JPS6211784B2 - - Google Patents
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- JPS6211784B2 JPS6211784B2 JP17605781A JP17605781A JPS6211784B2 JP S6211784 B2 JPS6211784 B2 JP S6211784B2 JP 17605781 A JP17605781 A JP 17605781A JP 17605781 A JP17605781 A JP 17605781A JP S6211784 B2 JPS6211784 B2 JP S6211784B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
- H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
- H01L23/495—Lead-frames or other flat leads
- H01L23/49579—Lead-frames or other flat leads characterised by the materials of the lead frames or layers thereon
- H01L23/49582—Metallic layers on lead frames
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
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- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
-
- H—ELECTRICITY
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- H01L2924/01046—Palladium [Pd]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、肉薄状先端部を有するリードフレー
ム表面に数種の金属を積層して形成したリードの
肉薄状先端部を、半導体素子の電極部に接着させ
てなる半導体装置に関するものである。
ム表面に数種の金属を積層して形成したリードの
肉薄状先端部を、半導体素子の電極部に接着させ
てなる半導体装置に関するものである。
従来、この種の半導体装置におけるリードは、
一般に、リードフレームとして、後の熱圧着によ
る接着作業を容易ならしめるために先端部のみを
肉薄状に成形した、例えばコバール・銅・コバー
ルの三層クラツド材を使用し、そのリードフレー
ム上に、表面処理として、数μｍの銅メツキを、
更にその上に数μｍの錫メツキを施した積層構造
を有するものである。一方、半導体素子の方は、
一般にその電極部がアルミニウムを用いた下部配
線層と、モリブデンあるいはクロムあるいはチタ
ンを用いた中間層と、金を用いた突起部層とから
構成されている。この半導体素子の突起電極部
に、前述のリードフレーム上に銅メツキ層、錫メ
ツキ層を順次積層形成したリードの肉薄状先端部
を280℃以上の温度条件で熱圧着して接続する。
但し、リードの肉薄状先端部と半導体素子の突起
電極とは、相対応するように予め形成しておかね
ばならない。このようにして熱圧着された状態で
はCu―Sn―Auの三元合金層、又はSn―Auの二
元合金層が形成されて安定な接続部が得られるも
のであるが、リードフレームの表面処理として形
成した１μｍ、２μｍ、３μｍの銅メツキ層およ
び2.5μｍ、３μｍ、５μｍの錫メツキ層では、
常温および60℃で空気中および窒素中に放置した
場合、数週間後に、長さ数10μｍ乃至数mm、直径
数μｍのヒゲ状錫ウイスカーがリードの錫層表面
に成長する。このため、リード相互間が短絡して
半導体装置が動作しなくなつたり動作中に破壊さ
れたりする欠点を有しており、これらウイスカー
の成長は半導体装置の信頼度を大幅に低下させる
一つの原因となつている。
一般に、リードフレームとして、後の熱圧着によ
る接着作業を容易ならしめるために先端部のみを
肉薄状に成形した、例えばコバール・銅・コバー
ルの三層クラツド材を使用し、そのリードフレー
ム上に、表面処理として、数μｍの銅メツキを、
更にその上に数μｍの錫メツキを施した積層構造
を有するものである。一方、半導体素子の方は、
一般にその電極部がアルミニウムを用いた下部配
線層と、モリブデンあるいはクロムあるいはチタ
ンを用いた中間層と、金を用いた突起部層とから
構成されている。この半導体素子の突起電極部
に、前述のリードフレーム上に銅メツキ層、錫メ
ツキ層を順次積層形成したリードの肉薄状先端部
を280℃以上の温度条件で熱圧着して接続する。
但し、リードの肉薄状先端部と半導体素子の突起
電極とは、相対応するように予め形成しておかね
ばならない。このようにして熱圧着された状態で
はCu―Sn―Auの三元合金層、又はSn―Auの二
元合金層が形成されて安定な接続部が得られるも
のであるが、リードフレームの表面処理として形
成した１μｍ、２μｍ、３μｍの銅メツキ層およ
び2.5μｍ、３μｍ、５μｍの錫メツキ層では、
常温および60℃で空気中および窒素中に放置した
場合、数週間後に、長さ数10μｍ乃至数mm、直径
数μｍのヒゲ状錫ウイスカーがリードの錫層表面
に成長する。このため、リード相互間が短絡して
半導体装置が動作しなくなつたり動作中に破壊さ
れたりする欠点を有しており、これらウイスカー
の成長は半導体装置の信頼度を大幅に低下させる
一つの原因となつている。
本発明の目的は、リードフレーム表面上に数種
の金属を積層して形成したリードを、半導体素子
の電極部に接着させてなる半導体装置において、
上記リードの最上層の金属表面におけるウイスカ
ーの成長を極力抑制することができるリード構造
を提供することにある。
の金属を積層して形成したリードを、半導体素子
の電極部に接着させてなる半導体装置において、
上記リードの最上層の金属表面におけるウイスカ
ーの成長を極力抑制することができるリード構造
を提供することにある。
すなわち本発明は、リードを、従来の数μｍ厚
の銅メツキ処理の代りに数μｍ厚のパラジウム、
又は金、又は銀メツキ処理をリードフレームに施
し、更にその上に数μｍ厚の錫メツキを施した構
造とすることにより、従来極めて顕著に成長した
錫ウイスカーの発生を大幅に押えることができる
ものである。
の銅メツキ処理の代りに数μｍ厚のパラジウム、
又は金、又は銀メツキ処理をリードフレームに施
し、更にその上に数μｍ厚の錫メツキを施した構
造とすることにより、従来極めて顕著に成長した
錫ウイスカーの発生を大幅に押えることができる
ものである。
従つて本発明によれば、錫ウイスカーの成長に
よるリード間の短絡もほとんど起らず、半導体装
置が動作しなくなつたり破壊されることもなく、
従つて半導体装置の信頼度を大幅に向上させるこ
とができる。
よるリード間の短絡もほとんど起らず、半導体装
置が動作しなくなつたり破壊されることもなく、
従つて半導体装置の信頼度を大幅に向上させるこ
とができる。
以下、本発明を図面を用いて説明する。第１図
は本発明の一実施例を示す概略断面図である。図
を参照すれば、本発明の特徴とするリード１は、
従来と同様にコパール・銅・コパールの三層クラ
ツド材を、後の熱圧着による接着作業を容易なら
しめるために先端部のみ肉薄状に成形したリード
フレーム２と、そのリードフレーム２の表面上
に、パラジウム、金、銀のいずれかを数μｍメツ
キして形成した層３と、更にその上に数μｍの錫
メツキを施して形成した錫メツキ層４とを含む構
造を有する。一方、半導体素子５の電極部６は、
すでに述べたように、アルミニウムを用いた下部
配線層と、モリブデン、クロム、チタンのいずれ
かを用いた中間層と、金を用いた突起部層７とか
ら構成されている。本発明によるリード１の肉薄
状先端部と、半導体素子５の金突起電極部７との
接着は、従来と同様の280℃以上の熱圧着で可能
であり、接着部は、Pb―Sn―Au又は、Au―Sn
―Au又は、Ag―Sn―Auの三元合金層か、ある
いはSn―Auの二元合金層が形成されて安定した
接続部が得られる。
は本発明の一実施例を示す概略断面図である。図
を参照すれば、本発明の特徴とするリード１は、
従来と同様にコパール・銅・コパールの三層クラ
ツド材を、後の熱圧着による接着作業を容易なら
しめるために先端部のみ肉薄状に成形したリード
フレーム２と、そのリードフレーム２の表面上
に、パラジウム、金、銀のいずれかを数μｍメツ
キして形成した層３と、更にその上に数μｍの錫
メツキを施して形成した錫メツキ層４とを含む構
造を有する。一方、半導体素子５の電極部６は、
すでに述べたように、アルミニウムを用いた下部
配線層と、モリブデン、クロム、チタンのいずれ
かを用いた中間層と、金を用いた突起部層７とか
ら構成されている。本発明によるリード１の肉薄
状先端部と、半導体素子５の金突起電極部７との
接着は、従来と同様の280℃以上の熱圧着で可能
であり、接着部は、Pb―Sn―Au又は、Au―Sn
―Au又は、Ag―Sn―Auの三元合金層か、ある
いはSn―Auの二元合金層が形成されて安定した
接続部が得られる。
前述したように、従来の構造のリードを用いた
半導体装置においてはある条件のもとでリード相
互間を短絡する程の錫ウイスカーが成長していた
が、本発明による構造のリードを用いた半導体装
置では同条件でリード相互間を短絡する程顕著に
成長した錫ウイスカーの発生はみられなかつた。
半導体装置においてはある条件のもとでリード相
互間を短絡する程の錫ウイスカーが成長していた
が、本発明による構造のリードを用いた半導体装
置では同条件でリード相互間を短絡する程顕著に
成長した錫ウイスカーの発生はみられなかつた。
上述した本発明の実施例では、肉薄状先端部を
有する形状のリードを使用した半導体装置につき
説明したが、本発明はそのリード形状に限定され
るものではなく、その他の形状に成形されたリー
ドを用いてもよいことは明らかである。
有する形状のリードを使用した半導体装置につき
説明したが、本発明はそのリード形状に限定され
るものではなく、その他の形状に成形されたリー
ドを用いてもよいことは明らかである。
第１図は本発明の半導体装置の一実施例を示す
断面図である。 なお図において、１…リード、２…リードフレ
ーム、３…パラジウム、金、銀のいずれか１つか
らなるメツキ層、４…錫メツキ層、５…半導体素
子、６…半導体素子の電極部、７…突起部層、で
ある。
断面図である。 なお図において、１…リード、２…リードフレ
ーム、３…パラジウム、金、銀のいずれか１つか
らなるメツキ層、４…錫メツキ層、５…半導体素
子、６…半導体素子の電極部、７…突起部層、で
ある。
Claims (1)
- １ リードフレーム表面に数種の金属を積層して
形成したリードを半導体素子の電極部に接着させ
てなる半導体装置において、該リードフレーム表
面に、パラジウム、金、銀のいずれか１つからな
る層と錫層とを順次積層形成した構造としたこと
を特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17605781A JPS57103342A (en) | 1981-11-02 | 1981-11-02 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17605781A JPS57103342A (en) | 1981-11-02 | 1981-11-02 | Semiconductor device |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4595474A Division JPS5731298B2 (ja) | 1974-04-25 | 1974-04-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57103342A JPS57103342A (en) | 1982-06-26 |
| JPS6211784B2 true JPS6211784B2 (ja) | 1987-03-14 |
Family
ID=16006959
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17605781A Granted JPS57103342A (en) | 1981-11-02 | 1981-11-02 | Semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57103342A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2511765Y2 (ja) * | 1990-01-23 | 1996-09-25 | 株式会社三井ハイテック | リ―ドフレ―ム |
| JP4260263B2 (ja) * | 1999-01-28 | 2009-04-30 | 株式会社ルネサステクノロジ | 半導体装置 |
| KR20000057810A (ko) * | 1999-01-28 | 2000-09-25 | 가나이 쓰토무 | 반도체 장치 |
| JP2006269903A (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Shinko Electric Ind Co Ltd | 半導体装置用リードフレーム |
| WO2011001737A1 (ja) * | 2009-06-29 | 2011-01-06 | オーエム産業株式会社 | 電気部品の製造方法及び電気部品 |
-
1981
- 1981-11-02 JP JP17605781A patent/JPS57103342A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57103342A (en) | 1982-06-26 |
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