JPH0846125A - Lead frame - Google Patents

Lead frame

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Publication number
JPH0846125A
JPH0846125A JP6178440A JP17844094A JPH0846125A JP H0846125 A JPH0846125 A JP H0846125A JP 6178440 A JP6178440 A JP 6178440A JP 17844094 A JP17844094 A JP 17844094A JP H0846125 A JPH0846125 A JP H0846125A
Authority
JP
Japan
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coating
die pad
metal
resin
lead frame
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP6178440A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuyuki Shimoda
信之 下田
Saburo Kitaguchi
三郎 北口
Nobutaka Yurioka
信孝 百合岡
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.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP6178440A priority Critical patent/JPH0846125A/en
Publication of JPH0846125A publication Critical patent/JPH0846125A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181Encapsulation

Landscapes

  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent crack at the time of reflow mounting and during actual use by forming a mixture film of a metal and a metal oxide having a specified thickness on the surface and the rear of a die pad surrounded by leads thereby enhancing the bonding strength between a lead frame and a seal resin. CONSTITUTION:A die pad 3 surrounded by leads 15 is coated, on the surface and rear thereof, with a mixture film or an inclination film 21. the thermal spraying method is most effective as a method for forming the film. The film material being employed is based on Al-Al2O3, Si-SiO2, Si-Al2O3 or Al-SiO2. In case of the mixture film, the mixing ratio of metal is preferably set in the range of 30-70% in order to satisfy the adhesion between the metal and die pad and between the metal oxide and resin. Since the adhesion effect is not achieved when the coating is too thin, the thickness of the coating is set at 1mum or above and the upper limit is set at 30mum in viewpoint of cost and labor.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体チップを搭載し
て半導体装置の中枢部分として使用されるリードフレー
ムのうち、モールド時樹脂との剥離や、リフロー時にお
ける樹脂クラックが発生しない実装性に優れたリードフ
レームに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mountability of a lead frame mounted with a semiconductor chip and used as a central part of a semiconductor device, in which peeling from a resin during molding and resin cracking during reflow do not occur. It is about a good lead frame.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般にリードフレームは、42Ni合金
やAl、Cu等の導電材料よりなる薄い金属を、プレス
法あるいはエッチィング法で、中央部に半導体チップを
搭載するためのダイパッドを有し、その周囲に所定数の
リードが配管される形状に成形加工して製作され、樹脂
封止半導体装置の枢要な部分として使用される。
2. Description of the Related Art In general, a lead frame has a die pad for mounting a semiconductor chip in the center by pressing or etching a thin metal made of a conductive material such as 42Ni alloy, Al or Cu. It is formed and processed into a shape in which a predetermined number of leads are piped around, and is used as a key part of a resin-sealed semiconductor device.

【0003】樹脂封止半導体装置は、図4にその一例を
断面で示すように、リードフレーム1の中央部にあるダ
イパッド3に、Agペーストなどの接合材4で半導体チ
ップ2とダイボンディングした後、該チップ上の電極パ
ッド5とリードフレーム1のインナーリード1a上のA
gメッキ14とをAu細線などのボンディングワイヤ6
で接合して形成された構成体を、パッケージ内に挿入
し、樹脂封止7されて作製される。
A resin-sealed semiconductor device is die-bonded to a semiconductor chip 2 with a bonding material 4 such as Ag paste on a die pad 3 in the center of a lead frame 1, as shown in FIG. , The electrode pad 5 on the chip and the A on the inner lead 1a of the lead frame 1
Bonding wire 6 such as Au thin wire with g plating 14
The structure formed by bonding is inserted into a package and resin-sealed 7 to manufacture the package.

【0004】このようにして作製された半導体装置は、
はんだ8を付着したリードフレーム1の先端(アウター
リード)1bを、はんだ付けして強固に回路基盤9に固
定するために熱照射や加熱してはんだを融解する、所謂
リフロー処理に付される。一般に半導体装置の封止樹脂
は吸湿性を有するため、経時的に水分を吸収する傾向が
ある。また構成部品に付着している水分もある。このよ
うな含有水分は、主に樹脂との界面を破壊し、その隙間
に溜まった水分はリフロー加熱によって急激な気化を起
こして膨張し、樹脂破壊10を生じさせる。一方、潜在
的に常温時においては、樹脂と構成部品、特にダイパッ
ド間でそれぞれの熱膨張差に起因する歪みが発生して、
その界面に剪断剥離が起きることが分かっており、リフ
ロー加熱時にこの剥離した間隙部分に発生する水蒸気が
剥離を助長する。特に応力集中が起きやすいダイパッド
の端部では剥離が大きく、蒸気圧の作用と相俟って図に
示すようなクラック10が発生する。このため半導体装
置の封止性能を落とし、信頼性を損なうことになる。
The semiconductor device thus manufactured is
The tip (outer lead) 1b of the lead frame 1 to which the solder 8 is attached is subjected to a so-called reflow treatment in which the solder is melted by heat irradiation or heating in order to firmly fix the circuit board 9 by soldering. Generally, a sealing resin for a semiconductor device has a hygroscopic property, and therefore tends to absorb moisture over time. There is also moisture adhering to the components. Such contained water mainly destroys the interface with the resin, and the water accumulated in the gap causes rapid vaporization by the reflow heating and expands to cause the resin destruction 10. On the other hand, potentially at room temperature, distortion occurs due to the difference in thermal expansion between the resin and the components, especially the die pad,
It is known that shear peeling occurs at the interface, and water vapor generated in the peeled gap portion during reflow heating promotes peeling. In particular, peeling is large at the end portion of the die pad where stress concentration is likely to occur, and cracks 10 as shown in the figure occur in combination with the action of vapor pressure. Therefore, the sealing performance of the semiconductor device is deteriorated and the reliability is impaired.

【0005】そのため、半導体装置の出荷に際して防湿
のための特別梱包を行ったり、基盤実装時間を短時間に
することを要請したり、さらには基盤実装前に吸湿品の
空焼きを実施するなどの対策がとられるが、これらの方
法には極めて手間が掛かるとともに需要先での対応が必
要となり好ましくない。一方、封止樹脂とダイパッドと
の剥離を防止するために、例えば特開昭58−1995
48号公報では、図5に断面で示すようにダイパッド
(タブ)3の裏面を凹凸形状11に形成することを開示
している。また、特開昭55−4983号公報では、図
6に平面で示すようなダイパッド(アイランド)3に部
分的な切り抜き部12を設けることを開示しており、さ
らに特開平60−97645号公報では、図7に断面で
示すようにダイパッド(タブ)3の裏面に封止樹脂と近
似した熱膨張係数を有する熱硬化性あるいは熱可塑性の
有機樹脂(ポリイミド系)13を取り付けた半導体装置
を提案している。
Therefore, when the semiconductor device is shipped, special packaging for moisture proofing is required, it is requested that the board mounting time is shortened, and further, the hygroscopic product is baked in air before the board mounting. Although measures can be taken, these methods are not preferable because they are extremely troublesome and need to be dealt with by the customer. On the other hand, in order to prevent peeling between the sealing resin and the die pad, for example, JP-A-58-1995.
Japanese Unexamined Patent Publication No. 48 discloses that the back surface of the die pad (tab) 3 is formed into an uneven shape 11 as shown in a cross section in FIG. Further, Japanese Patent Laid-Open No. 55-4983 discloses that a die pad (island) 3 shown in FIG. 6 is provided with a partial cutout portion 12, and further Japanese Laid-Open Patent Publication No. 60-97645. , A semiconductor device in which a thermosetting or thermoplastic organic resin (polyimide-based) 13 having a thermal expansion coefficient similar to that of the sealing resin is attached to the back surface of the die pad (tab) 3 as shown in cross section in FIG. ing.

【0006】また、ダイパッドに金属あるいは金属酸化
物を単独で被覆してクラックの発生を防止する方法も提
案されている。
A method has also been proposed in which the die pad is coated with a metal or a metal oxide alone to prevent the occurrence of cracks.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の方法
は、ダイパッドを機械的に加工してその表面積を拡大し
たり、引っかかりを付けることにより、封止樹脂との接
触面を大きくして剪断剥離やクラックの発生を抑制しよ
うとするものであるが、ダイパッド自体の封止樹脂との
接合強度の改善は完全なものになっておらず、吸湿する
と接着が破壊し、水の溜まりができてリフロー時に急膨
張を起こして封止樹脂が破壊する。
SUMMARY OF THE INVENTION In the above-mentioned conventional method, the die pad is mechanically processed to increase its surface area or to be caught, thereby increasing the contact surface with the sealing resin and shear peeling. Although it is intended to suppress the occurrence of cracks and cracks, the bond strength of the die pad itself with the encapsulation resin has not been completely improved. Occasionally, a rapid expansion occurs and the sealing resin is destroyed.

【0008】また、ポリイミド系の有機樹脂を使用する
場合には、該樹脂自体も吸湿性を有しているので問題が
残る。金属あるいは金属酸化物を単独で被覆する方法
は、上記の方法よりクラックの発生防止に効果がある。
しかし、金属被覆の場合は樹脂との密着性が、また金属
酸化物被覆の場合はダイパッドとの密着性がまだ不足す
るために、課題解決には不十分である。
Further, when a polyimide-based organic resin is used, the resin itself also has a hygroscopic property, which causes a problem. The method of coating the metal or the metal oxide alone is more effective in preventing the generation of cracks than the above method.
However, in the case of metal coating, the adhesion to the resin is insufficient, and in the case of metal oxide coating, the adhesion to the die pad is still insufficient, which is insufficient for solving the problem.

【0009】本発明は、上記したような従来の問題点を
解消するものであって、リードフレームと封止樹脂との
接着強度を大きくするために、ダイパッドに金属・金属
酸化物混合被膜または傾斜被膜をコーティングしておく
ことにより、リフロー実装時および実用時においてもク
ラック発生等の問題を起こさない信頼性のある樹脂封止
半導体装置を得るためのリードフレームを提供すること
を目的とするものである。
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and in order to increase the adhesive strength between the lead frame and the sealing resin, the die pad is provided with a metal / metal oxide mixed coating or a gradient. It is intended to provide a lead frame for obtaining a reliable resin-encapsulated semiconductor device that does not cause problems such as cracking during reflow mounting and practical use by coating the film. is there.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は以下の点を要旨とするものである。ただ
し、ここでM、M′は金属、M=M′もしくはM≠M′
である。 (1)リードで囲まれたダイパッドの表面および裏面
に、1〜30μmの厚さを有する金属(M)と金属酸化
物(M′−O)からなる混合被膜を形成していることを
特徴とするリードフレーム。
In order to achieve the above object, the present invention has the following points. However, where M and M'are metal, M = M 'or M ≠ M'
Is. (1) A mixed coating film of a metal (M) and a metal oxide (M′-O) having a thickness of 1 to 30 μm is formed on the front surface and the back surface of a die pad surrounded by leads. Lead frame to

【0011】(2)リードで囲まれたダイパッドの表面
および裏面に、1〜30μmの厚さを有し、界面が10
0%金属で被膜表面に向かって金属酸化物の混合比率が
徐々に増加し被膜表面が100%金属酸化物の傾斜組成
被膜を形成していることを特徴とするリードフレーム。
(2) The front and back surfaces of the die pad surrounded by the leads have a thickness of 1 to 30 μm, and the interface is 10
A lead frame, wherein the mixing ratio of the metal oxide is gradually increased toward the coating surface with 0% metal, and the coating surface forms a gradient composition coating film of 100% metal oxide.

【0012】[0012]

【作用】本発明は、半導体装置の構成体の一つであるリ
ードフレームのダイパッドの表裏面に、金属と金属酸化
物からなる混合被膜を施して改質するものである。すな
わち、このリードフレームを用いた樹脂封止半導体装置
では、以下の機構によって接着強度の大きい界面を形成
することができる。
According to the present invention, the front surface and the back surface of the die pad of the lead frame, which is one of the constituents of the semiconductor device, are modified by applying a mixed coating film of metal and metal oxide. That is, in the resin-sealed semiconductor device using this lead frame, the interface having high adhesive strength can be formed by the following mechanism.

【0013】被覆した混合被膜の表面上に存在する酸
化物被膜、すなわちM′−OあるいはM′−OHが、基
板/樹脂密着性を改善する中間層として有効である。す
なわち、樹脂の構成分子である−C−Oなどの結合様式
と、被覆した混合被膜の表面上に存在する酸化物被膜で
あるM′−O、M′−OHなどの結合様式が類似のもの
であるために、優れた接着強度を実現できる。
The oxide coating present on the surface of the coated coating mixture, M'-O or M'-OH, is effective as an intermediate layer to improve substrate / resin adhesion. That is, the bonding mode of -CO, which is a constituent molecule of the resin, and the bonding mode of M'-O, M'-OH, which are oxide films existing on the surface of the coated mixed film, are similar. Therefore, excellent adhesive strength can be realized.

【0014】被膜内での金属と金属酸化物はM′−O
…M(−:本来の結合、…:相互作用)のような相互作
用を持って強固に結びついている。 リードフレームはFe−Ni合金またはCu等ででき
ており、金属酸化物より金属との密着性の方が高い。混
合被膜では被膜中の金属がリードフレームとの密着性を
高め、前述の金属酸化物が樹脂との密着性を高める効果
と相俟ってリフロークラックを抑制することができる。
The metal and metal oxide in the coating are M'-O.
They are strongly connected with an interaction such as M (-: original bond, ...: interaction). The lead frame is made of Fe-Ni alloy, Cu, or the like, and has a higher adhesiveness with a metal than a metal oxide. In the mixed coating, the metal in the coating enhances the adhesiveness with the lead frame, and the above-mentioned metal oxide can suppress reflow cracking together with the effect of enhancing the adhesiveness with the resin.

【0015】傾斜被膜は樹脂に接する面に100%金
属酸化物を、そして被膜内に向かって徐々に金属の比率
が増えていきリードフレームに接する面には100%金
属が存在するようにした被膜であり、金属と金属酸化物
の役割分担をさらに進めたもので、上記特性をさらに発
揮することが可能である。金属と金属酸化物の2層被膜
は両者の役割分担を進めたものではあるが、両者の界面
の結びつきは傾斜被膜の方がはるかに強く、リフローク
ラック対策だけではなく被膜内での破壊に対してもさら
に有効である。
The graded coating is a coating in which 100% metal oxide is present on the surface in contact with the resin and 100% metal is present on the surface in contact with the lead frame as the metal ratio gradually increases toward the inside of the coating. Therefore, the roles of the metal and the metal oxide are further promoted, and the above characteristics can be further exhibited. Although the two-layer coating of metal and metal oxide has promoted the division of roles between the two, the bond between the interfaces of the two is much stronger in the graded coating, and not only against reflow cracks but also against damage within the coating. But even more effective.

【0016】リフロー時に樹脂/基板界面に発生する
剪断歪みを被覆した混合被膜、傾斜被膜が緩和すること
ができ、従って樹脂と基板との真の界面歪みを低減させ
ることができる。このようにして歪みの低減によりリフ
ロークラックを抑制することが可能となる。また、この
ときの被膜による緩和とは、金属であるリードフレーム
基材(42Ni合金など)と樹脂の中間の熱特性を有す
る被膜による弾性的な歪み緩和、あるいは被膜の組成変
化による歪み緩和を意味する。混合被膜、傾斜被膜は金
属と金属酸化物の中間の熱特性をもつため、歪み緩和の
点で有利に作用する。
The mixed coating and the gradient coating that cover the shear strain generated at the resin / substrate interface during reflow can be relaxed, and thus the true interface strain between the resin and the substrate can be reduced. In this way, reflow cracks can be suppressed by reducing the strain. Further, the relaxation by the coating at this time means elastic relaxation by the coating having a thermal property intermediate between the lead frame base material (42Ni alloy etc.) which is a metal and the resin, or relaxation by the composition change of the coating. To do. Since the mixed coating and the gradient coating have thermal characteristics intermediate between those of metal and metal oxide, they have an advantageous effect in terms of strain relaxation.

【0017】以下に本発明を詳細に説明する。図1は本
発明のリードフレーム1の断面を示すものであって、リ
ード15に囲まれたダイパッド3の裏面および表面の両
面に混合被膜または傾斜被膜21をコーティングしてい
る。被膜形成方法としては、溶射法によるものが最も有
効である。溶射法は被膜形成速度が最も早いので経済的
に有効であり、被膜表面が比較的粗く、表面積が増える
ためモールド樹脂との密着性が良好となる。
The present invention will be described in detail below. FIG. 1 shows a cross section of a lead frame 1 of the present invention, in which a mixed coating or a gradient coating 21 is coated on both the back surface and the front surface of a die pad 3 surrounded by leads 15. The most effective method for forming the coating is by the thermal spraying method. The thermal spraying method is economically effective because it has the fastest film formation rate, and the film surface is relatively rough and the surface area increases, so that the adhesion to the mold resin is good.

【0018】被膜の材料としてはAl−Al2 3 系、
Si−SiO2 系、Si−Al2 3 系もしくはAl−
SiO2 系を使用する。これは被膜の接合強度、被膜と
樹脂の密着強度がともに優れているからである。混合被
膜の場合には、金属の混合比率は30〜70%が好まし
い。これは、金属によるダイパッドとの密着性、金属酸
化物による樹脂との密着性を両立させるためである。
As the material for the coating, Al--Al2O3system,
Si-SiO2System, Si-Al2O 3System or Al-
SiO2Use the system. This is the bond strength of the coating,
This is because the adhesion strength of the resin is excellent. Mixed coverage
In the case of a film, the mixing ratio of metals is preferably 30 to 70%.
Yes. This is due to the adhesion of the metal to the die pad, metal acid
This is because the adhesiveness of the compound with the resin is compatible.

【0019】本発明はダイパッドの表裏両面に被覆する
が、これは例えば片面のみに溶射法によって被覆した場
合には、ダイパッドと被膜の熱膨張率の差からダイパッ
ドに反りが生じてしまうので、これを防止するためであ
る。反りが生じると半導体の組立が困難となり、また樹
脂との密着性も不安定となる。本発明は、ダイパッドの
表裏両面に同質の被膜を形成するため、ダイパッドの変
形はなく極めて安定したモールドが可能となる。
According to the present invention, both front and back surfaces of the die pad are coated. However, when the coating is applied to only one side by a thermal spraying method, the die pad warps due to the difference in coefficient of thermal expansion between the die pad and the coating. This is to prevent If warpage occurs, it becomes difficult to assemble the semiconductor, and the adhesiveness with the resin becomes unstable. According to the present invention, since the same film quality is formed on both the front and back surfaces of the die pad, the die pad is not deformed and extremely stable molding is possible.

【0020】図2に本発明のリードフレームを被覆する
方法として溶射法を適用した例を示す。リードフレーム
は格納ラック16に収納されており、溶射装置に自動的
に引き出される。溶射装置には一対のマスク17をリー
ドフレーム1が通過できる間隔を設けて対向設置する。
このマスクにはダイパッドの露出部を設けてリードフレ
ームの進行方向にタンデムに配置する。露出部には、溶
射ノズル18およびノズルに粉末状の被覆材料を供給す
る粉末供給機20と吸引フード19を対向設置し、かつ
これが各露出部毎に交互に逆方向になるように位置せし
めている。
FIG. 2 shows an example in which a thermal spraying method is applied as a method for coating the lead frame of the present invention. The lead frame is housed in the storage rack 16 and automatically pulled out to the thermal spraying device. In the thermal spraying device, a pair of masks 17 are installed opposite to each other with a space provided for the lead frame 1 to pass through.
The mask is provided with an exposed portion of the die pad, which is arranged in tandem in the traveling direction of the lead frame. On the exposed part, a spray nozzle 18 and a powder feeder 20 for supplying a powdery coating material to the nozzle and a suction hood 19 are installed so as to face each other, and the exposed parts are alternately arranged in opposite directions. There is.

【0021】リードフレームは、格納ラック16から自
動的に引き出され、マスク間を間欠移動し、ダイパッド
が露出部に到達したときに停止して一面毎に被膜形成を
行う。リードはマスク17でカバーされているため被覆
されない。また、被覆時には吸引フード19が作動する
ため必要部分以外への溶射粒子の回り込みは防止でき
る。
The lead frame is automatically pulled out from the storage rack 16, moves intermittently between the masks, and stops when the die pad reaches the exposed portion to form a film on each surface. Since the lead is covered with the mask 17, it is not covered. Further, since the suction hood 19 operates during coating, it is possible to prevent the sprayed particles from wrapping around other than a necessary portion.

【0022】傾斜被膜は、特公平5−63549号公報
に開示されている方法によって容易に得ることが可能で
ある。上記方法によって形成する被膜の厚さは、薄すぎ
ると密着効果が得られないため、少なくとも1μm以上
は必要である。また、余り厚いと効果が変わらない割に
コストと手間がかかるので30μmを上限とする。
The graded film can be easily obtained by the method disclosed in Japanese Patent Publication No. 5-63549. If the thickness of the coating film formed by the above method is too thin, the adhesion effect cannot be obtained, so at least 1 μm or more is necessary. Further, if it is too thick, the effect is not changed but the cost and labor are required, so the upper limit is 30 μm.

【0023】[0023]

【実施例】 実施例1 溶射法によりAl−Al2 3 混合被膜を作成する例を
示す。Al、Al2 3 の溶射粉末は、予め混合してお
いたものを溶射しても、別々に溶射フレーム中に送給し
てフレーム中で混合する方法でも、どちらでも構わな
い。AlとAl23 の混合比率は、樹脂、ダイパッド
との密着性を考慮して50%とした。被膜の厚さは20
μmである。このようにして混合被膜を形成したリード
フレームを図3に示すように半導体装置に組み立て、温
度30℃、湿度85%に保持した雰囲気で表1に示す各
種時間放置し、その後回路基板へのハンダ付け条件と同
じ215℃、90秒の加熱を行った。比較のために被膜
なしのものも同様の試験を行った。加熱後に樹脂内部の
剥離、クラックの有無を調査した。結果を表1に示す。
EXAMPLES Example 1 Al-Al by a thermal spraying method2O3Example of creating a mixed coating
Show. Al, Al2O 3The sprayed powder of
Even if you spray what you had, it will be fed separately into the spray frame.
It does not matter which method is used to mix in the frame.
Yes. Al and Al2O3Mixing ratio of resin, die pad
It was set to 50% in consideration of the adhesiveness with. The film thickness is 20
μm. Lead with mixed coating formed in this way
Assemble the frame into the semiconductor device as shown in FIG.
Table 1 in the atmosphere maintained at 30 ° C and 85% humidity
After leaving it for a seed time, the same soldering condition as the circuit board is used.
The same was heated at 215 ° C. for 90 seconds. Film for comparison
A similar test was conducted for the one without the material. Inside the resin after heating
The presence or absence of peeling and cracks was investigated. Table 1 shows the results.

【0024】[0024]

【表1】 [Table 1]

【0025】実施例2 溶射法によりSi−SiO2 傾斜被膜を作成する例を示
す。Si−SiO2 の溶射粉末は別々に溶射フレーム中
に送給してフレーム中で混合する方法で行う。初めにS
iのみを溶射し、その後徐々にSiO2 を混合してその
比率を増加させ、Siの送給量も同時に減らしていく。
最終的にはSiO2 のみを溶射し、最表面にSiO2
存在するように被膜形成を行う。被膜の全厚さは30μ
mである。このようにして混合被膜を形成したリードフ
レームを図3に示すように半導体装置に組み立て、温度
30℃、湿度85%に保持した雰囲気で表2に示す各種
時間放置し、その後回路基板へのハンダ付け条件と同じ
215℃、90秒の加熱を行った。加熱後に樹脂内部の
剥離、クラックの有無を調査した。結果を表2に示す。
Example 2 An example of forming a Si-SiO 2 gradient coating film by a thermal spraying method will be described. Spray powder of Si-SiO 2 is carried out by a method of mixing in a frame by feeding in separately spraying flame. First S
Only i is sprayed, then SiO 2 is gradually mixed to increase the ratio, and the feed amount of Si is simultaneously reduced.
Finally, only SiO 2 is sprayed, and a film is formed so that SiO 2 exists on the outermost surface. Total thickness of coating is 30μ
m. The lead frame on which the mixed coating was formed in this manner was assembled into a semiconductor device as shown in FIG. 3 and left in an atmosphere kept at a temperature of 30 ° C. and a humidity of 85% for various times shown in Table 2 and then soldered to a circuit board. The heating was performed at 215 ° C. for 90 seconds, which is the same as the attachment conditions. After heating, the presence or absence of peeling and cracks inside the resin was investigated. Table 2 shows the results.

【0026】[0026]

【表2】 [Table 2]

【0027】[0027]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、一面ある
いは両面に金属セラミックス混合または傾斜被覆したリ
ードフレームを製造し、これを樹脂封止半導体装置に使
用することにより、封止樹脂との接着が非常に強固にな
され、水分を吸着しても接着が剥離したり破壊が起こら
ず、そのため水分が界面に溜まることがないので、従来
問題になっていたリフロー実装時の水分の急激な膨張に
よるクラックの発生も起きない。また接着剥離も起きな
いのでダイパッドコーナーでの応力集中もなく、極めて
信頼性の高い半導体装置を提供できる。なお、ドライコ
ーティングも従来の方式を応用でき、安価な製造が可能
である。
As described above, according to the present invention, a lead frame having one surface or both surfaces mixed or gradient-coated with metal-ceramics is manufactured and used in a resin-sealed semiconductor device, whereby a lead resin Adhesion is very strong, and even if moisture is absorbed, the adhesive does not peel off or break, so moisture does not accumulate at the interface, so the rapid expansion of moisture during reflow mounting has been a problem in the past. The occurrence of cracks does not occur. Further, since the peeling of the adhesive does not occur, the stress concentration at the corners of the die pad does not occur, and a highly reliable semiconductor device can be provided. The conventional method can also be applied to dry coating, and inexpensive manufacturing is possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明リードフレームの断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a lead frame of the present invention.

【図2】本発明リードフレームの製造装置の一例を示す
断面説明図である。
FIG. 2 is a cross-sectional explanatory view showing an example of a lead frame manufacturing apparatus of the present invention.

【図3】本発明のリードフレームを使用した半導体装置
の断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a semiconductor device using the lead frame of the present invention.

【図4】従来技術のリードフレームを使用した半導体装
置の断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a semiconductor device using a conventional lead frame.

【図5】従来技術のダイパッドの形態図である。FIG. 5 is a morphological view of a conventional die pad.

【図6】従来技術のダイパッドの形態図である。FIG. 6 is a morphological view of a conventional die pad.

【図7】従来技術のダイパッドの形態図である。FIG. 7 is a morphological view of a conventional die pad.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 リードフレーム 1a インナーリード 1b アウターリード 2 半導体チップ 3 ダイパッド 4 接合材 5 電極パッド 6 ボンディングワイヤ 7 樹脂封止 8 はんだ 9 回路基盤 10 樹脂破壊(クラック) 11 凹凸形状 12 切り抜き部 13 有機樹脂 14 Agメッキ 15 リード 16 格納ラック 17 マスク 18 溶射ノズル 19 吸引フード 20 粉末供給機 21 混合または傾斜被膜 1 Lead Frame 1a Inner Lead 1b Outer Lead 2 Semiconductor Chip 3 Die Pad 4 Bonding Material 5 Electrode Pad 6 Bonding Wire 7 Resin Sealing 8 Solder 9 Circuit Board 10 Resin Breakage (Crack) 11 Concavo-convex 12 Cutout 13 Organic Resin 14 Ag Plating 15 Lead 16 Storage Rack 17 Mask 18 Spray Nozzle 19 Suction Hood 20 Powder Feeder 21 Mixing or Gradient Coating

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 リードで囲まれたダイパッドの表面およ
び裏面に、1〜30μmの厚さを有する金属と金属酸化
物からなる混合被膜を形成していることを特徴とするリ
ードフレーム。
1. A lead frame comprising a die pad surrounded by leads, wherein a mixed coating film of a metal and a metal oxide having a thickness of 1 to 30 μm is formed on the front and back surfaces of the die pad.
【請求項2】 リードで囲まれたダイパッドの表面およ
び裏面に、1〜30μmの厚さを有し、界面が100%
金属で被膜表面に向かって金属酸化物の混合比率が徐々
に増加し被膜表面が100%金属酸化物の傾斜組成被膜
を形成していることを特徴とするリードフレーム。
2. The front and back surfaces of a die pad surrounded by leads have a thickness of 1 to 30 μm, and the interface is 100%.
A lead frame, characterized in that the mixing ratio of metal oxide gradually increases toward the surface of the coating with metal, and the coating surface forms a gradient composition coating of 100% metal oxide.
JP6178440A 1994-07-29 1994-07-29 Lead frame Withdrawn JPH0846125A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999043032A3 (en) * 1998-02-20 1999-11-25 Siemens Ag sEMICONDUCTOR COMPONENT WITH A STRUCTURED LEADFRAME AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME
US6455348B1 (en) * 1998-03-12 2002-09-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Lead frame, resin-molded semiconductor device, and method for manufacturing the same
CN117059527A (en) * 2023-10-09 2023-11-14 广州市番禺申宁五金电子有限公司 Film covering device of anti-deformation lead frame

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