JPS60206054A - リ−ドフレ−ム - Google Patents

リ−ドフレ−ム

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JPS60206054A
JPS60206054A JP59060858A JP6085884A JPS60206054A JP S60206054 A JPS60206054 A JP S60206054A JP 59060858 A JP59060858 A JP 59060858A JP 6085884 A JP6085884 A JP 6085884A JP S60206054 A JPS60206054 A JP S60206054A
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JP
Japan
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lead frame
alloy
bonding
aluminum
glass
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JP59060858A
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English (en)
Inventor
Nobuo Ogasa
小笠　伸夫
Kazuo Kanehiro
金廣　一雄
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Japan Science and Technology Agency
Sumitomo Electric Industries Ltd
Shingijutsu Kaihatsu Jigyodan
Original Assignee
Research Development Corp of Japan
Sumitomo Electric Industries Ltd
Shingijutsu Kaihatsu Jigyodan
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、半導体装置のリードフレームに関するもので
ある。
従来技術 現在使用されている半導体集積回路装置のパッケージ法
は、大別すると、樹脂封止型、ガラス−セラミック封止
型、積層セラミック型に分類される。これらパッケージ
法は、信頼性および価格の点で長短があり、両者を比較
考量して用途に応じて巧に使い分けられている。即ち、
信頼性は、三者の方法の比較では、積層セラミック型が
最も優れ、次いでガラス−セラミック封止型であり、そ
の次が樹脂封止型である。一方、価格の面ではこの逆で
ある。この中でガラス−セラミック封止型が、信頼性、
価格において丁度中間的な位置に存在し、信頼性と低価
格化の両立が強く望まれてるパッケージである。
第１図は、そのガラス−セラミック封止型パッケージの
分解部品配列斜視図であり、第２図は、半導体装置チッ
プが入っている状態でのガラス−セラミック封止型パッ
ケージの断面図である。
このガラス−セラミック封止型パッケージは、半導体チ
ップｌＯを納めてメタライズ底面にグイボンディングす
る凹部１２が中央に形成されたアルミナのようなセラミ
ックベース１４を有している。そのセラミックベース１
４の上面周囲には、鉛ガラスのような低融点ガラス層１
６が形成されている。
そのようなセラミックベース１４の凹部１２を囲むよう
に、リードフレームから裁断されたリード１８が載せら
れ、それらリード１８と半導体チップ１０とにアルミニ
ウムワイヤ２０の各端がワイヤボンディングされている
。更に、その上に、アルミナのようなセラミックキャッ
プ２２が載せられている。そのセラミックキャップ２２
は、半導体チップ１０とワイヤ２０の部分を囲む凹部２
４が下側に形成され、更に、下面周囲に鉛ガラスのよう
な低融点ガラス層２６が形成されている。
従って、セラミックベース１４とセラミックキャップ２
２とが、低融点ガラス層１６と２４でリード１８を間に
挟むように重ねられて、加熱されて低融点ガラス層１６
と２４がリード１８を固定しつつ互いに融着して、セラ
ミックベース１４とセラミックキャップ２２とを封止す
る。
一方、現在の半導体集積回路装置の動向は、小型化、多
機能化が叫ばれ、上記のガラス−セラミック封止型パッ
ケージの半導体集積回路においてもその波を受けている
。このことは、多機能化に応じて半導体集積回路チップ
そのものが大きくなり、外部端子接続用リード数が増え
ることを意味し、又小型化に対応してはＤＩＰ型（２方
向外部リード）からＱｕａｄ型（４方向外部リード）へ
の移行や外部端子接続用リード数の増大に伴うパッケー
ジのガラス封止部面積の減少等の傾向がある。
これらを、前述の信頼性および価格と照らし合わせると
、外部リード数の増加に伴って、ワイヤボンディングの
工数が増えることから、その低価格化のためにはワイヤ
ボンディングの高速化が強く望まれ、また、ガラス封止
部面積の減少については、信頼性に運がる気密性の向上
が強く望まれている。
ワイヤボンディングは、熱圧着法、超音波ボンディング
法、サーモソニック法等があるが、アルミニウムホンデ
ィングワイヤを使用する場合ボンディング時にアルミニ
ウムボンディングワイヤの表面酸化膜を除去する必要が
あるために、超音波ボンディング法が用いられている。
しかしながら、アルミニウムワイヤ２０をリード１８に
ボンディングする従来の構造では、超音波エネルギーを
単純に大きくしてボンディング処理時間を短くして超音
波ボンディングを高速化しただけでは、完全なボンディ
ングは得られなかった。
一方、気密性は、リード１８と低融点ガラス１６および
２６との接合力が低融点ガラス１６と２６同志の接合力
に比べて相当低いために、外部端子リード即ち第１図の
例におけるリード１８の数が増大すれば、ベース１４と
キャップ２２との接合面においてリード１８を間に挟み
込んでいない部分の面積が減少するため、全体としての
接合力即ち気密性が低下する。
発明の目的 そこで、本発明は、アルミニウムボンディングワイヤを
使用する場合において高速超音波ワイヤボンディングに
十分適したリードフレームを提供せんとするものである
。
また、本発明の第２の目的は、超音波ワイヤボンディン
グへの適合性に加えて、ガラス封止部面積が減少しても
パッケージの気密性を十分確保できるリードフレームを
提供せんとするものである。
発明の構成 すなわち、本発明によるならば、鉄、鉄−ニッケル合金
又は銅合金で作られ、少なくともワイヤボンデング部分
には、ワイヤボンディング時のビッカース硬度が４０〜
６０ｋｇ／ｍｍ２の範囲内にあるアルミニウム合金膜が
物理蒸着されていることを特徴とするリードフレームが
提供される。
以上の如くつくられたワイヤボンディング部に対してア
ルミニウムボンディングワイヤを超音波ボンディングす
ると、短時間の超音波印加で安定なボンディングを達成
できる。
また、上記のようなアルミニウム合金膜をリードフレー
ムのガラス封止部に形成するならば、被膜がないリード
フレームを直接ガラスと接合させる場合に比べて著しく
接合力が増大し、全体の封止信頼性が飛躍的に向上する
。
実施例 以下添付図面を参照して本発明を説明する。
高速ボンディング性及びガラス封止信頼性に関し、本件
出願の発明者らは個別に種々検討を行った。
その結果、高速ボンディング性については、次のことが
判明した。
（１）リードフレームをアルミニウム被覆した場合、ア
ルミニウム被覆が軟らかすぎると剥離現象を生じやすく
、また硬すぎるとネック切れを生じやすい。
（２）アルミニウムの適正な硬さ領域は超音波印加時間
と密接な関係を有する。
（３）その硬さはアルミニウムの見掛けの硬さであり、
アルミニウム被覆自体をアルミニウム合金化することに
よって硬化させても、また、リードフレームをＦｅある
いはＦｅ−Ｎｉ合金またはＣｕ合金の素板でつくり、そ
の表面にアルミニウム膜を薄く形成し、素板によってア
ルミニウムを見掛は土礫（しても、類似の効果が得られ
る。
（４）アルミニウムに代えてアルミニウム合金膜を用い
る場合のアルミニウムへの添加元素としては、室温での
酸化性がアルミニウムより強くて表面に緻密な酸化膜を
形成する元素を除いた固溶硬化型、析出硬化型の何れの
元素でもまたこれらを併用しても類似の効果が得られる
。
以上のことを総合的に勘案すると、ボンディングを安定
化させるには、アルミニウム被覆リードフレームに適度
な硬さを持たせることが望ましい。
そこで、本発明の発明者らは種々の検討をした結果、リ
ードフレーム自体を鉄、鉄−ニッケル合金または銅合金
で作り、ワイヤボンディング部分に、集積回路装置の実
装時に、具体的にはワイヤボンディング時にビッカース
硬度が４０〜６０ｋｇ／ｍｍ２の範囲内にあるアルミニ
ウム合金膜を物理蒸着して作ったリードフレームが、高
速超音波ワイヤボンディング性に優れていることを発見
した。
なお、リードフレームのボンディング部のアルミニウム
合金膜は、ワイヤボンディング時ニ上記した硬度を有し
ていれば足りるので、ワイヤボンディングより前の処理
工程において上記した範囲内の硬度を有している必要も
なく、また、ワイヤボンディング後の硬度が上記の範囲
内になくしてもよい。
また、そのアルミニウム合金膜は添加元素として、Ｃｕ
、　Ｍｎ、およびＳｌからなるグループの中の少なくと
も１種を１０重量％以下又はＭｇ５Ｚｒ及びＢｅからな
るグループの中の少なくとも１種を６重量％以下含有し
ていることが好ましく、また、それらを２種以上選択し
て含有して、三元系又は四元系のアルミニウム合金とし
てもよい。
一方、ガラス封止信頼性については、次のことが判明し
た。
（１）ガラス封着時、リードフレームの素材そのものと
ガラスとの接合性より、中間層としてアルミニウムを介
した方が接合性は飛躍的に上昇する。
（２）また、このアルミニウム層の厚さとガラス封止性
については、厚い方が封止性は向上する。
（３）上記アルミニウム層については、アルミニウム合
金層としてもガラス封止性に影響を与えない。
（４）そして、アルミニウム合金層の硬度もガラス封止
性に影響を与えない。
これらの事実の確認から、発明者等は、価格面を考慮し
て且つ品質の向上を狙い種々検討した結果、ガラス封止
部をアルミニウム合金で物理蒸着により被覆せしめたリ
ードフレームが封止性に優れていることを発見した。
それ故、良好な高速超音波ワイヤボンディング性を得る
ために、リードフレーム自体を鉄、鉄−ニッケル合金、
又は銅合金で作り、ワイヤボンディング部分に、集積回
路装置の実装時に、具体的にはワイヤボンディング時に
ビ・ツカース硬度が４０〜６０ｋｇ／ｌｌ１ｍ”の範囲
内にあるアルミニウム合金膜を物理蒸着した場合には、
併せてガラス封止部も同様なアルミニウム合金膜を物理
蒸着する。
このようなリードフレームへのアルミニウム合金膜を被
覆する方法としては、大きく分けて、ロールクラッド法
および蒸着法の２種がある。ロールクラッド法の場合に
は、アルミニウム被覆層がストライプ状とならざるを得
す、現在の半導体集積回路装置の動向である高密度実装
のためのＱｕａｄ型リードフレームには対応出来ず、又
、リードフレーム素板の薄板化についても、圧接時の歪
の問題からも対応出来ない。
一方、蒸着法を使用すれば、ロールクラッド法による上
記問題点は、解消され、本発明の目的とするところの１
つである高密度実装用リードフレームに適したリードフ
レームを作ることができる。
そして、この蒸着方法には、大きく分けて、化学蒸着お
よび物理蒸着に分類され、経済的な面で物理蒸着が使用
される。更に、リードフレームとしての特性、例えば、
基板−被覆量密着性、フレーム歪等を考えればイオンブ
レーティング方法が最も好ましい。
第３図は、本発明によるリードフレームを使用した半導
体集積回路装置のパッケージの断面である。第１図のパ
ッケージと同一部分については、同一参照番号を付して
説明を省略する。リードフレーム１８のワイヤボンディ
ング部３０およびガラス封止部３２となるべき部分に、
予めアルミニウム合金膜３４を物理蒸着により形成して
おく。
このようにすることにより、アルミニウムボンディング
ワイヤ２０とリードフレームのワイヤボンディング部３
０との超音波ボンディングが、高速化しても十分安定且
つ信頼性の高いボンディングを達成できる。
また、リードフレームのガラス封止部３２と、キャップ
２２の低融点ガラス層２６との融着も、接合性が極めて
よい。
なお、気密性を更に向上するために、リードフレームの
ベース１４の低融点ガラス層１６との接合部即ち下面側
ガラス封止部も、同様なアルミニウム合金膜を物理蒸着
することにより、リードフレームの下面側のベースとの
接合性も著しく改善される。
なお、通常のパッケージ実装工程を考えるならば、リー
ドフレーム１８は、まずベース１４の低融点ガラス層１
６へ例えば４００〜５００℃の温度で数分間加熱されて
融着させられ、次いで、ベース１４の凹部１２へ半導体
チップｌＯが例えば４５０℃前後で数分間加熱されてグ
イボンディングされ、そのあと、アルミニウムワイヤ２
０が室温下で超音波ボンディングにより半導体チップ１
０とリードフレーム１８とに接続される。従って、リー
ドフレーム１８自体は、ワイヤボンディングの前に数百
度の温度に曝される熱履歴を経るが、ワイヤボンディン
グ時に上記した硬度を有していれば足りるので、ワイヤ
ボンディングより前の処理工程において上記した範囲内
の硬度を有している必要もなく、また、ワイヤボンディ
ング後の硬度が上記の範囲内になくてもよいことが判明
した。それ故、上記熱Ｈ歴を経てもワイヤボンディング
時までビッカース硬度が４０〜６０ｋｇ　７ｍｍ２範囲
内にあるようなものでも、また、上記熱履歴を経ること
によりワイヤボンディング時にビッカース硬度が４０〜
６０ｋｇ／＋ｍｍ２範囲内にあるようなものでもよい。
第３図に示すパッケージ構造において、鉄−ニッケル合
金製のリードフレームのワイヤボンディング部およびガ
ラス封止部にアルミニウムまたはアルミニウムーマグネ
シウム合金を種々被覆させ、パッケージにおけるボンデ
ィング性、封止性、密着性および経済性について検討し
た結果を第１表に示す。
第１表かられかるように、アルミニウム合金を物理蒸着
したリードフレームは、超音波ワイヤボンディング性お
よび封止性が優れていることが分かろう。しかし、高密
度実装を可能にするＱｕａｄ型リードフレームのアルミ
ニウム合金膜の被覆には、ロールクラッド法では被覆が
ストライプ状になるので、好ましくない。
また、密着性や生産経済性をも併せて評価するならば、
第１表かられかるようにイオンブレーティング法が最も
好ましい。
このアルミニウム合金膜の組成については、種々の実験
の結果、次のことが判別した。
Ａｊ２−Ｃｕ系合金の場合は、Ｃｕの含有量は、１０重
量％以下がよく、更に１〜６重量％が好ましい。
へｊ！−Ｍｎ系合金の場合は、Ｍｎの含有量は、１０重
量％以下がよく、更に、０．７〜３．０重量％が好まし
い。
Ａｌ−３ｉ系合金の場合は、Ｓｉの含有量は、１０重量
％以下がよ（、更に、１．５〜５．０重量％が好ましい
。
Ａｌ−Ｍｇ系合金の場合は、Ｍｇの含有量は６重量％以
下がよく、更に、１〜６重量％が好ましい。
へＡ−Ｚｒ系合金の場合は、Ｚｒの含有量は６重量％以
下がよく、更に、０．１〜０．５重量％が最も好ましい
。
Ａｊ！−Ｂｅ系合金の場合は、Ｂｅの含有量は、６重量
％がよく、更に、０．００１％〜０．１重量％が最も好
ましい。
封止性に関しては、有意差が認められなかったが、ボン
ディング性についてはＡｌ−Ｍｎ系、Ａｌ−Ｚｒ系、へ
１−Ｃｕ系の合金が特にパッケージ組立実装工程におけ
る高速ボンディング性が非常に良好であった。
また、この他Ａｊ２−Ｍｎ−Ｃｕ、Ａｌ−Ｍｎ−Ｚｒな
どの３元系や更に４元系のアルミニウム合金でも同等の
特性が得られることも認められた。
発明の効果 以上から明らかなように、鉄、鉄−ニッケル合金もしく
はＣｕ合金からなるリードフレームに、ＡＩｌに１０重
量％以下のＣｕ、　Ｍｎ、　’Ｓｉの少なくとも１種あ
るいは６重量％以下のＭｇ、　Ｚｒ５Ｂｅの少なくとも
１種を添加したへ１合金を、ボンディング部に物理蒸着
を用いて被覆したリードフレームは、パッケージ組立実
装工程時に高速ボンディングに極めて適し、更に、ガラ
ス封止部を同様なＡ１合金膜で被覆すると封止信頼性が
飛躍的に向上する。従って、本発明のリードフレームは
高密度実装の動向に十分対応できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、ガラス−セラミック封止型パッケージの分解
部品配列斜視図、第２図はその断面図、そして、第３図
は本発明によるリードフレームを使用したガラス−セラ
ミック封止型パッケージの断面図である。 （主な参照番号） １０・・・半導体チップ、１２・・・凹部、１４・・・
セラミックペース、１６・・・低融点ガラス層、１８・
・・リードフレームから裁断されたリード、２０・・・
アルミニウムワイヤ、２２・・・セラミックキャップ、
２４・・・凹部、２６・・・低融点ガラス層、３０・・
・リードフレーム１８のワイヤボンディング部、３２・
・・リードフレーム１８のガラス封止部、３４・・・ア
ルミニウム合金膜 特許出願人　住友電気工業株式会社 新技術開発事業団　・ 代　理　人　弁理士　新居正彦

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 〔１）鉄、鉄−ニッケル合金又は銅合金で作られ、少な
    （ともワイヤボンデング部分には、ワイヤボンディング
    時のビッカース硬度が４０〜６０ｋｇ／ｍｍ２の範囲内
    にあるアルミニウム合金膜が物理蒸着されていることを
    特徴とするリードフレーム。 （２）前記アルミニウム合金膜は更にガラス封止部も被
    覆していることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
    のリードフレーム。 （３）前記アルミニウム合金膜は、ＣｕＳＭｎおよびＳ
    】からなるグループの中の少なくとも１種を１０重量％
    以下またはＭｇ５ＺｒおよびＢｅからなるグループの中
    の少なくとも１種を６重量％以下含有していることを特
    徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載のリード
    フレーム。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02303053A (ja) * 1989-05-17 1990-12-17 Sumitomo Special Metals Co Ltd 半導体パッケージの製造方法
JPH0677272A (ja) * 1992-08-26 1994-03-18 Kyocera Corp 半導体素子収納用パッケージ
US5651494A (en) * 1995-03-17 1997-07-29 Nippondenso Co., Ltd. Method of ultrasonic welding of different metals
US6060771A (en) * 1998-03-09 2000-05-09 Sumitomo Electric Industries, Inc. Connecting lead for semiconductor devices and method for fabricating the lead

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02303053A (ja) * 1989-05-17 1990-12-17 Sumitomo Special Metals Co Ltd 半導体パッケージの製造方法
JPH0677272A (ja) * 1992-08-26 1994-03-18 Kyocera Corp 半導体素子収納用パッケージ
US5651494A (en) * 1995-03-17 1997-07-29 Nippondenso Co., Ltd. Method of ultrasonic welding of different metals
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