JPS6252939A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPS6252939A
JPS6252939A JP60192781A JP19278185A JPS6252939A JP S6252939 A JPS6252939 A JP S6252939A JP 60192781 A JP60192781 A JP 60192781A JP 19278185 A JP19278185 A JP 19278185A JP S6252939 A JPS6252939 A JP S6252939A
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JP
Japan
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aluminum
semiconductor device
wire
semiconductor
nickel
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JP60192781A
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Keiji Shibata
柴田　啓司
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Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Kansai Nippon Electric Co Ltd
Original Assignee
Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Kansai Nippon Electric Co Ltd
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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】 庄ＪＬＩｑ上」ト止班一 本発明は樹脂封止型半導体装置に関し、特に半導体ペレ
ットとリードとをアルミニウム線にて接続した半導体装
置に関する。
従】巨ｌ支術− 第１図は樹脂封止型半導体装置の一例を示すもので、図
において１は半導体ペレット２を固定した放熱用の基板
で、ｌａは取付用の穴を示す。３は３本１組のリードで
、中央のり−ド３ａは基板１に固定され、他のリード３
ｂ、　３ｃはリード３ａの両側に配置されて一端部が半
導体ペレット２の近傍に配置されている。４ａ、　４ｂ
は半導体ペレット２上の電極（図示せず）とり−ド３ｂ
＋　３ｃの一端部とをそれぞれ接続した金属細線、５は
半導体ペレット２、金属細線４ａ、　４ｂ１’Ｊ−ド３
の一端部を含む主要部を被覆外装した樹脂外装部を示す
。
樹脂封止形半導体装置は金属ケース内に封止した半導体
装置に比へれば格段に耐湿性が劣る。そのため信頼性が
要求される樹脂封止形半導体装置はＰ　ＣＴ　（Ｐｒｅ
ｓｓｕｒｅ　Ｃｏｏｋｅｒ　Ｔｅ５ｔ）耐量かチェック
される。
このＰＣＴ耐量は加圧した水蒸気中に半導体装置を没入
して放置し、半導体装置の樹脂とリードや放熱板、金属
細線等の間の界面から浸透した水分により金属細線やそ
の接続部が腐食され不良となるまでの時間の長短で良否
が判定される。
−、ロ　　く　　　　　　　　゛　　　　　　。　　占
ところで、金属細線としては一般的に金やアルミニウム
等か用いられている。金属細線として金線を用いた半導
体装置ではＰＣＴ耐徴が例えば５００時間以上で十分長
く、信頼性が要求されるところでも十分使用可能である
。
一方、金は高価であるため安価なアルミニウムの金属細
線を用いるなとして半導体装置のコストダウンを図るよ
うにしているか、アルミニウムは水によって腐食され易
＜、ＰＣＴｉｌ、Ｉｔが短くしかもばらつきか大きくて
信頼性か要求されるところでの使用か制約されていた。
特に半導体ペレットの電極として一般的にアルミニウム
の薄膜が用いられるが、アルミニウム線を用いた半導体
装置では電極部分て接続不良を生ずることか多かった。
口　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　こ　
　　　の本発明は上記問題点に鑑み提案されたもので、
基板に固定された半導体ペレットの電極と一端が半導体
ペレットの近傍に配置されたリードとを金属細線を介し
て電気的に接続し、半導体ペレットを含む主要部分を樹
脂にて被覆外装した半導体装置において、上記金属細線
として元素の電気化学順列がアルミニウムの電位差より
正の元素を含むアルミニウム線を用いることにより、信
頼性を確保した安価な半導体装置の実現を可能にできる
。
Ｋ１■ 以下に本発明の実施例を第１図半導体装置から説明する
。図において従来の半導体装置と相異するのは金属細線
Ｅｉａ、　６ｂのみで、他は全く同じである。
この金属細線Ｇａ、　ｆｉｂとして例えばアルミニウム
に＠壇のニッケルを添加したものを用い、より具体的に
はニッケルの添加量をアルミニウムに対シ重量比で５０
乃至３００ＰＰＭとしたことを特徴とする。
この金属細線［ｉａ、　ＧｂによってＰＣＴ耐旧の改善
かなされる理由は定かではない。
しかしなから、線膨張率（ＸＩＯ’）がエポキシ樹脂で
２２〜２５に対し、金は＋４．　　アルミニウムは２３
．５であり、金の収縮量に対してエポキシ樹脂の収縮量
か十分大きいため、金線にエポキシ樹脂が密着し、水分
か金線とエポキシ樹脂の隙間から侵入しに＜＜、半導体
ペレット２の電極部への到達か阻止されることによって
十分大きなＰＣＴ耐量を得ることかできるのに対し、ア
ルミニウムとエポキシ樹脂では収縮量が略同じであるた
めエポキシ樹脂でアルミニウム線を十分締付けることが
できす、リード３と樹脂の界面から浸透した水分かさら
にアルミニウム線と樹脂の界面を通って半導体ペレット
２の電極部まで達し、アルミニウム線の直径に比へて十
分薄い電極を腐食させ、半導体装置を不良にするものと
考えられる。
これに対して、純アルミニウムは中性雰囲気中ではその
表面に酸化皮膜を形成し腐食に対して十分な強度を有し
ているか、元素の電気化学順列（イオン化傾向）がアル
ミニウムの電位差（−１，６６２Ｖ）よりも正の金属が
添加されたアルミニウム合金は耐孔食性か低下し、溶け
だしたアルミニウムが水分と反応して水酸化物を生じる
が、この水酸化物か前述の樹脂とアルミニウム線との間
隙を埋め、水分の侵入を阻止することによりＰＣＴ耐ｌ
の改善が図られるものと考えられる。
アルミニウム合金を形成する金属としてはマンガン、亜
鉛、クロム、鉄、カドミウム、コバルト、ニッケル、錫
、鉛、銅などがあるが、マンガン−コバルトは混合量を
多くしなければならす、またアルミニウム合金線の硬度
が増したり、導電率が低下する等の問題があり、錫〜銅
は混合量を少なくしなければならないため分布を均一化
することが困難でばらつきが多くなるなどの問題があり
、ニッケルを用い、その添加量をアルミニウムに対し重
量比で５０乃至３００ＰＰＭとすることにより、ＰＣＴ
ｉ［、パワーサイクル特性共に良好な半導体装置か得ら
れた。
肱敦 以上のように、本発明によればパワーサイクル特性を低
下させることなく、従来ＰＣＴ耐量が９６時間であった
ものが、金線を用いた半導体装賛同等のＰＣＴ耐ｆｆ１
（５ｏｏ時間以上）か得られ、コストアップなしに高信
頼性の半導体装置か実現可能となった。
【図面の簡単な説明】
第１図は半導体装置の一例を示す一部透視平面図である
。 １・・・基板、 ２・・・半導体ペレット、 ３　、　３ａ、　　３ｂ、　　３ｃ””リード、５・・
・樹脂、 Ｇａ、　Ｇｂ・・・金属細線。 特　許　出　願　人　　　関西日本電気株式会社第　］
　　図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）基板に固定された半導体ペレットの電極と一端が
    半導体ペレットの近傍に配置されたリードとを金属細線
    を介して電気的に接続し、半導体ペレットを含む主要部
    分を樹脂にて被覆外装した半導体装置において、上記金
    属細線は元素の電気化学順列がアルミニウムの電位差よ
    り正の元素を含むアルミニウム線であることを特徴とす
    る半導体装置。
  2. （２）アルミニウムに添加する元素がニッケルであるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体装置
    。
  3. （３）ニッケルの添加量がアルミニウムに対し重量比で
    ５０乃至３００ＰＰＭとしたことを特徴とする特許請求
    の範囲第２項記載の半導体装置。
JP60192781A 1985-08-31 1985-08-31 半導体装置 Pending JPS6252939A (ja)

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