JPS6347343B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は半導体用リードフレームに関する。 一般に半導体装置組み立てに際しては、リード
フレームを用意したあと、このリードフレーム上
半導体接着部分にSi等半導体素子（以下単に「素
子」という）をろう接するダイボンド作業と、前
記素子とリードフレームの外部端子とをAu、Al
等の細線で結線するワイヤボンド作業とが行われ
る。このことから、リードフレームのダイボンド
およびワイヤボンド部分には予めAu、Agなどろ
う接金属のメツキ層が設けられるが、Au、Agメ
ツキ層はこれを銅または銅合金リードフレーム上
に直接設けた場合、ダイボンドおよびワイヤボン
ドの際の加熱雰囲気（最高500℃）により前記銅
がメツキ層中に熱拡散することによつて変色し、
半導体素子の特性を低下させることになる。 この対策として、リードフレーム上にニツケル
メツキ層を下地として設け、このニツケルメツキ
層により銅の熱拡散を抑制することが一般的に行
われる。この場合ニツケルメツキ層は半導体装置
組立の際の熱による銅の酸化を防止する意味か
ら、第３図に示すようにリードフレームの全面に
ニツケルメツキ層２を設けるか、あるいは第４図
に示すようにAuあるいはAgめつき層３の下地部
分にのみニツケルメツキ層２を設けるかするのが
普通である。第３図および第４図において、１は
銅または銅合金製基体、３はAuまたはAgメツキ
層である。 一方、半導体装置には、樹脂封止領域外にリー
ドフレームの外部リードと放熱板をそれぞれ露出
させた構成のもの（前者）と、樹脂封止領域外に
外部リードだけ露出させた、放熱板を有しないか
樹脂内部に生め込んだ構成のもの（後者）とがあ
る。何れも、外部リードには、普通電子部品とし
ての接続性を持たせるために、表面に半田メツキ
層が設けられる。 ここで、後者の半導体装置においては、Auあ
るいはAgメツキ層で覆われる部分以外はワイヤ
ボンドおよびダイボンドの際の熱により酸化して
変色膜を形成するものの、変色膜はほとんど樹脂
又は半田メツキ層で覆われたところにあつて表面
化されないことから、製品外観上は問題がない。 しかし、前者の半導体装置においては、同じよ
うに酸化して変色膜を形成したとき、樹脂封止領
域外に露出させた放熱板の変色膜が製品の碍管上
問題となる。 このことから、このような半導体装置において
は、第３図のようにリードフレーム全面にニツケ
ルメツキ層を設けて熱による変色膜の形成を防止
している。 ところが、その全面にニツケルメツキ層を設け
たリードフレームにおいては、特に外部リードは
硬いニツケルメツキ層の存在により曲げるとニツ
ケルメツキ層にクラツクが発生するなど耐曲げ性
が低下し、また酸化に対して安定なニツケルメツ
キ層の存在により半田メツキ層を設ける際の前処
理が難しくなる欠点が認られ、これが要因となつ
て半導体装置の信頼性を低下させる場合のあるこ
とが分つた。 本発明の目的は、前記した従来技術の欠点を解
消し、樹脂封止領域外に露出した放熱板があつて
も製品外観を悪化させることなく、外部リードに
ついては耐曲げ性および半田付性を向上させるこ
とができる半導体用リードフレームを提供するこ
とにある。 すなわち、本発明の要旨は、樹脂封止領域外に
リードフレームの外部リードとに放熱面をそれぞ
れ露出させた構成の半導体装置において用いられ
るリードフレームにおいて、銅または銅合金を基
体とし、基体上外部リードを除くかつ放熱板を含
む全面にニツケルメツキ層を設け、さらに前記ニ
ツケルメツキ層上半導体素子接着部分にAu、Ag
等ろう接金属のメツキ層を前記ニツケルメツキ層
よりも狭い範囲に限定して設けたことを特徴とす
る半導体用リードフレームにある。 次に添付図面を参照して本発明半導体用リード
フレームの実施例を説明する。 第１図において、打抜き前の無酸素銅からなる
基体１上に、外部リード部分を除く全面にニツケ
ルメツキ層２を設け、さらにその上の半導体素子
接着部分に前記ニツケルメツキ層２より狭い範囲
で部分Agメツキ層３を設け、リードフレームを
作成した。 ニツケルメツキ層２およびAgメツキ層３の形
成に際しての部分メツキ方法としては、プラスチ
ツクテープによるマスキングテープ法を採用し
た。即ち、基体上にニツケルメツキ必要個所を残
してテープによるマスキングを行つたあと脱脂、
洗浄等の前処理工程で銅面を活性化し、光沢Ni
メツキ浴（ワツト浴に光択剤ユージライト＃66を
添加）を通してニツケルメツキ層２を2μ設ける。
このニツケルメツキ層２を乾燥後再びマスキング
テープ法によりAgメツキ必要個所を残してテー
プによりマスキングし、ニツケルメツキ面を活性
化したあと、低銅濃度浴による銅下地、低銀濃度
浴による銀下地を順次設けてからAgメツキ層３
を3μ設けた。最後にマスキングテープを基体１
から剥離し、第１図にみられる如きリードフレー
ムを作成した。 一方、従来例として第３図および第４図に示さ
れる構成のリードフレームを夫々実施例と同様の
メツキ条件により作成した。従つてこれらのリー
ドフレームにおいても、ニツケルメツキ層２は
2μ、Agメツキ層３は3μである。 第５図は上記実施例に基づくリードフレームを
所定の形状に打ち抜き、外部リード４および放熱
板５を形成し、樹脂封止６によつて組立てられる
半導体装置の構造の概要を示すものである。第６
図は同様第３図の従来例に基づくリードフレーム
を用いて組立てられた半導体装置の構造の概要を
示すものである。 下表は次の試験方法に基づき、実施例（第１
図）および従来例（第３図および第４図）につい
て評価したものである。 (1) 耐曲げ性 半導体装置の外部リードに対して0.5Rで90゜
繰り返し曲げを行い、外部リードが破断するま
での回数をもつて判定した。 (2) 半田付性 外部リードに対し、MILSTD202D28Bに基
づき半田ぬれ面積を測定し、次の通り判定し
た。 ○：90％以上のぬれ面積 △：80％以上90％未満のぬれ面積 ×：80％未満のぬれ面積 (3) 耐変色性 半導体装置の加熱板に対し大気中400℃、３
分間加熱後、放熱板の変色状況を次の通り判定
した。

【表】 ×：変色あり
本発明の応用例としては、次のようなことが考
えられる。まず、半導体用リードフレームとして
は、打抜きの作業性および生産性向上の面から、
一枚の基体上に２つあるいは４つの複数メツキパ
ターンを形成し、これを同時に打抜いて複数のリ
ードフレームを形成する場合が考えられる。 その具体例としては、例えば第２図に示すよう
に基体１上にやや広幅の部分ニツケルメツキ層２
を設け、その上に２条のAgメツキ層３を設けた
リードフレームが考えられる。 実施例に採用されたAgメツキはろう接金属の
メツキ層の一例であり、このほかにはAuメツキ、
Snメツキ、半田メツキあるいはこれらを組み合
せた複層メツキなどが考えられる。 ニツケルメツキは方法として電気ニツケルメツ
キ、化学ニツケルメツキのどちらでも良く、また
メツキ構造としては単一金属のメツキのほかに合
金メツキ、複層メツキとすることもできる。 本発明の効果は、上記表から明らかなように、
リードフレームの構成として、銅または銅合金基
体上外部リードを除くかつ放熱板を含む全面にニ
ツケルメツキ層を設け、さらにその上の半導体素
子接着部分にAu、Ag等ろう接金属のメツキ層を
前記ニツケルメツキ層よりも狭い範囲に限定して
設けるという構成をとることにより、放熱板など
の酸化による変色の問題についてはニツケルメツ
キ層によりこれを防止することができ、その結果
製品の外観を悪化させずにすみ、又外部リードに
ついてはそこだけニツケルメツキ層を設けないこ
とにより耐曲げ性並びに半田付性を向上させるこ
とができ、その結果全体として、この種半導体装
置の信頼性を確実に向上させることができるとい
う点にある。

【図面の簡単な説明】

第１図イは本発明の一実施例に係る半導体用リ
ードフレームの部分平面図、第１図ロは同側部断
面図、第２図イは本発明の他の実施例に係る半導
体用リードフレームの部分平面図、第２図ロは同
側部断面図、第３図イ，ロおよび第４図イ，ロは
夫々従来例説明図、第５図イは本発明の一実施例
に係る半導体装置の平面図、第５図ロは同側部断
面図、第６図イ，ロは夫々従来例説明図である。 １：基体、２：ニツケルメツキ層、３：Agメ
ツキ層、４：外部リード、５：放熱板、６：樹脂
封止。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 樹脂封止領域外にリードフレームの外部リー
   ドと放熱板をそれぞれ露出させた構成の半導体装
   置において用いられる前記リードフレームにおい
   て、銅または銅合金を基体とし、基体上外部リー
   ドを除くかつ放熱板を含む全面にニツケルメツキ
   層を設け、さらに前記ニツケルメツキ層上半導体
   素子接着部分にAu、Agなどろう接金属メツキ層
   を前記ニツケルメツキ層よりも狭い範囲に限定し
   て設けたことを特徴とする半導体用リードフレー
   ム。