出し、アウターリートの根本近傍でリード
間の切断を行い半導体装置が完成する。
上記製造方法では、リードフレームのＮ１メ・７キ面上
にマスキング手段によりＡｇメ、キ膜を所要とする部分
に形成することができ、Ａ１ワイヤボンディングにおい
て安定な強度が得られることになる。
〔発明の効果〕
本発明は以上説明したように構成されているので、以下
に記載されるような効果を奏する。
リードフレームにおけるステムおよびリードの必要な部
分にはＡｇメッキを施し、必要としない部分には、Ｎｉ
　メッキ面を露出するようにしたことにより、従来のＡ
ｕワイヤボンディングに代わって／ｌワイヤボンディン
グを実現でき、製品の信頼性を低下させることなく原価
低減を期待できる。
７・・・Ｃｕストライクメッキ膜、８・・・Ｎｉ　メッ
キ膜９・・・ＡＺワイヤ、　　１０・・・Ｎｉを露出し
たボンディング面。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例における樹脂封止半導体装置
のステム、リードにＡ１ワイヤボンディングする形態を
示す要部平面図である。 第２図は第１図におけるＡ−Ｂ視拡大断面図である。 第３図は従来例における樹脂封止半導体装置であって第
１図に対応する要部平面図である。 第４図は第３図におけるＡ−Ｂ視拡大断面図である。 第５図は本発明の一実施例における半導体装置製造方法
のブロック線工程図である。 １・・・樹脂成形体、・２・・・リード（Ｃｕ　）、３
・・・Ａｕワイヤ、　　４・・・樹脂成形体、５・・・
半導体素子（チップ）、　６・・・Ａｇメッキ膜第　　
１　　図 第 第　　２　図 と ９−フイマｊＡＩ）

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、金属よりなるステムとこれを取り囲む複数のリード
    、ステム上に接続された半導体チップ、半導体チップと
    リード間を接続するＡｌワイヤ及び樹脂成形体からなる
    樹脂封止半導体装置であって、ステム及び複数のリード
    表面にＮｉ膜が下層膜としＡｇ膜が上層膜として形成さ
    れ、このうちリード上のＡｇ膜が部分的に取除かれて露
    出するＮｉ膜面にＡｌワイヤの一端がボンディングされ
    ていることを特徴とする樹脂封止半導体装置。 ２、リードフレームＣｕ基板の一主面全面にＮｉをメッ
    キする工程、Ｎｉメッキ膜上にＡｇをメッキする工程、
    上記Ｃｕ基板におけるＡｇのメッキされた部分に半導体
    素子を取り付ける工程、上記基板のＡｇのメッキされな
    い部分のＮｉ露出面及び、上記半導体素子との間でＡｌ
    ワイヤボンディングにより接続する工程とを含むことを
    特徴とする半導体装置の製造方法。 ３、請求項２に記載の半導体装置の製造方法において、
    上記Ｃｕ基板のＮｉメッキ面上にマスキング手段により
    Ａｇメッキを部分的に行う。
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