JPH08181267A - 複合リードフレーム用接着基材及びそれを用いた複合リードフレーム - Google Patents
複合リードフレーム用接着基材及びそれを用いた複合リードフレームInfo
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 放熱効果が損なわれず、信頼性の高い半導体
装置を製造できる複合リードフレーム用接着基材及びそ
れを用いた複合リードフレームを提供する。 【構成】 放熱板となる金属板（１１）の片方の面（１
１ａ）に、熱により溶融接着可能な接着剤層（１２）を
設けて成る複合リードフレーム用接着基材において、上
記金属板（１１）のもう一方の面（１１ｂ）の平均粗度
を0.３μｍ〜１.0μｍとしたことを特徴とする。 【効果】 金属板（１１）の封止樹脂（３）との接触面
（１１ｂ）が適度の粗度を有しているため、封止樹脂と
の密着性が良く、剥離等を生じて放熱効果を損なうよう
なことがなく、信頼性の高い半導体装置を製造し得るも
のである。
装置を製造できる複合リードフレーム用接着基材及びそ
れを用いた複合リードフレームを提供する。 【構成】 放熱板となる金属板（１１）の片方の面（１
１ａ）に、熱により溶融接着可能な接着剤層（１２）を
設けて成る複合リードフレーム用接着基材において、上
記金属板（１１）のもう一方の面（１１ｂ）の平均粗度
を0.３μｍ〜１.0μｍとしたことを特徴とする。 【効果】 金属板（１１）の封止樹脂（３）との接触面
（１１ｂ）が適度の粗度を有しているため、封止樹脂と
の密着性が良く、剥離等を生じて放熱効果を損なうよう
なことがなく、信頼性の高い半導体装置を製造し得るも
のである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置用の複合リー
ドフレーム用接着基材及びそれを用いて作製される複合
リードフレームに関し、特に放熱構造を必要とする半導
体装置に好適な複合リードフレーム用接着基材及びそれ
を用いて作製される複合リードフレームに関する。
ドフレーム用接着基材及びそれを用いて作製される複合
リードフレームに関し、特に放熱構造を必要とする半導
体装置に好適な複合リードフレーム用接着基材及びそれ
を用いて作製される複合リードフレームに関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子が高集積、高機能化すればす
るほど素子の発熱は増大する傾向にある。従ってこの発
熱を半導体装置外に放熱するためのリードフレーム構造
が必要となる。
るほど素子の発熱は増大する傾向にある。従ってこの発
熱を半導体装置外に放熱するためのリードフレーム構造
が必要となる。
【０００３】従来、これに対応するリードフレームとし
ては、図２に示すように、半導体素子搭載部の下からイ
ンナーリード２ａの下まで拡がる放熱板１１を有する所
謂複合リードフレームが使用されている。このような複
合リードフレームは、放熱板となる金属板１１の片面１
１ａに接着剤層１２を設けた接着基材１を用い、その接
着剤層１２に、半導体素子搭載部を有しないリードフレ
ーム２のインナーリード部２ａを接着することにより製
造される。また、上記接着基材１は、金属板１１の片面
１１ａに熱により溶融接着可能な樹脂接着剤を塗布する
ことにより製造される。使用される樹脂接着剤として
は、耐熱性、信頼性の点からポリイミド樹脂が好適に使
用される。一般的に樹脂との複合材に使用される金属板
１１は、樹脂接着剤と接する面１１ａはその接着性を良
好ならしめるため適当な粗度を有しているが、接着剤樹
脂と接していない面１１ｂは、所謂光沢面であり比較的
スムースな面となっている。
ては、図２に示すように、半導体素子搭載部の下からイ
ンナーリード２ａの下まで拡がる放熱板１１を有する所
謂複合リードフレームが使用されている。このような複
合リードフレームは、放熱板となる金属板１１の片面１
１ａに接着剤層１２を設けた接着基材１を用い、その接
着剤層１２に、半導体素子搭載部を有しないリードフレ
ーム２のインナーリード部２ａを接着することにより製
造される。また、上記接着基材１は、金属板１１の片面
１１ａに熱により溶融接着可能な樹脂接着剤を塗布する
ことにより製造される。使用される樹脂接着剤として
は、耐熱性、信頼性の点からポリイミド樹脂が好適に使
用される。一般的に樹脂との複合材に使用される金属板
１１は、樹脂接着剤と接する面１１ａはその接着性を良
好ならしめるため適当な粗度を有しているが、接着剤樹
脂と接していない面１１ｂは、所謂光沢面であり比較的
スムースな面となっている。
【０００４】而して、上記の如き複合リードフレーム
は、放熱板となる金属板１１の中央の半導体素子搭載部
に半導体素子４を接着し、当該素子４の配線パッドとイ
ンナーリード２ａの先端部をワイヤー５で接続する。そ
の後、リード２の外端部を残して全体的に封止樹脂３に
より封止して最終的な半導体装置を作製する。従って、
放熱板１１における接着剤を有しない面１１ｂは、封止
樹脂３と接することとなるが、この際、その面１１ｂが
平滑であると封止樹脂との密着性が悪く、半導体装置を
実装する際のリフロー工程で、金属板１１の面１１ｂと
封止樹脂３の界面で剥離３０が起こり（図２(d) 参
照）、信頼性が低下するという問題がある。
は、放熱板となる金属板１１の中央の半導体素子搭載部
に半導体素子４を接着し、当該素子４の配線パッドとイ
ンナーリード２ａの先端部をワイヤー５で接続する。そ
の後、リード２の外端部を残して全体的に封止樹脂３に
より封止して最終的な半導体装置を作製する。従って、
放熱板１１における接着剤を有しない面１１ｂは、封止
樹脂３と接することとなるが、この際、その面１１ｂが
平滑であると封止樹脂との密着性が悪く、半導体装置を
実装する際のリフロー工程で、金属板１１の面１１ｂと
封止樹脂３の界面で剥離３０が起こり（図２(d) 参
照）、信頼性が低下するという問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決するためなされたものであり、その目的とする
ところは、放熱板（金属板）と封止樹脂との間に剥離が
生じたり、隙間ができたりすることがなく、放熱効果が
損なわれず、信頼性の高い半導体装置を製造できる複合
リードフレーム用接着基材及びそれを用いた複合リード
フレームを提供することにある。
点を解決するためなされたものであり、その目的とする
ところは、放熱板（金属板）と封止樹脂との間に剥離が
生じたり、隙間ができたりすることがなく、放熱効果が
損なわれず、信頼性の高い半導体装置を製造できる複合
リードフレーム用接着基材及びそれを用いた複合リード
フレームを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は上記目的を達
成すべく鋭意検討の結果、金属板の接着剤を有しない面
に最適な粗度（平均粗度で0.３μｍ〜１.0μｍ）を持た
せることにより、封止樹脂との密着性を大幅にアップす
ることができ、優れた信頼性を付与することができるこ
とを見出し、本発明を完成した。即ち、本発明は、放熱
板となる金属板の片方の面に、熱により溶融接着可能な
接着剤層を設けて成る複合リードフレーム用接着基材に
おいて、上記金属板のもう一方の面の平均粗度を0.３μ
ｍ〜１.0μｍとしたことを特徴とするものである。
成すべく鋭意検討の結果、金属板の接着剤を有しない面
に最適な粗度（平均粗度で0.３μｍ〜１.0μｍ）を持た
せることにより、封止樹脂との密着性を大幅にアップす
ることができ、優れた信頼性を付与することができるこ
とを見出し、本発明を完成した。即ち、本発明は、放熱
板となる金属板の片方の面に、熱により溶融接着可能な
接着剤層を設けて成る複合リードフレーム用接着基材に
おいて、上記金属板のもう一方の面の平均粗度を0.３μ
ｍ〜１.0μｍとしたことを特徴とするものである。
【０００７】また、本発明に係る複合リードフレーム
は、上記の如き複合リードフレーム用接着基材の接着剤
層に、半導体素子搭載部を有しない、半導体装置用リー
ドフレームのインナーリード部を接着して成ることを特
徴とするものである。
は、上記の如き複合リードフレーム用接着基材の接着剤
層に、半導体素子搭載部を有しない、半導体装置用リー
ドフレームのインナーリード部を接着して成ることを特
徴とするものである。
【０００８】上記金属板としては、銅、銅合金、４２ア
ロイ、ステンレス、アルミ、インバー合金等が挙げられ
るが、放熱性の点から銅または銅合金が望ましい。その
厚みは７０〜３０００μｍが一般的である。接着剤を有
しない面の粗化は化学エッチング、機械的研磨、プラズ
マ処理等が用いられるが、目的を達成するためには平均
粗度を0.３μｍ〜１.0μｍの範囲、好ましくは0.４５〜
0.８μｍとすることが好ましい。0.３μｍ未満では封止
剤との良好な密着性が得られず、また、１.0μｍを超え
ると封止樹脂が粗化面の凹部を十分に埋め込むことがで
きず十分な密着性を確保することが困難となるからであ
る。接着剤としては、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイ
ミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルアミド
樹脂、ポリエーテルアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂
等が適用され、耐熱性、信頼性の点からポリイミド樹脂
が最適である。上記の中でも特に好ましいポリイミド樹
脂としては、次式（１）、（２）または（３）のものが
挙げられる。
ロイ、ステンレス、アルミ、インバー合金等が挙げられ
るが、放熱性の点から銅または銅合金が望ましい。その
厚みは７０〜３０００μｍが一般的である。接着剤を有
しない面の粗化は化学エッチング、機械的研磨、プラズ
マ処理等が用いられるが、目的を達成するためには平均
粗度を0.３μｍ〜１.0μｍの範囲、好ましくは0.４５〜
0.８μｍとすることが好ましい。0.３μｍ未満では封止
剤との良好な密着性が得られず、また、１.0μｍを超え
ると封止樹脂が粗化面の凹部を十分に埋め込むことがで
きず十分な密着性を確保することが困難となるからであ
る。接着剤としては、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイ
ミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルアミド
樹脂、ポリエーテルアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂
等が適用され、耐熱性、信頼性の点からポリイミド樹脂
が最適である。上記の中でも特に好ましいポリイミド樹
脂としては、次式（１）、（２）または（３）のものが
挙げられる。
【化１】 （Ｘは直結−ＣＯ−または−Ｏ−を表わし、分子内にこ
れら同一でも異なってもよい。）
れら同一でも異なってもよい。）
【化２】
【化３】
【０００９】
【作用】上記の如き構成であると、金属板の封止樹脂と
の接触面が適度の粗度を有しているため、封止樹脂との
密着性が良く、剥離等を生じて放熱効果を損なうような
ことがなく、信頼性の高い半導体装置を製造し得るもの
である。
の接触面が適度の粗度を有しているため、封止樹脂との
密着性が良く、剥離等を生じて放熱効果を損なうような
ことがなく、信頼性の高い半導体装置を製造し得るもの
である。
【００１０】
【実施例】以下、図面を参照しつゝ本発明を具体的に説
明する。図１は、本発明に係る複合リードフレーム用接
着基材及びこれを用いた複合リードフレームと半導体装
置の製造過程を示す説明図、図２は、従来の複合リード
フレーム用接着基材及びこれを用いた複合リードフレー
ムと半導体装置の製造過程を示す説明図、図３は、本発
明に係る複合リードフレーム接着基材の金属板と封止樹
脂の接合状態を示す拡大説明図、図４は、金属板の表面
粗度が過大な場合の封止樹脂との接合状態を示す拡大説
明図である。
明する。図１は、本発明に係る複合リードフレーム用接
着基材及びこれを用いた複合リードフレームと半導体装
置の製造過程を示す説明図、図２は、従来の複合リード
フレーム用接着基材及びこれを用いた複合リードフレー
ムと半導体装置の製造過程を示す説明図、図３は、本発
明に係る複合リードフレーム接着基材の金属板と封止樹
脂の接合状態を示す拡大説明図、図４は、金属板の表面
粗度が過大な場合の封止樹脂との接合状態を示す拡大説
明図である。
【００１１】図１(a) は、本発明に係る複合リードフレ
ーム用接着基材１の拡大断面図であり、放熱板となる銅
または銅合金等の金属板（１１）の片方の面（１１ａ）
に、熱により溶融接着可能なポリイミド樹脂等から成る
接着剤層（１２）が設けられると共に、金属板（１１）
のもう一方の面（１１ｂ）は、その平均粗度が0.３μｍ
〜１.0μｍとなるように化学エッチング、機械的研磨、
プラズマ処理等が施されている。この際、熱により溶融
接着可能なポリイミド樹脂等から成る接着剤層の内側に
熱により溶融しないポリイミド樹脂等から成る絶縁層を
設けることもできる。
ーム用接着基材１の拡大断面図であり、放熱板となる銅
または銅合金等の金属板（１１）の片方の面（１１ａ）
に、熱により溶融接着可能なポリイミド樹脂等から成る
接着剤層（１２）が設けられると共に、金属板（１１）
のもう一方の面（１１ｂ）は、その平均粗度が0.３μｍ
〜１.0μｍとなるように化学エッチング、機械的研磨、
プラズマ処理等が施されている。この際、熱により溶融
接着可能なポリイミド樹脂等から成る接着剤層の内側に
熱により溶融しないポリイミド樹脂等から成る絶縁層を
設けることもできる。
【００１２】このような接着基材１を所望のサイズに裁
断し、その接着剤層１２の表面に、図１(b) に示すよう
にリードフレーム２のインナーリード部２ａを接着して
複合リードフレームを作製する。
断し、その接着剤層１２の表面に、図１(b) に示すよう
にリードフレーム２のインナーリード部２ａを接着して
複合リードフレームを作製する。
【００１３】然るのち、この複合リードフレームに、図
１(c) に示すように半導体素子４を装着し、ワイヤーボ
ンディングにより半導体素子４の配線パッドとインナー
リード２ａの先端部をワイヤー５で接続した上で、樹脂
封止処理を行って所定の半導体装置を製造する。この場
合、金属板１１の封止樹脂３との接触面１１ｂが適度の
粗度を有しているため、図１(d) 及び図３に示す如く、
封止樹脂との密着性の良い半導体装置が製造できる。
１(c) に示すように半導体素子４を装着し、ワイヤーボ
ンディングにより半導体素子４の配線パッドとインナー
リード２ａの先端部をワイヤー５で接続した上で、樹脂
封止処理を行って所定の半導体装置を製造する。この場
合、金属板１１の封止樹脂３との接触面１１ｂが適度の
粗度を有しているため、図１(d) 及び図３に示す如く、
封止樹脂との密着性の良い半導体装置が製造できる。
【００１４】また、金属板の表面粗度が１.0μｍを超え
ると、図４に示すように、封止樹脂が粗化面の凹部を十
分に埋め込むことができず、隙間３１が形成されて密着
性が損なわれるが、１.0μｍ以下であるとそのような問
題が改善される。
ると、図４に示すように、封止樹脂が粗化面の凹部を十
分に埋め込むことができず、隙間３１が形成されて密着
性が損なわれるが、１.0μｍ以下であるとそのような問
題が改善される。
【００１５】以下に、金属板１１の接着剤層を設けない
面１１ｂの粗度を種々異ならせて比較試験を行った結果
を示す。平均粗度が0.１μｍ〜1.２μｍの間で数種類の
両面粗化銅板（厚み１０５μｍ）の片面１１ａに、ポリ
イミド樹脂前駆体ワニスを流延塗布し、１００℃〜２８
０℃で乾燥、イミド化を行い接着基材１を製造した。こ
の接着基材１を所望のサイズに裁断し、その接着剤塗布
面にリードフレームのインナーリード部２ａを接着して
複合リードフレームを作製した。この複合リードフレー
ムに半導体素子４を搭載し、ワイヤーボンディングを行
った後、封止樹脂により封止して半導体装置を製造し
た。この３種の半導体装置を８５℃、８５％の雰囲気に
１６８時間放置したのち２４０℃のＩＲリフローを実施
した。リフロー後の半導体装置の断面を観察し、銅の粗
化面と封止樹脂との界面の剥離状態を観察した。平均粗
度0.３μｍで剥離発生は大幅に減少した。0.４５〜0.８
μｍの間では全く発生せず、１.0μｍではわずかの発生
であり、これを超えると大幅に発生率は増加した。
面１１ｂの粗度を種々異ならせて比較試験を行った結果
を示す。平均粗度が0.１μｍ〜1.２μｍの間で数種類の
両面粗化銅板（厚み１０５μｍ）の片面１１ａに、ポリ
イミド樹脂前駆体ワニスを流延塗布し、１００℃〜２８
０℃で乾燥、イミド化を行い接着基材１を製造した。こ
の接着基材１を所望のサイズに裁断し、その接着剤塗布
面にリードフレームのインナーリード部２ａを接着して
複合リードフレームを作製した。この複合リードフレー
ムに半導体素子４を搭載し、ワイヤーボンディングを行
った後、封止樹脂により封止して半導体装置を製造し
た。この３種の半導体装置を８５℃、８５％の雰囲気に
１６８時間放置したのち２４０℃のＩＲリフローを実施
した。リフロー後の半導体装置の断面を観察し、銅の粗
化面と封止樹脂との界面の剥離状態を観察した。平均粗
度0.３μｍで剥離発生は大幅に減少した。0.４５〜0.８
μｍの間では全く発生せず、１.0μｍではわずかの発生
であり、これを超えると大幅に発生率は増加した。
【００１６】評価結果は、それぞれ５０個の半導体装置
について実施し、剥離の発生した個数を百分率で表わし
た。図５に各平均粗度の銅板を用いた際の剥離発生割合
を示した。
について実施し、剥離の発生した個数を百分率で表わし
た。図５に各平均粗度の銅板を用いた際の剥離発生割合
を示した。
【００１７】
【発明の効果】本発明は、叙上の如く構成されるから、
本発明によるときは、封止樹脂との密着性が良く、剥離
等を生じて放熱効果を損なうようなことがなく、信頼性
の高い半導体装置を製造できる複合リードフレーム用接
着基材及びそれを用いた複合リードフレームが提供され
るものである。
本発明によるときは、封止樹脂との密着性が良く、剥離
等を生じて放熱効果を損なうようなことがなく、信頼性
の高い半導体装置を製造できる複合リードフレーム用接
着基材及びそれを用いた複合リードフレームが提供され
るものである。
【図１】本発明に係る複合リードフレーム用接着基材及
びこれを用いた複合リードフレームと半導体装置の製造
過程を示す説明図である。
びこれを用いた複合リードフレームと半導体装置の製造
過程を示す説明図である。
【図２】従来の複合リードフレーム用接着基材及びこれ
を用いた複合リードフレームと半導体装置の製造過程を
示す説明図である。
を用いた複合リードフレームと半導体装置の製造過程を
示す説明図である。
【図３】本発明に係る複合リードフレーム接着基材の金
属板と封止樹脂の接合状態を示す拡大説明図である。
属板と封止樹脂の接合状態を示す拡大説明図である。
【図４】金属板の表面粗度が過大な場合の封止樹脂との
接合状態を示す拡大説明図である。
接合状態を示す拡大説明図である。
【図５】平均粗度（μｍ）の異なる各種銅板を用いた際
の剥離発生割合（％）を示すグラフである。
の剥離発生割合（％）を示すグラフである。
1 複合リードフレーム用接着基材 11 金属板 12 接着剤層 2 リード 2a インナーリード部 3 封止樹脂 30 剥離 31 隙間 4 半導体素子 5 ワイヤー
フロントページの続き (72)発明者 木場 繁夫 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 東圧化学株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】放熱板となる金属板（１１）の片方の面
（１１ａ）に、熱により溶融接着可能な接着剤層（１
２）を設けて成る複合リードフレーム用接着基材におい
て、上記金属板（１１）のもう一方の面（１１ｂ）の平
均粗度を0.３μｍ〜１.0μｍとしたことを特徴とする複
合リードフレーム用接着基材（１）。 - 【請求項２】上記接着剤層（１２）がポリイミド樹脂か
ら成る請求項１に記載の複合リードフレーム用接着基
材。 - 【請求項３】上記金属板（１１）が銅または銅合金であ
る請求項１に記載の複合リードフレーム用接着基材。 - 【請求項４】請求項１に記載の複合リードフレーム用接
着基材（１）の接着剤層（１２）に、半導体素子搭載部
を有しない、半導体装置用リードフレーム（２）のイン
ナーリード部（２ａ）を接着して成ることを特徴とする
複合リードフレーム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6320362A JPH08181267A (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | 複合リードフレーム用接着基材及びそれを用いた複合リードフレーム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6320362A JPH08181267A (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | 複合リードフレーム用接着基材及びそれを用いた複合リードフレーム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08181267A true JPH08181267A (ja) | 1996-07-12 |
Family
ID=18120635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6320362A Pending JPH08181267A (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | 複合リードフレーム用接着基材及びそれを用いた複合リードフレーム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08181267A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6166446A (en) * | 1997-03-18 | 2000-12-26 | Seiko Epson Corporation | Semiconductor device and fabrication process thereof |
| JP2003124406A (ja) * | 2001-08-06 | 2003-04-25 | Denso Corp | 半導体装置 |
| JP2021125514A (ja) * | 2020-02-03 | 2021-08-30 | リンテック株式会社 | 保護膜形成フィルム、保護膜形成用複合シートおよび装置の製造方法 |
-
1994
- 1994-12-22 JP JP6320362A patent/JPH08181267A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6166446A (en) * | 1997-03-18 | 2000-12-26 | Seiko Epson Corporation | Semiconductor device and fabrication process thereof |
| JP2003124406A (ja) * | 2001-08-06 | 2003-04-25 | Denso Corp | 半導体装置 |
| JP2021125514A (ja) * | 2020-02-03 | 2021-08-30 | リンテック株式会社 | 保護膜形成フィルム、保護膜形成用複合シートおよび装置の製造方法 |
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