JPS63312934A - 半導体用リ−ドフレ−ム材 - Google Patents
半導体用リ−ドフレ−ム材Info
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- JPS63312934A JPS63312934A JP15000987A JP15000987A JPS63312934A JP S63312934 A JPS63312934 A JP S63312934A JP 15000987 A JP15000987 A JP 15000987A JP 15000987 A JP15000987 A JP 15000987A JP S63312934 A JPS63312934 A JP S63312934A
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
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〕
本発明はめっきを施さずにリードワイヤを直接ボンディ
ングする半導体用リードフレーム材に関し、特に、導電
性の低下を最小に抑えることができ、かつ、ボンディン
グ性の向上を図ることができるようにした半導体用リー
ドフレーム材に関する。
ングする半導体用リードフレーム材に関し、特に、導電
性の低下を最小に抑えることができ、かつ、ボンディン
グ性の向上を図ることができるようにした半導体用リー
ドフレーム材に関する。
半導体装置は高出力、多機能化が要求されており、しか
もこれらは生産性がよく低価格であることが必要とされ
ている。このような要求を満足させるために種々の開発
が進められている。半導体装置の製造工程として、マウ
ント工程、半導体素子とリードワイヤ、リード素子とな
るリードフレームとリードワイヤのボンディング工程等
があり、中でもボンディング工程においてリード素子と
なるリードフレームの特性は重要な要因となる。このリ
ードフレームは次のような条件を満足すれば製造工程２
価格及び特性上極めて有利である。すなわち、導電率が
大きいこと、引張強度が強いこと、延性が十分で曲げ加
工性がよいこと、耐熱性が十分であること、リードワイ
ヤとのボンディング性がよいこと、半田との耐候性がよ
いこと、耐酸化性がよいこと等がある。このような種々
の特性を全て満足するものはなかなか得がたいが、銅は
導電率が高く、加工性がよい等、上記特性には有利な材
料であるが、耐熱性、機械的強度等において不十分であ
る。従って、Ｃｕに他の元素、例えば、Ｆｅ、Ｓｎ＋Ｎ
ｉ等を添加して耐熱性や機械的強度等を向上させている
。これらの銅合金は若干の酸化性雰囲気にさらされると
表面で添加元素が選択酸化するため、リードワイヤとリ
ード素子とのボンディング性が劣化するため、事前にボ
ンディング部にＡｕやＡｇのめっきを施してボンディン
グ性の劣化を防止する必要がある。
もこれらは生産性がよく低価格であることが必要とされ
ている。このような要求を満足させるために種々の開発
が進められている。半導体装置の製造工程として、マウ
ント工程、半導体素子とリードワイヤ、リード素子とな
るリードフレームとリードワイヤのボンディング工程等
があり、中でもボンディング工程においてリード素子と
なるリードフレームの特性は重要な要因となる。このリ
ードフレームは次のような条件を満足すれば製造工程２
価格及び特性上極めて有利である。すなわち、導電率が
大きいこと、引張強度が強いこと、延性が十分で曲げ加
工性がよいこと、耐熱性が十分であること、リードワイ
ヤとのボンディング性がよいこと、半田との耐候性がよ
いこと、耐酸化性がよいこと等がある。このような種々
の特性を全て満足するものはなかなか得がたいが、銅は
導電率が高く、加工性がよい等、上記特性には有利な材
料であるが、耐熱性、機械的強度等において不十分であ
る。従って、Ｃｕに他の元素、例えば、Ｆｅ、Ｓｎ＋Ｎ
ｉ等を添加して耐熱性や機械的強度等を向上させている
。これらの銅合金は若干の酸化性雰囲気にさらされると
表面で添加元素が選択酸化するため、リードワイヤとリ
ード素子とのボンディング性が劣化するため、事前にボ
ンディング部にＡｕやＡｇのめっきを施してボンディン
グ性の劣化を防止する必要がある。
しかし、めっき工程を設けること、およびＡｕ＋ Ａｇ
等の高価な貴金属を用いることはコストの上昇をまねく
と言う不都合があった。
等の高価な貴金属を用いることはコストの上昇をまねく
と言う不都合があった。
これに対してめっきを施さずにリードワイヤを直接ボン
ディングさせる半導体用リードフレーム材が開発されて
いる。例えば、特開昭５４−１４１５４４号公報に示さ
れるものである。
ディングさせる半導体用リードフレーム材が開発されて
いる。例えば、特開昭５４−１４１５４４号公報に示さ
れるものである。
これはＣｕにＣｒまたはＺｒの少なくとも１種を所定量
添加するものであり、その量は０．３％≦Ｃｒ ＋ Ｚ
ｒ５２％（ただしＣｒＯ量は１．５重量％以下、またＺ
ｒは１．０重量％以下）、またはＣｒを０．３〜１．５
％、Ｚｒを０．３〜１．０％とすることによって、機械
的強度を向上させ、導電性を保ち、かつ、めっきの不用
な半導体用リードフレーム材を実現している。
添加するものであり、その量は０．３％≦Ｃｒ ＋ Ｚ
ｒ５２％（ただしＣｒＯ量は１．５重量％以下、またＺ
ｒは１．０重量％以下）、またはＣｒを０．３〜１．５
％、Ｚｒを０．３〜１．０％とすることによって、機械
的強度を向上させ、導電性を保ち、かつ、めっきの不用
な半導体用リードフレーム材を実現している。
しかし、従来のめっきを施さずに直接ボンディングする
半導体用リードフレーム材によれば、Ｚｒが０．２％を
超すとリードフレーム表面の選択酸化の阻止が十分でな
くなるため、リードワイヤの直接ボンディング性を阻害
する場合があり、また、導電率の低下抑制にも限度があ
ることが判明した。
半導体用リードフレーム材によれば、Ｚｒが０．２％を
超すとリードフレーム表面の選択酸化の阻止が十分でな
くなるため、リードワイヤの直接ボンディング性を阻害
する場合があり、また、導電率の低下抑制にも限度があ
ることが判明した。
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、リードフレ
ーム表面の選択酸化を十分に阻止して直接ボンディング
性の向上を図り、かつ、導電率の低下を最小に抑えるこ
とができるようにするため、酸素含有ｆｉｌｏｐｐｍ以
下のＣｕを主成分とし、重量比で０．０１％〜０．２％
のＺｒを含む半導体用リードフレーム材を提供する。
ーム表面の選択酸化を十分に阻止して直接ボンディング
性の向上を図り、かつ、導電率の低下を最小に抑えるこ
とができるようにするため、酸素含有ｆｉｌｏｐｐｍ以
下のＣｕを主成分とし、重量比で０．０１％〜０．２％
のＺｒを含む半導体用リードフレーム材を提供する。
Ｚｒは少量の添加でＣｕの耐熱性を向上させる効果があ
り、添加量を抑えることによりＣｕの導電率の低下を少
なくすることができる添加元素であることからリードフ
レーム材の特性改善に有効である。Ｚｒはこのような特
性に加えて、鋼中に添加するとＣｕ、Ｚｒとして微細に
析出分布するため、強度の改善効果もあり、添加量が少
量の場合、他のＳｎやＮｉ等に比較して表面の選択酸化
の程度も非常に少なく、リードワイヤの直接ボンディン
グ性の阻害も少ない。従って、Ｚｒの添加によって素材
特性が改善される。Ｚｒの添加量を重量比で０．０１％
〜０．２％とするのは、例えば、０．０１％以下では耐
熱性や強度の向上に効果が少なく、また、０．２％以上
では導電率の低下、および、表面の選択酸化の増大によ
るリードワイヤの直接ボンディング性の阻害が生じる恐
れがあるためである。以上のことから、望ましい材料特
性を有し、かつ、安定したボンディング性を得るために
はＺｒ１ｌを０．０１％〜０．２％に制御すべきである
ことが判った。また、酸素濃度を１０ｐｐｍ以下とする
のは、例えば、１０ｐｐｍ以上になると添加したＺｒが
Ｃｕ中の酸素と反応し、ＺｒＯ□として消費されたり、
Ｃｕ中の介在物として混入する等、不安定要素が多くな
るためである。
り、添加量を抑えることによりＣｕの導電率の低下を少
なくすることができる添加元素であることからリードフ
レーム材の特性改善に有効である。Ｚｒはこのような特
性に加えて、鋼中に添加するとＣｕ、Ｚｒとして微細に
析出分布するため、強度の改善効果もあり、添加量が少
量の場合、他のＳｎやＮｉ等に比較して表面の選択酸化
の程度も非常に少なく、リードワイヤの直接ボンディン
グ性の阻害も少ない。従って、Ｚｒの添加によって素材
特性が改善される。Ｚｒの添加量を重量比で０．０１％
〜０．２％とするのは、例えば、０．０１％以下では耐
熱性や強度の向上に効果が少なく、また、０．２％以上
では導電率の低下、および、表面の選択酸化の増大によ
るリードワイヤの直接ボンディング性の阻害が生じる恐
れがあるためである。以上のことから、望ましい材料特
性を有し、かつ、安定したボンディング性を得るために
はＺｒ１ｌを０．０１％〜０．２％に制御すべきである
ことが判った。また、酸素濃度を１０ｐｐｍ以下とする
のは、例えば、１０ｐｐｍ以上になると添加したＺｒが
Ｃｕ中の酸素と反応し、ＺｒＯ□として消費されたり、
Ｃｕ中の介在物として混入する等、不安定要素が多くな
るためである。
以下、本発明の半導体用リードフレーム材を詳細に説明
する。
する。
本発明の第１の実施例は以下の通りである。
酸素濃度１０ｐｐｍ以下の無酸素銅にＣｕ −３０％Ｚ
ｒ母合金を添加して８ページの表に示すように各種濃度
のインゴットを連続鋳造により作成し、熱間圧延により
厚さ８龍迄圧延した後、中間焼鈍を加えながら、厚さ０
．２５ｍｍ迄冷間圧延し、これを巾３０龍にスリットし
た後・所定のパターンにプレス成形し、リードフレーム
を完成した。これらのリードフレームにＡｕ線を熱圧着
・超音波接合の併用型のワイヤボンダーを用いてＮＺ＋
Ｈ！雰囲気中でボンディングし、その後接続強度を試験
した。一方リードフレーム材の特性として引張強度、耐
軟化性についても試験を行った。８ページの表はそれら
の試験結果を示す。なお試料隘２〜５は本発明のリード
フレーム材を示し、隘６，７は従来のＺｒ添加量のリー
ドフレーム材、Ｎ１１１は純銅、８〜１１は比較のため
にＦｅあるいはＳｎを添加したリードフレーム材である
。このように０．２％以下のＺｒ添加合金ではリードワ
イヤの接続強度は純銅と同程度の特性を示し、耐熱性、
引張強度も向上するが、それより添加量が多くなると導
電性の低下および接続強度の低下を示した。換言すれば
、本発明の半導体用リードフレーム材は従来のそれと比
較して明らかに導電性および接続強度において向上を示
した。
ｒ母合金を添加して８ページの表に示すように各種濃度
のインゴットを連続鋳造により作成し、熱間圧延により
厚さ８龍迄圧延した後、中間焼鈍を加えながら、厚さ０
．２５ｍｍ迄冷間圧延し、これを巾３０龍にスリットし
た後・所定のパターンにプレス成形し、リードフレーム
を完成した。これらのリードフレームにＡｕ線を熱圧着
・超音波接合の併用型のワイヤボンダーを用いてＮＺ＋
Ｈ！雰囲気中でボンディングし、その後接続強度を試験
した。一方リードフレーム材の特性として引張強度、耐
軟化性についても試験を行った。８ページの表はそれら
の試験結果を示す。なお試料隘２〜５は本発明のリード
フレーム材を示し、隘６，７は従来のＺｒ添加量のリー
ドフレーム材、Ｎ１１１は純銅、８〜１１は比較のため
にＦｅあるいはＳｎを添加したリードフレーム材である
。このように０．２％以下のＺｒ添加合金ではリードワ
イヤの接続強度は純銅と同程度の特性を示し、耐熱性、
引張強度も向上するが、それより添加量が多くなると導
電性の低下および接続強度の低下を示した。換言すれば
、本発明の半導体用リードフレーム材は従来のそれと比
較して明らかに導電性および接続強度において向上を示
した。
本発明の第２の実施例は以下の通りである。
Ｚｒ添加Ｃｕ合金は析出硬化型台型であり、冷間圧延工
程途中で８００℃以上の温度で溶体化処理を施し、これ
を４００〜６００℃でＺｒの析出熱処理を施した。これ
によってより優れた引張強度を持たせることができ、し
かもリードワイヤ接続強度も第１の実施例と同様の特性
を持たせることができた。
程途中で８００℃以上の温度で溶体化処理を施し、これ
を４００〜６００℃でＺｒの析出熱処理を施した。これ
によってより優れた引張強度を持たせることができ、し
かもリードワイヤ接続強度も第１の実施例と同様の特性
を持たせることができた。
以上説明した通り、本発明の半導体用リードフレーム材
によれば、酸素含有ｆｉｌＯｐｐｒａ以下のＣｕに重量
比で０．０１％〜０．２％のＺｒを添加するようにした
ため、表面の選択酸化を十分に抑制することよにって直
接ボンディング性の向上が図れ、かつ導電率の低下を最
小に抑えることができる。以上の効果に基づいて、引張
強度、耐軟化性の優れた、かつ、導電率が高く接続強度
の優れた高品質のリードフレームを供給でき、トランジ
スターからバイポーラＩＣ，更にはＭＯ３ＩＣ用のリー
ドフレームとして適用が可能である。また、必要に応じ
て容体化熱処理、析出処理を行うことによってより強い
引張強度を与えることも可能である。
によれば、酸素含有ｆｉｌＯｐｐｒａ以下のＣｕに重量
比で０．０１％〜０．２％のＺｒを添加するようにした
ため、表面の選択酸化を十分に抑制することよにって直
接ボンディング性の向上が図れ、かつ導電率の低下を最
小に抑えることができる。以上の効果に基づいて、引張
強度、耐軟化性の優れた、かつ、導電率が高く接続強度
の優れた高品質のリードフレームを供給でき、トランジ
スターからバイポーラＩＣ，更にはＭＯ３ＩＣ用のリー
ドフレームとして適用が可能である。また、必要に応じ
て容体化熱処理、析出処理を行うことによってより強い
引張強度を与えることも可能である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 表面にめっきを施さずにＣｕ、Ａｕ、Ａｌ等のリードワ
イヤを直接ボンディングする半導体用リードフレーム材
において、 Ｃｕを主成分とし、重量比で０．０１％〜０．２％のＺ
ｒ含み、かつ、酸素が１０ｐｐｍ以下で残部が不可避的
な不純物から成ることを特徴とする半導体用リードフレ
ーム材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15000987A JPS63312934A (ja) | 1987-06-16 | 1987-06-16 | 半導体用リ−ドフレ−ム材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15000987A JPS63312934A (ja) | 1987-06-16 | 1987-06-16 | 半導体用リ−ドフレ−ム材 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27836792A Division JPH05255777A (ja) | 1992-10-16 | 1992-10-16 | 半導体用リードフレーム材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63312934A true JPS63312934A (ja) | 1988-12-21 |
| JPH0524216B2 JPH0524216B2 (ja) | 1993-04-07 |
Family
ID=15487481
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15000987A Granted JPS63312934A (ja) | 1987-06-16 | 1987-06-16 | 半導体用リ−ドフレ−ム材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63312934A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02170932A (ja) * | 1988-12-24 | 1990-07-02 | Nippon Mining Co Ltd | ダイレクトボンディング性の良好な銅合金 |
| JPH02263941A (ja) * | 1989-04-04 | 1990-10-26 | Hitachi Cable Ltd | メタルガスケット |
| JPH04165055A (ja) * | 1990-10-29 | 1992-06-10 | Hitachi Cable Ltd | 半導体装置用リードフレーム材 |
| EP0688879A1 (en) * | 1994-06-20 | 1995-12-27 | Mitsubishi Materials Corporation | High vacuum apparatus member and vacuum apparatus |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RS59037B1 (sr) | 2011-06-08 | 2019-08-30 | Translate Bio Inc | Kompozicije lipidnih nanočestica i postupci za isporuku irnk |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54104597A (en) * | 1978-02-03 | 1979-08-16 | Nippon Mining Co | Copper alloy for lead frame |
| JPS54114078A (en) * | 1978-02-24 | 1979-09-05 | Hitachi Cable Ltd | Lead material for semiconductor apparatus |
| JPS58141544A (ja) * | 1982-02-17 | 1983-08-22 | Toshiba Corp | 電子部品 |
| JPS59193233A (ja) * | 1983-04-15 | 1984-11-01 | Toshiba Corp | 銅合金 |
-
1987
- 1987-06-16 JP JP15000987A patent/JPS63312934A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54104597A (en) * | 1978-02-03 | 1979-08-16 | Nippon Mining Co | Copper alloy for lead frame |
| JPS54114078A (en) * | 1978-02-24 | 1979-09-05 | Hitachi Cable Ltd | Lead material for semiconductor apparatus |
| JPS58141544A (ja) * | 1982-02-17 | 1983-08-22 | Toshiba Corp | 電子部品 |
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|---|---|---|---|---|
| JPH02170932A (ja) * | 1988-12-24 | 1990-07-02 | Nippon Mining Co Ltd | ダイレクトボンディング性の良好な銅合金 |
| JPH02263941A (ja) * | 1989-04-04 | 1990-10-26 | Hitachi Cable Ltd | メタルガスケット |
| JPH04165055A (ja) * | 1990-10-29 | 1992-06-10 | Hitachi Cable Ltd | 半導体装置用リードフレーム材 |
| EP0688879A1 (en) * | 1994-06-20 | 1995-12-27 | Mitsubishi Materials Corporation | High vacuum apparatus member and vacuum apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0524216B2 (ja) | 1993-04-07 |
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