JPS6290954A - リ−ドフレ−ム - Google Patents
リ−ドフレ−ムInfo
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- JPS6290954A JPS6290954A JP23189885A JP23189885A JPS6290954A JP S6290954 A JPS6290954 A JP S6290954A JP 23189885 A JP23189885 A JP 23189885A JP 23189885 A JP23189885 A JP 23189885A JP S6290954 A JPS6290954 A JP S6290954A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plating
- alloy
- lead frame
- layer
- plated
- Prior art date
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- Pending
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-
- 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
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/48—Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326
- H01L21/4814—Conductive parts
- H01L21/4821—Flat leads, e.g. lead frames with or without insulating supports
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
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】
[産業上の利用分野]
本発明はICやトランジスタ等の半導体装置のリードフ
レームに関し、詳細には上記半導体装置を組立てる為の
加熱を行なっても半田付は性やワイヤポンディング性に
悪影響を与えることがなく、且つ経済的に製造すること
のできるリードフレームに関するものである。
レームに関し、詳細には上記半導体装置を組立てる為の
加熱を行なっても半田付は性やワイヤポンディング性に
悪影響を与えることがなく、且つ経済的に製造すること
のできるリードフレームに関するものである。
[従来の技術]
半導体装置のリードフレームには、Cu合今や42合金
、コバール等のFe合金及び純鉄等が用いられている。
、コバール等のFe合金及び純鉄等が用いられている。
これらのリードフレーム材料を使用して半導体装置を組
立てるに当たっては、半導体素子とリードフレームの接
合並びに接合後に半導体素子とリードフレームの電気的
接続を行なう必要がある。こうした組立て過程において
リードフレームは通常200〜400℃に加熱される為
、リードフレーム表面には強固な酸化皮膜が形成される
。その結果リードフレームへのワイヤポンディングやリ
ード部の半田付けを行なおうとしても上記酸化皮膜が存
在する為に満足し得る成果を得ることができない。この
為リードフレーム材料には通常全面Niめっきあるいは
全面Niめっきに加えポンディング部相当部に局部的A
gめっきが行なわれている。
立てるに当たっては、半導体素子とリードフレームの接
合並びに接合後に半導体素子とリードフレームの電気的
接続を行なう必要がある。こうした組立て過程において
リードフレームは通常200〜400℃に加熱される為
、リードフレーム表面には強固な酸化皮膜が形成される
。その結果リードフレームへのワイヤポンディングやリ
ード部の半田付けを行なおうとしても上記酸化皮膜が存
在する為に満足し得る成果を得ることができない。この
為リードフレーム材料には通常全面Niめっきあるいは
全面Niめっきに加えポンディング部相当部に局部的A
gめっきが行なわれている。
しかるにNiめっきは200°C以下の比較的低温域で
は耐酸化性を有しているが、前述の半導体素子との接合
時の様に高温に加熱される場合には却って強固な酸化皮
膜を形成する為、外部リードの予備半田付は等を行なう
際に依然として満足し得る成果を得ることができない。
は耐酸化性を有しているが、前述の半導体素子との接合
時の様に高温に加熱される場合には却って強固な酸化皮
膜を形成する為、外部リードの予備半田付は等を行なう
際に依然として満足し得る成果を得ることができない。
そこで下記の様な種々の対策が提案されている。即ち■
半導体素子との接合等をN2やAr等の不活性ガ1雰囲
気あるいはH2単独や[N2+H2]の様な還元性雰囲
気で行なう方法、■大気中で加熱接合半田付は部分のN
iめつきを剥離するかあるいは強力な酸で脱スケールを
行なう方法、■半田付けの際腐食性の強い活性フラック
スを使用する方法等が挙げられるが、■の方法ではリー
ドフレーム生産コストが高騰し、又■及び■の方法では
残留物が電気絶縁性を低下させたり、半導体装置を腐食
させたりして機器全体の信頼性を損なうという問題が発
生する。
半導体素子との接合等をN2やAr等の不活性ガ1雰囲
気あるいはH2単独や[N2+H2]の様な還元性雰囲
気で行なう方法、■大気中で加熱接合半田付は部分のN
iめつきを剥離するかあるいは強力な酸で脱スケールを
行なう方法、■半田付けの際腐食性の強い活性フラック
スを使用する方法等が挙げられるが、■の方法ではリー
ドフレーム生産コストが高騰し、又■及び■の方法では
残留物が電気絶縁性を低下させたり、半導体装置を腐食
させたりして機器全体の信頼性を損なうという問題が発
生する。
[発明が解決しようとする問題点]
本発明はこうした事情に着目してなされたものであって
、半導体装置組立て工程における熱影響を受けた後でも
特別の前処理を行なうことなく良好なワイヤポンディン
グ性並びに半田付は性を得ることができ、且つ生産コス
トの安価なリードフレームを提供することを目的とする
ものである。
、半導体装置組立て工程における熱影響を受けた後でも
特別の前処理を行なうことなく良好なワイヤポンディン
グ性並びに半田付は性を得ることができ、且つ生産コス
トの安価なリードフレームを提供することを目的とする
ものである。
L問題点を解決する為の手段]
しかして上記目的を達成した本発明は、半導体素子等と
加熱接合されるリードフレームであって、表面に厚さ0
.1〜10ルmのNi−B合金電解めっき層を形成した
点に要旨を有するものである。
加熱接合されるリードフレームであって、表面に厚さ0
.1〜10ルmのNi−B合金電解めっき層を形成した
点に要旨を有するものである。
[作用]
本発明者等は■〜■に示される様な従来技術の欠点を種
々検討した結果、特殊雰囲気を使用することなく即ち大
気中においてリードフレームと半導体素子の接合等を行
なっても表面に酸化皮膜を形成することのない様な耐酸
化性を有するNi合金めっき法があれば上記問題を一挙
に解決し得ると考え、この方針に沿って研究を重ねた。
々検討した結果、特殊雰囲気を使用することなく即ち大
気中においてリードフレームと半導体素子の接合等を行
なっても表面に酸化皮膜を形成することのない様な耐酸
化性を有するNi合金めっき法があれば上記問題を一挙
に解決し得ると考え、この方針に沿って研究を重ねた。
その結果各種合金めっき法の中でNi−B合金めっき法
が最も耐酸化性に優れためっき法であることを確認した
。しかるにこの方法の場合にはめっき析出速度が極めて
遅くめっき処理費が高騰するという欠点があり、コスト
ダウンの要請が強いリードフレームへの適用は難しいと
予測された。しかしながら更に検討を加えてみるとNi
−B合金めっき法を無電解法で実施した場合にはめっき
析出速度が遅い反面電解法の場合には電解条件を調整す
ることにより十分なめっき析出速度を得ることができる
ことを見出し、これによりNi−B合金めっき法の隘路
である生産コストの低減という問題を解決することがで
きるとの確信を得た。
が最も耐酸化性に優れためっき法であることを確認した
。しかるにこの方法の場合にはめっき析出速度が極めて
遅くめっき処理費が高騰するという欠点があり、コスト
ダウンの要請が強いリードフレームへの適用は難しいと
予測された。しかしながら更に検討を加えてみるとNi
−B合金めっき法を無電解法で実施した場合にはめっき
析出速度が遅い反面電解法の場合には電解条件を調整す
ることにより十分なめっき析出速度を得ることができる
ことを見出し、これによりNi−B合金めっき法の隘路
である生産コストの低減という問題を解決することがで
きるとの確信を得た。
本発明はこうした知見を基に更に検討を重ねた結果完成
されたものである。即ち本発明においては、リードフレ
ーム全表面に対し電解法によりNi−B合金めっきを施
す。N i−B合金めっき層の厚みは、0.1〜log
mとする必要があり、0.1 島m未満の場合にはめっ
き厚さが不均一となりワイヤポンディング強度にばらつ
きが生じたり、半田付は状態が不均一となる。一方10
gmを超える場合は本発明効果が失われる訳ではないが
、リードフレームに施されるめっき厚さが一般に1〜l
OpLmであることからLO#1.mを超えることは不
経済である。尚本発明においてはNi−B合金めっき厚
さは0.1−101Lmの範囲にあれば良いので、例え
ばめっき厚さを大きくする必要がある場合には通常のN
iめっき等の下地めっきを行なった後、更にその上に上
記厚さ範囲のNi−B合金めっきを施しても良く、前記
と同様の効果を得ることができる。上記下地めっきとし
てはNiめっき以外にCuめっき及びNi若しくはCu
の合金めっきを適用することができる。また本発明に係
るリードフレーム母材としてはCu合金、42合金やコ
バール等のFe合金並びに純鉄等を挙げることができ、
さらにめっき形態はフープめっき、フレームめっきのい
ずれの場合であってもよい。
されたものである。即ち本発明においては、リードフレ
ーム全表面に対し電解法によりNi−B合金めっきを施
す。N i−B合金めっき層の厚みは、0.1〜log
mとする必要があり、0.1 島m未満の場合にはめっ
き厚さが不均一となりワイヤポンディング強度にばらつ
きが生じたり、半田付は状態が不均一となる。一方10
gmを超える場合は本発明効果が失われる訳ではないが
、リードフレームに施されるめっき厚さが一般に1〜l
OpLmであることからLO#1.mを超えることは不
経済である。尚本発明においてはNi−B合金めっき厚
さは0.1−101Lmの範囲にあれば良いので、例え
ばめっき厚さを大きくする必要がある場合には通常のN
iめっき等の下地めっきを行なった後、更にその上に上
記厚さ範囲のNi−B合金めっきを施しても良く、前記
と同様の効果を得ることができる。上記下地めっきとし
てはNiめっき以外にCuめっき及びNi若しくはCu
の合金めっきを適用することができる。また本発明に係
るリードフレーム母材としてはCu合金、42合金やコ
バール等のFe合金並びに純鉄等を挙げることができ、
さらにめっき形態はフープめっき、フレームめっきのい
ずれの場合であってもよい。
上記の如<Ni−B合金の電解めっきを施したリードフ
レームを半導体素子と加熱接合すると、めっき層表面に
は厚さ数十への極めて薄いポロン酸化皮膜が形成される
だけであり、該ボロン酸化皮膜は半田付は時あるいはワ
イヤポンディング時に容易に除去することのできる程度
のものであり、良好な半田付は性あるいはワイヤポンデ
ィング性を得ることができる。尚Ni−B合金めっき層
が優れた耐酸化性を示すのはNiより優先的にBが酸化
され、上述の如き極薄の酸化皮膜を形成し、Niの酸化
を防止するからであり、B酸化皮膜の成長も殆んど進ま
ないからである。
レームを半導体素子と加熱接合すると、めっき層表面に
は厚さ数十への極めて薄いポロン酸化皮膜が形成される
だけであり、該ボロン酸化皮膜は半田付は時あるいはワ
イヤポンディング時に容易に除去することのできる程度
のものであり、良好な半田付は性あるいはワイヤポンデ
ィング性を得ることができる。尚Ni−B合金めっき層
が優れた耐酸化性を示すのはNiより優先的にBが酸化
され、上述の如き極薄の酸化皮膜を形成し、Niの酸化
を防止するからであり、B酸化皮膜の成長も殆んど進ま
ないからである。
[実施例]
無酸素銅、42合金及び純鉄製のリードフレームを夫々
通常行なわれている方法で脱脂酸洗した後、第1表に示
す条件でめっきし、大気中200°C1300℃、40
0°Cで夫々5分間加熱し空冷した。得られためっきリ
ードフレームに対し下記条件で半田付けおよびワイヤポ
ンディングを行ない、各性能を評価したところ第2表の
結果が得られた。
通常行なわれている方法で脱脂酸洗した後、第1表に示
す条件でめっきし、大気中200°C1300℃、40
0°Cで夫々5分間加熱し空冷した。得られためっきリ
ードフレームに対し下記条件で半田付けおよびワイヤポ
ンディングを行ない、各性能を評価したところ第2表の
結果が得られた。
(半田付は条件)
方 法:MIL−STD−202準拠半田組成:60
Sn−40Pb 温 度:230℃ 浸漬時間:5秒 フラックス二弱活性ロジン系フラックス(ワイヤポンデ
ィング条件) 方 法:US法(30g、mφのAll線用用温
度:室温 荷 重:30g U、S出カニ0.2W U、S印加時間:35m秒 (以 下 余 白):、5、 t□’、”;’71÷′) 、もt−0′:1!1 引5ノ。
Sn−40Pb 温 度:230℃ 浸漬時間:5秒 フラックス二弱活性ロジン系フラックス(ワイヤポンデ
ィング条件) 方 法:US法(30g、mφのAll線用用温
度:室温 荷 重:30g U、S出カニ0.2W U、S印加時間:35m秒 (以 下 余 白):、5、 t□’、”;’71÷′) 、もt−0′:1!1 引5ノ。
れる様に○FC,42合金、純鉄に夫々下地めっきを施
しあるいは施さないで本発明を満足する厚さのNi−B
電解めっきを施したものについては、良好な半田付は性
並びにワイヤポンディング性を得ることができた。これ
に対しNo、 15〜17ではNi−B電解めっきの厚
さが0.05+n+oと薄すぎる為、半導体素子等との
加熱温度が300’0あるいは400°Cと高くなると
半田付は性並びにワイヤポンディング性が悪化した。ま
たNo、18.19のNi−B電解めっきを施さないも
のについては加熱温度が200°Cと低い場合でも半田
付は性並びにワイヤポンディング性は不良値を示した。
しあるいは施さないで本発明を満足する厚さのNi−B
電解めっきを施したものについては、良好な半田付は性
並びにワイヤポンディング性を得ることができた。これ
に対しNo、 15〜17ではNi−B電解めっきの厚
さが0.05+n+oと薄すぎる為、半導体素子等との
加熱温度が300’0あるいは400°Cと高くなると
半田付は性並びにワイヤポンディング性が悪化した。ま
たNo、18.19のNi−B電解めっきを施さないも
のについては加熱温度が200°Cと低い場合でも半田
付は性並びにワイヤポンディング性は不良値を示した。
[発明の効果]
本発明は以上の様に構成されており、リードフレーム表
面に0.1〜10ルmのNi−B合金電解めっき層を形
成することにより耐酸化性がイ妾れたリードフレームを
安価に提供することができた。
面に0.1〜10ルmのNi−B合金電解めっき層を形
成することにより耐酸化性がイ妾れたリードフレームを
安価に提供することができた。
特に半導体素子等との加熱接合後も良好な半田付は性並
びにワイヤポンディング性を示すリードフレームを提供
することができた。
びにワイヤポンディング性を示すリードフレームを提供
することができた。
Claims (1)
- 半導体素子等と加熱接合されるリードフレームであって
、表面に厚さ0.1〜10μmのNi−B合金電解めっ
き層を形成したことを特徴とするリードフレーム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23189885A JPS6290954A (ja) | 1985-10-16 | 1985-10-16 | リ−ドフレ−ム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23189885A JPS6290954A (ja) | 1985-10-16 | 1985-10-16 | リ−ドフレ−ム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6290954A true JPS6290954A (ja) | 1987-04-25 |
Family
ID=16930767
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23189885A Pending JPS6290954A (ja) | 1985-10-16 | 1985-10-16 | リ−ドフレ−ム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6290954A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6310565U (ja) * | 1986-07-07 | 1988-01-23 |
-
1985
- 1985-10-16 JP JP23189885A patent/JPS6290954A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6310565U (ja) * | 1986-07-07 | 1988-01-23 |
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