JPS60147147A - 半導体用リ−ドフレ−ム - Google Patents
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- H01L2924/157—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
- H01L2924/15738—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950 C and less than 1550 C
- H01L2924/15747—Copper [Cu] as principal constituent
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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】
〔発明の背景と目的〕
本発明はICなどの半導体装置に用いられる半導体用リ
ードフレームに関スる。
ードフレームに関スる。
従来、ICなどの半導体装置用リードフレームの素材と
しては、セラミックなどの封止材に近似した低熱膨張率
を有するコ・ζ−ル、42合金などの鉄系合金が用いら
れてきたが、近年ゾ2スチック・ぐツケージの普及ある
いは素子の高出力化や高集積化に伴なう熱放散性の問題
から熱伝導性の良好な銅または銅合金材料が多く使用さ
れるようになってきた。
しては、セラミックなどの封止材に近似した低熱膨張率
を有するコ・ζ−ル、42合金などの鉄系合金が用いら
れてきたが、近年ゾ2スチック・ぐツケージの普及ある
いは素子の高出力化や高集積化に伴なう熱放散性の問題
から熱伝導性の良好な銅または銅合金材料が多く使用さ
れるようになってきた。
これらのリードフレームでは素子とり−Pフレームの接
合(ダイゼンデイング)および素子とリードの結線(ワ
イヤゼンデイ/グ)を行う必要上、通常基体表面にAg
めつきを施こしたものが多く用いられているが、最近、
経済性の観点から高価な銀の使用量を減少させるため、
銀めっきの範囲をジ−1フレームの半導体素子固定部分
およびこれと金線などの金属細線によシ接続されるジー
1之゛端子部分に限定した部分銀めっきり−ト°フレー
ムが一般的になシつつある。
合(ダイゼンデイング)および素子とリードの結線(ワ
イヤゼンデイ/グ)を行う必要上、通常基体表面にAg
めつきを施こしたものが多く用いられているが、最近、
経済性の観点から高価な銀の使用量を減少させるため、
銀めっきの範囲をジ−1フレームの半導体素子固定部分
およびこれと金線などの金属細線によシ接続されるジー
1之゛端子部分に限定した部分銀めっきり−ト°フレー
ムが一般的になシつつある。
この場合、非銀めっき部分は基体の銅素地が露出してい
るため、前記したグイIンディング工程やワイヤゼンデ
イング工程などにおいて加熱される密着性の悪い銅の酸
化膜が形成され、封止樹脂との接着性が低下する問題か
あった。
るため、前記したグイIンディング工程やワイヤゼンデ
イング工程などにおいて加熱される密着性の悪い銅の酸
化膜が形成され、封止樹脂との接着性が低下する問題か
あった。
一方、銅素地の酸化を防ぎ、樹脂との接着性を向上させ
る方法として、リードフレーム基体全面にニッケル下地
めっきを施こす方法が好適であるが、銀が酸素を透過し
やすい性質を有することから、銀めっき厚の薄い場合、
酸化雰囲気での加熱によりニッケル下地金属層の表面が
酸化される結果、銀めっき層の密着性が低下し、銀めっ
き層の剥離やふくれなどの問題を生ずることがあシ、必
要以上に銀めっき厚を厚くしなければならないという問
題があった。
る方法として、リードフレーム基体全面にニッケル下地
めっきを施こす方法が好適であるが、銀が酸素を透過し
やすい性質を有することから、銀めっき厚の薄い場合、
酸化雰囲気での加熱によりニッケル下地金属層の表面が
酸化される結果、銀めっき層の密着性が低下し、銀めっ
き層の剥離やふくれなどの問題を生ずることがあシ、必
要以上に銀めっき厚を厚くしなければならないという問
題があった。
本発明の目的は、前記した従来技術の欠点を解消し、熱
伝導性の高い銅または銅合金を素材とし、かつ信頼性、
経済性に優れた半導体用リードフレームを提供すること
にある。
伝導性の高い銅または銅合金を素材とし、かつ信頼性、
経済性に優れた半導体用リードフレームを提供すること
にある。
本発明者らは種々検討を重ねた結果、ニッケル下地金属
層と銀層との間に0u−Zn合金および/またはCu−
Sn合金からなる合金層を中間層として設けることによ
シ前記目的が達成されることを見出した。
層と銀層との間に0u−Zn合金および/またはCu−
Sn合金からなる合金層を中間層として設けることによ
シ前記目的が達成されることを見出した。
すなわち、本発明は、銅または銅合金からなる基体の全
面にニッケル下地金属層を設け、前記ニッケル層上の半
導体素子固定部分および該半導体素子と金属細線により
結線されるリード端子部分に、Ou Z+n合金および
Cu−Sn合金の少くとも1種からなる合金層と銀層を
順次積層したことを特徴とする半導体用リードフレーム
である。
面にニッケル下地金属層を設け、前記ニッケル層上の半
導体素子固定部分および該半導体素子と金属細線により
結線されるリード端子部分に、Ou Z+n合金および
Cu−Sn合金の少くとも1種からなる合金層と銀層を
順次積層したことを特徴とする半導体用リードフレーム
である。
本発明において、ニッケル下地金属層は、基体 ゛を構
成する銅または銅合金の酸化を防止して樹脂との接着性
を高めるとともに、銅の銀層中への熱拡散を防止するも
のであって、無光沢ニッケルめっき、光沢ニッケルめっ
きの他に、N i −Co + Ni −1’ 1Ni
−Bなどのニッケル合金めっきにより構成することがで
きる。(本発明で云うニッケル下地金属層とは、このよ
うなニッケル金属層をも包含する)0本発明におい−C
は、前記ニッケル下地金属層の特定部分に0u−Zn合
金および/またはC!u Sn合金層めっきによって設
け、さらにこの合金層]−に銀めっき層を設ける。
成する銅または銅合金の酸化を防止して樹脂との接着性
を高めるとともに、銅の銀層中への熱拡散を防止するも
のであって、無光沢ニッケルめっき、光沢ニッケルめっ
きの他に、N i −Co + Ni −1’ 1Ni
−Bなどのニッケル合金めっきにより構成することがで
きる。(本発明で云うニッケル下地金属層とは、このよ
うなニッケル金属層をも包含する)0本発明におい−C
は、前記ニッケル下地金属層の特定部分に0u−Zn合
金および/またはC!u Sn合金層めっきによって設
け、さらにこの合金層]−に銀めっき層を設ける。
本発明の特長であるC・−Z・合金および7寸だ ゛は
0u−Sn合金によシ構成される中間層は銀層を透過す
る酸素によってニッケル下地金属層が酸化するのを防止
すると共に、ニッケル下地金属層と銀めっき層との密着
性を高める効果を有し、この中間層を設けることによシ
銀めっき厚を減少させることができる。
0u−Sn合金によシ構成される中間層は銀層を透過す
る酸素によってニッケル下地金属層が酸化するのを防止
すると共に、ニッケル下地金属層と銀めっき層との密着
性を高める効果を有し、この中間層を設けることによシ
銀めっき厚を減少させることができる。
以下、添付図面を参照しつつ本発明の半導体用リードフ
レームの実施例について説明する。
レームの実施例について説明する。
実施例1
第1図は本発明半導体用リードフレームの一態様を示す
平面図、第2図はその要部拡大横断面図である。
平面図、第2図はその要部拡大横断面図である。
厚さ0.25郷の錫入シ銅からなる所望の・ξターンに
打抜かれた基板1を脱脂、酸洗等の前処理した後に、該
基体全面に厚さ約0.5μのニッケル下地金属層2をめ
っきによって形成し、さらに第1図で破線で囲まれた部
分、すなわち、半導体素子固定部分5および外部リート
端子7の端部にある内部り−P端子部分6に厚さ約0.
1μの0u−Zn合金層(zn含有量30重量%)3及
び厚さ約3μの銀めっき層4を順次形成し、第2図に示
す如き断面構造のリードフレームを得た。
打抜かれた基板1を脱脂、酸洗等の前処理した後に、該
基体全面に厚さ約0.5μのニッケル下地金属層2をめ
っきによって形成し、さらに第1図で破線で囲まれた部
分、すなわち、半導体素子固定部分5および外部リート
端子7の端部にある内部り−P端子部分6に厚さ約0.
1μの0u−Zn合金層(zn含有量30重量%)3及
び厚さ約3μの銀めっき層4を順次形成し、第2図に示
す如き断面構造のリードフレームを得た。
なお、リードフレームの破線部分のみに前記の如き合金
層3と銀めっき層4を設けるには、IJ−ドフレームの
他の部分を適当々月料でマスクしてからめっきを行えば
よい。
層3と銀めっき層4を設けるには、IJ−ドフレームの
他の部分を適当々月料でマスクしてからめっきを行えば
よい。
実施例2
実施例1において、Ou Zn合金層30代わりに厚さ
約0.1μの0u−Sn合金層(Snn含有量2電 と同様な操作を行い、同様な断面構造のリードフレーム
を得た。
約0.1μの0u−Sn合金層(Snn含有量2電 と同様な操作を行い、同様な断面構造のリードフレーム
を得た。
一方、比較例として、実施例1と同様な基板にニッケル
下地金属層を設けることなく、その破線部分に厚さ3μ
の銀めっき層のみを設けたリードフレーム(比較例1)
と、同様な基体全面に厚さ05μのニッケル下地金属層
を設け、さらにその破線部分に厚さ3μの銀めっき層を
設けた+) +,1フレーム、(比較例2)を作成し、
前記実施例で得られた本発明のり一Pフレームとの比較
に供した。
下地金属層を設けることなく、その破線部分に厚さ3μ
の銀めっき層のみを設けたリードフレーム(比較例1)
と、同様な基体全面に厚さ05μのニッケル下地金属層
を設け、さらにその破線部分に厚さ3μの銀めっき層を
設けた+) +,1フレーム、(比較例2)を作成し、
前記実施例で得られた本発明のり一Pフレームとの比較
に供した。
すなわち、前記実施例お.よび比較例で得られた各リー
ドフレームを大気中にて400℃で5分間加熱し、樹脂
との接着性に影響するり−r部(非銀めっき部)の耐酸
化性および銀めっきの密着性を調べた。得られた結果を
下表に示した。
ドフレームを大気中にて400℃で5分間加熱し、樹脂
との接着性に影響するり−r部(非銀めっき部)の耐酸
化性および銀めっきの密着性を調べた。得られた結果を
下表に示した。
なお、リード部の耐酸化性は粘着テープを貼付、剥離し
たときの表面酸化膜の剥離の有無、また銀めっきの密着
性は釧めっき形成部分を折シ曲げた時の銀めっきの剥離
状況にょシそれぞれ判定した。
たときの表面酸化膜の剥離の有無、また銀めっきの密着
性は釧めっき形成部分を折シ曲げた時の銀めっきの剥離
状況にょシそれぞれ判定した。
判定:○・・・良好(剥離なし)、×・・・不良(剥離
あシ)。
あシ)。
なお、第3図は本発明の半導体用リードフレームを用い
て構成したICパッケージの一例を示す横断面図である
。図示の例において、ソー1−″フレームの半導体素子
固定部分5上に設けられた金属層にろう材または接着剤
8を介してICチップ9を固定し、金a10にてICチ
ップ9とり一13フレームのリード内部端子部分の金属
層を接続し、全体をモールド樹脂11で封止してrC,
パッケージを構成する。
て構成したICパッケージの一例を示す横断面図である
。図示の例において、ソー1−″フレームの半導体素子
固定部分5上に設けられた金属層にろう材または接着剤
8を介してICチップ9を固定し、金a10にてICチ
ップ9とり一13フレームのリード内部端子部分の金属
層を接続し、全体をモールド樹脂11で封止してrC,
パッケージを構成する。
上記の表からも明かなように、本発明によれは封止樹脂
との接着性、銀めっき密着性などの特性を低下させるこ
となく、熱放散性の優れた安価な銅系リードフレームの
提供が可能となり、もって、これらを使用する半導体装
置の信頼性、経済性向上に寄与することができ、本発明
の工業的価値は犬々るものがある。
との接着性、銀めっき密着性などの特性を低下させるこ
となく、熱放散性の優れた安価な銅系リードフレームの
提供が可能となり、もって、これらを使用する半導体装
置の信頼性、経済性向上に寄与することができ、本発明
の工業的価値は犬々るものがある。
4、図面の簡単な説明 ?
第1図は本発明の半導体用リードフレームの一実施例を
示す平面図、第2図は同要部拡大横断面図、第3図は本
発明の半導体用リードフレームを用いて構成したIC−
ξソケージの一例を示す横断面図である。
示す平面図、第2図は同要部拡大横断面図、第3図は本
発明の半導体用リードフレームを用いて構成したIC−
ξソケージの一例を示す横断面図である。
J・・・基体、2・・・N重下地金属層、3・・・0u
−Zn合金中間層、4・・Ag層、5 ・半導体素子固
定部分、6・・・リード内部端子部分、7・・・外部リ
ード端子、8・ろう材または接着剤、9・・・rCチッ
プ、1o・・・Au味 1 図 味 3 図
−Zn合金中間層、4・・Ag層、5 ・半導体素子固
定部分、6・・・リード内部端子部分、7・・・外部リ
ード端子、8・ろう材または接着剤、9・・・rCチッ
プ、1o・・・Au味 1 図 味 3 図
Claims (1)
- (1) 銅または銅合金からなる基体の全面にニッケル
下地金属層を設け、前記ニッケル層上の半導体素子固定
部分および該半導体素子と金属細線により結線されるリ
ード端子部分に0u−Zn合金および0u−8n合金の
少くとも一種からなる合金属と銀層を順次積層したこと
を特徴とする半導体用リードフレーム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59003137A JPS60147147A (ja) | 1984-01-10 | 1984-01-10 | 半導体用リ−ドフレ−ム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59003137A JPS60147147A (ja) | 1984-01-10 | 1984-01-10 | 半導体用リ−ドフレ−ム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60147147A true JPS60147147A (ja) | 1985-08-03 |
Family
ID=11548961
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59003137A Pending JPS60147147A (ja) | 1984-01-10 | 1984-01-10 | 半導体用リ−ドフレ−ム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60147147A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1281789A1 (en) * | 2001-07-31 | 2003-02-05 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | A plated copper alloy material and process for production thereof |
US6593643B1 (en) * | 1999-04-08 | 2003-07-15 | Shinko Electric Industries Co., Ltd. | Semiconductor device lead frame |
-
1984
- 1984-01-10 JP JP59003137A patent/JPS60147147A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6593643B1 (en) * | 1999-04-08 | 2003-07-15 | Shinko Electric Industries Co., Ltd. | Semiconductor device lead frame |
EP1281789A1 (en) * | 2001-07-31 | 2003-02-05 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | A plated copper alloy material and process for production thereof |
US6759142B2 (en) | 2001-07-31 | 2004-07-06 | Kobe Steel Ltd. | Plated copper alloy material and process for production thereof |
US6939621B2 (en) | 2001-07-31 | 2005-09-06 | Kobe Steel, Ltd. | Plated copper alloy material and process for production thereof |
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