JPH06163783A - 半導体装置用リードフレーム及びそのメッキ方法 - Google Patents

半導体装置用リードフレーム及びそのメッキ方法

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JPH06163783A
JPH06163783A JP4333645A JP33364592A JPH06163783A JP H06163783 A JPH06163783 A JP H06163783A JP 4333645 A JP4333645 A JP 4333645A JP 33364592 A JP33364592 A JP 33364592A JP H06163783 A JPH06163783 A JP H06163783A
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lead frame
plating
semiconductor device
plating operation
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JP4333645A
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Hiroshi Tojo
弘 東城
Masaki Yazaki
雅樹 矢崎
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Goto Seisakusho KK
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Goto Seisakusho KK
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    • H01L2224/48247Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item

Abstract

(57)【要約】 【目的】 製品機能を向上させ、安価に提供することが
でき、半導体装置の製造工程を簡略化して全工程を自動
ライン化すると共に、外装半田メッキの化学処理による
腐食を防止すること。 【構成】 リードフレーム1の全面にNiメッキ2を施
す。次に、リードフレーム1のチップ搭載部3、ワイヤ
ボンディング部4の片側表面及び外部リード部5の両面
に、外装半田メッキに代えてPdメッキ6を施す。Pd
メッキ6は、各部分に対応する形状のスポンジ状の電気
絶縁体7にPd又はPd-Ni合金メッキ液を含浸させ
てこれを押し当て、その上にPtメッキのTi陽極電極
8を押し当てて、3〜4A/dm2の電流密度で10秒間
置くことにより行う。これにより、従来のAgメッキを
施したものと半導体チップの接合強度、ボンディングし
たワイヤの引っ張り強度及び外部リードの半田ぬれ性に
ついて同等の特性を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、TR及びIC等のプラ
スチック封止型半導体装置に用いるリードフレームの改
良及びそれに用いるメッキ方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、図5に示すように、半導体装置用
リードフレーム12は、チップ搭載部13とワイヤボン
ディング部14とにAgメッキ15が施されている。そ
して、チップ搭載部13に半導体チップ9が接合され、
半導体チップ9とワイヤボンディング部12とにAuワ
イヤ10がボンディングされて、樹脂11にて封止され
た後、外部リード部16に外装半田電気メッキ又は半田
溶融メッキ17が施されている。Agメッキは比較的高
価であり、必要最小限の面積に施すために、メッキしな
い部分はマスクされて噴射メッキが行なわれる。一部の
トランジスタなどにおいては、リードフレームのチップ
搭載部とワイヤボンディング部にNiメッキが施され、
Alワイヤがボンディングされるものがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の半導体装置
用リードフレームにおいては、最終工程で噴射メッキを
行うことがマスク製作上困難であるから、外部リード部
には貴金属メッキを施すことができないという問題があ
る。また、装置の製造工程が殆ど自動化されている中
で、最終工程の化学処理を伴う外装半田メッキのみは、
化学処理のための廃水施設等を備えたメッキ専門の工場
に別途移して処理しなくてはならず、全工程の自動ライ
ン化の障害になっている。このために、外装半田メッキ
工程前の中間過程生成物の保管管理のための人員、設備
などを必要とするし、製造に時間や経費がかかってしま
い、全体的な製造効率の低下を招いているという問題が
ある。さらに、樹脂と金属リードとの結合は完全を期し
難く、両者間にマイクロギャップと呼ばれる僅かな隙間
が生じ易いにもかかわらず、外装半田メッキなどの化学
処理を施すと、このマイクロギャップに腐食性物質が侵
入し、残留したまま長期間置くと、大気中の水分で徐々
に内部に侵入していき半導体チップの電極を腐食させ、
甚だしいときには溶解して断線に至らしめるという問題
がある。そこで、本発明は、電気的、物理的に良好な特
性を有する半導体装置用リードフレームを提供すると共
に、製品機能を損なうことなく、半導体装置の製造工程
を簡略化して全工程の自動ライン化を可能にし、さらに
外装メッキの化学処理による腐食を防止して信頼性の高
い半導体装置を安価に提供することを課題としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、第1に、チップ搭載部、ワイヤボンディ
ング部及び外部リード部を有する導電材から成る半導体
装置用リードフレームにおいて、外部リード部に貴金属
メッキを施して半導体装置用リードフレームを構成し
た。第2に、チップ搭載部の片側表面、ワイヤボンディ
ング部の片側表面、外部リード部の両面及びその周辺部
に貴金属メッキを施した。第3に、チップ搭載部3、ワ
イヤボンディング部4及び外部リード部5を有する導電
材から成る半導体装置用リードフレーム1のメッキ方法
において、メッキ液を含浸させたスポンジ状の電気絶縁
体7を被メッキ面と陽極電極8との間に挟んで電気メッ
キを行うこととした。
【0005】
【作用】本発明の半導体装置用リードフレームは、外部
リード部あるいはチップ搭載部、ワイヤボンディング部
に貴金属メッキを有するので、貴金属特有の例えば高い
導電性や半田付け性などの良好な電気的、物理的特性を
備える。メッキ工程では、被メッキ面と陽極電極との間
にメッキ液を含浸させた電気絶縁体を挟むだけであるの
で、必要最小限のメッキ液にて必要な箇所のみが部分的
にメッキされる。従って、化学処理を伴う電気的又は化
学的半田メッキのための人員、大がかりな設備、技術の
熟練、余分なメッキ液を必要としない。
【0006】
【実施例】本発明の実施例を図面を参照して説明する。
本発明の第1実施例においては、厚さ0.15mmのCu
合金から成るリードフレーム1を一般に行われている方
法で前処理し、ワット浴でリードフレーム全面に厚さ
0.5μmのNiメッキ2を施した。次に、図1(A)
(B)に示すように、リードフレーム1のチップ搭載部
3の片側表面、ワイヤボンディング部4の片側表面及び
外部リード部5の全周に、厚さ0.15μmのPdメッキ
6を施した。Pdメッキ6は部分メッキとした。即ち、
図3に示すように、被メッキ部に対応する形状のスポン
ジ状の電気絶縁体7にPdメッキ液を含浸させてこれを
押し当て、その上にPtメッキのTi陽極電極8を押し
当てた状態で、4A/dm2の密度の電流を10秒間流し
続けた。なお、Pdメッキ液は、一般的なメッキ方法で
あるアルカリ性浴に用いられている市販のものを用い
た。
【0007】このリードフレーム1について、一般に行
われている半導体装置組立ラインにより、図4に示すよ
うに、半導体チップ9の接合、ワイヤ10のボンディン
グ及び樹脂11による封止を行い、最後にプレスにてリ
ードを切断加工して半導体装置とした。この半導体装置
と、従来のAgメッキを施したものとを半導体チップの
接合強度について比較した結果、同等であることがわか
った。また、超音波熱圧着法によりボンディングした径
が25μmのAuワイヤの引っ張り強度について、先の
従来のものとの比較した結果、いずれも8gを示した。
さらに、外部リードの半田付け性について従来のものと
比較するため、組立工程中の加熱を想定して350℃の
大気中で5分間加熱した後、85℃の85%RH72時
間の蒸気エージングを行い、250℃の63%Sn-3
7%Pd合金の半田浴に5秒間浸漬した。そして、リー
ド表面の半田のぬれ面積を測定した結果、両者共にリー
ド面の95%以上を示した。
【0008】次に第2実施例のリードフレームについて
説明する。この実施例では、厚さ0.4mmのCuリード
フレーム1を通常の方法で前処理し、スルファミン酸浴
で全面に厚さ1μmのNiメッキ2を施した。そして、
外部リード部5の全周に、図2(A)(B)に示すよう
に、厚さ約0.2μmのPd-Ni合金メッキ6を施し
た。このPd-Ni合金メッキ6は、80%Pd-20%
Ni合金メッキ液を含浸させた先の実施例と同様の電気
絶縁体7を用い、3A/dm2の密度の電流を10秒間流
し続けることにより行った。なお、本実施例のリードフ
レームはAl線をボンディングするために、チップ搭載
部3及びワイヤボンディング部4には貴金属メッキを施
さない。
【0009】このようにして製造されたリードフレーム
1も先の実施例のものと同様にして半導体装置に組立
て、リード表面の半田ぬれ面積を測定した結果、第1実
施例と同等であることがわかった。また、半導体チップ
の接合強度も同等であることがわかった。
【0010】第3実施例について説明する。この実施例
では、厚さ0.15mmのCu合金集積回路用リードフレ
ームを通常の方法で前処理し、スルファミン酸浴で全面
に厚さ0.5μmのNiメッキ2を施した。そして、図1
(A)(B)に示すように、チップ搭載部3及びワイヤ
ボンディング部4の片側表面にPdメッキ6を、また外
部リード5の全周に80%Pd-20%Ni合金メッキ
6を先と同様の方法で施した。
【0011】このように製造されたリードフレーム1も
先の実施例のものと同様にして半導体装置とし、リード
表面の半田ぬれ面積を測定した結果、第1実施例と同等
であることがわかった。また、半導体チップの接合強度
も同等であることがわかった。なお、超音波熱圧着法に
よりボンディングしたAuワイヤの引っ張り強度は、P
d,Ag>90%Pd-10%Ni>80%Pd-20%
Niの順になったが、最大1g程度の差にとどまり、実
用に耐え得ることがわかった。
【0012】
【発明の効果】以上のように本発明は、チップ搭載部、
ワイヤボンディング部及び外部リード部に貴金属メッキ
を施したために、貴金属特有の高い導電性や半田付け性
などの良好な電気的、物理的特性を持つことができる。
また、製品機能を損なうことなく、必要な部分に高価な
貴金属メッキを最小限のメッキ液にて無駄なく施すこと
ができるから、安価にリードフレームを提供することが
でき、半導体装置のコストを低減させることができる。
また、従来の化学処理を伴う外装半田メッキ工程によら
ずに部分メッキを極めて簡単に施すことができるから、
半導体の組立工程を自動ライン化することができ、外装
半田メッキ工程に要していた人員、施設を排して時間経
費を省き製造効率を高めることができる。さら、化学処
理によって生じる樹脂と金属リードとの間のマイクロギ
ャップへの腐食性物質の侵入を防止してこれによる半導
体チップのAl電極の腐食を防止することができるとい
う効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)は本発明に係る半導体装置用リードフレ
ームの平面図、(B)はI-I断面図である。
【図2】(A)は他の実施例の半導体装置用リードフレ
ームの平面図、(B)はII-II断面図である。
【図3】メッキ工程でのリードフレームの断面図であ
る。
【図4】半導体装置の縦断面図である。
【図5】従来の半導体装置の縦断面図である。
【符号の説明】
1 リードフレーム 2 Niメッキ 3 チップ搭載部 4 ワイヤボンディング部 5 外部リード部 6 Pdメッキ 7 電気絶縁体 8 Ti陽極電極

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 チップ搭載部、ワイヤボンディング部及
    び外部リード部を有する導電材から成る半導体装置用リ
    ードフレームにおいて、外部リード部に貴金属メッキを
    施したことを特徴とする半導体装置用リードフレーム。
  2. 【請求項2】 チップ搭載部、ワイヤボンディング部及
    び外部リード部を有する導電材から成る半導体装置用リ
    ードフレームにおいて、チップ搭載部の片側表面、ワイ
    ヤボンディング部の片側表面、外部リード部の両面に貴
    金属メッキを施したことを特徴とする半導体装置用リー
    ドフレーム。
  3. 【請求項3】 チップ搭載部、ワイヤボンディング部及
    び外部リード部を有する導電材から成る半導体装置用リ
    ードフレームのメッキ方法において、メッキ液を含浸さ
    せたスポンジ状の電気絶縁体を被メッキ面と陽極電極と
    の間に挟んで電気メッキを行うことを特徴とする半導体
    装置用リードフレームのメッキ方法。
JP4333645A 1992-11-19 1992-11-19 半導体装置用リードフレーム及びそのメッキ方法 Pending JPH06163783A (ja)

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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01149994A (ja) * 1987-12-07 1989-06-13 Furukawa Electric Co Ltd:The メッキ用回転ドラム
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JPH04311590A (ja) * 1991-04-11 1992-11-04 Seiko Instr Inc フープ材両面部分めっき装置

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