JPH11111908A - リード形成材及びその樹脂密着性向上表面処理方法 - Google Patents
リード形成材及びその樹脂密着性向上表面処理方法Info
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- JPH11111908A JPH11111908A JP27101297A JP27101297A JPH11111908A JP H11111908 A JPH11111908 A JP H11111908A JP 27101297 A JP27101297 A JP 27101297A JP 27101297 A JP27101297 A JP 27101297A JP H11111908 A JPH11111908 A JP H11111908A
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- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明の課題は、樹脂封止材との密着性が優れ
たリード形成材及びその樹脂密着性向上表面処理方法を
提供することにある。 【解決手段】本発明は、次の２点にある。 （１）純銅若しくは銅合金製のリード形成材の表面をオ
ゾン水に浸漬した後、高温・高湿下の大気中に放置して
酸化膜を形成させて成ることを特徴とするリード形成
材。 （２）純銅若しくは銅合金製のリード形成材の表面をオ
ゾン水に浸漬した後、高温・高湿下の大気中に放置して
酸化膜を形成させることを特徴とするリード形成材の樹
脂密着性向上表面処理方法。
たリード形成材及びその樹脂密着性向上表面処理方法を
提供することにある。 【解決手段】本発明は、次の２点にある。 （１）純銅若しくは銅合金製のリード形成材の表面をオ
ゾン水に浸漬した後、高温・高湿下の大気中に放置して
酸化膜を形成させて成ることを特徴とするリード形成
材。 （２）純銅若しくは銅合金製のリード形成材の表面をオ
ゾン水に浸漬した後、高温・高湿下の大気中に放置して
酸化膜を形成させることを特徴とするリード形成材の樹
脂密着性向上表面処理方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はリード形成材及びそ
の樹脂密着性向上表面処理方法に関するものである。更
に、詳述すれば本発明はリード形成材、例えば純銅若し
くは銅合金のリードフレームやＴＡＢ箔、及びその表面
の樹脂密着性を向上させる表面処理方法に関するもので
ある。
の樹脂密着性向上表面処理方法に関するものである。更
に、詳述すれば本発明はリード形成材、例えば純銅若し
くは銅合金のリードフレームやＴＡＢ箔、及びその表面
の樹脂密着性を向上させる表面処理方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】近年における半導体素子生産量の増加は
目覚ましいものがある。
目覚ましいものがある。
【０００３】一般に半導体素子の製造では、まずリード
フレームに半導体チップを搭載し、次にリードフレーム
と半導体チップとを金線等でワイヤボンディングし、そ
れから半導体チップ搭載箇所をセラミック封止材か、若
しくはエポキシ樹脂封止材で封止することにより製造さ
れている。
フレームに半導体チップを搭載し、次にリードフレーム
と半導体チップとを金線等でワイヤボンディングし、そ
れから半導体チップ搭載箇所をセラミック封止材か、若
しくはエポキシ樹脂封止材で封止することにより製造さ
れている。
【０００４】これらのうち封止材としては作業性、生産
性、低コスト等の点からエポキシ樹脂封止材が多用され
ている。
性、低コスト等の点からエポキシ樹脂封止材が多用され
ている。
【０００５】しかしエポキシ樹脂封止半導体素子はプリ
ント基板へハンダ付け作業したとき、エポキシ樹脂層封
止材にクラックが発生することがある。
ント基板へハンダ付け作業したとき、エポキシ樹脂層封
止材にクラックが発生することがある。
【０００６】このクラック発生に関与する因子はリード
フレームとエポキシ樹脂封止材の境界面から内部に侵入
した水分である。この水分の侵入量はリードフレームと
エポキシ樹脂封止材との密着性が悪い程大きくなる。
フレームとエポキシ樹脂封止材の境界面から内部に侵入
した水分である。この水分の侵入量はリードフレームと
エポキシ樹脂封止材との密着性が悪い程大きくなる。
【０００７】即ち、リードフレームとエポキシ樹脂封止
材との密着性が悪いエポキシ樹脂封止半導体素子では、
リードフレームとエポキシ樹脂封止材の境界面から水分
が侵入し、そしてその侵入水分がプリント基板へハンダ
付け作業したときの高温ハンダの熱で気化、膨脹し、そ
の膨脹圧力を受けてエポキシ樹脂封止材層にクラックが
発生すると考えられている。
材との密着性が悪いエポキシ樹脂封止半導体素子では、
リードフレームとエポキシ樹脂封止材の境界面から水分
が侵入し、そしてその侵入水分がプリント基板へハンダ
付け作業したときの高温ハンダの熱で気化、膨脹し、そ
の膨脹圧力を受けてエポキシ樹脂封止材層にクラックが
発生すると考えられている。
【０００８】このような訳でリード形成材、例えば純銅
若しくは銅合金のリードフレームやＴＡＢ箔では、その
表面の樹脂密着性を向上させることが望まれている。
若しくは銅合金のリードフレームやＴＡＢ箔では、その
表面の樹脂密着性を向上させることが望まれている。
【０００９】リードフレームを物理的方法で表面に微細
な凹凸を形成させ、それにより表面の樹脂密着性を向上
させる方法も検討されているが、この方法では微細且つ
均一な凹凸を形成させることが困難である。
な凹凸を形成させ、それにより表面の樹脂密着性を向上
させる方法も検討されているが、この方法では微細且つ
均一な凹凸を形成させることが困難である。
【００１０】一方、エポキシ樹脂封止材の方でも低吸湿
性ベースエポキシ樹脂の開発、低吸湿性充填剤の検討等
が行われているが、決定的な解決策がない現状である。
性ベースエポキシ樹脂の開発、低吸湿性充填剤の検討等
が行われているが、決定的な解決策がない現状である。
【００１１】他方、エポキシ樹脂封止半導体素子はプリ
ント基板へハンダ付け作業する前、即ちリードフレーム
と半導体チップとを金線等でワイヤボンディングする段
階で大気中で約２００℃前後に加熱されてリードフレー
ム表面に酸化膜が形成されることが分かってきた。これ
らの酸化膜は大気中で無秩序に作られたものであるから
厚さが不均一で且つ強度が弱いものである。このためこ
れらの酸化膜にエポキシ樹脂封止材が接着しても酸化膜
の界面で剥がれ、そしてその剥がれた界面より水分が浸
透する懸念がある。
ント基板へハンダ付け作業する前、即ちリードフレーム
と半導体チップとを金線等でワイヤボンディングする段
階で大気中で約２００℃前後に加熱されてリードフレー
ム表面に酸化膜が形成されることが分かってきた。これ
らの酸化膜は大気中で無秩序に作られたものであるから
厚さが不均一で且つ強度が弱いものである。このためこ
れらの酸化膜にエポキシ樹脂封止材が接着しても酸化膜
の界面で剥がれ、そしてその剥がれた界面より水分が浸
透する懸念がある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる点に立
って為されたものであって、その目的とするところは前
記した従来技術の欠点を解消し、樹脂封止材との密着性
が優れたリード形成材及びその樹脂密着性向上表面処理
方法を提供することにある。
って為されたものであって、その目的とするところは前
記した従来技術の欠点を解消し、樹脂封止材との密着性
が優れたリード形成材及びその樹脂密着性向上表面処理
方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、次の２点にある。
ろは、次の２点にある。
【００１４】（１）純銅若しくは銅合金製のリード形成
材の表面をオゾン水に浸漬した後、高温・高湿下の大気
中に放置して酸化膜を形成させて成ることを特徴とする
リード形成材。
材の表面をオゾン水に浸漬した後、高温・高湿下の大気
中に放置して酸化膜を形成させて成ることを特徴とする
リード形成材。
【００１５】（２）純銅若しくは銅合金製のリード形成
材の表面をオゾン水に浸漬した後、高温・高湿下の大気
中に放置して酸化膜を形成させることを特徴とするリー
ド形成材の樹脂密着性向上表面処理方法。
材の表面をオゾン水に浸漬した後、高温・高湿下の大気
中に放置して酸化膜を形成させることを特徴とするリー
ド形成材の樹脂密着性向上表面処理方法。
【００１６】本発明においてオゾン水としては、オゾン
を３ppm 以上含む抵抗率１ＭΩ・cm以上の純水から成り
且つその水温が５〜３５℃であることが好ましい。
を３ppm 以上含む抵抗率１ＭΩ・cm以上の純水から成り
且つその水温が５〜３５℃であることが好ましい。
【００１７】ここにおいてオゾン水のオゾン含量が３pp
m 以下では、リード形成材の表面に強固で且つ均一な酸
化膜を形成することができない。
m 以下では、リード形成材の表面に強固で且つ均一な酸
化膜を形成することができない。
【００１８】また、本発明においてオゾン水に浸漬した
後の高温・高湿下の放置条件は、温度５０℃以上、相対
湿度７０％以上であることが好ましい。
後の高温・高湿下の放置条件は、温度５０℃以上、相対
湿度７０％以上であることが好ましい。
【００１９】ここにおいて温度５０℃以下でも、また相
対湿度７０％以下でもリード形成材の表面に強固で且つ
均一な酸化膜を形成することができないため、これらの
条件が揃うことが望ましい。
対湿度７０％以下でもリード形成材の表面に強固で且つ
均一な酸化膜を形成することができないため、これらの
条件が揃うことが望ましい。
【００２０】また本発明においてはリード形成材の表面
に形成した酸化膜の強度を左右する要因として酸化膜の
組成と厚みとが重要である。
に形成した酸化膜の強度を左右する要因として酸化膜の
組成と厚みとが重要である。
【００２１】（１）酸化膜の組成 純銅若しくは銅合金の主な酸化膜としては、ＣｕＯとＣ
ｕ2 Ｏとの２種がある。
ｕ2 Ｏとの２種がある。
【００２２】これらのうちＣｕＯは主として高温で生成
するものであり、従ってＣｕＯは高温下でも安定であ
る。
するものであり、従ってＣｕＯは高温下でも安定であ
る。
【００２３】これに対してＣｕ2 Ｏは低温で生成するも
のであるから、高温下では不安定である。
のであるから、高温下では不安定である。
【００２４】本発明ではこれら２者の酸化物の生成割合
を適宜コントロールすることにより、エポキシ樹脂封止
材との接着性を改善できる。
を適宜コントロールすることにより、エポキシ樹脂封止
材との接着性を改善できる。
【００２５】（２）酸化膜の厚み 本発明ではリード形成材の表面に形成する酸化物の厚さ
は、３０〜１００nmが適切である。
は、３０〜１００nmが適切である。
【００２６】これは酸化膜の厚さが１０nm以下では、リ
ードフレームと半導体チップとのワイヤボンディング作
業時等の高熱を受けたときの酸素侵入抑止効果がなく、
その結果強度の弱い酸化膜の成長を許すことになる。
ードフレームと半導体チップとのワイヤボンディング作
業時等の高熱を受けたときの酸素侵入抑止効果がなく、
その結果強度の弱い酸化膜の成長を許すことになる。
【００２７】逆に、酸化膜の厚さが１００nm以上では、
酸化膜の緻密性と強度が急激に低下するためである。
酸化膜の緻密性と強度が急激に低下するためである。
【００２８】
【発明の実施の形態】次に、本発明のリード形成材及び
その樹脂密着性向上表面処理方法の実施例及び比較例に
ついて説明する。
その樹脂密着性向上表面処理方法の実施例及び比較例に
ついて説明する。
【００２９】（実施例１） リード形成材 実施例１に用いたリード形成材としてはＪＩＳ第１種無
酸素銅を圧延して得られた厚さ０．１２５mmのリードフ
レームである。
酸素銅を圧延して得られた厚さ０．１２５mmのリードフ
レームである。
【００３０】 リードフレームの脱脂 次に、リードフレームはアセトンで脱脂、洗浄した。
【００３１】 リードフレーム試験片 次に、アセトンで脱脂、洗浄したリードフレームより幅
３０cm×奥行３０cm×厚さ０．１２５mmのリードフレー
ム試験片を複数本切り出した。
３０cm×奥行３０cm×厚さ０．１２５mmのリードフレー
ム試験片を複数本切り出した。
【００３２】 純水 純水としては抵抗率が１４．５ＭΩ・cmの蒸溜水を用い
た。
た。
【００３３】 オゾン水 上記の抵抗率が１４．５ＭΩ・cmの純水を電気分解して
オゾンを発生させ、更にその発生したオゾンをその純水
中へ溶解させてオゾン含量７ppm のオゾン水を得た。
オゾンを発生させ、更にその発生したオゾンをその純水
中へ溶解させてオゾン含量７ppm のオゾン水を得た。
【００３４】 リードフレーム試験片のオゾン水浸漬
処理 リードフレーム試験片のオゾン水浸漬時間は、３０分と
した。
処理 リードフレーム試験片のオゾン水浸漬時間は、３０分と
した。
【００３５】オゾン水より取り出したリードフレーム試
験片は、純水で濯ぎ、それから乾燥窒素ガスでブロー乾
燥させた。
験片は、純水で濯ぎ、それから乾燥窒素ガスでブロー乾
燥させた。
【００３６】 リードフレーム試験片の高温・高湿下
での酸化膜形成 オゾン水浸漬処理、水洗及び乾燥したリードフレーム試
験片は、温度８０℃、相対湿度８３％の恒温恒湿槽内に
入れ、それからその条件下で８時間放置した。８時間経
過後、恒温恒湿槽内の相対湿度を５０％まで下げ、それ
からリードフレーム試験片を取り出した。
での酸化膜形成 オゾン水浸漬処理、水洗及び乾燥したリードフレーム試
験片は、温度８０℃、相対湿度８３％の恒温恒湿槽内に
入れ、それからその条件下で８時間放置した。８時間経
過後、恒温恒湿槽内の相対湿度を５０％まで下げ、それ
からリードフレーム試験片を取り出した。
【００３７】 リードフレーム試験片の模擬ボンディ
ング熱処理 次に、上記で得られたリードフレーム試験片は、模擬
ボンディング熱処理するため大気中で１７０℃で２時
間、２５０℃で１分加熱処理した。
ング熱処理 次に、上記で得られたリードフレーム試験片は、模擬
ボンディング熱処理するため大気中で１７０℃で２時
間、２５０℃で１分加熱処理した。
【００３８】 モデル半導体素子の作成 次に、上記で熱処理したリードフレーム試験片上に、
エポキシ樹脂封止材を封止した。
エポキシ樹脂封止材を封止した。
【００３９】次に、１８０℃で６時間加熱してエポキシ
樹脂封止材を硬化させることにより実施例１のモデル半
導体素子を作成した。
樹脂封止材を硬化させることにより実施例１のモデル半
導体素子を作成した。
【００４０】図１はかくして得られた実施例１のモデル
半導体素子の斜視図を示したものである。
半導体素子の斜視図を示したものである。
【００４１】図１において１はリードフレーム試験片、
２はエポキシ樹脂封止材、矢印は剥離強度試験の引張り
方向である。
２はエポキシ樹脂封止材、矢印は剥離強度試験の引張り
方向である。
【００４２】図１においてエポキシ樹脂封止材２は底部
面積が２．０mm×２．０mm、高さが６mm、頂部面積が
１．２mm×１．２mmである。従ってリードフレーム試験
片１とエポキシ樹脂封止材２との接触面は、底部面積と
同じ２．０mm×２．０mmである。
面積が２．０mm×２．０mm、高さが６mm、頂部面積が
１．２mm×１．２mmである。従ってリードフレーム試験
片１とエポキシ樹脂封止材２との接触面は、底部面積と
同じ２．０mm×２．０mmである。
【００４３】 実施例１のモデル半導体素子の吸湿処
理 上記で得られた一部のモデル半導体素子については、
温度８５℃、相対湿度８５％の恒温恒湿槽内に入れて吸
湿劣化処理した。
理 上記で得られた一部のモデル半導体素子については、
温度８５℃、相対湿度８５％の恒温恒湿槽内に入れて吸
湿劣化処理した。
【００４４】（実施例２） リード形成材 実施例２に用いたリード形成材は、銅合金Ｃ１９４材
（２．３％Ｆｅ、０．１％Ｚｎ、０．０３％Ｐを含む銅
合金）を圧延して得られた厚さ０．１２５mmのリードフ
レームである。
（２．３％Ｆｅ、０．１％Ｚｎ、０．０３％Ｐを含む銅
合金）を圧延して得られた厚さ０．１２５mmのリードフ
レームである。
【００４５】 リードフレームの脱脂 次に、リードフレームはアセトンで脱脂、洗浄した。
【００４６】 リードフレーム試験片 次に、アセトンで脱脂、洗浄したリードフレームより幅
３０cm×奥行３０cm×厚さ０．１２５mmのリードフレー
ム試験片を複数本切り出した。
３０cm×奥行３０cm×厚さ０．１２５mmのリードフレー
ム試験片を複数本切り出した。
【００４７】 純水 純水としては抵抗率が１４．５ＭΩ・cmの蒸溜水を用い
た。
た。
【００４８】 オゾン水 上記の抵抗率が１４．５ＭΩ・cmの純水を電気分解して
オゾンを発生させ、更にその発生したオゾンをその純水
中へ溶解させてオゾン含量５ppm のオゾン水を得た。
オゾンを発生させ、更にその発生したオゾンをその純水
中へ溶解させてオゾン含量５ppm のオゾン水を得た。
【００４９】 リードフレーム試験片のオゾン水浸漬
処理 リードフレーム試験片のオゾン水浸漬時間は、３０分と
した。
処理 リードフレーム試験片のオゾン水浸漬時間は、３０分と
した。
【００５０】オゾン水より取り出したリードフレーム試
験片は、純水で濯ぎ、それから乾燥窒素ガスでブロー乾
燥させた。
験片は、純水で濯ぎ、それから乾燥窒素ガスでブロー乾
燥させた。
【００５１】 リードフレーム試験片の高温・高湿下
での酸化膜形成 オゾン水浸漬処理、水洗及び乾燥したリードフレーム試
験片は、温度７５℃、相対湿度８０％の恒温恒湿槽内に
入れ、それからその条件下で１０時間放置した。
での酸化膜形成 オゾン水浸漬処理、水洗及び乾燥したリードフレーム試
験片は、温度７５℃、相対湿度８０％の恒温恒湿槽内に
入れ、それからその条件下で１０時間放置した。
【００５２】８時間経過後、恒温恒湿槽内の相対湿度を
５０％まで下げ、それからリードフレーム試験片を取り
出した。
５０％まで下げ、それからリードフレーム試験片を取り
出した。
【００５３】 リードフレーム試験片の模擬ボンディ
ング熱処理 次に、上記で得られたリードフレーム試験片は、模擬
ボンディング熱処理するため大気中で１７０℃で２時
間、２５０℃で１分加熱処理した。
ング熱処理 次に、上記で得られたリードフレーム試験片は、模擬
ボンディング熱処理するため大気中で１７０℃で２時
間、２５０℃で１分加熱処理した。
【００５４】 モデル半導体素子の作成 次に、上記で熱処理したリードフレーム試験片上に、
エポキシ樹脂封止材を封止した。
エポキシ樹脂封止材を封止した。
【００５５】次に、１８０℃で６時間加熱してエポキシ
樹脂封止材を硬化させることにより図１と同様な形状の
実施例２のモデル半導体素子を作成した。
樹脂封止材を硬化させることにより図１と同様な形状の
実施例２のモデル半導体素子を作成した。
【００５６】 実施例２のモデル半導体素子の吸湿処
理 上記で得られた一部のモデル半導体素子については、
温度８５℃、相対湿度８５％の恒温恒湿槽内に入れて吸
湿劣化処理した。
理 上記で得られた一部のモデル半導体素子については、
温度８５℃、相対湿度８５％の恒温恒湿槽内に入れて吸
湿劣化処理した。
【００５７】（比較例１） リード形成材 比較例１に用いたリード形成材は実施例１と同じＪＩＳ
第１種無酸素銅を圧延して得られた厚さ０．１２５mmの
リードフレームである。
第１種無酸素銅を圧延して得られた厚さ０．１２５mmの
リードフレームである。
【００５８】 リードフレームの脱脂 次に、リードフレームは実施例１と同じようにアセトン
で脱脂、洗浄した。
で脱脂、洗浄した。
【００５９】 リードフレーム試験片 次に、アセトンで脱脂、洗浄したリードフレーム、実施
例１と同じように幅３０cm×奥行３０cm×厚さ０．１２
５mmのリードフレーム試験片を複数本切り出した。
例１と同じように幅３０cm×奥行３０cm×厚さ０．１２
５mmのリードフレーム試験片を複数本切り出した。
【００６０】 リードフレーム試験片の模擬ボンディ
ング熱処理 次に、上記で得られたリードフレーム試験片は、模擬
ボンディング熱処理するため大気中で１７０℃で２時
間、２５０℃で１分加熱処理した。
ング熱処理 次に、上記で得られたリードフレーム試験片は、模擬
ボンディング熱処理するため大気中で１７０℃で２時
間、２５０℃で１分加熱処理した。
【００６１】 比較例１のモデル半導体素子の作成 次に、上記で熱処理したリードフレーム試験片上に、
エポキシ樹脂封止材を封止した。
エポキシ樹脂封止材を封止した。
【００６２】次に、１８０℃で６時間加熱してエポキシ
樹脂封止材を硬化させることにより図１のように比較例
のモデル半導体素子を作成した。
樹脂封止材を硬化させることにより図１のように比較例
のモデル半導体素子を作成した。
【００６３】 比較例１のモデル半導体素子の吸湿処
理 上記で得られた一部のモデル半導体素子については、
温度８５℃、相対湿度８５％の恒温恒湿槽内に入れて吸
湿劣化処理した。
理 上記で得られた一部のモデル半導体素子については、
温度８５℃、相対湿度８５％の恒温恒湿槽内に入れて吸
湿劣化処理した。
【００６４】（比較例２） リード形成材 比較例２に用いたリード形成材は、実施例２と同じ銅合
金Ｃ１９４材（２．３％Ｆｅ、０．１％Ｚｎ、０．０３
％Ｐを含む銅合金）を圧延して得られた厚さ０．１２５
mmのリードフレームである。
金Ｃ１９４材（２．３％Ｆｅ、０．１％Ｚｎ、０．０３
％Ｐを含む銅合金）を圧延して得られた厚さ０．１２５
mmのリードフレームである。
【００６５】 リードフレームの脱脂 次に、リードフレームは実施例１と同じようにアセトン
で脱脂、洗浄した。
で脱脂、洗浄した。
【００６６】 リードフレーム試験片 次に、アセトンで脱脂、洗浄したリードフレーム、実施
例１と同じように幅３０cm×奥行３０cm×厚さ０．１２
５mmのリードフレーム試験片を複数本切り出した。
例１と同じように幅３０cm×奥行３０cm×厚さ０．１２
５mmのリードフレーム試験片を複数本切り出した。
【００６７】 リードフレーム試験片の模擬ボンディ
ング熱処理 次に、上記で得られたリードフレーム試験片は、模擬
ボンディング熱処理するため大気中で１７０℃で２時
間、２５０℃で１分加熱処理した。
ング熱処理 次に、上記で得られたリードフレーム試験片は、模擬
ボンディング熱処理するため大気中で１７０℃で２時
間、２５０℃で１分加熱処理した。
【００６８】 比較例のモデル半導体素子の作成 次に、上記で熱処理したリードフレーム試験片上に、
エポキシ樹脂封止材を封止した。
エポキシ樹脂封止材を封止した。
【００６９】次に、１８０℃で６時間加熱してエポキシ
樹脂封止材を硬化させることにより図１のように比較例
２のモデル半導体素子を作成した。
樹脂封止材を硬化させることにより図１のように比較例
２のモデル半導体素子を作成した。
【００７０】 比較例のモデル半導体素子の吸湿処理 上記で得られた一部のモデル半導体素子については、
温度８５℃、相対湿度８５％の恒温恒湿槽内に入れて吸
湿劣化処理した。
温度８５℃、相対湿度８５％の恒温恒湿槽内に入れて吸
湿劣化処理した。
【００７１】（実施例及び比較例のモデル半導体素子の
剥離強度の測定）次に、実施例及び比較例の吸湿劣化処
理しないモデル半導体素子と、吸湿劣化処理したモデル
半導体素子について図１のように剪断方向から力を加
え、エポキシ樹脂封止材２が剥離したときの荷重を求め
た。
剥離強度の測定）次に、実施例及び比較例の吸湿劣化処
理しないモデル半導体素子と、吸湿劣化処理したモデル
半導体素子について図１のように剪断方向から力を加
え、エポキシ樹脂封止材２が剥離したときの荷重を求め
た。
【００７２】（剥離試験結果）表１は実施例及び比較例
のモデル半導体素子の剥離試験結果を示したものであ
る。
のモデル半導体素子の剥離試験結果を示したものであ
る。
【００７３】
【表１】
【００７４】表１から分かるように比較例１のモデル半
導体素子の剥離強度は、吸湿劣化処理しないものが３．
１ＭＰａと低く、また吸湿劣化処理したものは２．３Ｍ
Ｐａとそれよりも低かった。
導体素子の剥離強度は、吸湿劣化処理しないものが３．
１ＭＰａと低く、また吸湿劣化処理したものは２．３Ｍ
Ｐａとそれよりも低かった。
【００７５】また、比較例２のモデル半導体素子の剥離
強度も、吸湿劣化処理しないものが４．２ＭＰａと低
く、また吸湿劣化処理したものは３．３ＭＰａとそれよ
りも低かった。
強度も、吸湿劣化処理しないものが４．２ＭＰａと低
く、また吸湿劣化処理したものは３．３ＭＰａとそれよ
りも低かった。
【００７６】これに対して実施例１のモデル半導体素子
の剥離強度は、吸湿劣化処理しないものが９．６ＭＰａ
と高く、また吸湿劣化処理したものでも９．４ＭＰａと
良好であった。
の剥離強度は、吸湿劣化処理しないものが９．６ＭＰａ
と高く、また吸湿劣化処理したものでも９．４ＭＰａと
良好であった。
【００７７】また、実施例２のモデル半導体素子の剥離
強度は、吸湿劣化処理しないものが１０．５ＭＰａと高
く、また吸湿劣化処理したものでも１０．１ＭＰａと良
好であった。
強度は、吸湿劣化処理しないものが１０．５ＭＰａと高
く、また吸湿劣化処理したものでも１０．１ＭＰａと良
好であった。
【００７８】（オゾン水の浸漬条件）次に、オゾン水の
浸漬条件について付記する。
浸漬条件について付記する。
【００７９】表２はオゾン水のオゾン含量、リードフレ
ーム試験片の浸漬時間と酸化物の厚さとの関係を示した
ものである。
ーム試験片の浸漬時間と酸化物の厚さとの関係を示した
ものである。
【００８０】なお、オゾン水浸漬の処理は、まず水洗及
び乾燥し、それから温度８０℃、相対湿度９３％の恒温
恒湿槽内に入れ、８時間放置して酸化させ、８時間経過
後恒温恒湿槽内の相対湿度を５０％まで下げ、最後にリ
ードフレーム試験片を取り出し、酸化膜の厚さを測定し
た。
び乾燥し、それから温度８０℃、相対湿度９３％の恒温
恒湿槽内に入れ、８時間放置して酸化させ、８時間経過
後恒温恒湿槽内の相対湿度を５０％まで下げ、最後にリ
ードフレーム試験片を取り出し、酸化膜の厚さを測定し
た。
【００８１】ここにおいて酸化膜の厚さは、Ａｒイオン
スパッタリングしながらオージェ電子分光計により酸素
のピークを観察し、ピークのなくなるまでの時間とスパ
ッタ速度を基に算出した。
スパッタリングしながらオージェ電子分光計により酸素
のピークを観察し、ピークのなくなるまでの時間とスパ
ッタ速度を基に算出した。
【００８２】また、酸化膜の表面分析はＸＰＳ表面分析
（Ｘ線光電子分光表面分析）により行った。
（Ｘ線光電子分光表面分析）により行った。
【００８３】
【表２】
【００８４】表２から分かるように酸化膜の厚さはオゾ
ン水のオゾン含量よりその浸漬時間により大きく影響す
ることがわかる。
ン水のオゾン含量よりその浸漬時間により大きく影響す
ることがわかる。
【００８５】他方、短時間浸漬したものにはＣｕＯがい
ずれからも検出されないが、長時間浸漬したものにはＣ
ｕＯがいずれからも検出された。
ずれからも検出されないが、長時間浸漬したものにはＣ
ｕＯがいずれからも検出された。
【００８６】これらのことからオゾン水への浸漬時間は
長い程有効であり、この条件下では１５分以上浸漬する
のがよいことがわかる。
長い程有効であり、この条件下では１５分以上浸漬する
のがよいことがわかる。
【００８７】（ＸＰＳ表面分析）図２はオゾン水に短時
間浸漬したリードフレーム試験片に形成された酸化膜の
ＸＰＳ表面分析（Ｘ線光電子分光表面分析）のスペクト
ルグラムを示したものである。
間浸漬したリードフレーム試験片に形成された酸化膜の
ＸＰＳ表面分析（Ｘ線光電子分光表面分析）のスペクト
ルグラムを示したものである。
【００８８】即ち、図２は表２のオゾン含量７ppm のオ
ゾン水に３０秒浸漬したリードフレーム試験片を水洗及
び乾燥し、それから温度８０℃、相対湿度９３％の恒温
恒湿槽内に入れて８時間放置して酸化させ、最後にリー
ドフレーム試験片を取り出してその酸化膜についてＸＰ
Ｓ表面分析（Ｘ線光電子分光表面分析）を行い、その得
られたスペクトルグラムを示したものである。
ゾン水に３０秒浸漬したリードフレーム試験片を水洗及
び乾燥し、それから温度８０℃、相対湿度９３％の恒温
恒湿槽内に入れて８時間放置して酸化させ、最後にリー
ドフレーム試験片を取り出してその酸化膜についてＸＰ
Ｓ表面分析（Ｘ線光電子分光表面分析）を行い、その得
られたスペクトルグラムを示したものである。
【００８９】図２から分かるようにオゾン水に３０秒と
短時間浸漬したリードフレーム試験片の酸化物は、Ｃｕ
2 Ｏのみである。
短時間浸漬したリードフレーム試験片の酸化物は、Ｃｕ
2 Ｏのみである。
【００９０】図３はオゾン水に長時間浸漬したリードフ
レーム試験片に形成された酸化膜のＸＰＳ表面分析（Ｘ
線光電子分光表面分析）のスペクトルグラムを示したも
のである。
レーム試験片に形成された酸化膜のＸＰＳ表面分析（Ｘ
線光電子分光表面分析）のスペクトルグラムを示したも
のである。
【００９１】即ち、図３は表２のオゾン含量７ppm のオ
ゾン水に３０分浸漬したリードフレーム試験片を水洗及
び乾燥し、それから温度８０℃、相対湿度９３％の恒温
恒湿槽内に入れて８時間放置して酸化させ、最後にリー
ドフレーム試験片を取り出してその酸化膜についてＸＰ
Ｓ表面分析（Ｘ線光電子分光表面分析）を行い、その得
られたスペクトルグラムを示したものである。
ゾン水に３０分浸漬したリードフレーム試験片を水洗及
び乾燥し、それから温度８０℃、相対湿度９３％の恒温
恒湿槽内に入れて８時間放置して酸化させ、最後にリー
ドフレーム試験片を取り出してその酸化膜についてＸＰ
Ｓ表面分析（Ｘ線光電子分光表面分析）を行い、その得
られたスペクトルグラムを示したものである。
【００９２】図３から分かるようにオゾン水に３０分と
長時間浸漬したリードフレーム試験片の酸化物は、Ｃｕ
Ｏも検出された。即ち、長時間浸漬したリードフレーム
試験片の表面にはＣｕ2 ＯとＣｕＯとが絡み合って強固
且つ緻密に形成されているのである。
長時間浸漬したリードフレーム試験片の酸化物は、Ｃｕ
Ｏも検出された。即ち、長時間浸漬したリードフレーム
試験片の表面にはＣｕ2 ＯとＣｕＯとが絡み合って強固
且つ緻密に形成されているのである。
【００９３】
【発明の効果】本発明のリード形成材及びその樹脂密着
性向上表面処理方法によれば、樹脂封止材との密着性が
優れたリード形成材が得られるものであり、工業上有用
である。
性向上表面処理方法によれば、樹脂封止材との密着性が
優れたリード形成材が得られるものであり、工業上有用
である。
【図１】本発明のモデル半導体素子の斜視図を示したも
のである。
のである。
【図２】オゾン水に短時間浸漬したリードフレーム試験
片に形成された酸化膜のＸＰＳ表面分析（Ｘ線光電子分
光表面分析）のスペクトルグラムを示したものである。
片に形成された酸化膜のＸＰＳ表面分析（Ｘ線光電子分
光表面分析）のスペクトルグラムを示したものである。
【図３】オゾン水に長時間浸漬したリードフレーム試験
片に形成された酸化膜のＸＰＳ表面分析（Ｘ線光電子分
光表面分析）のスペクトルグラムを示したものである。
片に形成された酸化膜のＸＰＳ表面分析（Ｘ線光電子分
光表面分析）のスペクトルグラムを示したものである。
１ リードフレーム試験片 ２ エポキシ樹脂封止材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 23/28 Ｈ０１Ｌ 23/28 Ａ
Claims (5)
- 【請求項１】純銅若しくは銅合金製のリード形成材の表
面上に酸化物層を形成して成るリード形成材において、
前記酸化物層はリード形成材をオゾン水に浸漬してから
高温・高湿下の大気中に放置して酸化膜を形成して成る
ものであることを特徴とするリード形成材。 - 【請求項２】酸化膜の厚さが３０〜１００nmであること
を特徴とする請求項１記載のリード形成材。 - 【請求項３】純銅若しくは銅合金製のリード形成材の表
面をオゾン水に浸漬した後、高温・高湿下の大気中に放
置して酸化膜を形成することを特徴とするリード形成材
の樹脂密着性向上表面処理方法。 - 【請求項４】オゾン水が、オゾンを３ppm 以上含む抵抗
率１ＭΩ・cm以上の純水から成り且つその水温が５〜３
５℃であることを特徴とする請求項３記載のリード形成
材の樹脂密着性向上表面処理方法。 - 【請求項５】オゾン水に浸漬した後の高温・高湿下での
放置条件が、温度が５０℃以上、相対湿度が７０％以上
であることを特徴とする請求項３記載のリード形成材の
樹脂密着性向上表面処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27101297A JPH11111908A (ja) | 1997-10-03 | 1997-10-03 | リード形成材及びその樹脂密着性向上表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27101297A JPH11111908A (ja) | 1997-10-03 | 1997-10-03 | リード形成材及びその樹脂密着性向上表面処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11111908A true JPH11111908A (ja) | 1999-04-23 |
Family
ID=17494189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27101297A Pending JPH11111908A (ja) | 1997-10-03 | 1997-10-03 | リード形成材及びその樹脂密着性向上表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11111908A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004169746A (ja) * | 2002-11-18 | 2004-06-17 | Japan Organo Co Ltd | 流体移送配管、流体移送装置及び組み付け方法 |
| WO2004036620A3 (en) * | 2002-10-14 | 2007-12-21 | Sez Ag | Method for generating oxide layers on semiconductor substrates |
| WO2009078382A1 (ja) * | 2007-12-14 | 2009-06-25 | Denso Corporation | 樹脂金属接合物及びその製造方法 |
| JP2011153352A (ja) * | 2010-01-27 | 2011-08-11 | Nisshin Steel Co Ltd | 塗膜密着性に優れた表面改質鋼板の製造方法 |
| JP2017145334A (ja) * | 2016-02-18 | 2017-08-24 | 富士電機株式会社 | 樹脂組成物、半導体装置および半導体装置の製造方法 |
-
1997
- 1997-10-03 JP JP27101297A patent/JPH11111908A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004036620A3 (en) * | 2002-10-14 | 2007-12-21 | Sez Ag | Method for generating oxide layers on semiconductor substrates |
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| US8394503B2 (en) | 2007-12-14 | 2013-03-12 | Toadenka Corporation | Resin-metal bonded article and method for producing the same |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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