JPS63110765A - Ｉｃ用リ−ドフレ−ム - Google Patents

Ｉｃ用リ−ドフレ−ム

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JPS63110765A
JPS63110765A JP61255903A JP25590386A JPS63110765A JP S63110765 A JPS63110765 A JP S63110765A JP 61255903 A JP61255903 A JP 61255903A JP 25590386 A JP25590386 A JP 25590386A JP S63110765 A JPS63110765 A JP S63110765A
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JP
Japan
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film
lead frame
melting point
lead
refractory metal
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Hideyasu Nikaido
二階堂　秀保
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Sumitomo Metal Mining Co Ltd
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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〕 本発明は内側リードにアルミニウム被膜を有するＩＣ用
リードフレームに関する。
〔従来の技術〕
半導体集積回路（ＩＣ）素子のパッケージングの一つに
セラミックパッケージがある。このパッケージ方式は、
中央部にＩＣ素子収納用の窪みを有するセラミック製基
板に銅合金、鉄−ニッケル合金等のリードフレームを低
融点ガラスで融着したものと、同様の低融点ガラスを融
着したセラミック製蓋板とを一対で用い、ＩＣ素子を基
板の窪みに固着し、該素子上の電極とリードフレームの
内側リードの金属被膜とを金属細線で接続した後、前記
蓋板を載せて加熱し、気密封止するものである。このパ
ッケージは放熱性が良好なため、比較的出力の大きいＩ
Ｃや高速動作のＩＣによく用いられるが、特に信顛性の
要求されるパッケージではＩＣ素子上の電極がアルミニ
ウム（Ａ　ｌ　）の場合、金属細線にＡ１線を用いると
共にリードフレーム内側リードのワイヤーボンディング
部の金属被膜も八〇にするのが通常である。
ところで上記方式のパッケージの中に、パッケージ後に
外部リードを折り曲げるものがあるが、この場合封止ガ
ラスが通常の低融点ガラスであると折り曲げの際ガラス
層に亀裂が入り気密が破れることがある。このためパッ
ケージ後に折り曲げ工程の必要なＩＣ装置においては封
止ガラスに強度の高いものを用いるようにしているが、
そのようなガラスは融点が高く、基板とリードフレーム
との融着作業温度を５００〜５３０℃と従来の低融点ガ
ラスに比べて約１００℃程度高くしなければならない。
ところがこのような温度でリードフレームの融着を行う
と、従来のＡＮ被膜厚さ２〜２．５μではリードフレー
ムの構成元素であるＣｕ。
Ｆｅ、Ｎｉ等が拡散して表面に達し、Ａｌ線の接続を阻
害したり、接合が不充分になったりする。この欠点は現
在Ａｌ被膜厚さを通常の２倍以上に厚くすることによっ
て解決しているが、Ａ１被膜厚さを厚くすると被着に要
する時間がそれだけ長く掛るためコスト高となるのが避
けられず、抜本的な解決策が要請されていた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、リード
フレーム素材構成元素のＡｌ被膜への拡散を効果的に抑
止でき、且つ低コストで製造し得るＩＣ用リードフレー
ムを提供するものである。
〔問題点を解決するための手段〕
この目的を達成するため本発明のリードフレームはワイ
ヤーポンディング部のリード素地とＡＩ！被膜との間に
高融点金属の層を設けた点に特徴がある。
本発明において高融点金属とは融点が１７００”ｃ以上
のものを言い、例えばＰｔ　（１７７４℃）　、Ｔｉ　
（１８００’Ｃ）　、Ｃｒ　（１９０５℃）　、Ｎｂ　
（２４１５℃）　、Ｍｏ　（２６２０”Ｃ）、Ｔａ　（
２９９６℃）等が挙げられる。このような高融点金属の
層をリード素地とＡｌ被膜との間に介在せしめるのはリ
ード素地からのＣｕ　（１０８３℃）、Ｆｅ（１５３５
℃）　、Ｎｉ　（１４５５℃）等の拡散を抑制するため
であり、その効果は融点の高いもの程大きい。
又、この高融点金属のＡｌ被膜への拡散防止のためにも
融点の高い金属を選択するのが望ましい。
しかしながら融点があまり高過ぎると成膜が困難になる
のでＴｉ＋　Ｃｒ、　Ｎｂ及び門０の中から選択するの
が適当である。このような高融点金属層の形成には真空
蒸着、スパッタリング・イオンブレーティング等が適用
できるが密着性の点からイオンブレーティングが望まし
い。
前記した通り、拡散抑制効果は融点の高いもの程大きく
、実験によれば上記４種の金属の中ではＭｏが最も良好
で約１００人で拡散抑止効果が現ゎれ、Ｔｉでは約１μ
を要する。リードフレームの融着時間内に該金属層表面
にリード素地の金属が到達し得ない厚さはＭｏで数１０
０人、Ｔｉで約２μであり、この厚さであればＡｌ被膜
を、ワイヤーボンディングに必要な最少厚さ６０００人
程度まで薄くすることも可能である。従ってＭｏなら１
００〜数１００人、Ｔｉなら１〜２μとすればへｌ被膜
厚さを０．６〜２．５μと、従来の２分の１以下にする
ことができる。
へβ被膜の形成も真空蒸着、スパッタリング、イオンブ
レーティング等の乾式メッキ法が適用できるが、密着性
、被膜の硬度の点でアーク放電型イオンブレーティング
が望ましい。このアーク放電型イオンブレーティング法
によれば極めて硬いｉ被膜が得られ、ワイヤーボンディ
ングに好適である。
〔実施例〕
Ｆｅ５８重量％、Ｎｉ４２重量％のＦｅ−Ｎｉ合金板に
Ｔｉ、Ｍｏをアーク放電型イオンブレーティング法によ
り１００人、１０００人、１μ及び２μの厚さに成膜し
た。成膜したＦｅ−Ｎｉ合金板を大気中５００　’Ｃで
１０分間加熱した後、Ｔｉ、Ｍｏ層の表面を観察した。
結果を第１表に示す。第１表において、○印はＴｉ、Ｍ
ｏの銀白色を呈するもの、Δ印は薄青色、Ｘ印は青色を
呈したものである。青色はＦｅ−Ｎｉが酸化した色であ
るので、青白が濃い程、Ｎｉが表面に多く到達している
こを示す。
第　　　１　　　表 第１表の結果から、ＭＯは約１００人でほぼＮｉ。
Ｆｅの拡散をＭｏｉの表面に留めることができ、Ｔｉの
場合は約１μを要することが分る。又、門０は１０００
人ではＮｉ、Ｆｅの拡散が表面に達せず、又Ｔｉでは２
μあれば充分であることが分る。この結果から、Ｍｏで
１００〜数１００人、Ｔｉで１〜２μとすればＡ１被膜
を通常の膜厚に留め得ることが分る。
〔発明の効果〕
本発明のリードフレーム構造によればＡｌ被膜の厚さを
従来品より薄くできるため、低コストで提供することが
できる。
特許出願人　　住友金属鉱山株式会社 手続補正書く自発） 昭和６２年９Ｊ１／ρ口

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 内側リードのワイヤーボンディング部にアルミニウム被
    膜を有するＩＣ用リードフレームにおいて、該ボンディ
    ング部のリード素地とアルミニウム被膜との間に高融点
    金属層が設けられてなるＩＣ用リードフレーム。
JP61255903A 1986-10-29 1986-10-29 Ｉｃ用リ−ドフレ−ム Pending JPS63110765A (ja)

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JP61255903A JPS63110765A (ja) 1986-10-29 1986-10-29 Ｉｃ用リ−ドフレ−ム
US07/113,661 US4791031A (en) 1986-10-29 1987-10-28 Lead frame for IC having a wire bonding part composed of multi-layer structure of iron containing alloy, refractory metal and aluminum

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US4791031A (en) 1988-12-13

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