JPH04162555A - リードフレームとその製造方法及び半導体装置 - Google Patents
リードフレームとその製造方法及び半導体装置Info
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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。
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〕
この発明は、半導体装置の製造に用いるリードフレーム
の表面にメツキを施すことなく金属細線を直接接合する
ことを可能とするリードフレームの製造方法に関するし
のである。
の表面にメツキを施すことなく金属細線を直接接合する
ことを可能とするリードフレームの製造方法に関するし
のである。
従来、一般に半導体装置の製造に用いるリードフレーム
は、ボンディングワイヤを接合する部分にＡｕ 、Ａｇ
等の貴金属のメツキを施し、この部分にＡｕ 、Ｃｕ等
の金属細線を超音波併用熱圧着により接合している。
は、ボンディングワイヤを接合する部分にＡｕ 、Ａｇ
等の貴金属のメツキを施し、この部分にＡｕ 、Ｃｕ等
の金属細線を超音波併用熱圧着により接合している。
しかし、金メツキは高価な几め、コスト上から態度は不
可能である。また、最近のデノくイスは、多ビン化によ
りインナーリードのビンピッチ間隔が狭くなっているた
め、銀メツキの場合、モールド樹脂中で銀かマイグレー
ノヨンを起こし、隣接するリード間の短絡をもたらして
信頼性を低下させる問題がある。また、銅メツキでは、
従来の表面洗浄、梱包技術では酸化の影響で１週間以上
保管しておくと接合性か劣化する等の問題か発生するし
、また、ダイレクトボンディングに比較するとメツキコ
ストの点て高価になる。
可能である。また、最近のデノくイスは、多ビン化によ
りインナーリードのビンピッチ間隔が狭くなっているた
め、銀メツキの場合、モールド樹脂中で銀かマイグレー
ノヨンを起こし、隣接するリード間の短絡をもたらして
信頼性を低下させる問題がある。また、銅メツキでは、
従来の表面洗浄、梱包技術では酸化の影響で１週間以上
保管しておくと接合性か劣化する等の問題か発生するし
、また、ダイレクトボンディングに比較するとメツキコ
ストの点て高価になる。
一方、リードフレーム表面にメツキを施さず、直接金属
細線を接合しようとすると、υ−Ｆフレームのプレス打
抜き時に付着した油脂類や、リードフレーム表面の酸化
膜あるいは酸化防止の１こめに塗布されている防錆剤等
の影響で接合性か悪く、実用化には至っていなかっ１こ
。
細線を接合しようとすると、υ−Ｆフレームのプレス打
抜き時に付着した油脂類や、リードフレーム表面の酸化
膜あるいは酸化防止の１こめに塗布されている防錆剤等
の影響で接合性か悪く、実用化には至っていなかっ１こ
。
この発明は、上記のような従来のり−トフレームの乙っ
課題を解決し、リードフレーム表面にメツキを施すこと
なく金属細線を直接接合することを可能とし、乙って低
価格で信頼性の高いリードフレームを供給することを目
的とするしのである。
課題を解決し、リードフレーム表面にメツキを施すこと
なく金属細線を直接接合することを可能とし、乙って低
価格で信頼性の高いリードフレームを供給することを目
的とするしのである。
：課題を解決するたぬの手段〕
本発明者等は、上述の観点から、表面にメツキを施すこ
となく金属細線を接合することを可能とするリードフレ
ームを得べく研究を行っｒ二結果、所定のパターンに形
成されたり−トフレーム素体の表面にエツチングを施し
、洗浄した後梱包するようにして、−貫した工程により
、清浄な表面をそのまま保持することを骨子とするダイ
レクトボンディング用リードフレームの製造方法を発明
し、また、その各工程をそれぞれさらに効果音らしめる
ような方法を発明した。
となく金属細線を接合することを可能とするリードフレ
ームを得べく研究を行っｒ二結果、所定のパターンに形
成されたり−トフレーム素体の表面にエツチングを施し
、洗浄した後梱包するようにして、−貫した工程により
、清浄な表面をそのまま保持することを骨子とするダイ
レクトボンディング用リードフレームの製造方法を発明
し、また、その各工程をそれぞれさらに効果音らしめる
ような方法を発明した。
さらに、上記のような方法で製造されたダイレクトボン
ディング用リードフレームを用い、Ａｕ。
ディング用リードフレームを用い、Ａｕ。
ＣｕまたはＡｌ及びこれらの金属のうち少なくとも１種
を含む合金より盛る金属細線を直接ボンディングして製
造した半導体装置を発明し１こ。
を含む合金より盛る金属細線を直接ボンディングして製
造した半導体装置を発明し１こ。
以下、この発明の要旨をさらに詳しく述へる。
一般に、プレス打抜き等により所定のバター７に形成さ
れたリードフレーム素体の表面は、プレス打抜き時に付
着した油脂類や、リードフレーム表面の酸化膜等で覆わ
れている。このリードフレーム表面にホンディングワイ
ヤを直接接合しようとすると、上記の付着物の影響で良
好な接合性は得られない。これらリードフレーム表面の
付着物を脱脂、酸洗等の方法で除去すると、処理直後の
リードフレームは良好な接合性を示すか、処理後数日経
過すると、再び表面か酸化してしまうため接合性か劣化
してしまう。そこで、この酸化を防止する１こめに処理
直後のリードフレームに防錆剤を塗布すると、酸化は防
止できろか、この防錆剤の影響でやはり良好な接合性は
得られない。
れたリードフレーム素体の表面は、プレス打抜き時に付
着した油脂類や、リードフレーム表面の酸化膜等で覆わ
れている。このリードフレーム表面にホンディングワイ
ヤを直接接合しようとすると、上記の付着物の影響で良
好な接合性は得られない。これらリードフレーム表面の
付着物を脱脂、酸洗等の方法で除去すると、処理直後の
リードフレームは良好な接合性を示すか、処理後数日経
過すると、再び表面か酸化してしまうため接合性か劣化
してしまう。そこで、この酸化を防止する１こめに処理
直後のリードフレームに防錆剤を塗布すると、酸化は防
止できろか、この防錆剤の影響でやはり良好な接合性は
得られない。
そこで、本発明者等は、リードフレーム表面に付着して
いる油脂類や酸化膜等を除去し、清浄な金属表面を得た
後、この面に防錆剤等を塗布することなく清浄な金属表
面を長期間保持すべく研究を行った結果、プレス打抜き
等により所定のバター７に形成されｆこリードフレーム
素体の表面にエツチングを施し、洗浄しｆニ後乾燥し、
梱包することによりリードフレーム表面へホンディング
ワイヤの接合性を長期間良好に保つことを見い出した。
いる油脂類や酸化膜等を除去し、清浄な金属表面を得た
後、この面に防錆剤等を塗布することなく清浄な金属表
面を長期間保持すべく研究を行った結果、プレス打抜き
等により所定のバター７に形成されｆこリードフレーム
素体の表面にエツチングを施し、洗浄しｆニ後乾燥し、
梱包することによりリードフレーム表面へホンディング
ワイヤの接合性を長期間良好に保つことを見い出した。
好ましくは、上記のエッチツク剤として、エタノール中
またはメタノール中にＨＣＩを０ 、 ｌ ｖｏ１％以
上含有する溶液を用い、洗浄液にアセトン、エタノール
、メタノール等揮発性の親水性有機溶媒を用い、この洗
浄液中で超音波洗浄を行い、ドライエアーもしくは窒素
によるブローを行うかまｆ二は圧力かＩ Ｏ−’ｔｏｒ
ｒ以下の真空中での保持を行った後、リードフレームを
袋状の包装用フィルム内に、酸素吸着剤まには／および
吸湿剤と共に収め、アルゴン等の不活性ガスまｆ岨よ窒
素等、銅と反応性をほとんど有しない気体を封入して密
封することにより、長期間リードフレーム表面の酸化膜
厚を極めて薄く保ち、良好なワイヤボッディング性、半
田付性を得ることかできる。
またはメタノール中にＨＣＩを０ 、 ｌ ｖｏ１％以
上含有する溶液を用い、洗浄液にアセトン、エタノール
、メタノール等揮発性の親水性有機溶媒を用い、この洗
浄液中で超音波洗浄を行い、ドライエアーもしくは窒素
によるブローを行うかまｆ二は圧力かＩ Ｏ−’ｔｏｒ
ｒ以下の真空中での保持を行った後、リードフレームを
袋状の包装用フィルム内に、酸素吸着剤まには／および
吸湿剤と共に収め、アルゴン等の不活性ガスまｆ岨よ窒
素等、銅と反応性をほとんど有しない気体を封入して密
封することにより、長期間リードフレーム表面の酸化膜
厚を極めて薄く保ち、良好なワイヤボッディング性、半
田付性を得ることかできる。
なお、上記のエツチング剤を請求項２に示すように限定
１．た理由は、ＨＣＩ の濃変かＯｌνＯＩ％未満ては
リードフレーム表面の酸化膜を充分に除去てこないｆこ
めワイヤ接合性、半田付性とらに満足できない。まｆこ
、純水にＨＣＩを溶解しｆ二溶液ではプレス打抜き時に
付着した油脂類を除去できないｒ二め、エツチングか不
均一となり同様に接合性を害する。従って、リードフレ
ーム表面に付着している油脂類と酸化膜をともに除去で
き、且つ洗浄または揮発することにより容易に除去でき
るエツチング剤として請求項２に記載のものを選定した
。
１．た理由は、ＨＣＩ の濃変かＯｌνＯＩ％未満ては
リードフレーム表面の酸化膜を充分に除去てこないｆこ
めワイヤ接合性、半田付性とらに満足できない。まｆこ
、純水にＨＣＩを溶解しｆ二溶液ではプレス打抜き時に
付着した油脂類を除去できないｒ二め、エツチングか不
均一となり同様に接合性を害する。従って、リードフレ
ーム表面に付着している油脂類と酸化膜をともに除去で
き、且つ洗浄または揮発することにより容易に除去でき
るエツチング剤として請求項２に記載のものを選定した
。
また、上記の洗浄方法を請求項３に示すよう限定しん理
由は、洗浄方法か超音波洗浄によらず単に洗浄液中に浸
漬する場合には、エツチング時にリードフレーム表面に
付着したＨＣＩ成分を完全に除去しきれないため、これ
かリードフレーム表面に残留し、接合性を害する。また
、洗浄液かトリクロルエタンのように疎水性の有機溶媒
では、エツチング剤中にＨＣＩ と共に混入している水
分を除去できないため、リードフレーム表面が再び酸化
されてしま０、同様に、接合性を害する。洗浄液に純水
を使用して乙、この水分かり−トフレーム表面に酸化膜
を生成させろため接合性を害する。従って、エツチング
時にリードフレーム表面に付着したＨＣＩ成分と水分を
完全に除去でき、且つ洗浄液自身は乾燥により容易に除
去できろ洗浄方法として請求項３に記載の方法を選定し
た。
由は、洗浄方法か超音波洗浄によらず単に洗浄液中に浸
漬する場合には、エツチング時にリードフレーム表面に
付着したＨＣＩ成分を完全に除去しきれないため、これ
かリードフレーム表面に残留し、接合性を害する。また
、洗浄液かトリクロルエタンのように疎水性の有機溶媒
では、エツチング剤中にＨＣＩ と共に混入している水
分を除去できないため、リードフレーム表面が再び酸化
されてしま０、同様に、接合性を害する。洗浄液に純水
を使用して乙、この水分かり−トフレーム表面に酸化膜
を生成させろため接合性を害する。従って、エツチング
時にリードフレーム表面に付着したＨＣＩ成分と水分を
完全に除去でき、且つ洗浄液自身は乾燥により容易に除
去できろ洗浄方法として請求項３に記載の方法を選定し
た。
また、上記の乾燥方法を請求項４に示すよう限定した理
由は、真空乾燥時、圧力かＩ Ｏ−’ｔｏｒｒより高い
場合、リードフレームの乾燥が不充分なまま包装用フィ
ルム中に密封されてしまうため、これを長期間保存して
おくとり−トフレーム表面に残留していた洗浄液の影響
で接合性か劣化してくる。また、通常の大気でブローし
Ｌ場合、大気中の酸素と水分の影響で乾燥中にリードフ
レーム表面が再び酸化されてしまうため、接合性を害す
る。
由は、真空乾燥時、圧力かＩ Ｏ−’ｔｏｒｒより高い
場合、リードフレームの乾燥が不充分なまま包装用フィ
ルム中に密封されてしまうため、これを長期間保存して
おくとり−トフレーム表面に残留していた洗浄液の影響
で接合性か劣化してくる。また、通常の大気でブローし
Ｌ場合、大気中の酸素と水分の影響で乾燥中にリードフ
レーム表面が再び酸化されてしまうため、接合性を害す
る。
従って、洗浄工程でリードフレーム表面に残留した洗浄
液を完全に除去し、且つ乾燥中にリードフレーム表面を
酸化することない乾燥方法として請求項４に記載の方法
を選定した。
液を完全に除去し、且つ乾燥中にリードフレーム表面を
酸化することない乾燥方法として請求項４に記載の方法
を選定した。
また、上記の梱包方法を請求項５に示すよう限定した理
由は、リードフレームを包装用フィルム内に酸素吸着剤
と通常の大気とともに密封しん場合には、酸素吸着剤か
密封した袋内の大気中の酸素を全部吸着するのに数日間
を要する１こめに、梱包初期にリードフレーム表面に酸
化膜を生成してしまうため接合性を害する。ま１こ、酸
素吸着剤や吸湿剤を使用せず、リードフレームを包装用
フィルム内にＮ、とともに密封した場合には、包装用フ
ィルムを透過して徐々に混入してくる酸素や水分のｆこ
めに密封後長期間経過するとリードフレーム表面か酸化
され、同様に接合性を害する。また・リードフレームを
防錆紙で包んで包装用フィルム内にＮ、と共に密封した
場合、酸化膜厚は成長しないか、防錆剤の影響でやはり
接合性を害する。
由は、リードフレームを包装用フィルム内に酸素吸着剤
と通常の大気とともに密封しん場合には、酸素吸着剤か
密封した袋内の大気中の酸素を全部吸着するのに数日間
を要する１こめに、梱包初期にリードフレーム表面に酸
化膜を生成してしまうため接合性を害する。ま１こ、酸
素吸着剤や吸湿剤を使用せず、リードフレームを包装用
フィルム内にＮ、とともに密封した場合には、包装用フ
ィルムを透過して徐々に混入してくる酸素や水分のｆこ
めに密封後長期間経過するとリードフレーム表面か酸化
され、同様に接合性を害する。また・リードフレームを
防錆紙で包んで包装用フィルム内にＮ、と共に密封した
場合、酸化膜厚は成長しないか、防錆剤の影響でやはり
接合性を害する。
従って乾燥後の清浄なリードフレームの金属面に異物を
付着させることなく長期間酸化を防止する梱包方法とし
て請求項５に記載の方法を選定した。
付着させることなく長期間酸化を防止する梱包方法とし
て請求項５に記載の方法を選定した。
第１表に示す実施例中のＮｏ、１〜４及びＮ０１７に示
す成分組成の合金条（０，２５ｍ＋ａ）を打抜いて、連
続したＩＣ用リードフレームにし、それを第１表中Ｎｏ
、、１〜２８に示す方法でエツチング、洗浄、乾燥、梱
包を行い、気温２５℃、相対湿度３０％の大気中に１日
間、７日間及び６０日間保持しｆこ。これを開封し、リ
ードフレーム表面の酸化膜厚、金属細線とのワイヤホン
ディング性及び半田付性を評価した。
す成分組成の合金条（０，２５ｍ＋ａ）を打抜いて、連
続したＩＣ用リードフレームにし、それを第１表中Ｎｏ
、、１〜２８に示す方法でエツチング、洗浄、乾燥、梱
包を行い、気温２５℃、相対湿度３０％の大気中に１日
間、７日間及び６０日間保持しｆこ。これを開封し、リ
ードフレーム表面の酸化膜厚、金属細線とのワイヤホン
ディング性及び半田付性を評価した。
酸化膜厚は、カソード還元法により測定した。
ワイヤホンディング性は、リードフレーム上に２５μｍ
φの各種金属細線を５０本ずつポールーウェツノボンデ
ィングＪ二よ：ン接合し、その引張り強度により評価し
た。半田付性は、該リードフレームを配合比が錫６、鉛
４の半田を溶かした温度２３０℃の半円槽に５秒間浸漬
し、その時の外観状況をもって評価した。
φの各種金属細線を５０本ずつポールーウェツノボンデ
ィングＪ二よ：ン接合し、その引張り強度により評価し
た。半田付性は、該リードフレームを配合比が錫６、鉛
４の半田を溶かした温度２３０℃の半円槽に５秒間浸漬
し、その時の外観状況をもって評価した。
以上の評価結果を第１表に示す。この表から明確である
ように、Ｎｏ、１〜１６に示す本発明リードフレームは
Ｎｏ、１７〜２８に示す比較例に比し長ｗＩＭＩにわた
り酸化膜厚か薄いままであり、ワイヤボンディング性半
田付性いずれら良好でうつｆコ。
ように、Ｎｏ、１〜１６に示す本発明リードフレームは
Ｎｏ、１７〜２８に示す比較例に比し長ｗＩＭＩにわた
り酸化膜厚か薄いままであり、ワイヤボンディング性半
田付性いずれら良好でうつｆコ。
−一以下余白一一
５発明の効果〕
以上詳述したように、本発明は、リードフレームに従来
のような高価で複雑な工程を必要とする貴金属メツキを
施すことなく、素体に金属細線を直接接合することを可
能とし、ＩＣやＬＳＩの製造工程を大巾に合理化でき、
低価格で信頼性の高い半導体装置の供給を可能としたも
のである。
のような高価で複雑な工程を必要とする貴金属メツキを
施すことなく、素体に金属細線を直接接合することを可
能とし、ＩＣやＬＳＩの製造工程を大巾に合理化でき、
低価格で信頼性の高い半導体装置の供給を可能としたも
のである。
Claims (8)
- （１）プレス打抜き等により所定のパターンに形成され
たリードフレーム素体の表面にエッチングを施し、洗浄
した後、乾燥し、梱包することを特徴とするリードフレ
ームの製造方法。 - （２）上記のエッチング剤として、エタノール中または
メタノール中にＨＣｌを０．１ｖｏｌ％以上含有させる
ことを特徴とする請求項１に記載のリードフレームの製
造方法。 - （３）上記の洗浄方法として、アセトン、エタノール、
メタノール等の揮発性の親水性有機溶媒中でリードフレ
ームを超音波洗浄することを特徴とする請求項１または
２に記載のリードフレームの製造方法。 - （４）上記の乾燥方法として、ドライエアーもしくは窒
素によるブローを行うことまたは圧力が１０＾−＾１ｔ
ｏｒｒ以下の真空中に保持することを特徴とする請求項
１ないし３に記載のリードフレームの製造方法。 - （５）上記の梱包方法として、リードフレームを、袋状
の包装用フィルム内に、酸素吸着剤または／および吸湿
材と共に収め、アルゴン等の不活性ガスまたは窒素等、
銅と室温において反応性を有しない気体を封入して密封
することを特徴とする請求項１ないし４に記載のリード
フレームの製造方法。 - （６）上記リードフレーム素体の表面の組成が銅または
銅合金からなることを特徴とする請求項１ないし５に記
載のリードフレームの製造方法。 - （７）請求項１ないし６に記載の製造方法により製造さ
れたリードフレーム。 - （８）請求項７に記載のリードフレームに、Ａｕ、Ｃｕ
又はＡｌ及びこれらの金属のうち少なくとも一種を含む
合金より成る金属細線を直接ボンディングすることを特
徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2287878A JP2539093B2 (ja) | 1990-10-25 | 1990-10-25 | リ―ドフレ―ムとその製造方法及び半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2287878A JP2539093B2 (ja) | 1990-10-25 | 1990-10-25 | リ―ドフレ―ムとその製造方法及び半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04162555A true JPH04162555A (ja) | 1992-06-08 |
| JP2539093B2 JP2539093B2 (ja) | 1996-10-02 |
Family
ID=17722904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2287878A Expired - Fee Related JP2539093B2 (ja) | 1990-10-25 | 1990-10-25 | リ―ドフレ―ムとその製造方法及び半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2539093B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0847232A3 (en) * | 1996-11-12 | 1999-12-29 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Method for drying resin-used electronic parts |
| JP2014516478A (ja) * | 2011-04-25 | 2014-07-10 | エア プロダクツ アンド ケミカルズ インコーポレイテッド | ワイヤーボンディング法を改良するためのリードフレームのクリーニング |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5718330A (en) * | 1980-07-10 | 1982-01-30 | Toshiba Corp | Method of and apparatus for soldering semiconductor device |
| JPS5978551A (ja) * | 1982-10-27 | 1984-05-07 | Nec Corp | 樹脂封止型半導体装置 |
-
1990
- 1990-10-25 JP JP2287878A patent/JP2539093B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5718330A (en) * | 1980-07-10 | 1982-01-30 | Toshiba Corp | Method of and apparatus for soldering semiconductor device |
| JPS5978551A (ja) * | 1982-10-27 | 1984-05-07 | Nec Corp | 樹脂封止型半導体装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0847232A3 (en) * | 1996-11-12 | 1999-12-29 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Method for drying resin-used electronic parts |
| JP2014516478A (ja) * | 2011-04-25 | 2014-07-10 | エア プロダクツ アンド ケミカルズ インコーポレイテッド | ワイヤーボンディング法を改良するためのリードフレームのクリーニング |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2539093B2 (ja) | 1996-10-02 |
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