JPH05226563A - リードフレーム及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 信頼性の高い半導体装置を高い歩留まりで製
造することを可能とするリ−ドフレ−ム及びその製造方
法を提供する。 【構成】 銅基板上に銀メッキを施したリ−ドフレ−ム
を先ず用意する。そして、このリ−ドフレ−ムの表面に
対して、プレス加工成型を施し、かかる表面に積極的に
凹凸を形成する。図１は、このようにして製造されたリ
−ドフレ−ムの表面を示すトンネル顕微鏡像（倍率 ×
６，５００）である。リ−ドフレ−ム１０の表面には、
約６００ｎｍの深さの凹凸が形成されているのが分か
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造に用
いられるリ−ドフレ−ム及びその製造方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置には、例えばディアル・イン
・ライン・パッケ−ジ、フラット・パッケ−ジ、ピン・
グリッド・アレ−・パッケ−ジなどの樹脂封止型等のパ
ッケ−ジを用いて構成されるものがある。

【０００３】従来、この種の半導体装置の製造において
は、多数のダイパッド及びリ−ドを含むリ−ドフレ−ム
上に多数のＩＣ（集積回路）素子をセットして、１回で
樹脂モ−ルドした後、夫々のパッケ−ジごとに、リ−ド
フレ−ムの根本を切断して、個々のパッケ−ジ化された
半導体装置を切り離すパッケ−ジング技術が、その量産
効率及び経済性の良さ故に、一般に広く用いられてい
る。

【０００４】このような半導体装置の製造においては、
樹脂モ−ルドする前に、先ず、ＩＣ素子をリ−ドフレ−
ムのダイパッドに、溶剤たる接着剤を用いてダイボンド
する。更に、リ−ドのパッケ−ジ内部に位置することに
なる部分、即ちインナリ−ドとＩＣ素子のパッドとをワ
イヤボンディング技術等により結線して、リ−ドとＩＣ
素子との所定の電気的接続を得るようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一般にこの種の半導体
装置においては、その信頼性及び安定性、並びにその製
造に係る歩留りが極めて重要である。

【０００６】しかしながら、従来のリ−ドフレ−ムを用
いて半導体装置を製造する場合、これらの性能等の向上
のためには、ＩＣ素子をリ−ドフレ−ムに取り付けるに
当り、ＩＣ素子をダイボンドする際の接着剤のダイパッ
ド表面上での拡散が問題となり、更にはワイヤボンディ
ングにかかる接合強度不足が問題となり、これらの問題
についての改善が望まれる。

【０００７】本発明は上述した従来の問題点に鑑み成さ
れたものであり、信頼性の高い半導体装置を高い歩留ま
りで製造することを可能とするリ−ドフレ−ム及びその
製造方法を提供することを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のリ−ドフレ−ム
は上述の課題を達成すべく、表面に凹凸形成処理が施さ
れていることを特徴とする。

【０００９】また、本発明のリ−ドフレ−ムの製造方法
は、所定形状を有し表面にメッキ処理が施された金属板
から構成されたリ−ドフレ−ムの該表面にプレス加工成
型により凹凸を形成することを特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明の発明者らの研究によれば、接着剤、即
ち溶剤のリ−ドフレ−ム上での拡散を決定する要因は、
概ね(1) 溶剤の種類と量、(2) リ−ドフレ−ム表面の材
質及び形状、(3) 温度、湿度等の使用環境、の３つに分
類できる。ここで、パッケ−ジに関する他の機能を損な
うこと無く、且つ拡散を防止する方法として有効なのは
リ−ドフレ−ム表面形状の改善である。

【００１１】一方、ワイヤボンディング性を決定する要
因は、概ね(1) ボンディングワイヤの材質とサイズ、
(2) リ−ドフレ−ム表面の材質と形状、(3) 超音波接
合、熱圧着等の結線方法、の３つに分類できる。ここ
で、パッケ−ジに関する他の機能の性能を損なうこと無
く、且つ接合強度を向上させる方法として有効なのは、
やはりリ−ドフレ−ム表面形状の改善である。

【００１２】ここで、本発明のリ−ドフレ−ムによれ
ば、表面に凹凸形成処理が施されており、即ち、表面に
凹凸が積極的に形成されているので、かかる凹凸により
物理的に溶剤たる接着剤の拡散を抑えることができる。
同時に、かかる凹凸の存在により、ワイヤボンディング
の際のワイヤとの接合面たるリ−ドフレ−ム表面の面積
が増加するので、かかる接合面積の増加に応じて接合強
度を高めることができる。この結果、本発明のリ−ドフ
レ−ムを用いれば、パッケ−ジングに関する他の機能を
損なうこと無く、接着剤の拡散防止及び接合強度の向上
を図ることができる。

【００１３】また、本発明のリ−ドフレ−ムの製造方法
によれば、リ−ドフレ−ムの表面にプレス加工成型によ
り凹凸を形成するようにしたので、上述した本発明のリ
−ドフレ−ムを簡単に製造することができる。

【００１４】次に示す本発明の実施例から、本発明のこ
のような作用がより明らかにされ、更に本発明の他の作
用が明らかにされよう。

【００１５】

【実施例】以下図面を用いて本発明の実施例を詳細に説
明する。

【００１６】本実施例では、従来から用いられているの
と同様に構成された銅基板上に銀メッキを施したリ−ド
フレ−ムを先ず用意する。そして、このリ−ドフレ−ム
の表面に対して、プレス加工成型を施し、かかる表面に
積極的に凹凸を形成する。

【００１７】図１は、このようにして製造された本発明
の第１実施例であるリ−ドフレ−ムの表面を示すトンネ
ル顕微鏡像（倍率 ×６，５００）である。

【００１８】図１において、リ−ドフレ−ム１０の表面
には、約６００ｎｍの深さの凹凸が形成されているのが
分かる。

【００１９】一方、第１実施例の場合と同様に用意した
リ−ドフレ−ムに対して第１実施例とは異なるプレス加
工成型を施して製造した本発明の第２実施例であるリ−
ドフレ−ムの表面を示すトンネル顕微鏡像（倍率 ×
６，５００）を図２に示す。

【００２０】図２において、リ−ドフレ−ム２０の表面
には、約２００ｎｍの深さの凹凸が形成されているのが
分かる。

【００２１】次に、このように構成されたリ−ドフレ−
ム１０及び２０に対して、銀ペ−ストを塗布した際に発
生する滲みについて調べてみた。この際発生した滲み具
合の光学顕微鏡像（倍率 ×３５）を図３及び図４に夫
々示す。

【００２２】図３から分かるように、リ−ドフレ−ム１
０の場合、即ち表面に形成された凹凸が比較的大きい場
合には、銀ペ−スト１１の滲み１２が０．１１ｍｍ程度
に抑えられている。これに対し、図４から分かるよう
に、リ−ドフレ−ム２０の場合、即ち表面に形成された
凹凸が比較的小さい場合には、銀ペ−スト２１の滲み２
２が０．２０ｍｍ程度に達している。尚、従来の如く、
リ−ドフレ−ムの表面に対して、凹凸形成処理を何ら施
さない場合には、滲みは０．２０ｍｍを超えてしまう。

【００２３】一方、このように構成されたリ−ドフレ−
ム１０及び２０に対して、図５及び図６に光学顕微鏡像
（倍率 ×３７５）で夫々示すように、ワイヤボンディ
ングを施した後、プルテストを行った。この結果、リ−
ドフレ−ム１０の場合、即ち表面に形成された凹凸が比
較的大きい場合には、図５に示すボンディングワイヤ１
５との接合部分は、５ｇのプル強度でも剥がれなかっ
た。これに対し、リ−ドフレ−ム２０の場合、即ち表面
に形成された凹凸が比較的小さい場合には、図６に示し
たボンディングワイヤ２５との接合部分は、３ｇのプル
強度で剥離した。尚、従来の如く、リ−ドフレ−ムの表
面に対して、凹凸形成処理を何ら施さない場合には、３
ｇよりも小さなプル強度で剥離してしまう。

【００２４】以上の結果、リ−ドフレ−ム１０の如くに
表面に比較的大きな凹凸が形成されたリ−ドフレ−ムの
場合には、確かに表面上での溶剤の拡散が極めて小さ
く、しかもボンディング性が良好であることが分かっ
た。また、リ−ドフレ−ム２０の如く表面に比較的小さ
な凹凸が形成されたリ−ドフレ−ムの場合にも、従来の
如く表面に何等凹凸形成処理を施さない場合と比べて、
表面上での溶剤の拡散が小さく、しかもボンディング性
が良いことが分かった。

【００２５】尚、本実施例では、リ−ドフレ−ム表面に
形成した凹凸の形状は、図１及び図２に示した如きとし
たが、かかる凹凸形状としては、正弦波形、三角波形、
矩形波形、鋸歯状波形などがあり、いずれの場合にも、
上述した実施例の場合と同様の効果が得られる。

【００２６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明のリ−
ドフレ−ムによれば、表面に凹凸形成処理が施されてお
り、即ち、表面に凹凸が積極的に形成されているので、
かかる凹凸の存在により物理的に溶剤たる接着剤の拡散
を抑えることができる。同時に、かかる凹凸の存在によ
り、ワイヤボンディングの際のワイヤとの接合面たるリ
−ドフレ−ム表面の面積が増加するので、かかる接合面
積の増加に応じて接合強度を高めることができる。

【００２７】また、本発明のリ−ドフレ−ムの製造方法
によれば、リ−ドフレ−ムの表面にプレス加工成型によ
り凹凸を形成するようにしたので、上述した本発明のリ
−ドフレ−ムを容易に製造することができる。特に、か
かる製造方法によれば、従来のリ−ドフレ−ム製造工程
に対して主にプレス加工工程さえ付加すれば、当該リ−
ドフレ−ムの製造が可能となるので極めて便利である。

【００２８】以上の結果、本発明を用いれば、パッケ−
ジングに関する他の機能を損なうこと無く、リ−ドフレ
−ムに係る接着剤の拡散防止及び接合強度の向上によ
り、低価格で信頼性の高い半導体装置を高い歩留まりで
製造することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例であるリ−ドフレ−ムの表
面のトンネル顕微鏡像（倍率×６，５００）を示す図式
的斜視図である。

【図２】本発明の第２実施例であるリ−ドフレ−ムの表
面のトンネル顕微鏡像（倍率×６，５００）を示す図式
的斜視図である。

【図３】図１のリ−ドフレ−ムの表面に銀ペ−ストを塗
布した際に発生する滲み具合の光学顕微鏡像（倍率 ×
３５）を示す拡大平面図である。

【図４】図２のリ−ドフレ−ムの表面に銀ペ−ストを塗
布した際に発生する滲み具合の光学顕微鏡像（倍率 ×
３５）を示す拡大平面図である。

【図５】図１のリ−ドフレ−ムにワイヤボンディングを
施した際の光学顕微鏡像（倍率×３７５）を示す拡大平
面図である。

【図６】図２のリ−ドフレ−ムにワイヤボンディングを
施した際の光学顕微鏡像（倍率×３７５）を示す拡大平
面図である。

【符号の説明】

１０、２０ リ−ドフレ−ム １１、２１ 銀ペ−スト １２、２２ 滲み １５、２５ ボンディングワイヤ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に凹凸形成処理が施されていること
   を特徴とするリ−ドフレ−ム。
2. 【請求項２】 前記凹凸形成処理により５００ｎｍ以上
   の深さの凹凸が前記表面に形成されていることを特徴と
   する請求項１記載のリ−ドフレ−ム。
3. 【請求項３】 所定形状を有し表面にメッキ処理が施さ
   れた金属板から構成されたリ−ドフレ−ムの該表面にプ
   レス加工成型により凹凸を形成することを特徴とするリ
   −ドフレ−ムの製造方法。