JPS581058A - 半導体装置用リ−ド線 - Google Patents
半導体装置用リ−ド線Info
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- JPS581058A JPS581058A JP56098842A JP9884281A JPS581058A JP S581058 A JPS581058 A JP S581058A JP 56098842 A JP56098842 A JP 56098842A JP 9884281 A JP9884281 A JP 9884281A JP S581058 A JPS581058 A JP S581058A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はモールド型半導体装置に用いられるリード線の
構成に関するものである。
構成に関するものである。
整流作用を目的とする半導体装置においては、半導体素
子を固着するためのモリブデン又はタングステンより成
る固着チップに良導体の線材を溶接接合して成るリード
線が一般に用いられている。
子を固着するためのモリブデン又はタングステンより成
る固着チップに良導体の線材を溶接接合して成るリード
線が一般に用いられている。
従来この種の良導体の線材として銅又は銅合金（ジルコ
ン銅等）が用いられているが、冶金学的風見て銅とモリ
ブデン、銅とタングステンは相互溶解度が極めて小さく
、通常の溶接条件で拡散合金化を生ずることは極めて困
難であり、従って充分な機械的接合を得なければならず
、良好な接合を得るためには溶接作業条件が極めて限定
されると共に、必要以上に溶接パリを生じさせる必要が
あり、外観的な商品価値の低下はさけがたいものであっ
た。
ン銅等）が用いられているが、冶金学的風見て銅とモリ
ブデン、銅とタングステンは相互溶解度が極めて小さく
、通常の溶接条件で拡散合金化を生ずることは極めて困
難であり、従って充分な機械的接合を得なければならず
、良好な接合を得るためには溶接作業条件が極めて限定
されると共に、必要以上に溶接パリを生じさせる必要が
あり、外観的な商品価値の低下はさけがたいものであっ
た。
又溶接パリ部は多くの場合内部に気孔状の空隙を有して
おり、半導体装置組立工程における酸処理等の工程で残
渣が溶接欠陥中に残り、漸次溶接部を腐食浸食して溶接
強度が経時的に低下する現象−の原因となり、製品の信
頼性を低下させる原因となるものである。
おり、半導体装置組立工程における酸処理等の工程で残
渣が溶接欠陥中に残り、漸次溶接部を腐食浸食して溶接
強度が経時的に低下する現象−の原因となり、製品の信
頼性を低下させる原因となるものである。
即ち、この様なモリブデン又はタングステンより成るチ
ップに接合して用いられるリード線としては■電気伝導
性、熱伝導性が良好であること、■モリブデン又はタン
グステンに対し良好な溶接接合性を有すること、■溶接
部の耐食性が良好であり、溶接欠陥（気孔）を生じにく
いこと、■材料として充分に軟かく、容易に曲げ加工、
伸直加工が行えること、等の材料特性が要求される。
ップに接合して用いられるリード線としては■電気伝導
性、熱伝導性が良好であること、■モリブデン又はタン
グステンに対し良好な溶接接合性を有すること、■溶接
部の耐食性が良好であり、溶接欠陥（気孔）を生じにく
いこと、■材料として充分に軟かく、容易に曲げ加工、
伸直加工が行えること、等の材料特性が要求される。
本発明はモリブデン又はタングステンより成る半導体固
着チップに対し冶金的接合の容易な良導体線材を用いる
ことにより、小さな溶接面積で充分な溶接強度を得、さ
らに以後の各工程の処理に対する耐食性を有する半導体
装置用リード線を提供せんとするものである。
着チップに対し冶金的接合の容易な良導体線材を用いる
ことにより、小さな溶接面積で充分な溶接強度を得、さ
らに以後の各工程の処理に対する耐食性を有する半導体
装置用リード線を提供せんとするものである。
本発明はニッケル３０〜５５重量％、シリコン０．０１
〜０．３０重量％、マンガン０．０１−１．００重量％
、残部鉄よりなる合金において含有酸素量を８０ＰＰＭ
以下とするニッケル・鉄合金芯線の外周に該芯線に対す
る重量比で２０〜６０％の銅を被覆して成る複合線の片
端にモリブデン又はタングステンより成る半導体固着チ
ップを溶接接合して成ることを特徴とする半導体装置用
リード線である。
〜０．３０重量％、マンガン０．０１−１．００重量％
、残部鉄よりなる合金において含有酸素量を８０ＰＰＭ
以下とするニッケル・鉄合金芯線の外周に該芯線に対す
る重量比で２０〜６０％の銅を被覆して成る複合線の片
端にモリブデン又はタングステンより成る半導体固着チ
ップを溶接接合して成ることを特徴とする半導体装置用
リード線である。
以下、本発明を図面を用いて説明する。
第２図は、本発明のリード線の実施例を用いたガラスモ
ールド型ダイオードの概略図である。
ールド型ダイオードの概略図である。
図において、５は半導体素子で、その両極に本発明リー
ド線１１１’が接合されており、その周囲を封着ガラス
６により封着されている。
ド線１１１’が接合されており、その周囲を封着ガラス
６により封着されている。
本発明のリード線１．１′は、複合線２の片端に、モリ
ブデン又はタングステンより成る半導体固着チップ３を
溶接接合して成るもので、４は溶接時に必然的に生じた
溶接パリである。複合線２は第３図にその断面形状を示
す如く、ニッケル３０〜５５重量％、シリコン０．０１
〜０．３０重量％、マンガン０．Ｏ１〜１．００重量％
を含む残部が本質的に鉄と不純物とからなり、且つ、酸
素含有量が３０ ＰＰＭ以下とする鉄ニツケル合金芯線
■の外周に該芯線に対する重量比で２０〜６０９６の銅
■を被覆して成る複合線である。
ブデン又はタングステンより成る半導体固着チップ３を
溶接接合して成るもので、４は溶接時に必然的に生じた
溶接パリである。複合線２は第３図にその断面形状を示
す如く、ニッケル３０〜５５重量％、シリコン０．０１
〜０．３０重量％、マンガン０．Ｏ１〜１．００重量％
を含む残部が本質的に鉄と不純物とからなり、且つ、酸
素含有量が３０ ＰＰＭ以下とする鉄ニツケル合金芯線
■の外周に該芯線に対する重量比で２０〜６０９６の銅
■を被覆して成る複合線である。
冶金学的に考えて、銅とモリブデン、銅とタングステン
は相互溶解度が極めて小さく、強固な溶接接合を生じに
くいことは既に知られている通りであり、本発明者らは
、相互の溶解拡散を促進する添加元素を種々検討の結果
、鉄属元素の添加が極めて有効であることを見出した。
は相互溶解度が極めて小さく、強固な溶接接合を生じに
くいことは既に知られている通りであり、本発明者らは
、相互の溶解拡散を促進する添加元素を種々検討の結果
、鉄属元素の添加が極めて有効であることを見出した。
しかし銅と鉄属元素を合金線として用いる場合、その合
金は固溶体硬化により極めて硬いものとなり、前述の要
求特性の一つである軟かさを失うばかりでなく、電気伝
導性の低下が甚しく、銅ニツケル合金のごとき抵抗材料
となる。
金は固溶体硬化により極めて硬いものとなり、前述の要
求特性の一つである軟かさを失うばかりでなく、電気伝
導性の低下が甚しく、銅ニツケル合金のごとき抵抗材料
となる。
又複合線の構造をとるにしても単に表被として鉄属元素
を被覆する場合には、その大半が溶接パリ成分となり、
銅とモリブデン、銅とタングステンの境界に残って金属
接合を促進する効果は極めて小さい。
を被覆する場合には、その大半が溶接パリ成分となり、
銅とモリブデン、銅とタングステンの境界に残って金属
接合を促進する効果は極めて小さい。
又表面層に鉄又はニッケルが被覆された場合には、必然
的に銅のもつ半田付性は失われ、半導体装置を回路内に
組込む場合の作業性が低下する。
的に銅のもつ半田付性は失われ、半導体装置を回路内に
組込む場合の作業性が低下する。
以上の観点より、該用途のリード線に用いる複合線では
芯線として鉄族金属を用い、表面に銅を被覆することに
よって導電性、半田付性を付与したリード線材を用いる
ことが有効である。
芯線として鉄族金属を用い、表面に銅を被覆することに
よって導電性、半田付性を付与したリード線材を用いる
ことが有効である。
この種の複合線としては、通常電線、リード線用として
用いられている芯線に鉄を用いた銅被鉄線を使用するこ
とが最も容、易であり、コスト的にも極めて安価である
が、銅被鉄線を用いた場合、溶接は容易となり、安定し
た溶接強度が得られる蝉、必然的に溶接パリの組成は鋼
鉄の合金となる。
用いられている芯線に鉄を用いた銅被鉄線を使用するこ
とが最も容、易であり、コスト的にも極めて安価である
が、銅被鉄線を用いた場合、溶接は容易となり、安定し
た溶接強度が得られる蝉、必然的に溶接パリの組成は鋼
鉄の合金となる。
この合金は組織的に偏析が多く、耐食性に欠けると共に
、凝固過程において気孔上の欠陥を発生しやすいことは
良く知られた事実であり、この種のリード線として用い
た場合溶接部近傍が極めて耐食性の欠けるものとなり、
後工程の処理中に発錆を生じ、商品価値の極めて低いも
のとなる。
、凝固過程において気孔上の欠陥を発生しやすいことは
良く知られた事実であり、この種のリード線として用い
た場合溶接部近傍が極めて耐食性の欠けるものとなり、
後工程の処理中に発錆を生じ、商品価値の極めて低いも
のとなる。
本発明者らは、上述の銅被鉄線に代えて芯線をニッケル
合金とした銅被覆鉄ニッーケル合金線を用いることによ
り、極めて安定した溶接性と耐食性が得られることを確
認した。
合金とした銅被覆鉄ニッーケル合金線を用いることによ
り、極めて安定した溶接性と耐食性が得られることを確
認した。
この場合、溶接時化ずる溶接ノリは通常耐食材料とし−
て知られる銅鉄ニッケル合金となり、その後の半導体装
置の回路の組込み工程においても発錆、脆化の恐れはな
い。
て知られる銅鉄ニッケル合金となり、その後の半導体装
置の回路の組込み工程においても発錆、脆化の恐れはな
い。
さらに芯線として通常の鉄ニツケル合金線を用いる場合
、固着チップに用いるモリブデン・タングステンが易酸
化性の金属であることから、溶接時に鉄ニツケル合金中
に含有する酸素により、溶接界面に酸化物層を生成し、
溶接強度０バラツキ要因となることがある。
、固着チップに用いるモリブデン・タングステンが易酸
化性の金属であることから、溶接時に鉄ニツケル合金中
に含有する酸素により、溶接界面に酸化物層を生成し、
溶接強度０バラツキ要因となることがある。
こうした事実に基き、本発明ではモリブデン又はタング
ステンより成る半導体固着チップと溶接接合するリード
線として、銅被覆、低濃度（３０ＰＰＭ以下）酸素含有
量・ニッケル合金線を用いた半導体装置用リード線を提
案するものである。
ステンより成る半導体固着チップと溶接接合するリード
線として、銅被覆、低濃度（３０ＰＰＭ以下）酸素含有
量・ニッケル合金線を用いた半導体装置用リード線を提
案するものである。
この場合、ニッケル量を３０〜５５重量％としたのは所
要の耐蝕性を維持しつつ、高価なニッケルの量を抑制し
、且つ、良好なる加工性を得る為であり、シリコンを０
．０１〜０．３０重量％、マンガンを０．０１〜１．０
０重量％とじたのは、該合金線の溶解鋳造性を考慮した
ものであり、鉄ニツケル合金中の酸素含有量がｓ ＯＰ
ＰＭを越えると、溶接界面酸としたのは、所要の導電率
を得つつリード線本来の強度を得る為で、２０％未満で
は導電率・熱伝導性が不足し、６０９６を越えると強度
的にもリー次に、本発明の実施例について述べる。
要の耐蝕性を維持しつつ、高価なニッケルの量を抑制し
、且つ、良好なる加工性を得る為であり、シリコンを０
．０１〜０．３０重量％、マンガンを０．０１〜１．０
０重量％とじたのは、該合金線の溶解鋳造性を考慮した
ものであり、鉄ニツケル合金中の酸素含有量がｓ ＯＰ
ＰＭを越えると、溶接界面酸としたのは、所要の導電率
を得つつリード線本来の強度を得る為で、２０％未満で
は導電率・熱伝導性が不足し、６０９６を越えると強度
的にもリー次に、本発明の実施例について述べる。
ニッケル４１．７重量％、シリコン０．０８Ｊｉ量％、
マンガン０．４５重量％及び不可直ｐ不純物を含み、酸
素含有量が１５ ＰＰＭである鉄ニツケル合金線の外周
に、当該線に対して、４５重量％の無酸素銅の被覆層を
黄銅ロー付した後、引伸、焼鈍をくり返して０．６１ｔ
ＩＬ〆にした線材を伸直し、長さ３０ＵＬに切断した後
、直径１．０ＩｕＩＬ１長さ１．５ａｕｃのタングステ
ンチップとつきあわせ電気溶接を行なった。
マンガン０．４５重量％及び不可直ｐ不純物を含み、酸
素含有量が１５ ＰＰＭである鉄ニツケル合金線の外周
に、当該線に対して、４５重量％の無酸素銅の被覆層を
黄銅ロー付した後、引伸、焼鈍をくり返して０．６１ｔ
ＩＬ〆にした線材を伸直し、長さ３０ＵＬに切断した後
、直径１．０ＩｕＩＬ１長さ１．５ａｕｃのタングステ
ンチップとつきあわせ電気溶接を行なった。
その結果、従来用いられていた酸素含有量が３０ ＰＰ
Ｍ以下の鉄ニツケル合金芯線を用いたリード線に比して
、本発明による材料では溶接部の９０゜屈曲試験値では
大差ないものの、よりきびしい１８０°屈曲試験値では
従来品で２％、２往復以下の製品があったのに対して、
本発明ではこの評価でも全数３往復以上と安定且つ十分
な溶接強度を有するリード線が得られた。
Ｍ以下の鉄ニツケル合金芯線を用いたリード線に比して
、本発明による材料では溶接部の９０゜屈曲試験値では
大差ないものの、よりきびしい１８０°屈曲試験値では
従来品で２％、２往復以下の製品があったのに対して、
本発明ではこの評価でも全数３往復以上と安定且つ十分
な溶接強度を有するリード線が得られた。
ところで、上述の２種類のリード線の溶接部断面をＸ線
マイクロアナライザーにより分析したところ従来の材料
ではタングステンと鉄ニツケル合金の境界で酸化物層が
認められたものの本発明品では酸化物層の存在は全く認
められなかった。
マイクロアナライザーにより分析したところ従来の材料
ではタングステンと鉄ニツケル合金の境界で酸化物層が
認められたものの本発明品では酸化物層の存在は全く認
められなかった。
また、本発明品の溶接パリ部には、Ｎｉ を含有する
ことから、耐蝕性を有することは従来品同様である。
ことから、耐蝕性を有することは従来品同様である。
ここで、本発明のリード線と従来用いられてきた酸素含
有量が３０ ＰＰＭを越える鉄ニツケル合金線を含むリ
ード線の特性を比較した結果を第１図に示す。以上より
本発明のリード線はきびしい評価条件の中でも安定した
溶接強度が得られることがわかる。
有量が３０ ＰＰＭを越える鉄ニツケル合金線を含むリ
ード線の特性を比較した結果を第１図に示す。以上より
本発明のリード線はきびしい評価条件の中でも安定した
溶接強度が得られることがわかる。
以上述べた様に、本発明のリード線は含有酸素量８０
ＰＰＭ以下の鉄ニツケル合金芯線の外周に該芯線に対す
る重量比で２０〜６０％の銅を被覆して成る複合線の片
端にモリブデン又はタングステンより成る半導体固着チ
ップを溶接接合して成る為、溶接界面における酸化物層
の生成はなく、溶接部にもニッケルを含有することから
、極めて安゛定した溶接性と耐食性が得られるので製造
が容易で、製造歩留が良く、溶接強度が強く、かつ経時
的な脆化、発錆による商品価値の低下の心配もなく、半
導体装置の信頼性の向上、製造コストの低下に大きく寄
与する効果がある。
ＰＰＭ以下の鉄ニツケル合金芯線の外周に該芯線に対す
る重量比で２０〜６０％の銅を被覆して成る複合線の片
端にモリブデン又はタングステンより成る半導体固着チ
ップを溶接接合して成る為、溶接界面における酸化物層
の生成はなく、溶接部にもニッケルを含有することから
、極めて安゛定した溶接性と耐食性が得られるので製造
が容易で、製造歩留が良く、溶接強度が強く、かつ経時
的な脆化、発錆による商品価値の低下の心配もなく、半
導体装置の信頼性の向上、製造コストの低下に大きく寄
与する効果がある。
第１図は本発明のリード線（イ）と、従来のリード線（
ロ）の１８０°屈曲試験の結果を示す図、第２図は本発
明のリード線の実施例を用いたガラスモールド型ダイオ
ードの概略図である。 第３図は第２図に示す複合線２の断面図である。 ｌ・・・リード線、２・・・複合線、３・・・固着チッ
プ、４・・・溶接パリ、５・・・半導体素子、６・・・
・封着ガラス、７・・・芯線、８・・・銅。 ｆｆｌ凹 ７ｒ２ｔ２１ ７３図
ロ）の１８０°屈曲試験の結果を示す図、第２図は本発
明のリード線の実施例を用いたガラスモールド型ダイオ
ードの概略図である。 第３図は第２図に示す複合線２の断面図である。 ｌ・・・リード線、２・・・複合線、３・・・固着チッ
プ、４・・・溶接パリ、５・・・半導体素子、６・・・
・封着ガラス、７・・・芯線、８・・・銅。 ｆｆｌ凹 ７ｒ２ｔ２１ ７３図
Claims (1)
- （１） 重ｉ％でニッケル３０〜５５％、シリコン０．
０１〜０．３９６、マンガン０．０１〜１％、残部鉄よ
りなる鉄・ニッケル合金の芯線の含有酸素量が３０＝以
下であり、該ニッケル・鉄合金芯線の外周に、該芯線に
対する重量比で２０〜６０％の銅を被覆してなる綴金線
の片端にモリブデン又はタングステンよりなる半導体固
着用チップを溶接接合してなることを特徴とする半導体
装置用リード線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56098842A JPS6033177B2 (ja) | 1981-06-24 | 1981-06-24 | 半導体装置用リ−ド線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56098842A JPS6033177B2 (ja) | 1981-06-24 | 1981-06-24 | 半導体装置用リ−ド線 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS581058A true JPS581058A (ja) | 1983-01-06 |
| JPS6033177B2 JPS6033177B2 (ja) | 1985-08-01 |
Family
ID=14230502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56098842A Expired JPS6033177B2 (ja) | 1981-06-24 | 1981-06-24 | 半導体装置用リ−ド線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6033177B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59117657U (ja) * | 1983-01-25 | 1984-08-08 | 川崎製鉄株式会社 | 溶滓流量調節装置 |
| US4605533A (en) * | 1985-04-19 | 1986-08-12 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Lead frame coated with aluminum as a packaging material in integrated circuits |
-
1981
- 1981-06-24 JP JP56098842A patent/JPS6033177B2/ja not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59117657U (ja) * | 1983-01-25 | 1984-08-08 | 川崎製鉄株式会社 | 溶滓流量調節装置 |
| US4605533A (en) * | 1985-04-19 | 1986-08-12 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Lead frame coated with aluminum as a packaging material in integrated circuits |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6033177B2 (ja) | 1985-08-01 |
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