JPH0714962A - リードフレーム材およびリードフレーム - Google Patents

リードフレーム材およびリードフレーム

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JPH0714962A
JPH0714962A JP27991293A JP27991293A JPH0714962A JP H0714962 A JPH0714962 A JP H0714962A JP 27991293 A JP27991293 A JP 27991293A JP 27991293 A JP27991293 A JP 27991293A JP H0714962 A JPH0714962 A JP H0714962A
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JP
Japan
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lead frame
alloy
protective film
thickness
base material
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Application number
JP27991293A
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English (en)
Inventor
Shunji Takahashi
俊次 高橋
Seizou Masukawa
清慥 桝川
Rensei Futatsuka
錬成 二塚
Tetsuya Sugimoto
哲也 杉本
Takeshi Suzuki
竹四 鈴木
Nakazo Azuma
仲三 吾妻
Yuichi Kanda
勇一 神田
Takao Fukatami
崇夫 深民
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Shindoh Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Shindoh Co Ltd
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Publication date
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    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/01—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
    • B32B15/018—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic one layer being formed of a noble metal or a noble metal alloy
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワイヤーボンディングの接合強度を高めると
ともに、製造コストを削減できるリードフレーム材およ
びリードフレームを提供する。 【構成】 銅または銅合金からなる板状の基材１の少な
くとも一部に、厚さ１０〜５００オングストロームのＡ
ｕ，Ａｕ合金，Ａｇ，Ａｇ合金，ＰｄおよびＰｄ合金の
少なくとも１種からなる保護膜２を形成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子製造に使用
されるリードフレーム材およびリードフレームに関し、
特に、ワイヤーボンディング性の向上および半導体素子
製造コストの低減を図るための改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般にトランジスターやＬＳＩ等の半導
体素子は、外部端子となる板状のリードフレーム上に半
導体チップを固定し、このチップの表面に形成された接
続用電極と、リードフレームの各リードとをワイヤーボ
ンディング等により接続した後、全体を樹脂パッケージ
で被覆することにより製造されている。
【０００３】前記ワイヤーボンディングは、半導体チッ
プと、リードフレームのインナーリードとの間を、Ａｕ
やＡｌからなる細いワイヤーで接続する方法であるが、
銅または銅合金製のリードフレームの表面は比較的酸化
しやすいため、酸化膜がある程度以上成長するとワイヤ
ーの接続強度が不十分になり、不良品を生じる不具合が
あった。
【０００４】リードフレーム表面に生じた酸化膜を還元
するために、還元性ガス雰囲気中でワイヤーボンディン
グを行うことも一部で試みられているが、この方法で
は、還元性ガスのコストがかかるうえ、還元性ガスの濃
度および量などの管理が必要となり、作業が煩雑になる
問題があった。
【０００５】そこで、リードフレームの表面酸化を防止
する目的で、リードフレームの表面にＡｇ，Ｎｉ，Ｐｄ
等を湿式めっきし、厚さ数μｍ程度の保護皮膜を形成し
ておく手段が一部で採られている。その場合、リードフ
レームの全面に保護皮膜を形成すると材料コストがかか
るため、湿式めっきする箇所は、ワイヤーが接合される
部分のみに止めるのが通常である。なお、湿式めっき法
では上記範囲よりも薄い保護皮膜を均一に形成すること
は困難であるから、従来は上記厚さ範囲よりも薄い保護
膜を形成することは試みられていない。また、上記厚さ
より薄い保護膜では、リードフレーム表面の酸化を完全
には阻止できないことが知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
に数μｍ程度の厚さのＡｕやＡｇの湿式めっき皮膜を形
成したリードフレームでは、部分的にめっきするとはい
え、高価なめっき材を比較的多量に消費し、湿式めっき
工程に手間と時間がかかるうえ、めっき不良により歩留
まりが悪化することが避けられないため、製造コストが
高いという欠点があった。
【０００７】また、半導体素子を回路基板に実装する際
にアウターリードの半田接合性を安定させるため、予め
アウターリード表面に半田電解めっきあるいは半田ディ
ップを施す手法も一般化しているが、その場合、アウタ
ーリードに対する半田濡れ性を高めるために、前処理と
してアウターリード表面の酸化膜を除去しておく必要が
あった。したがって従来は、半導体素子の組立工程での
種々の熱履歴によるアウターリードの酸化膜を除去する
工程や設備を設けており、この点からも半導体素子の製
造コスト削減が阻まれていた。
【０００８】そこで本発明者らは、上記各問題を解決す
るため、リードフレーム材上に種々の材料を様々な厚さ
に蒸着して保護皮膜を形成することを試みた。その結
果、Ａｕ，Ａｇ，Ｐｄまたはこれら金属のいずれかの合
金の少なくとも１種を用い、ごく薄い１０〜５００オン
グストロームの厚さの保護皮膜をリードフレーム上に形
成することにより、インナーリードへのワイヤーボンデ
ィング強度を大幅に向上できるとともに、リードフレー
ム表面の酸化膜を除去せずとも、良好な半田濡れ性を確
保できることを見いだした。
【０００９】なお、このように薄い保護皮膜では、従来
から知られているように、リードフレームの酸化を完全
に阻止することはできない。しかし本発明者らは、上記
金属の薄い蒸着膜（２層以上の複合金属層を含む）を形
成すると、リードフレーム表面の酸化を完全には防止で
きないにも拘らず、ボンディングワイヤーの接合強度お
よび半田濡れ性を大幅に向上できるという新規な現象を
発見したのである。
【００１０】本発明は上記知見に基づいてなされたもの
で、ワイヤーボンディングの接合強度を高めるととも
に、製造コストを削減できるリードフレーム材およびリ
ードフレームを提供することを課題としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係るリードフレーム材は、銅または銅合金
からなる板状の基材の少なくとも一部に、厚さ１０〜５
００オングストロームのＡｕ，Ａｕ合金，Ａｇ，Ａｇ合
金，ＰｄおよびＰｄ合金の少なくとも１種からなる保護
膜を形成したことを特徴とする。
【００１２】一方、本発明に係るリードフレームは、銅
または銅合金からなり、インナーリード部およびアウタ
ーリード部を有するリードフレーム本体の、少なくとも
前記インナーリード部のワイヤーボンディング面に、厚
さ１０〜５００オングストロームのＡｕ，Ａｕ合金，Ａ
ｇ，Ａｇ合金，ＰｄおよびＰｄ合金の少なくとも１種か
らなる保護膜を形成したことを特徴とする。
【００１３】なお、アウターリード部の半田付け面およ
び周縁端面に、厚さ１０〜５００オングストロームのＡ
ｕ，Ａｕ合金，Ａｇ，Ａｇ合金，ＰｄおよびＰｄ合金の
少なくとも１種からなる保護膜をさらに形成してもよ
い。また、前記基材と前記保護層との間には、厚さ０．
００５〜２μｍのＮｉまたはＮｉ合金からなる中間層が
形成されていてもよい。
【００１４】保護膜の厚さが１０オングストローム未満
であると、ワイヤーボンディングの強度を向上する効果
が得られなくなるとともに、リードフレーム表面の半田
濡れ性が低下する。半田濡れ性は、ＬＳＩ等の半導体素
子を成形工程でリードフレームにチップを固定するダイ
ボンディングの接合性や、半導体素子を回路基板に組み
込む実装工程でのアウターリードの接合性に大きく影響
を与える因子である。一方、５００オングストロームよ
り厚いと保護膜の形成にコストがかかるだけで、効果は
それ以上向上しない。製造コストおよび効果のバランス
の観点からすると、より好ましい保護膜の厚さは５０〜
３００オングストロームである。
【００１５】保護膜の材料は、本発明者らの実験による
と、Ａｕ，Ａｕ合金，Ａｇ，Ａｇ合金，ＰｄおよびＰｄ
合金の単層膜または２種以上の複合膜が好適である。こ
れら以外の金属では十分な接合強度向上効果を得ること
ができない。好適なＡｕ合金としてはＣｕ，Ａｇ，Ｚｎ
等を合計６０ｗｔ％以下添加したＡｕ合金、Ａｇ合金と
してはＰｄ，Ｃｕ，Ｉｎ，Ｚｎ等を合計３０ｗｔ％以下
添加したＡｇ合金、Ｐｄ合金としては、Ａｕ，Ｎｉ，Ａ
ｇ，Ｓｉ等を合計７０ｗｔ％以下添加したＰｄ合金が、
それぞれ例示できる。
【００１６】基材の材料としては、いずれも標準組成
（重量％）で、０．１％Ｆｅ−０．０３％Ｐ−残部Ｃｕ
（ＴＡＭＡＣ４）、２．０％Ｓｎ−１．５％Ｎｉ−０．
２％Ｓｉ−０．３％Ｚｎ−残部Ｃｕ（ＴＡＭＡＣ１
５）、０．３％Ｃｒ−０．１％Ｚｒ−０．０２％Ｓｉ−
残部Ｃｕ（ＯＭＣＬ１）、２．３５％Ｆｅ−０．０３％
Ｐ−０．１２％Ｚｎ−残部Ｃｕ（ＣＤＡ合金Ｃ１９４０
０）、３．２％Ｎｉ−０．８％Ｓｉ−０．５％Ｚｎ−残
部Ｃｕ、３．５％Ｎｉ−０．７％Ｓｉ−０．３％Ｚｎ−
０．２％Ｓｎ−残部Ｃｕなどの材料が例示できる。しか
し、本発明はこれらに限定されることなく、一般に使用
されているリードフレーム用合金であれば全て使用可能
である。
【００１７】ただし、本発明の効果は、後述する実験か
ら明らかなように基材の材料によって若干異なることも
確認されており、特に本発明の効果が顕著になるのは、
ＮｉやＳｉ等を含有する高強度Ｃｕ合金であることが判
明している。上記中では、３．２％Ｎｉ−０．８％Ｓｉ
−０．５％Ｚｎ−残部Ｃｕ、および３．５％Ｎｉ−０．
７％Ｓｉ−０．３％Ｚｎ−０．２％Ｓｎ−残部Ｃｕが相
当する。その他、以下のような銅合金が本発明に好適で
あることが確かめられている。
【００１８】１．５〜４．５ｗｔ％のＮｉおよび０．
２〜１．０ｗｔ％のＳｉを含み、必要に応じてさらにＺ
ｎ，Ｓｎなどの元素を１種または２種以上、合計で４ｗ
ｔ％以下含み、残部Ｃｕからなるコルソン型銅合金。 ０．１５〜０．４５ｗｔ％のＣｒを含み、必要に応じ
てさらにＺｒ，Ｓｎ，Ｚｎ，Ｓｉ，Ｍｇなどの元素を１
種または２種以上、合計で０．５ｗｔ％以下含み、残部
Ｃｕからなるクロム銅合金。
【００１９】１．５〜１０ｗｔ％のＳｎ、０．００４
〜０．２５ｗｔ％のＰを含み、必要に応じてさらにＺ
ｎ，Ｎｉなどの元素を１種または２種以上、合計で１．
０ｗｔ％以下含み、残部Ｃｕからなるリン青銅系銅合
金。 ＪＩＳＨ３１３０に規定された組成に代表されるベリ
リウム銅。 Ｃｕに２〜５ｗｔ％のＴｉを含むチタン銅。 ＪＩＳＨ３１１０，ＪＩＳＨ３１３０に規定された組
成に代表される洋白。
【００２０】図１は、本発明に係るリードフレーム材の
具体例を示す平面図である。図中符号１は、前述したよ
うな材質からなる一定幅で長尺の板状の基材である。こ
の基材１の表面には、幅方向の中心線に沿って帯状に、
前述した材質で保護膜２が形成されている。
【００２１】図２は、本発明に係るリードフレームの一
例を示す平面図である。このリードフレームは、図１に
示すリードフレーム材を打ち抜き加工して製造されるも
のである。ただし、本発明においては、保護膜を形成し
ていない基材１から打ち抜き加工またはエッチング等に
よってリードフレーム本体を形成した後、このリードフ
レーム本体に保護膜２を形成してもよい。こうすると、
後述するようにリードフレーム本体の周縁端面にも保護
膜２が形成されることになる。図２に示す形状はあくま
で一例であって、本発明はＬＳＩ、ハイブリッド素子、
トランジスタを始め従来使用されている如何なる形状の
半導体素子用リードフレームにも適用可能である。
【００２２】図２の例において、符号１１は半導体チッ
プを固定するためのチップ固定部であり、このチップ固
定部１１の周囲には、ワイヤー（図示略）が接続される
インナーリード１２が放射状に形成され、さらに各イン
ナーリード１２のそれぞれに対応してアウターリード１
３が形成されている。各アウターリード１３は、互いに
離散しないように架橋部１４で連結されている。これら
架橋部１４は、各アウターリード１３を分離するために
後工程で除去される。
【００２３】前記保護膜２は、図２中斜線で示すよう
に、少なくともチップ固定部１１およびインナーリード
１２のチップ側端部を全て含む領域に形成されている。
本発明では保護膜２が極めて薄いため、上記領域以外の
領域に保護膜２が形成されていても、材料コスト的には
あまり差は生じない。例えば、図３に示すようにアウタ
ーリードも含めて、リードフレーム本体の全面に保護層
２を形成することも可能である。
【００２４】保護膜２を基材１に直接形成する場合、ま
たは加工後のリードフレーム本体に形成する場合のいず
れにおいても、保護膜２の形成方法として、各種蒸着
法、電解めっき法、無電解めっき法などが使用可能であ
る。
【００２５】蒸着法を用いる場合には、真空蒸着装置、
イオンプレーティング装置あるいは各種スパッタリング
装置等の内部に基材１またはリードフレーム本体を配置
し、必要であれば適当なマスク部材を使用して蒸着部分
以外を遮蔽したうえで、保護膜２を形成してもよいし、
両面に蒸着してもよい。図１の例では基材１の中心線に
沿って帯状に保護膜２を形成したが、基材１またはリー
ドフレーム本体の表面全面に亙って保護膜２を形成して
もよいし、あるいはワイヤーボンディング箇所の周囲の
みに局部的に形成してもよい。また、図１の基材１から
リードフレーム本体を形成した後に、その裏面に再度、
蒸着を行う方法も可能である。
【００２６】リードフレーム本体に蒸着する場合、一般
的な蒸着条件では、金属蒸気の直進方向に対して平行な
面には蒸着膜が形成されにくいが、蒸着時の真空度を低
下させることにより、金属蒸気の回り込みを起こさせ、
リードフレーム本体の周縁端面への蒸着膜形成を容易化
することができる。真空度を低下させる代わりに、蒸着
中にリードフレーム本体を運動させ、これらと金属蒸気
流との相対角度を変更することにより、周縁側面への蒸
着を促すことも可能である。
【００２７】一方、めっき法により保護膜２を形成する
には、従来から周知の電解めっき装置または無電解めっ
き装置を使用し、長尺の基材１または互いに連続した状
態に加工されたリードフレーム本体を、めっき液中で連
続走行させつつ、基材１またはリードフレーム本体の必
要箇所に保護膜を析出させればよい。本発明では保護膜
の厚さが１０〜５００オングストロームと極めて薄いの
で、めっき液への浸漬時間はごく短時間で済み、基材１
またはリードフレーム本体を、リードフレーム加工ライ
ンと接続可能な速度で処理できる。さらに、この種の湿
式めっき法によれば、リードフレーム本体の両面および
周縁側面の全てにほぼ均一な厚さで保護層を形成するこ
とが容易であるうえ、前処理を行った直後にめっきを連
続して行うことが容易になるから、蒸着法に比して保護
膜形成前の酸化膜除去が容易であるという利点を有す
る。
【００２８】さらに、基材１と保護層２との間には、厚
さ０．００５〜２μｍのＮｉまたはＮｉ合金からなる中
間層が湿式めっき法または各種蒸着法により形成されて
いてもよい。この場合には、半導体素子の製造工程にお
いてリードフレームを高温で長時間熱処理したとして
も、基材１からのＣｕ等の含有元素が中間層で阻止さ
れ、保護膜２へ拡散することが防げる。基材１から保護
膜２へＣｕ等が拡散すると、保護膜２が薄いためにＣｕ
等が保護膜２の表面に達し、ワイヤーボンディング性お
よび半田濡れ性を阻害するおそれがあり、このため、素
子製造工程で高温・長時間の処理が行えない問題があっ
た。中間層を形成することにより、この問題が解決でき
る。なお、中間層はごく安価な湿式めっき法でも形成で
きるので、コスト的な影響は小さい。
【００２９】
【作用】本発明に係るリードフレーム材およびリードフ
レームによれば、銅または銅合金製のリードフレーム基
材上に、Ａｕ，Ａｇ，Ｐｄまたはこれら金属のいずれか
１種または２種以上の合金の薄膜を１０〜５００オング
ストロームの厚さに形成したものなので、リードフレー
ムに対するボンディングワイヤーの接合強度を向上でき
るうえ、成膜材料の使用量は僅かで済み、製造コストが
削減できる。また、接合性を向上したことにより、ワイ
ヤーボンディング時のステージ温度を低下することが可
能である。
【００３０】
【実施例】（実験１）ＯＭＣＬ１，ＴＡＭＡＣ４および
ＴＡＭＡＣ１５からなる板状基材の表面に表１〜表３に
示す材料で保護膜を形成した。蒸着方法としては、真空
蒸着法（Ｖと表記する）、イオンプレーティング法（Ｉ
Ｐと表記する）あるいはスパッタリング法（ＳＰと表記
する）のいずれかを使用し、それぞれ厚さ１００オング
ストロームの保護膜を形成した。
【００３１】それぞれの保護膜形成条件は以下の通りで
ある。 真空蒸着法：エレクトロンビーム蒸着法 蒸着圧力：１〜５×１０-3Ｐａ イオンプレーティング法：ＲＦイオンプレーティング法 電力：２００Ｗ 基板印加電圧：−１５０Ｖ アルゴン圧力：５〜１０×１０-2Ｐａ スパッタリング法：ＤＣマグネトロンスパッタリング法 アルゴン圧力：３〜７×１０-1Ｐａ
【００３２】得られた膜形成基板を、１５０℃において
大気中で１０，３０，６０分間加熱し、表面を酸化し
た。加熱処理したリードフレーム材および加熱処理を行
っていないリードフレーム材の全てについて酸化膜厚を
測定した後、保護膜表面にワイヤーボンディングを行
い、プル強度を測定した。ワイヤーボンディングの条件
は以下の通りである。 ワイヤー：太さ２５μｍのＣｕ線 ワイヤー先端に形成したボールサイズ：直径７５μｍ ワイヤーボンディングの方式：超音波熱圧着法
【００３３】得られた酸化膜厚およびプル強度を表１な
いし表３、および図４ないし図９に示す。これらの結果
から明らかなように、Ａｕ，Ａｇ，Ｐｄを蒸着した場合
には、加熱処理により酸化膜は生成するものの、ワイヤ
ーのプル強度を大幅に向上することができた。特に、Ａ
ｕを蒸着した場合は、ＡｇおよびＰｄを蒸着した場合に
比してさらに良好な結果を示した。また、プル強度を向
上する効果は基材材質によっても変わることが確かめら
れた。これに対し、Ｔｉ，Ｎｉを蒸着した場合には、酸
化膜の生成を防止する効果は高いものの、プル強度を向
上する効果は乏しかった。
【００３４】
【表１】
【００３５】
【表２】
【００３６】
【表３】
【００３７】（実験２）基材としてＴＡＭＡＣ１５を使
用し、５，１０，２５，５０，７５，１００，２００オ
ングストロームの膜厚でＡｇ保護膜を真空蒸着法により
形成し、上記と同じ酸化処理を行って、酸化膜厚および
ワイヤーボンディングのプル強度を測定した。結果を表
４，図１０および図１１に示す。
【００３８】
【表４】
【００３９】これらの結果から、少なくとも保護膜厚１
０オングストローム以上の範囲では高いプル強度を維持
することができ、しかもプル強度は保護膜の厚さにはあ
まり依存しないことが明らかになった。このように薄い
保護膜であれば、高い生産性を以て低コストで成膜する
ことが可能である。
【００４０】（実験３）基材としてＴＡＭＡＣ１５を使
用し、５，１０，２５，５０，７５，１００，２００オ
ングストロームの膜厚でＰｄ保護膜を真空蒸着法により
形成し、得られた膜形成基板を１００℃の水蒸気中で６
０分間蒸気エージングし、表面を酸化させた。酸化処理
した膜形成基板と、保護膜を形成せずエージング処理も
行わない基材のそれぞれについて半田濡れ性を測定し
た。実験条件は以下の通りである。
【００４１】 半田組成：９０％Ｓｎ−１０％Ｐｂ 半田温度：２３０±５℃ 半田付け方法：ディップ法 浸漬時間：５ｓｅｃ． フラックス：松やに２５ｗｔ％＋メチルアルコール７５
ｗｔ％
【００４２】浸漬した基板の、半田に濡れた部分の面積
と浸漬部分の面積の比（濡れ面積比）を計算した。その
結果を表５に示す。表５から明らかなように、１０オン
グストローム未満の膜厚では半田濡れ性が著しく低下
し、ダイボンディングが困難になる。したがって、ダイ
ボンディングの観点から好適な保護膜厚範囲は１０オン
グストローム以上である。
【００４３】
【表５】
【００４４】（実験４）基材として厚さ０．１５ｍｍの
ＴＡＭＡＣ１５製板材を使用し、この基材の表面にＰｄ
を蒸着した後に打ち抜き加工して製造したリードフレー
ムと、前記基材をリードフレーム形状に打ち抜き加工し
た後にＰｄを蒸着したリードフレームとをそれぞれＰｄ
膜厚を変えて製造し、半田濡れ性を比較した。
【００４５】いずれの試料に対しても、Ｐｄ蒸着に際し
ては真空蒸着法（エレクトロンビーム蒸着法）を使用
し、０，５，１０，２５，７５，１００，２００オング
ストロームの各膜厚を得た。蒸着圧力は２×１０-2Ｐａ
とした。比較的真空度の低い蒸着条件としたのは、金属
蒸気の回り込みを促進し、リードフレームの側面にも金
属保護膜が形成されやすくするためである。
【００４６】こうして得られた蒸着後打ち抜きのグルー
プ（Ａ群という）と、打ち抜き後蒸着のグループ（Ｂ群
という）を、大気中で３００℃×５分間加熱し、酸化さ
せた後、アウターリード部の側面の半田濡れ性を実験３
と同じ濡れ面積比較法で評価した。
【００４７】その結果を表６に示す。この表６から明ら
かなように、Ａ群のリードフレームでは、アウターリー
ド部側面への半田濡れ性はほぼ０であり、半田濡れ性を
確保するためには、酸化膜を除去する必要があった。こ
れに対し、Ｂ群のリードフレームでは、特に１０オング
ストローム以上の厚さのＰｄ保護膜を形成した場合にア
ウターリード部の側面への半田濡れ性が良好であり、酸
化膜除去処理が不要であることが判った。
【００４８】
【表６】
【００４９】（実験５）基材としてＴＡＭＡＣ１５製の
板条材の表面に、湿式めっき法により種々の厚さのＰｄ
保護膜を形成し、ワイヤーボンディングの不良発生率お
よび曲げ剥離性を調べた。
【００５０】まず湿式めっきの前処理として、ナトリウ
ム系のアルカリ性溶液による電解脱脂を行い、次に１０
％希硫酸溶液にて活性化処理を行った。湿式めっきには
市販のＰｄめっき液を使用し、浸漬時間および電流密度
を調整することにより保護膜の厚さを調整した。試料数
は保護膜の厚さ毎に１０００個とし、実験前に大気中で
２００℃×２時間の熱処理を行った。得られた各試料の
保護膜表面にワイヤーボンディングを行った後、ワイヤ
ーを引っ張り、基材から剥離したものを不良として、不
良率（％）を計算した。ワイヤーボンディング条件は実
験１と同じである。得られた不良率を表７に示す。
【００５１】一方、保護膜を形成した基材を１８０゜に
曲げて両辺を密着させ、その屈曲部の外周面における保
護層を顕微鏡および走査型電子顕微鏡で観察し、クラッ
ク発生および剥離状況を調べた。その結果を、◎：剥離
およびクラック無し、○：軽度の皺発生、△：重度の皺
発生、×：クラック発生に分類して、表７に併せて示し
た。
【００５２】
【表７】
【００５３】表７から明らかなように、湿式めっき法で
厚さ１０〜５００オングストロームの保護膜を形成した
場合にも、蒸着法で保護膜を形成した場合と同様にワイ
ヤーボンディング性を向上することができた。特に、湿
式めっき法で形成する場合には、前処理の後に乾燥工程
等を必要とすることなく、すぐに保護膜を形成すること
ができるので、保護層と基材の間に酸化膜が残存しにく
く、保護層の剥離強度が高い利点を有するうえ、コスト
が安い。
【００５４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
に係るリードフレーム材または請求項２に係るリードフ
レームによれば、銅または銅合金からなる板状の基材の
少なくとも一部に、厚さ１０〜５００オングストローム
のＡｕ，Ａｕ合金，Ａｇ，Ａｇ合金，ＰｄおよびＰｄ合
金の少なくとも１種からなる保護膜を形成したものであ
るから、リードフレームに対するボンディングワイヤー
の接合強度を大幅に向上できるうえ、薄膜材料の使用量
は僅かで済むので、製造コストが削減できる。また、ワ
イヤーの接合強度を向上したことにより、ワイヤーボン
ディング時の温度を低下することができ、より穏やかな
条件でワイヤーボンディングが行える利点を有する。
【００５５】また、請求項３に係るリードフレームは、
アウターリード部の半田付け面および周縁端面に保護膜
を形成したものであるから、アウターリードの半田濡れ
性を向上することができ、特別の前処理をしなくても実
装時の信頼性を向上することができる。
【００５６】さらに、請求項４に係るリードフレーム
は、基材と保護層との間に厚さ０．００５〜２μｍのＮ
ｉまたはＮｉ合金からなる中間層を形成したものなの
で、半導体素子の製造工程においてリードフレームを高
温で長時間熱処理したとしても、基材からＣｕ等の含有
元素が保護膜へ拡散することが防止でき、拡散元素がワ
イヤーボンディング性および半田濡れ性を阻害するおそ
れが低減できる。このため、素子製造工程でより高温・
長時間の処理が行えるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るリードフレーム材の具体例を示す
平面図である。
【図２】本発明に係るリードフレームの具体例を示す平
面図である。
【図３】本発明に係るリードフレームの他の具体例を示
す平面図である。
【図４】基材としてＴＡＭＡＣ４を使用した場合の蒸着
材料、蒸着方法、加熱時間およびプル強度の関係を示す
グラフである。
【図５】基材としてＴＡＭＡＣ４を使用した場合の蒸着
材料、蒸着方法、加熱時間および酸化膜厚の関係を示す
グラフである。
【図６】基材としてＯＭＣＬ１を使用した場合の蒸着材
料、蒸着方法、加熱時間およびプル強度の関係を示すグ
ラフである。
【図７】基材としてＯＭＣＬ１を使用した場合の蒸着材
料、蒸着方法、加熱時間および酸化膜厚の関係を示すグ
ラフである。
【図８】基材としてＴＡＭＡＣ１５を使用した場合の蒸
着材料、蒸着方法、加熱時間およびプル強度の関係を示
すグラフである。
【図９】基材としてＴＡＭＡＣ１５を使用した場合の蒸
着材料、蒸着方法、加熱時間および酸化膜厚の関係を示
すグラフである。
【図１０】基材としてＴＡＭＡＣ１５を使用した場合の
保護膜厚、加熱時間およびプル強度の関係を示すグラフ
である。
【図１１】基材としてＴＡＭＡＣ１５を使用した場合の
保護膜厚、加熱時間および酸化膜厚の関係を示すグラフ
である。
【符号の説明】
１ リードフレームの基材 ２ 保護膜 １０ リードフレーム １１ チップ固定部 １２ インナーリード １３ アウターリード １４ 架橋部
フロントページの続き (72)発明者 杉本 哲也 福島県会津若松市扇町128の７ 三菱伸銅 株式会社若松製作所内 (72)発明者 鈴木 竹四 福島県会津若松市扇町128の７ 三菱伸銅 株式会社若松製作所内 (72)発明者 吾妻 仲三 福島県会津若松市扇町128の７ 三菱伸銅 株式会社若松製作所内 (72)発明者 神田 勇一 福島県会津若松市扇町128の７ 三菱伸銅 株式会社若松製作所内 (72)発明者 深民 崇夫 福島県会津若松市扇町128の７ 三菱伸銅 株式会社若松製作所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】銅または銅合金からなる板状の基材の少な
    くとも一部に、厚さ１０〜５００オングストロームのＡ
    ｕ，Ａｕ合金，Ａｇ，Ａｇ合金，ＰｄおよびＰｄ合金の
    少なくとも１種からなる保護膜を形成したことを特徴と
    するリードフレーム材。
  2. 【請求項２】銅または銅合金からなり、インナーリード
    部およびアウターリード部を有するリードフレーム本体
    の、少なくとも前記インナーリード部のワイヤーボンデ
    ィング面に、厚さ１０〜５００オングストロームのＡ
    ｕ，Ａｕ合金，Ａｇ，Ａｇ合金，ＰｄおよびＰｄ合金の
    少なくとも１種からなる保護膜を形成したことを特徴と
    するリードフレーム。
  3. 【請求項３】前記アウターリード部の半田付け面および
    周縁端面に、厚さ１０〜５００オングストロームのＡ
    ｕ，Ａｕ合金，Ａｇ，Ａｇ合金，ＰｄおよびＰｄ合金の
    少なくとも１種からなる保護膜を形成したことを特徴と
    する請求項２記載のリードフレーム。
  4. 【請求項４】前記基材と前記保護層との間には、厚さ
    ０．００５〜２μｍのＮｉまたはＮｉ合金からなる中間
    層が形成されていることを特徴とする請求項２または３
    記載のリードフレーム。
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