JPH09252070A - リードフレーム、及びそれを用いた半導体装置 - Google Patents
リードフレーム、及びそれを用いた半導体装置Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 リードフレーム表面に形成されためっき層が
熱によって酸化することにより、はんだ濡れ性やワイヤ
ボンディング性が低下する。 【解決手段】 リードフレーム基材３，６上にＮｉめっ
き及びＮｉ合金めっきからなる下地層７と、Ｎｉ−Ｐ、
Ｎｉ−Ｂ、或いはＮｉ−Ｃｏ合金からなる中間層８と、
純度９９．９％以上の金めっきの表層９を設ける
熱によって酸化することにより、はんだ濡れ性やワイヤ
ボンディング性が低下する。 【解決手段】 リードフレーム基材３，６上にＮｉめっ
き及びＮｉ合金めっきからなる下地層７と、Ｎｉ−Ｐ、
Ｎｉ−Ｂ、或いはＮｉ−Ｃｏ合金からなる中間層８と、
純度９９．９％以上の金めっきの表層９を設ける
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はリードフレーム、及
びそれを用いた半導体装置に関し、特に、アウターリー
ドのはんだ濡れ性、半導体素子のペレット付け性、及び
ワイヤボンディング性に優れるリードフレーム、及びそ
れを用いた半導体装置に関する。
びそれを用いた半導体装置に関し、特に、アウターリー
ドのはんだ濡れ性、半導体素子のペレット付け性、及び
ワイヤボンディング性に優れるリードフレーム、及びそ
れを用いた半導体装置に関する。
【０００２】
【従来技術】図２は、従来のリードフレームを示し、薄
い銅板等からなるリードフレーム材１０に半導体素子と
接続される先端部１１Ａを有するインナーリード部１１
と、半導体装置を外部の電気回路と接続するアウターリ
ード部１２と、半導体素子を搭載する素子搭載部１３
と、リードフレームの製作過程において各リードを保持
するダムバー１４と、樹脂モールド等の位置決めに用い
るパイロットホール１５を備えた外枠部１６を有してい
る。
い銅板等からなるリードフレーム材１０に半導体素子と
接続される先端部１１Ａを有するインナーリード部１１
と、半導体装置を外部の電気回路と接続するアウターリ
ード部１２と、半導体素子を搭載する素子搭載部１３
と、リードフレームの製作過程において各リードを保持
するダムバー１４と、樹脂モールド等の位置決めに用い
るパイロットホール１５を備えた外枠部１６を有してい
る。
【０００３】図３は、図２に示すリードフレームを用い
た従来の半導体装置を示し、素子搭載部１３に搭載され
た半導体素子１７と、インナリード部１１の先端部１１
Ａに形成されたスポットＡｇめっき層１１ａと半導体素
子１７とを電気的に接続するボンディングワイヤ１８
と、半導体素子１７及びインナーリード部１１を封止し
て保護するモールド樹脂１９と、樹脂モールド後、アウ
ターリード部１２に形成されるはんだめっき層２０とを
有している。
た従来の半導体装置を示し、素子搭載部１３に搭載され
た半導体素子１７と、インナリード部１１の先端部１１
Ａに形成されたスポットＡｇめっき層１１ａと半導体素
子１７とを電気的に接続するボンディングワイヤ１８
と、半導体素子１７及びインナーリード部１１を封止し
て保護するモールド樹脂１９と、樹脂モールド後、アウ
ターリード部１２に形成されるはんだめっき層２０とを
有している。
【０００４】このような半導体装置に用いられるリード
フレームには、プリント配線板等への実装時におけるは
んだ濡れ性を高めるため、アウターリード部にはんだめ
っき層が設けられている。このはんだめっき層は、アル
カリ、或いは酸等の薬液に半導体装置を浸漬してアウタ
ーリード部の表面処理を行った後、有機溶剤を含んだ酸
中のはんだめっき液に半導体装置を浸漬することによっ
て形成される。
フレームには、プリント配線板等への実装時におけるは
んだ濡れ性を高めるため、アウターリード部にはんだめ
っき層が設けられている。このはんだめっき層は、アル
カリ、或いは酸等の薬液に半導体装置を浸漬してアウタ
ーリード部の表面処理を行った後、有機溶剤を含んだ酸
中のはんだめっき液に半導体装置を浸漬することによっ
て形成される。
【０００５】しかし、半導体装置を有機溶剤に浸漬する
ことから、半導体素子を保護しているモールド樹脂の内
部に酸等の汚染物質が浸透する恐れがあり、パッケージ
内部に汚染物質が浸透して半導体素子が汚染物質に汚染
されると、半導体素子の機能が失われる。こうした半導
体素子の汚染を防ぐために、リードフレームの時点では
んだめっき層をアウターリードに設けると、はんだめっ
き層の融点が１８３℃と低いために２００℃を越える半
導体素子のペレット付けやワイヤボンディング等の温度
で溶けてしまうことから半導体装置の信頼性が低下する
という問題がある。
ことから、半導体素子を保護しているモールド樹脂の内
部に酸等の汚染物質が浸透する恐れがあり、パッケージ
内部に汚染物質が浸透して半導体素子が汚染物質に汚染
されると、半導体素子の機能が失われる。こうした半導
体素子の汚染を防ぐために、リードフレームの時点では
んだめっき層をアウターリードに設けると、はんだめっ
き層の融点が１８３℃と低いために２００℃を越える半
導体素子のペレット付けやワイヤボンディング等の温度
で溶けてしまうことから半導体装置の信頼性が低下する
という問題がある。
【０００６】かかる問題を解決するものとして、リード
フレーム加工時にＮｉめっき／Ｎｉ−Ｐｄ、或いはＰｄ
めっきを設けたＰｄめっきリードフレームがあり、例え
ば、特公昭６３−４９３８２号公報にＰＰＦ（Pre Plat
ed Lead-Frame ）として開示されている。Ｐｄめっきは
１５００℃以上の融点を有し、パッケージング工程の熱
履歴によってめっき層が溶けることがなく、インナーリ
ード部におけるＡｕ線とのワイヤボンディング性、及び
樹脂モールド後のアウターリード部とプリント配線板と
のはんだ接合性に優れるという特徴を有している。
フレーム加工時にＮｉめっき／Ｎｉ−Ｐｄ、或いはＰｄ
めっきを設けたＰｄめっきリードフレームがあり、例え
ば、特公昭６３−４９３８２号公報にＰＰＦ（Pre Plat
ed Lead-Frame ）として開示されている。Ｐｄめっきは
１５００℃以上の融点を有し、パッケージング工程の熱
履歴によってめっき層が溶けることがなく、インナーリ
ード部におけるＡｕ線とのワイヤボンディング性、及び
樹脂モールド後のアウターリード部とプリント配線板と
のはんだ接合性に優れるという特徴を有している。
【０００７】図４は、ＰＰＦを用いた従来の半導体装置
を示し、インナーリード部１１、アウターリード部１
２、及び素子搭載部１３には下地層としてＮｉめっき層
２１が施され、その表面にＰｄめっき層２２が施されて
おり、素子搭載部１３に搭載される半導体素子１７と、
インナリード部１１と半導体素子１７とを電気的に接続
するボンディングワイヤ１８を有し、半導体素子１７及
びインナーリード部１１をモールド樹脂１９によって封
止して保護している。
を示し、インナーリード部１１、アウターリード部１
２、及び素子搭載部１３には下地層としてＮｉめっき層
２１が施され、その表面にＰｄめっき層２２が施されて
おり、素子搭載部１３に搭載される半導体素子１７と、
インナリード部１１と半導体素子１７とを電気的に接続
するボンディングワイヤ１８を有し、半導体素子１７及
びインナーリード部１１をモールド樹脂１９によって封
止して保護している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の半導体
装置によると、モールド成形時の熱によって樹脂が熱分
解し、その結果、分解汚染物質が生成されるため、樹脂
から気散した微量の有機物が活性に富んだ金属であるＰ
ｄに吸着してアウターリード部のはんだ濡れ性を低下さ
せるという問題がある。また、分解汚染物質を少なくし
たモールド樹脂等が開発されているが、Ｐｄは大気中で
２００℃以上の温度で熱履歴を受けると酸化することか
ら、アウターリード部にＰｄめっきを有する場合にはは
んだ濡れ性が低下して半導体装置の信頼性を低下させ
る。
装置によると、モールド成形時の熱によって樹脂が熱分
解し、その結果、分解汚染物質が生成されるため、樹脂
から気散した微量の有機物が活性に富んだ金属であるＰ
ｄに吸着してアウターリード部のはんだ濡れ性を低下さ
せるという問題がある。また、分解汚染物質を少なくし
たモールド樹脂等が開発されているが、Ｐｄは大気中で
２００℃以上の温度で熱履歴を受けると酸化することか
ら、アウターリード部にＰｄめっきを有する場合にはは
んだ濡れ性が低下して半導体装置の信頼性を低下させ
る。
【０００９】従って、本発明の目的は、汚染物質の付着
によってアウターリード部のはんだ濡れ性が低下するこ
となく、高い信頼性を有する半導体装置を提供すること
にある。
によってアウターリード部のはんだ濡れ性が低下するこ
となく、高い信頼性を有する半導体装置を提供すること
にある。
【００１０】本発明の他の目的は、熱履歴を受けたとし
ても半導体素子のペレット付け性、はんだ濡れ性、及び
Ａｕ線のワイヤボンディング性に優れるリードフレーム
を提供することにある。
ても半導体素子のペレット付け性、はんだ濡れ性、及び
Ａｕ線のワイヤボンディング性に優れるリードフレーム
を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は熱履歴を受けた
としても半導体素子のペレット付け性、はんだ濡れ性、
及びＡｕ線のワイヤボンディング性に優れた特性を付与
するため、Ｎｉめっき、或いはＮｉ合金めっきによって
リードフレーム基材上に形成される第１のめっき層と、
ｉ−Ｐ，Ｎｉ−Ｂ，或いはＮｉ−Ｃｏ合金より構成さ
れ、前記第１のめっき層上に０．０２〜０．３μｍの厚
さで形成される第２のめっき層と、度９９．９％のＡｕ
より構成され、前記第２のめっき層上に０．２μｍ以下
の厚さで形成される第３のめっき層を有するリードフレ
ームを提供する。
としても半導体素子のペレット付け性、はんだ濡れ性、
及びＡｕ線のワイヤボンディング性に優れた特性を付与
するため、Ｎｉめっき、或いはＮｉ合金めっきによって
リードフレーム基材上に形成される第１のめっき層と、
ｉ−Ｐ，Ｎｉ−Ｂ，或いはＮｉ−Ｃｏ合金より構成さ
れ、前記第１のめっき層上に０．０２〜０．３μｍの厚
さで形成される第２のめっき層と、度９９．９％のＡｕ
より構成され、前記第２のめっき層上に０．２μｍ以下
の厚さで形成される第３のめっき層を有するリードフレ
ームを提供する。
【００１２】上記のリードフレームにおいて、第３のめ
っき層は、搭載される半導体素子の電極に接続されるイ
ンナーリード、及び外部電気回路に接続されるアウター
リードに設けられる構成とすることが好ましい。
っき層は、搭載される半導体素子の電極に接続されるイ
ンナーリード、及び外部電気回路に接続されるアウター
リードに設けられる構成とすることが好ましい。
【００１３】また、本発明は樹脂モールド後においても
アウターリード部のはんだ濡れ性が低下せず、パッケー
ジング工程における半導体素子のペレット付け性、及び
ワイヤボンディング性に優れるとともに高い信頼性を付
与するため、半導体素子搭載部、インナーリード、及び
アウターリードを有し、Ｎｉめっき、或いはＮｉ合金め
っきによって形成される第１のめっき層と、Ｎｉ−Ｐ，
Ｎｉ−Ｂ，或いはＮｉ−Ｃｏ合金より構成され、前記第
１のめっき層上に０．０２〜０．３μｍの厚さで形成さ
れる第２のめっき層と、純度９９．９％のＡｕより構成
され、前記第２のめっき層上に０．２μｍ以下の厚さで
形成される第３のめっき層を有するリードフレームと、
前記半導体素子搭載部に搭載され、前記インナーリード
と電気的に接続される半導体素子と、前記半導体素子と
前記インナーリードを封止して一体化する樹脂封止部と
を有する半導体装置を提供する。
アウターリード部のはんだ濡れ性が低下せず、パッケー
ジング工程における半導体素子のペレット付け性、及び
ワイヤボンディング性に優れるとともに高い信頼性を付
与するため、半導体素子搭載部、インナーリード、及び
アウターリードを有し、Ｎｉめっき、或いはＮｉ合金め
っきによって形成される第１のめっき層と、Ｎｉ−Ｐ，
Ｎｉ−Ｂ，或いはＮｉ−Ｃｏ合金より構成され、前記第
１のめっき層上に０．０２〜０．３μｍの厚さで形成さ
れる第２のめっき層と、純度９９．９％のＡｕより構成
され、前記第２のめっき層上に０．２μｍ以下の厚さで
形成される第３のめっき層を有するリードフレームと、
前記半導体素子搭載部に搭載され、前記インナーリード
と電気的に接続される半導体素子と、前記半導体素子と
前記インナーリードを封止して一体化する樹脂封止部と
を有する半導体装置を提供する。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明のリードフレーム、
及びそれを用いた半導体装置を図面を参照しつつ説明す
る。
及びそれを用いた半導体装置を図面を参照しつつ説明す
る。
【００１５】図１は、本発明の第１の実施の形態におけ
る半導体装置の構成を示し、素子搭載部１に搭載された
半導体素子２と、インナリード部３と半導体素子２とを
電気的に接続するボンディングワイヤ４と、半導体素子
２及びインナーリード部３を封止して保護するモールド
樹脂５より構成され、素子搭載部１、インナーリード部
３、及びアウターリード部６には下地層としてＮｉめっ
き、或いはＮｉ合金による下地めっき層７が施され、そ
の上層にＮｉ−Ｐめっき層８が施される。更に、インナ
ーリード部３及びアウターリード部６には表面に極薄い
Ａｕめっき層９を有している。
る半導体装置の構成を示し、素子搭載部１に搭載された
半導体素子２と、インナリード部３と半導体素子２とを
電気的に接続するボンディングワイヤ４と、半導体素子
２及びインナーリード部３を封止して保護するモールド
樹脂５より構成され、素子搭載部１、インナーリード部
３、及びアウターリード部６には下地層としてＮｉめっ
き、或いはＮｉ合金による下地めっき層７が施され、そ
の上層にＮｉ−Ｐめっき層８が施される。更に、インナ
ーリード部３及びアウターリード部６には表面に極薄い
Ａｕめっき層９を有している。
【００１６】この半導体装置は、素子搭載部１に半導体
素子２をペレット付けした後にインナーリード部３の先
端部３Ａと半導体素子２とをボンディングワイヤ４でワ
イヤボンディングし、更にモールド樹脂５で素子搭載部
１、半導体素子２、及びインナーリード部３を封止す
る。モールド樹脂５による封止後にアウターリード部６
を保持しているダムバー（図示せず）を切断し、アウタ
ーリード部６を曲げ加工して形成される。
素子２をペレット付けした後にインナーリード部３の先
端部３Ａと半導体素子２とをボンディングワイヤ４でワ
イヤボンディングし、更にモールド樹脂５で素子搭載部
１、半導体素子２、及びインナーリード部３を封止す
る。モールド樹脂５による封止後にアウターリード部６
を保持しているダムバー（図示せず）を切断し、アウタ
ーリード部６を曲げ加工して形成される。
【００１７】Ｎｉめっき、或いはＮｉ合金による下地め
っき層７は、リードフレームの素材にもよるが、素材金
属の拡散防止、或いは耐蝕性から少なくとも０．３μｍ
以上の厚さを有することが好ましい。一方、半導体装置
は完成後にリードフレームの外枠部から切断された後に
成形加工されることから、リードフレームの切断及び成
形加工時にクラックを生じさせないためには下地めっき
層７の厚さを４μｍ以下として、かつ薄くすることが好
ましい。
っき層７は、リードフレームの素材にもよるが、素材金
属の拡散防止、或いは耐蝕性から少なくとも０．３μｍ
以上の厚さを有することが好ましい。一方、半導体装置
は完成後にリードフレームの外枠部から切断された後に
成形加工されることから、リードフレームの切断及び成
形加工時にクラックを生じさせないためには下地めっき
層７の厚さを４μｍ以下として、かつ薄くすることが好
ましい。
【００１８】Ｎｉ−Ｐめっき層８は、積層されるＡｕと
Ｎｉ中のＳの拡散を抑制してはんだ濡れ性、及びワイヤ
ボンディング性を向上させるために厚さを０．０２〜
０．３μｍとすることが好ましい。厚さの上限について
は限定されないが、Ｎｉ−Ｐめっきを必要以上に厚くす
ると硬く脆くなって加工性が低下する。また、Ｎｉ−Ｐ
めっきの代わりにＮｉ−Ｂ合金めっき、或いはＮｉ−Ｃ
ｏ合金めっきを施す場合についても同様である。
Ｎｉ中のＳの拡散を抑制してはんだ濡れ性、及びワイヤ
ボンディング性を向上させるために厚さを０．０２〜
０．３μｍとすることが好ましい。厚さの上限について
は限定されないが、Ｎｉ−Ｐめっきを必要以上に厚くす
ると硬く脆くなって加工性が低下する。また、Ｎｉ−Ｐ
めっきの代わりにＮｉ−Ｂ合金めっき、或いはＮｉ−Ｃ
ｏ合金めっきを施す場合についても同様である。
【００１９】Ａｕめっき層９は、半導体装置の組み立て
工程においてＮｉ−Ｐめっきが酸化することによるはん
だ濡れ性、及びワイヤボンディング性の低下を防止す
る。即ち、Ｎｉ−Ｐめっきは高温環境下で容易に酸化し
易いことから、酸化を防止する酸素の拡散バリアとして
０．００２〜０．２μｍの厚さで出来るだけ薄く形成さ
れることが好ましい。
工程においてＮｉ−Ｐめっきが酸化することによるはん
だ濡れ性、及びワイヤボンディング性の低下を防止す
る。即ち、Ｎｉ−Ｐめっきは高温環境下で容易に酸化し
易いことから、酸化を防止する酸素の拡散バリアとして
０．００２〜０．２μｍの厚さで出来るだけ薄く形成さ
れることが好ましい。
【００２０】Ａｕめっき層９の厚さを０．２μｍ以下と
することで高価なＡｕの目付量を少なくすることができ
る。更に、Ａｕめっき層を設ける部分をインナーリード
及びアウターリードに限定することで目付量をより少な
くすることができ、低コスト化が図れる。また、半導体
素子のペレット付け性及びワイヤボンディング性を向上
させるためには純度が９９．９％以上のＡｕを用いるこ
とが好ましい。
することで高価なＡｕの目付量を少なくすることができ
る。更に、Ａｕめっき層を設ける部分をインナーリード
及びアウターリードに限定することで目付量をより少な
くすることができ、低コスト化が図れる。また、半導体
素子のペレット付け性及びワイヤボンディング性を向上
させるためには純度が９９．９％以上のＡｕを用いるこ
とが好ましい。
【００２１】以下に、本発明のリードフレーム、及びそ
れを用いた半導体装置の実施例を説明する。
れを用いた半導体装置の実施例を説明する。
【００２２】
【実施例１】Ｃｕ合金を用いてリードフレームを形成
し、このリードフレームに拡散バリアとしてＮｉめっき
による厚さ１μｍの下地層と、その上層に電解めっき法
によるＮｉ−Ｐ合金めっきの厚さ０．０５μｍと０．１
μｍの中間層を有する試料を作成し、これらについて、
表面に設けられるＡｕめっき層を０．００２、０．００
５、０．０１、０．０３、０．０５、及び０．１μｍの
厚さで形成した。Ａｕめっきは、純Ａｕめっき液を用い
て電解法によって設けており、Ｎｉ−Ｐめっき及びＡｕ
めっきの厚さはオージェ分光分析で測定した。
し、このリードフレームに拡散バリアとしてＮｉめっき
による厚さ１μｍの下地層と、その上層に電解めっき法
によるＮｉ−Ｐ合金めっきの厚さ０．０５μｍと０．１
μｍの中間層を有する試料を作成し、これらについて、
表面に設けられるＡｕめっき層を０．００２、０．００
５、０．０１、０．０３、０．０５、及び０．１μｍの
厚さで形成した。Ａｕめっきは、純Ａｕめっき液を用い
て電解法によって設けており、Ｎｉ−Ｐめっき及びＡｕ
めっきの厚さはオージェ分光分析で測定した。
【００２３】このようにして所定のめっき層が形成され
たリードフレームに対して、加熱時間を１０分に設定
し、大気中の雰囲気で加熱温度を２００℃から４００℃
にかけて変化させてめっき層を酸化させた後、所定のワ
イヤボンディング条件でＡｕ線ボンディングを行い、ボ
ンディング数に対する不圧着数及びはんだ濡れ性を検査
した。リードフレームのワイヤボンディング性について
の結果を表１に示す。
たリードフレームに対して、加熱時間を１０分に設定
し、大気中の雰囲気で加熱温度を２００℃から４００℃
にかけて変化させてめっき層を酸化させた後、所定のワ
イヤボンディング条件でＡｕ線ボンディングを行い、ボ
ンディング数に対する不圧着数及びはんだ濡れ性を検査
した。リードフレームのワイヤボンディング性について
の結果を表１に示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】表１に示されるように、リードフレームの
表面にＡｕめっきを設けることによって、高速酸化処理
後におけるワイヤボンディング性の低下が抑制されてい
る。一方、従来例として表面に厚さ０．１μｍのＰｄめ
っきを有するリードフレームでは、高速酸化処理によっ
てワイヤボンディングの成功率が低下している。また、
他の従来例としてインナーリード部にＡｇのスポットめ
っきを厚さ５μｍで形成したリードフレームでは、高速
酸化処理後も安定したワイヤボンディング性が得られ
た。次に、リードフレームのはんだ濡れ性についての結
果を表２に示す。
表面にＡｕめっきを設けることによって、高速酸化処理
後におけるワイヤボンディング性の低下が抑制されてい
る。一方、従来例として表面に厚さ０．１μｍのＰｄめ
っきを有するリードフレームでは、高速酸化処理によっ
てワイヤボンディングの成功率が低下している。また、
他の従来例としてインナーリード部にＡｇのスポットめ
っきを厚さ５μｍで形成したリードフレームでは、高速
酸化処理後も安定したワイヤボンディング性が得られ
た。次に、リードフレームのはんだ濡れ性についての結
果を表２に示す。
【００２６】
【表２】
【００２７】表２において、ＳｎとＰｂを６対４に設定
した組成を有するはんだを用い、はんだ浴温度を２３５
℃としてメニスコグラフによるはんだ濡れ時間を測定し
た。従来例として表面に厚さ０．１μｍのＰｄめっきを
有するリードフレームと比較すると、本実施例のリード
フレームは高速酸化処理後におけるはんだ濡れ性の低下
が抑制されている。一方、他の従来例としてアウターリ
ード部に厚さ８μｍのはんだめっきを設けたリードフレ
ームでははんだ濡れ性の低下は認められないが、アウタ
ーリード部にはんだめっきを施す前のリードフレームで
は高速酸化処理後におけるはんだ濡れ性の低下が認めら
れた。
した組成を有するはんだを用い、はんだ浴温度を２３５
℃としてメニスコグラフによるはんだ濡れ時間を測定し
た。従来例として表面に厚さ０．１μｍのＰｄめっきを
有するリードフレームと比較すると、本実施例のリード
フレームは高速酸化処理後におけるはんだ濡れ性の低下
が抑制されている。一方、他の従来例としてアウターリ
ード部に厚さ８μｍのはんだめっきを設けたリードフレ
ームでははんだ濡れ性の低下は認められないが、アウタ
ーリード部にはんだめっきを施す前のリードフレームで
は高速酸化処理後におけるはんだ濡れ性の低下が認めら
れた。
【００２８】実施例１では、中間層にＮｉ−Ｐ合金めっ
き層を有し、表面にＡｕめっきを施したリードフレーム
が中間層（＝表面めっき層）にＰｄめっき層を有する従
来のリードフレームに対して薄いＡｕめっき層で安定し
たワイヤボンディング性及びはんだ濡れ性を有してい
る。
き層を有し、表面にＡｕめっきを施したリードフレーム
が中間層（＝表面めっき層）にＰｄめっき層を有する従
来のリードフレームに対して薄いＡｕめっき層で安定し
たワイヤボンディング性及びはんだ濡れ性を有してい
る。
【００２９】
【実施例２】Ｃｕ合金を用いてリードフレームを形成
し、このリードフレームに拡散バリアとしてＮｉめっき
による厚さ１μｍの下地層と、その上層にＮｉ−Ｂ合金
めっきの厚さ０．０５μｍと０．１μｍの中間層を有す
る試料を作成し、これらについて、表面に設けられるＡ
ｕめっき層を０．００２、０．００５、０．０１、０．
０３、０．０５、及び０．１μｍの厚さで形成した。Ａ
ｕめっきは、純Ａｕめっき液を用いて電解法によって設
けた。
し、このリードフレームに拡散バリアとしてＮｉめっき
による厚さ１μｍの下地層と、その上層にＮｉ−Ｂ合金
めっきの厚さ０．０５μｍと０．１μｍの中間層を有す
る試料を作成し、これらについて、表面に設けられるＡ
ｕめっき層を０．００２、０．００５、０．０１、０．
０３、０．０５、及び０．１μｍの厚さで形成した。Ａ
ｕめっきは、純Ａｕめっき液を用いて電解法によって設
けた。
【００３０】このようにして所定のめっき層が形成され
たリードフレームに対して、実施例１と同様に加熱時間
を１０分に設定し、大気中の雰囲気で加熱温度を２００
℃から４００℃にかけて変化させてめっき層を酸化させ
た後、所定のワイヤボンディング条件でＡｕ線ボンディ
ングを行い、ボンディング数に対する不圧着数及びはん
だ濡れ性を検査した。リードフレームのワイヤボンディ
ング性についての結果を表３に示す。
たリードフレームに対して、実施例１と同様に加熱時間
を１０分に設定し、大気中の雰囲気で加熱温度を２００
℃から４００℃にかけて変化させてめっき層を酸化させ
た後、所定のワイヤボンディング条件でＡｕ線ボンディ
ングを行い、ボンディング数に対する不圧着数及びはん
だ濡れ性を検査した。リードフレームのワイヤボンディ
ング性についての結果を表３に示す。
【００３１】
【表３】
【００３２】表３に示されるように、表面のＡｕめっき
層の厚さが０．００２μｍのリードフレームについては
ワイヤボンディング性の低下が見られるものの、０．０
０５μｍ以上については高速酸化処理後におけるワイヤ
ボンディング性の低下が抑制されている。一方、従来例
として表面に厚さ０．１μｍのＰｄめっきを有するリー
ドフレームでは、高速酸化処理によってワイヤボンディ
ングの成功率が低下している。また、他の従来例として
インナーリード部にＡｇのスポットめっきを厚さ５μｍ
で形成したリードフレームでは、高速酸化処理後も安定
したワイヤボンディング性が得られた。次に、リードフ
レームのはんだ濡れ性についての結果を表４に示す。
層の厚さが０．００２μｍのリードフレームについては
ワイヤボンディング性の低下が見られるものの、０．０
０５μｍ以上については高速酸化処理後におけるワイヤ
ボンディング性の低下が抑制されている。一方、従来例
として表面に厚さ０．１μｍのＰｄめっきを有するリー
ドフレームでは、高速酸化処理によってワイヤボンディ
ングの成功率が低下している。また、他の従来例として
インナーリード部にＡｇのスポットめっきを厚さ５μｍ
で形成したリードフレームでは、高速酸化処理後も安定
したワイヤボンディング性が得られた。次に、リードフ
レームのはんだ濡れ性についての結果を表４に示す。
【００３３】
【表４】
【００３４】表４において、ＳｎとＰｂを６対４に設定
した組成を有するはんだを用い、はんだ浴温度を２３５
℃としてメニスコグラフによるはんだ濡れ時間を測定し
た。従来例として表面に厚さ０．１μｍのＰｄめっきを
有するリードフレームと比較すると、表面のＡｕめっき
層の厚さが０．００２μｍ及び０．００５μｍのリード
フレームについてははんだ濡れ性の改善は見られないも
のの、０．０１μｍ以上については高速酸化処理後にお
けるはんだ濡れ性の低下が抑制されている。一方、他の
従来例としてアウターリード部に厚さ８μｍのはんだめ
っきを設けたリードフレームでははんだ濡れ性の低下は
認められないが、アウターリード部にはんだめっきを施
す前のリードフレームでは高速酸化処理後におけるはん
だ濡れ性の低下が認められた。
した組成を有するはんだを用い、はんだ浴温度を２３５
℃としてメニスコグラフによるはんだ濡れ時間を測定し
た。従来例として表面に厚さ０．１μｍのＰｄめっきを
有するリードフレームと比較すると、表面のＡｕめっき
層の厚さが０．００２μｍ及び０．００５μｍのリード
フレームについてははんだ濡れ性の改善は見られないも
のの、０．０１μｍ以上については高速酸化処理後にお
けるはんだ濡れ性の低下が抑制されている。一方、他の
従来例としてアウターリード部に厚さ８μｍのはんだめ
っきを設けたリードフレームでははんだ濡れ性の低下は
認められないが、アウターリード部にはんだめっきを施
す前のリードフレームでは高速酸化処理後におけるはん
だ濡れ性の低下が認められた。
【００３５】このことから、Ｎｉ−Ｂ合金めっきを中間
層として用い、表面にＡｕめっき層を設ける場合には、
Ａｕめっき層の厚さは少なくとも０．００５μｍとする
必要がある。
層として用い、表面にＡｕめっき層を設ける場合には、
Ａｕめっき層の厚さは少なくとも０．００５μｍとする
必要がある。
【００３６】上記したリードフレームを有する半導体装
置では、樹脂モールド後にアウターリードにはんだめっ
き層を形成する工程を省くことができるので、半導体製
造工程が短縮され、その結果、半導体装置の製造に要す
るコストを低減することができる。更に、酸、アルカ
リ、或いは汚れためっき液等に半導体装置を浸積しない
ので、半導体装置の信頼性が向上する。また、リードフ
レームを構成する材料については、Ｃｕ、Ｃｕ合金、及
び鉄等の合金であれば特に限定されず、電気的及び強度
的に十分な特性を備える金属材料であれば良い。
置では、樹脂モールド後にアウターリードにはんだめっ
き層を形成する工程を省くことができるので、半導体製
造工程が短縮され、その結果、半導体装置の製造に要す
るコストを低減することができる。更に、酸、アルカ
リ、或いは汚れためっき液等に半導体装置を浸積しない
ので、半導体装置の信頼性が向上する。また、リードフ
レームを構成する材料については、Ｃｕ、Ｃｕ合金、及
び鉄等の合金であれば特に限定されず、電気的及び強度
的に十分な特性を備える金属材料であれば良い。
【００３７】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明のリードフレ
ーム、及びそれを用いた半導体装置によると、Ｎｉめっ
き及びＮｉ合金めっきからなる下地層と、Ｎｉ−Ｐ、Ｎ
ｉ−Ｂ、或いはＮｉ−Ｃｏ合金からなる中間層と、純度
９９．９％以上の金めっき層を表面に設けたため、熱履
歴を受けたとしても半導体素子のペレット付け性、はん
だ濡れ性、及びＡｕ線のワイヤボンディング性に優れ、
汚染物質の付着によってアウターリード部のはんだ濡れ
性が低下することなく、高い信頼性を付与することがで
きる。
ーム、及びそれを用いた半導体装置によると、Ｎｉめっ
き及びＮｉ合金めっきからなる下地層と、Ｎｉ−Ｐ、Ｎ
ｉ−Ｂ、或いはＮｉ−Ｃｏ合金からなる中間層と、純度
９９．９％以上の金めっき層を表面に設けたため、熱履
歴を受けたとしても半導体素子のペレット付け性、はん
だ濡れ性、及びＡｕ線のワイヤボンディング性に優れ、
汚染物質の付着によってアウターリード部のはんだ濡れ
性が低下することなく、高い信頼性を付与することがで
きる。
【図１】第１の実施の形態における半導体装置を示す説
明図である。
明図である。
【図２】従来のリードフレームを示す平面図である。
【図３】従来の半導体装置を示す説明図である。
【図４】従来の他の半導体装置を示す説明図である。
１，素子搭載 ２，半導体素子 ３，インナーリード部 ３Ａ，先端部 ４，ボンディングワイヤ ５，モールド樹脂 ６，アウターリード部 ７，下地めっき層 ８，Ｎｉ−Ｐめっき層 ９，Ａｕめっき層 １０，リードフレーム材 １１，インナーリード部 １１Ａ，先端部 １１ａ，スポットＡｇめっき層 １２，アウターリード部 １３，素子搭載部 １４，ダムバー １５，パイロットホール １６，外枠部 １７，半導体素子 １８，ボンディングワイヤ １９，モールド樹脂 ２０，はんだめっき層 ２１，Ｎｉめっき層 ２２，Ｐｄめっき層
Claims (3)
- 【請求項１】 Ｎｉめっき、或いはＮｉ合金めっきによ
ってリードフレーム基材上に形成される第１のめっき層
と、 Ｎｉ−Ｐ，Ｎｉ−Ｂ，或いはＮｉ−Ｃｏ合金より構成さ
れ、前記第１のめっき層上に０．０２〜０．３μｍの厚
さで形成される第２のめっき層と、 純度９９．９％のＡｕより構成され、前記第２のめっき
層上に０．２μｍ以下の厚さで形成される第３のめっき
層を有することを特徴とするリードフレーム。 - 【請求項２】 前記第３のめっき層は、搭載される半導
体素子の電極に接続されるインナーリード、及び外部電
気回路に接続されるアウターリードに設けられる構成の
請求項第１項記載のリードフレーム。 - 【請求項３】 半導体素子搭載部、インナーリード、及
びアウターリードを有し、Ｎｉめっき、或いはＮｉ合金
めっきによって形成される第１のめっき層と、Ｎｉ−
Ｐ，Ｎｉ−Ｂ，或いはＮｉ−Ｃｏ合金より構成され、前
記第１のめっき層上に０．０２〜０．３μｍの厚さで形
成される第２のめっき層と、純度９９．９％のＡｕより
構成され、前記第２のめっき層上に０．２μｍ以下の厚
さで形成される第３のめっき層を有するリードフレーム
と、 前記半導体素子搭載部に搭載され、前記インナーリード
と電気的に接続される半導体素子と、 前記半導体素子と前記インナーリードを封止して一体化
する樹脂封止部とを有することを特徴とする半導体装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8059565A JPH09252070A (ja) | 1996-03-15 | 1996-03-15 | リードフレーム、及びそれを用いた半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8059565A JPH09252070A (ja) | 1996-03-15 | 1996-03-15 | リードフレーム、及びそれを用いた半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09252070A true JPH09252070A (ja) | 1997-09-22 |
Family
ID=13116901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8059565A Pending JPH09252070A (ja) | 1996-03-15 | 1996-03-15 | リードフレーム、及びそれを用いた半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09252070A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7238432B2 (en) | 2003-08-25 | 2007-07-03 | Dowa Mining Co., Ltd. | Metal member coated with metal layers |
| JP2011514447A (ja) * | 2008-03-20 | 2011-05-06 | アトテック・ドイチュラント・ゲーエムベーハー | Ｎｉ−Ｐ層システムおよびその調製方法 |
| JP2012009542A (ja) * | 2010-06-23 | 2012-01-12 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光半導体装置用リードフレーム及びその製造方法 |
| JP2014135509A (ja) * | 2014-03-19 | 2014-07-24 | Hitachi Maxell Ltd | 半導体装置用の中間成形品及び半導体装置 |
-
1996
- 1996-03-15 JP JP8059565A patent/JPH09252070A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7238432B2 (en) | 2003-08-25 | 2007-07-03 | Dowa Mining Co., Ltd. | Metal member coated with metal layers |
| JP2011514447A (ja) * | 2008-03-20 | 2011-05-06 | アトテック・ドイチュラント・ゲーエムベーハー | Ｎｉ−Ｐ層システムおよびその調製方法 |
| JP2012009542A (ja) * | 2010-06-23 | 2012-01-12 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光半導体装置用リードフレーム及びその製造方法 |
| JP2014135509A (ja) * | 2014-03-19 | 2014-07-24 | Hitachi Maxell Ltd | 半導体装置用の中間成形品及び半導体装置 |
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