JPH0587966U - リードフレーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】半導体素子をダイボンディングする箇所２ａ及
び金属ワイヤをワイヤボンディングする箇所３ａ，５
ａ，６ａの金属酸化膜の膜厚を約５０Å以下とし、その
他の領域に膜厚が約５０Åを超える金属酸化膜を形成す
る。 【効果】半導体素子のダイボンディング性及び金属ワイ
ヤのワイヤボンディング性を損なうことなく、樹脂モー
ルドの信頼性を高めた低コストのベアリードフレームが
得られる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、半導体素子がボンディングされ樹脂モールドされて半導体装置を 構成するリードフレームに関する。

【０００２】

【従来の技術】

半導体素子をパッケージングして半導体装置を構成する場合、トランジスタ等 のデイスクリート部品では、ほとんどの場合リードフレームに半導体素子がボン ディングされ、樹脂モールドされる。また集積回路においてもフリップチップ方 式やＴＡＢ方式等を除いて、通常はリードフレームに半導体素子をボンディング し、半導体素子周囲をリードフレームとともに樹脂モールドする構造が採られる 。

【０００３】 一般に、リードフレームは銅、リン青銅、鉄、Ｆｅ−Ｎｉ合金、コバール等の リボン状の金属を所定形状にフォトエッチングまたはプレス加工して、形成され ている。このようなリードフレームには、半導体素子のダイボンディング及びワ イヤボンディングする際の良好なボンディング性が要求される。そこで、通常は リードフレーム表面の特にダイボンディング及びワイヤボンディングを行う箇所 にＮｉあるいはＡｇ等の金属メッキを施している。しかしながら、このようなメ ッキを施すことによって、リードフレームの単価は当然上昇し、半導体装置の製 造原価を引き上げる一要因となっている。そこで、金属メッキ処理を全く施さな いリードフレーム（いわゆるベアリードフレーム）も一部で使用されている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、メッキ処理を施さないリードフレームでは、製造してから半導体装 置の生産工程までの間に空気雰囲気にさらされることで、リードフレーム材料の 金属酸化膜が表面に形成され、この金属酸化膜が半導体装置生産工程上での、半 導体素子のリードフレームへのダイボンディング性及び金属ワイヤのリードフレ ームへのワイヤボンディング性に悪影響を及ぼす。すなわち膜厚の厚い金属酸化 膜が存在すれば、半導体素子のダイボンディングの際、接合材である半田の濡れ 性が低下し、良好な接合強度が得られない。また、金属ワイヤのワイヤボンディ ングの箇所では、金属酸化膜とリードフレーム材（地金）との間で剥がれやすく なる。したがって金属酸化膜が厚く形成されないように、リードフレーム製造後 の品質管理が問題となる。

【０００５】 ところが一方、ベアリードフレームの場合、リードフレーム表面の金属酸化膜 の膜厚が厚い方が、樹脂モールドした際の、封止樹脂とリードフレームとの密着 性が高まる傾向のあることが経験上知られている。このように金属メッキを施さ ないリードフレームの場合、金属酸化膜の膜厚を管理する上で、樹脂モールドの リードフレームに対する密着性とボンディング性とはトレードオフの関係があっ た。

【０００６】 この考案の目的は、半導体素子のダイボンディング性及び金属ワイヤのワイヤ ボンディング性を確保するとともに、樹脂モールドの信頼性を高めたリードフレ ーム（ベアリードフレーム）を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

この考案は、上記目的を達成するために、表面に金属メッキを施さないリード フレームにおいて、 半導体素子をダイボンディングする箇所およびワイヤボンディングする箇所の 金属酸化膜の膜厚を約５０Å以下とし、その他の領域に膜厚が約５０Åを超える 金属酸化膜を形成したことを特徴とする。

【０００８】

【作用】

この考案のリードフレームでは、表面に金属メッキが施されず、半導体素子を ダイボンディングする箇所及び金属ワイヤをワイヤボンディングする箇所の金属 酸化膜の膜厚は約５０Å以下であり、その他の領域には膜厚が約５０Åを超える 金属酸化膜が形成されている。したがって半導体素子のダイボンディングを行う 際、膜厚約５０Å以下程度の金属酸化膜では半導体素子とリードフレーム間の接 合材である半田の濡れ性は良好となって、確実なダイボンディングがなされる。

【０００９】 金属ワイヤのワイヤボンディングについても、金属酸化膜とリードフレーム材（ 地金）との間で剥離する等の不良モードも生じない。一方、封止樹脂の接する箇 所には約５０Åを超える金属酸化膜が形成されているため、リードフレームと封 止樹脂との間に高い密着性が得られ、樹脂モールドの信頼性が高まる。

【００１０】

【実施例】

この考案の実施例であるリードフレームの構造を図１及び図２に示す。

【００１１】 図１はリードフレームの分割前の部分平面図である。図１において１は１個の リードフレーム、２はヒートシンク、３，４，５，６はそれぞれリードである。

【００１２】 ヒートシンク２の図における下部中央部２ａは半導体素子をボンディングするダ イボンディング部、リード３，５，６の先端部３ａ，５ａ，６ａはそれぞれ金属 ワイヤのワイヤボンディング部である。これらのダイボンディング部２ａとワイ ヤボンディング部３ａ，５ａ，６ａ（それぞれハッチングで示す箇所）の金属酸 化膜の膜厚は５０Å以下である。一方、その他の領域には膜厚が５０Åを超える 金属酸化膜を形成している。

【００１３】 図２はリードフレームの概略部分断面図である。図２において１０はリードフ レーム材、１１はリードフレーム材１０の表面に形成した金属酸化膜である。図 中Ａで示す部分は図１において２ａ，３ａ，５ａ，６ａ等のダイボンディング部 またはワイヤボンディング部であり、Ｂはその他の領域である。ここでボンディ ング部Ａにおける金属酸化膜１１の膜厚ｔ１は５０Å以下であり、その他の領域 における金属酸化膜１１の膜厚ｔ２は５０Åを超える。

【００１４】 図１及び図２に示したリードフレームを製造する方法としては、図１に示した ボンディング箇所２ａ，３ａ，５ａ，６ａを予めシールすることで金属酸化の進 行を抑えて金属酸化膜の膜厚を約５０Å以下とする方法、あるいは予めリードフ レーム全面に約５０Å以上の金属酸化膜を形成した後、ボンディング箇所のみを エッチングあるいは物理的に研磨することによって、その箇所の金属酸化膜を約 ５０Å以下とする方法等がある。ただし、ボンディング箇所２ａとワイヤボンデ ィング箇所３ａ，５ａ，６ａとで酸化膜の膜厚が異なっていてもよい。

【００１５】

【考案の効果】

この考案によれば、リードフレームに金属メッキ処理を施さないためリードフ レーム自体の単価が抑えられ、半導体装置の製造原価を下げることができる。し かも、半導体素子のダイボンディング性及び金属ワイヤのワイヤボンディング性 を損なうことなく、リードフレームと封止樹脂との密着性を高めることができ、 これによりボンディング部の信頼性及び樹脂モールド部の信頼性を高めた安価な リードフレームを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の実施例であるリードフレームの平面
図である。

【図２】リードフレームの概略部分断面図である。

【符号の説明】

１−リードフレーム ２−ヒートシンク ３〜６−リード ２ａ−ダイボンディング部 ３ａ〜６ａ−ワイヤボンディング部 １０−リードフレーム材（地金） １１−酸化膜 Ａ−ボンディング箇所 Ｂ−その他の領域

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】表面に金属メッキを施さないリードフレー
   ムであって、 半導体素子をダイボンディングする箇所およびワイヤボ
   ンディングする箇所の金属酸化膜の膜厚を約５０Å以下
   とし、その他の領域に膜厚が約５０Åを超える金属酸化
   膜を形成したことを特徴とするリードフレーム。