JPH1065083A - 半導体装置用リードフレーム - Google Patents
半導体装置用リードフレームInfo
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- JPH1065083A JPH1065083A JP21723896A JP21723896A JPH1065083A JP H1065083 A JPH1065083 A JP H1065083A JP 21723896 A JP21723896 A JP 21723896A JP 21723896 A JP21723896 A JP 21723896A JP H1065083 A JPH1065083 A JP H1065083A
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- Japan
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- intermediate layer
- lead frame
- layer
- alloy
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
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- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ワイヤーボンディング性、半田濡れ性が熱処
理工程によって劣化しない耐熱性のあるリードフレーム
を提供する。 【解決手段】 リードフレーム素材上にNi又はNi合
金の第1中間層を有し、この第1中間層の上に形成され
るCo又はCo合金めっきの第2中間層と、さらにこの
第2中間層の上に形成されるPdまたはPd合金めっき
の最上層を備えている半導体装置用リードフレーム。
理工程によって劣化しない耐熱性のあるリードフレーム
を提供する。 【解決手段】 リードフレーム素材上にNi又はNi合
金の第1中間層を有し、この第1中間層の上に形成され
るCo又はCo合金めっきの第2中間層と、さらにこの
第2中間層の上に形成されるPdまたはPd合金めっき
の最上層を備えている半導体装置用リードフレーム。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、集積回路の枠構造
を形成するリードフレームに係り、特に詳しくはボンデ
ィング性、半田濡れ性およびHgペースト密着性に優れ
た構造を有する半導体装置用リードフレームに関するも
のである。
を形成するリードフレームに係り、特に詳しくはボンデ
ィング性、半田濡れ性およびHgペースト密着性に優れ
た構造を有する半導体装置用リードフレームに関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来、チップ搭載部、ワイヤボンディン
グ部および外部リード部から構成される導電基体からな
る集積回路用リードフレームにおいて、チップ搭載部と
ワイヤボンディング部の表面はAgまたはAuめっきで
あり、外部リード部はSnまたはSn合金層であるもの
が一般的である。このリードフレームはめっきマスクが
必要であり、製造工程が複雑になり、製造コストも高く
なる。
グ部および外部リード部から構成される導電基体からな
る集積回路用リードフレームにおいて、チップ搭載部と
ワイヤボンディング部の表面はAgまたはAuめっきで
あり、外部リード部はSnまたはSn合金層であるもの
が一般的である。このリードフレームはめっきマスクが
必要であり、製造工程が複雑になり、製造コストも高く
なる。
【0003】また、リードフレームの全面に、中間層と
してNiめっき、最外層としてPdめっきを施したリー
ドフレームがある(特公昭63−49382号公報)。
これは、熱処理工程を経ると表面層のPdが酸化した
り、中間層のNiが最上層のPdめっき層中に拡散し、
表面にNiの酸化物を作るためワイヤーボンディング性
や半田濡れ性が劣化する。
してNiめっき、最外層としてPdめっきを施したリー
ドフレームがある(特公昭63−49382号公報)。
これは、熱処理工程を経ると表面層のPdが酸化した
り、中間層のNiが最上層のPdめっき層中に拡散し、
表面にNiの酸化物を作るためワイヤーボンディング性
や半田濡れ性が劣化する。
【0004】また、リードフレーム素材上の全面にPd
またはPd合金皮膜を形成し、更にこの皮膜上にAgま
たはAuめっき皮膜を施したもの(特開平4−1155
58号公報)もある。しかし、Auめっきでは貴金属で
あるためコストアップとなり、またAgめっきでは硫化
して特性が劣化するなどの問題がある。
またはPd合金皮膜を形成し、更にこの皮膜上にAgま
たはAuめっき皮膜を施したもの(特開平4−1155
58号公報)もある。しかし、Auめっきでは貴金属で
あるためコストアップとなり、またAgめっきでは硫化
して特性が劣化するなどの問題がある。
【0005】さらに、本発明者らの提案によるボンディ
ング性、半田濡れ性、Agペースト密着性、モールド樹
脂密着性に優れたパラジウム−ビスマス合金めっきリー
ドフレーム(特開平6−120394号公報)もある。
この技術は内部リード部、ワイヤーボンディング部、外
部リード部の最表層部がビスマスを10%以下含有する
Pd−Bi合金層を0.01〜10μm有するものであ
る。
ング性、半田濡れ性、Agペースト密着性、モールド樹
脂密着性に優れたパラジウム−ビスマス合金めっきリー
ドフレーム(特開平6−120394号公報)もある。
この技術は内部リード部、ワイヤーボンディング部、外
部リード部の最表層部がビスマスを10%以下含有する
Pd−Bi合金層を0.01〜10μm有するものであ
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来、熱処理によって
発生する下地NiのPd中への拡散を防ぎ、Niの酸化
物の生成を防止するためにAuで表面層を覆ったり、厚
みのあるPd層が必要であった。そこで、高価であるA
uの使用に代る技術の開発が求められていた。また、P
dめっきの厚みも薄く、かつ熱処理を施してもワイヤー
ボンディング性、半田濡れ性が劣化しないリードフレー
ムの出現が望まれていた。
発生する下地NiのPd中への拡散を防ぎ、Niの酸化
物の生成を防止するためにAuで表面層を覆ったり、厚
みのあるPd層が必要であった。そこで、高価であるA
uの使用に代る技術の開発が求められていた。また、P
dめっきの厚みも薄く、かつ熱処理を施してもワイヤー
ボンディング性、半田濡れ性が劣化しないリードフレー
ムの出現が望まれていた。
【0007】本発明の目的は、熱処理工程を経てもワイ
ヤーボンディング性、半田濡れ性が劣化しない経済的で
信頼性の高い半導体装置用リードフレームを提供するこ
とにある。
ヤーボンディング性、半田濡れ性が劣化しない経済的で
信頼性の高い半導体装置用リードフレームを提供するこ
とにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、図1に示
すように、素材1上に第1中間層2と第2中間層3と最
上層4からなるリードフレームにおいて、第2中間層と
してCoまたはCo合金を用いると、熱処理工程を経て
もNiの熱拡散を抑制するためワイヤーボンディング
性、半田濡れ性が劣化しないことを知見した。
すように、素材1上に第1中間層2と第2中間層3と最
上層4からなるリードフレームにおいて、第2中間層と
してCoまたはCo合金を用いると、熱処理工程を経て
もNiの熱拡散を抑制するためワイヤーボンディング
性、半田濡れ性が劣化しないことを知見した。
【0009】本発明は、下記の通りのものである。 リードフレーム素材上のNiまたはNi合金めっき
の第1中間層、この第1中間層の上に形成されるCoま
たはCo合金めっきの第2中間層、およびこの第2中間
層の上に形成されるPdまたはPd合金めっきの最上層
とからなることを特徴とする、半導体装置用リードフレ
ーム。 第1中間層の厚みが0.01μm〜10μm、第2
中間層の厚みが0.005μm〜10μm、最上層の厚
みが0.005μm〜10μmであることを特徴とする
前記に記載の半導体装置用リードフレーム。
の第1中間層、この第1中間層の上に形成されるCoま
たはCo合金めっきの第2中間層、およびこの第2中間
層の上に形成されるPdまたはPd合金めっきの最上層
とからなることを特徴とする、半導体装置用リードフレ
ーム。 第1中間層の厚みが0.01μm〜10μm、第2
中間層の厚みが0.005μm〜10μm、最上層の厚
みが0.005μm〜10μmであることを特徴とする
前記に記載の半導体装置用リードフレーム。
【0010】以下に、本発明を詳細に説明する。本発明
において、リードフレーム素材には、常用されている純
Cu、Cu合金、Fe、Fe合金が用いられる。本発明
のリードフレームは、リードフレーム素材上全面もしく
は必要部分に第1中間層、第2中間層、最上層が順次形
成される。各々のめっき層は、電解めっき方法、無電解
めっき方法、及び蒸着法の何れによっても良い。
において、リードフレーム素材には、常用されている純
Cu、Cu合金、Fe、Fe合金が用いられる。本発明
のリードフレームは、リードフレーム素材上全面もしく
は必要部分に第1中間層、第2中間層、最上層が順次形
成される。各々のめっき層は、電解めっき方法、無電解
めっき方法、及び蒸着法の何れによっても良い。
【0011】第2中間層は、第1中間層のNiが熱処理
によって最上層へ拡散することを抑制し、ワイヤーボン
ディング性及び半田濡れ性が劣化しないように設定され
た層である。第2中間層のCoめっき又はCo合金めっ
きの厚みは、0.005μm〜10μmである。0.0
05μmより薄いとピンホールが多く生じ、Niの熱拡
散バリヤー層としての機能が発揮されない。また上限を
10μmとしたのは経済的観点からである。Co合金と
しては、Co含有量が40重量%以上が特に有効であ
り、その合金成分としてはCo−Ag、Co−Fe、C
o−Pd、Co−Au、Co−Pt等が最適である。
によって最上層へ拡散することを抑制し、ワイヤーボン
ディング性及び半田濡れ性が劣化しないように設定され
た層である。第2中間層のCoめっき又はCo合金めっ
きの厚みは、0.005μm〜10μmである。0.0
05μmより薄いとピンホールが多く生じ、Niの熱拡
散バリヤー層としての機能が発揮されない。また上限を
10μmとしたのは経済的観点からである。Co合金と
しては、Co含有量が40重量%以上が特に有効であ
り、その合金成分としてはCo−Ag、Co−Fe、C
o−Pd、Co−Au、Co−Pt等が最適である。
【0012】本発明において、最上層のPdめっき又は
Pd合金めっきの厚みの適正範囲は、0.005μm〜
10μmである。0.005μmより薄いとワイヤーボ
ンディング性が劣化し、10μm以上では高価になるか
らである。Pd合金としては、Pd含有量が60%以上
のPd−Au、Pd−Ag、及びPd含有量が95%以
上のPd−Bi、Pd−Pb、Pd−I、Pd−Br、
Pd−Sn、Pd−Feが使用される。
Pd合金めっきの厚みの適正範囲は、0.005μm〜
10μmである。0.005μmより薄いとワイヤーボ
ンディング性が劣化し、10μm以上では高価になるか
らである。Pd合金としては、Pd含有量が60%以上
のPd−Au、Pd−Ag、及びPd含有量が95%以
上のPd−Bi、Pd−Pb、Pd−I、Pd−Br、
Pd−Sn、Pd−Feが使用される。
【0013】
【実施例】以下に、本発明を実施例および比較例により
さらに説明する。実施例1 銅合金基材のリードフレームの表面に、常法により脱脂
および活性化を行った後、全面に第1中間層として1μ
mのNiめっきを施し、次いで第2中間層として厚さ
0.05μmのCoめっき、さらにその上に最上層とし
て厚さ0.1μmのPdめっきを行い、熱処理を施し
た。CoめっきおよびPdめっきには、一般に市販され
ている日本高純度化学株式会社製のめっき液である、メ
タバリアCおよびパラブライトSSTをそれぞれ使用し
た。
さらに説明する。実施例1 銅合金基材のリードフレームの表面に、常法により脱脂
および活性化を行った後、全面に第1中間層として1μ
mのNiめっきを施し、次いで第2中間層として厚さ
0.05μmのCoめっき、さらにその上に最上層とし
て厚さ0.1μmのPdめっきを行い、熱処理を施し
た。CoめっきおよびPdめっきには、一般に市販され
ている日本高純度化学株式会社製のめっき液である、メ
タバリアCおよびパラブライトSSTをそれぞれ使用し
た。
【0014】熱処理条件は、次の3種類とした。すなわ
ち、150℃で2時間加熱保持後、300℃で2分加
熱、150℃で2時間加熱保持後、350℃で2分加
熱、150℃で2時間加熱後、400℃で2分加熱、
である。
ち、150℃で2時間加熱保持後、300℃で2分加
熱、150℃で2時間加熱保持後、350℃で2分加
熱、150℃で2時間加熱後、400℃で2分加熱、
である。
【0015】得られた各リードフレームについて、ワイ
ヤーボンディング性および半田濡れ性の評価試験を行っ
た。各評価試験の要領は、次の通りである。 ワイヤーボンディング性評価試験:直径25μmの金線
を用いて、荷重80g、温度180℃、超音波条件70
0mW(ミリワット)、65mS(ミリ秒)にて330
℃で60秒の加熱処理後のワイヤーボンディングを行
い、ピールゲージで引張強度を測定した。 半田濡れ性評価試験:メニスコグラフ試験装置を用いて
半田濡れ性を測定した。半田付け条件は、ロジン系非活
性型のαメタル社のR−100フラックスを浸漬塗布し
て230±1℃の63%Sn−37%Pd半田浴に浸漬
してゼロクロス時間を測定した。
ヤーボンディング性および半田濡れ性の評価試験を行っ
た。各評価試験の要領は、次の通りである。 ワイヤーボンディング性評価試験:直径25μmの金線
を用いて、荷重80g、温度180℃、超音波条件70
0mW(ミリワット)、65mS(ミリ秒)にて330
℃で60秒の加熱処理後のワイヤーボンディングを行
い、ピールゲージで引張強度を測定した。 半田濡れ性評価試験:メニスコグラフ試験装置を用いて
半田濡れ性を測定した。半田付け条件は、ロジン系非活
性型のαメタル社のR−100フラックスを浸漬塗布し
て230±1℃の63%Sn−37%Pd半田浴に浸漬
してゼロクロス時間を測定した。
【0016】各評価試験の試験結果を、表1および表2
に示す。評価においてAは優れたもの、Bはやや良いも
の、Cはやや悪いもの、Dは悪いものを表す。
に示す。評価においてAは優れたもの、Bはやや良いも
の、Cはやや悪いもの、Dは悪いものを表す。
【0017】
【表1】
【0018】
【表2】
【0019】実施例2 銅合金基材のリードフレームの表面に、常法により脱脂
および活性化した後、全面に第1中間層として1μmの
Niめっきを施し、次に第2中間層として厚さ0.1μ
mのCo(50%)−Pd(50%)めっき、その上に
最上層として厚さ0.1μmのPd(60%)−Au
(40%)めっきを行い、熱処理を施した。熱処理条件
は、実施例1と同じ3種類を採用した。
および活性化した後、全面に第1中間層として1μmの
Niめっきを施し、次に第2中間層として厚さ0.1μ
mのCo(50%)−Pd(50%)めっき、その上に
最上層として厚さ0.1μmのPd(60%)−Au
(40%)めっきを行い、熱処理を施した。熱処理条件
は、実施例1と同じ3種類を採用した。
【0020】Co−PdめっきおよびPd−Auめっき
には、一般に市販されている日本高純度化学株式会社製
のめっき液であるメタバリアCPおよびパラブライトW
GPを、それぞれ用いた。得られた各リードフレームに
ついて、ボンディング性および半田濡れ性の評価試験を
行った。各評価試験の結果を、表1および表2に併記す
る。
には、一般に市販されている日本高純度化学株式会社製
のめっき液であるメタバリアCPおよびパラブライトW
GPを、それぞれ用いた。得られた各リードフレームに
ついて、ボンディング性および半田濡れ性の評価試験を
行った。各評価試験の結果を、表1および表2に併記す
る。
【0021】実施例3 銅合金基材のリードフレームの表面に、常法により脱脂
および活性化を行った後、全面に第1中間層として厚さ
1μmのNi−Snめっきを施し、次いで第2中間層と
して厚さ0.05μmのCoめっきを行い、さらにその
上に最上層として厚さ0.1μmのPdめっきを行い、
熱処理を施した。
および活性化を行った後、全面に第1中間層として厚さ
1μmのNi−Snめっきを施し、次いで第2中間層と
して厚さ0.05μmのCoめっきを行い、さらにその
上に最上層として厚さ0.1μmのPdめっきを行い、
熱処理を施した。
【0022】熱処理条件は、実施例1と同一の3種類を
採用した。CoめっきおよびPdめっきには、一般に市
販されている日本高純度化学株式会社製のめっき液であ
るメタバリアCおよびパラブライトSSTをそれぞれ用
いた。
採用した。CoめっきおよびPdめっきには、一般に市
販されている日本高純度化学株式会社製のめっき液であ
るメタバリアCおよびパラブライトSSTをそれぞれ用
いた。
【0023】得られた各リードフレームについてボンデ
ィング性および半田濡れ性の評価試験を行った。各評価
試験の結果を、表1および表2に示す。
ィング性および半田濡れ性の評価試験を行った。各評価
試験の結果を、表1および表2に示す。
【0024】実施例4 銅合金基材のリードフレームの表面に、常法により脱脂
および活性化を行った後、全面に第1中間層として厚さ
1μmのNi−Snめっきを施し、次に第2中間層とし
て0.1μmのCo(50%)−Fe(50%)めっ
き、さらにその上に最上層として厚さ0.1μmのPd
−I(1%)めっきを行い、熱処理を施した。
および活性化を行った後、全面に第1中間層として厚さ
1μmのNi−Snめっきを施し、次に第2中間層とし
て0.1μmのCo(50%)−Fe(50%)めっ
き、さらにその上に最上層として厚さ0.1μmのPd
−I(1%)めっきを行い、熱処理を施した。
【0025】熱処理条件は、実施例1と同一の3種類を
採用した。Co−FeめっきおよびPd−Iめっきに
は、一般に市販されている日本高純度化学株式会社製の
めっき液であるメタバリアCFおよびパラブライトSS
T−Iをそれぞれ用いた。
採用した。Co−FeめっきおよびPd−Iめっきに
は、一般に市販されている日本高純度化学株式会社製の
めっき液であるメタバリアCFおよびパラブライトSS
T−Iをそれぞれ用いた。
【0026】得られた各リードフレームについてボンデ
ィング性および半田濡れ性の評価試験を行った。各評価
試験の結果を、表1および2に併記する。
ィング性および半田濡れ性の評価試験を行った。各評価
試験の結果を、表1および2に併記する。
【0027】比較例1〜4 比較例1〜4として、実施例1〜4のそれぞれについて
第2中間層を設けることなく、その他は実施例1〜4と
それぞれ同様なリードフレームを製作した。得られたリ
ードフレームについてボンディング性および半田濡れ性
の評価試験を行った。その評価試験結果を、表1および
2に併記する。
第2中間層を設けることなく、その他は実施例1〜4と
それぞれ同様なリードフレームを製作した。得られたリ
ードフレームについてボンディング性および半田濡れ性
の評価試験を行った。その評価試験結果を、表1および
2に併記する。
【0028】本発明の実施例1と比較例1の試料を50
0℃で1分間加熱処理したものについてオージェによる
極表面層の分析を行った。その結果を、表3(本発明
例)および表4(比較例)に示す。
0℃で1分間加熱処理したものについてオージェによる
極表面層の分析を行った。その結果を、表3(本発明
例)および表4(比較例)に示す。
【0029】
【表3】
【0030】
【表4】
【0031】これらの結果から、本発明のリードフレー
ムには下地金であるNiの拡散が見られないことが確認
された。
ムには下地金であるNiの拡散が見られないことが確認
された。
【0032】
【発明の効果】本発明のリードフレームは、従来品より
ワイヤーボンディング性、半田濡れ性が優れており、か
つ製造工程が単純で高価なAuめっきも必要なく経済性
と信頼性が大きいという効果を有している。
ワイヤーボンディング性、半田濡れ性が優れており、か
つ製造工程が単純で高価なAuめっきも必要なく経済性
と信頼性が大きいという効果を有している。
【図1】本発明の一実施例により作成したリードフレー
ムの一部断面の拡大図である。
ムの一部断面の拡大図である。
1 素材 2 第一中間層 3 第二中間層 4 最上層
Claims (2)
- 【請求項1】リードフレーム素材上のNiまたはNi合
金めっきの第1中間層と、この第1中間層の上に形成さ
れるCoまたはCo合金めっきの第2中間層と、さらに
第2中間層の上に形成されるPdまたはPd合金めっき
の最上層とからなることを特徴とする、半導体装置用リ
ードフレーム。 - 【請求項2】第1中間層の厚みが0.01μm〜10μ
m、第2中間層の厚みが0.005μm〜10μmおよ
び最上層の厚みが0.005μm〜10μmであること
を特徴とする請求項1に記載の半導体装置用リードフレ
ーム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21723896A JPH1065083A (ja) | 1996-08-19 | 1996-08-19 | 半導体装置用リードフレーム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21723896A JPH1065083A (ja) | 1996-08-19 | 1996-08-19 | 半導体装置用リードフレーム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1065083A true JPH1065083A (ja) | 1998-03-06 |
Family
ID=16701025
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21723896A Pending JPH1065083A (ja) | 1996-08-19 | 1996-08-19 | 半導体装置用リードフレーム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1065083A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1305132C (zh) * | 1999-10-01 | 2007-03-14 | 三星航空产业株式会社 | 引线框架及其电镀方法 |
-
1996
- 1996-08-19 JP JP21723896A patent/JPH1065083A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1305132C (zh) * | 1999-10-01 | 2007-03-14 | 三星航空产业株式会社 | 引线框架及其电镀方法 |
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