KR100673951B1 - Lead frame for semiconductor package - Google Patents
Lead frame for semiconductor package Download PDFInfo
- Publication number
- KR100673951B1 KR100673951B1 KR1020040046933A KR20040046933A KR100673951B1 KR 100673951 B1 KR100673951 B1 KR 100673951B1 KR 1020040046933 A KR1020040046933 A KR 1020040046933A KR 20040046933 A KR20040046933 A KR 20040046933A KR 100673951 B1 KR100673951 B1 KR 100673951B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- plating layer
- lead frame
- semiconductor package
- gold
- alloy
- Prior art date
Links
Images
Abstract
본 발명은 열악한 가온 가습 환경 하에서도 딜라미네이션 품질 및 EMC 접착성이 우수한 구조를 가진 반도체 팩키지용 리드 프레임을 제공하는데 그 목적이 있고, 이런 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 금속 소재로 이루어진 기저 금속층과, 기저 금속층의 적어도 일면에 적층되며, 니켈 또는 니켈 합금으로 이루어진 Ni 도금층과, Ni 도금층 상부에 적층되며, 팔라듐 또는 팔라듐 합금으로 이루어진 Pd 도금층과, Pd 도금층 상부에 적층되며, 은 또는 은 합금으로 이루어진 Ag 도금층과, Ag 도금층 상부에 적층되고, 금 또는 금 합금으로 이루어진 보호 도금층을 구비한 반도체 팩키지용 리드 프레임을 제공한다.The present invention is to provide a lead frame for a semiconductor package having a structure excellent in delamination quality and EMC adhesion even in a harsh heating humidification environment, and the present invention, in order to achieve this object, the base metal layer made of a metal material And a Ni plating layer made of nickel or a nickel alloy, stacked on at least one surface of the base metal layer, a Pd plating layer made of a palladium or palladium alloy, and a Pd plating layer made of palladium or a palladium alloy, Provided is a lead frame for a semiconductor package having an Ag plated layer formed on the Ag plated layer and a protective plated layer made of gold or a gold alloy.
Description
도 1은 통상적인 반도체 팩키지용 리드 프레임의 구조를 개략적으로 나타낸 평면도이고,1 is a plan view schematically showing the structure of a conventional lead frame for a semiconductor package,
도 2는 종래의 반도체 팩키지용 리드 프레임의 단층구조를 도시한 단면도이고,2 is a cross-sectional view showing a single layer structure of a conventional lead frame for a semiconductor package,
도 3a 및 도 3b는 다른 종래의 반도체 팩키지용 리드 프레임의 단층구조를 도시한 단면도이고,3A and 3B are cross-sectional views showing a single layer structure of another conventional lead frame for a semiconductor package,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 팩키지용 리드 프레임의 단층구조를 도시한 단면도이고,4 is a cross-sectional view illustrating a single layer structure of a lead frame for a semiconductor package according to an embodiment of the present invention.
도 5는 도금층이 Ni/Pd/Au-Pd인 리드 프레임과, 도금층이 Ni/Pd/Au-Ag인 리드 프레임의 딜라미네이션 품질을 비교한 테이블이고,FIG. 5 is a table comparing delamination qualities of a lead frame having a plating layer of Ni / Pd / Au-Pd and a lead frame having a plating layer of Ni / Pd / Au-Ag.
도 6은 본 발명에 따른 리드 프레임과 다른 비교재와의 EMC 접착력을 비교한 그래프이고,6 is a graph comparing the EMC adhesion between the lead frame and the other comparative material according to the present invention,
도 7은 본 발명에 따른 리드 프레임과 다른 비교재와의 딜라미네이션 품질을 비교한 테이블이다.7 is a table comparing the delamination quality of the lead frame and the other comparative material according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1: 반도체 팩키지용 리드 프레임 2: 다이 패드1: Lead frame for semiconductor package 2: Die pad
3: 패드 지지부 4: 내부 리드3: pad support 4: inner lead
5: 외부 리드 6: 댐바5: external lead 6: dambar
110: 기저 금속층 120: Ni 도금층110: base metal layer 120: Ni plating layer
130: Pd 도금층 140: Ag 도금층130: Pd plating layer 140: Ag plating layer
150: 보호 도금층 150: protective plating layer
본 발명은 반도체 팩키지용 리드 프레임에 관한 것으로서, 보다 더 상세하게는 반도체 칩과 외부회로를 연결시켜서 하나의 반도체 팩키지를 이루고, 가혹한 외부 환경 하에서도 EMC(Epoxy Molding Compound) 접착성이 우수한 구조를 가지는 반도체 팩키지용 리드 프레임에 관한 것이다.The present invention relates to a lead frame for a semiconductor package, and more specifically, to a semiconductor package by connecting a semiconductor chip and an external circuit, and having a structure having excellent EMC (Epoxy Molding Compound) adhesion even in a harsh external environment. A lead frame for semiconductor packages.
반도체 팩키지용 리드 프레임은 반도체 칩(chip)과 함께 반도체 패키지(package)를 이루는 핵심 구성요소의 하나로서, 반도체 패키지를 외부와 연결해주는 도선(lead)의 역할과 반도체 칩을 지지해주는 지지체(frame)의 역할을 한다. The lead frame for a semiconductor package is one of the core components of a semiconductor package together with a semiconductor chip, and serves as a lead for connecting the semiconductor package to the outside and a support frame for supporting the semiconductor chip. Plays a role.
도 1은 통상적인 반도체 팩키지용 리드 프레임의 평면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이 리드 프레임(1)은 다이 패드(2) 및 리드(4, 5)를 구비한다. 1 is a plan view of a lead frame for a conventional semiconductor package. As shown in FIG. 1, the
다이 패드(2)는 패드 지지부(3)에 의해 레일(7)에 연결되고 반도체 칩을 지지하는 기능을 가진다. The
리드(4, 5)는 내부 리드(inner lead; 4) 및 외부 리드(outer lead; 5)를 구비하며, 상기 내부 리드(4)와 외부 리드(5) 사이에는 각 리드의 간격을 유지하고 지지하는 댐바(6)가 형성되어 있다. 반도체 패키지의 조립이 완료되면 레일(7) 및 댐바(6)는 제거된다.
이와 같은 구조를 가지는 리드 프레임은 기억소자인 반도체 칩과의 조립과정(assembly process)을 거쳐 반도체 팩키지를 이루게 된다. 반도체 조립 과정에는 다이 부착 공정, 와이어 본딩 공정, 몰딩 공정이 포함된다. 다이 부착 공정은 반도체 칩(다이)을 리드 프레임의 패드에 부착시키는 공정이며, 와이어 본딩 공정은 반도체 칩의 단자부와 리드 프레임의 내부 리드를 금 등으로 접합하여 연결하는 공정이며, 몰딩 공정은 EMC 수지 등의 절연체로 칩과 와이어 및 내부 리드 부분을 밀봉시키는 공정이다. The lead frame having such a structure forms a semiconductor package through an assembly process with a semiconductor chip as a memory device. The semiconductor assembly process includes a die attach process, a wire bonding process, and a molding process. The die attach process is a process of attaching a semiconductor chip (die) to a pad of a lead frame. The wire bonding process is a process of joining and connecting the terminal portion of the semiconductor chip and the internal lead of the lead frame with gold, and the molding process is an EMC resin. It is a process of sealing a chip | tip, a wire, and an internal lead part with insulators, such as these.
상기 반도체의 조립 공정 중 다이 부착 공정에서 반도체 칩과의 접착력을 좋게 하고, 와이어 본딩 공정에서 내부 리드의 와이어 본딩성을 개선하기 위하여, 다이 패드(2)와 내부 리드(4)에 소정 특성을 갖는 금속 소재를 도포하는 경우가 많다. 이와 더불어 몰딩 공정 후, 외부 리드(5)가 기판에 실장되는 공정에서 납땜 젖음성(solder wettability)을 향상하기 위해 외부 리드의 소정 부위에 주석과 납의 합금(Sn-Pb)으로 된 솔더링 기초 도금을 행한다. In order to improve adhesion to the semiconductor chip in the die attaching step of the assembling process of the semiconductor and to improve the wire bonding property of the inner lead in the wire bonding process, the
그러나 상기 솔더링 기초 도금 공정은, 그 과정이 번거롭고, 노출된 납 및 납 도금 용액에 의한 환경 문제가 야기된다. 이와 더불어 솔더링 기초 도금 과정에서 도금층의 불균일을 제거하기 위한 추가 공정이 필요하고, 리드 프레임 표면과 EMC 사이로 도금액이 침투하여 반도체 칩의 불량을 야기하는 경우가 빈번히 발생한다는 문제점이 있다. However, the soldering base plating process is cumbersome and causes environmental problems due to exposed lead and lead plating solutions. In addition, there is a problem in that an additional process is required to remove the non-uniformity of the plating layer during the soldering base plating process, and the plating solution penetrates between the lead frame surface and the EMC frequently to cause a defect of the semiconductor chip.
상기 문제점을 해결하기 위하여 선도금방법(Pre-Plated Frame)이 제안되었다. 이 방법에서는 반도체 팩키지 공정 전에 납땜 젖음성이 우수한 소재를 금속 소재에 미리 도포함으로써 반도체 후공정에서의 납도금 공정을 생략할 수 있도록 한 것이다. 상기 선도금방법을 사용한 리드 프레임은 후공정이 간편해질 뿐 아니라, 반도체 팩키지 공정에서 납도금이라는 환경 오염 공정을 줄일 수 있어 최근 각광을 받고 있다. In order to solve the above problems, a pre-plated frame has been proposed. In this method, the lead plating step in the post-semiconductor step can be omitted by applying the material having excellent solder wettability to the metal material before the semiconductor package step. The lead frame using the leading gold method has been in the spotlight recently because it not only simplifies the post-process but also reduces the environmental pollution process such as lead plating in the semiconductor package process.
도 2에는 종래의 선도금방법을 이용하여 제조된 리드 프레임의 일례를 개략적인 단면도가 도시되어 있다. 도 2를 참조하면, 구리를 주성분으로 하는 기저 금속층(11)의 상층부에 Ni 도금층(12)이 전면적으로 형성되고, 상기 Ni 도금층(12)의 직상부에 Pd 도금층(13)이 형성된 것을 알 수 있다. 즉, 기저 금속층(11)의 상층부에 니켈과 팔라듐이 차례로 전면 도금되는 것이다.2 is a schematic cross-sectional view showing an example of a lead frame manufactured using a conventional lead gold method. Referring to FIG. 2, it can be seen that the
위와 같이 최상층으로 팔라듐을 도금한 리드 프레임을 사용하면, 환경 친화적이고 반도체 팩키지의 제조공정이 단순화될 수 있다. 그러나, 팔라듐으로 형성된 Pd 도금층(13)은 반도체 조립 공정 중에 발생된 열에 의해 산화되어 팔라듐 화합물을 형성하며, 이 때문에 그 물성 자체가 저하되기 쉽다. 이러한 Pd 도금층(13)의 산화 및 이에 따른 물성 저하는 와이어 본딩성 및 납땜성을 저하시킨다. 또한, 도금시에 수소를 흡착할 경우 도금면이 경해져서 충격에 약해지는 문제점이 있다. Using a lead frame plated with palladium as the uppermost layer as described above can be environmentally friendly and simplify the manufacturing process of the semiconductor package. However, the
이러한 문제점을 해결하기 위해서, 미국등록특허 제6469386호에 개시된 리드 프레임이 도 3a 및 도 3b에 도시되어 있다. 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 금속 소재의 기저 금속층(21) 상층부에 Ni 도금층(22), Pd 도금층(23), 금 도금층(24a) 또는 금-팔라듐 합금 도금층(24b)이 차례로 도금되어 있다. 이러한 구조는 최상층의 금 또는 금-팔라듐 합금 도금층(24a, 24b)을 제외하고는 근본적으로 도 2에 도시된 구조와 동일하다.To solve this problem, the lead frame disclosed in US Pat. No. 6469386 is shown in FIGS. 3A and 3B. 3A and 3B, the
금은 팔라듐에 비해서 내산화성이 크다. 따라서, 도 3a에 도시된 바와 같이, 리드 프레임의 최상부에 순수한 금 도금층(24a)이 형성될 경우, 상기 금 도금층(24a)이 반도체 팩키지 제조 시 열적 공정을 거치면서 Pd 도금층(23)이 산화가 되는 것을 방지함으로써 종래의 납땜성 문제를 해결할 수 있었다. Gold is more oxidation resistant than palladium. Therefore, as shown in FIG. 3A, when the pure
그런데, 일반적으로 EMC 수지는 순수한 금속이나 합금의 표면과는 친화성이 떨어지며, 역으로 표면에 산화층이 형성된 경우에 그 접착력이 우수하다는 특징이 있다. 이로 인하여, EMC의 접촉 표면에 팔라듐의 산화 방지층으로서 순수한 금 도금층이 형성되는 때에는 EMC의 접착성이 저하되는 문제점이 발생한다. However, in general, EMC resins are inferior in affinity with the surface of pure metals or alloys, and conversely, when the oxide layer is formed on the surface, the adhesion is excellent. For this reason, when pure gold plating layer is formed as a palladium antioxidant layer on the contact surface of EMC, the problem of the adhesiveness of EMC arises.
이 경우, 도 3b에 도시된 바와 같이, 금 및 팔라듐으로 이루어진 금-팔라듐 합금 도금층(24b)이 Pd 도금층 상부에 형성되면, 금-팔라듐 합금 도금층(24b)을 구성하는 팔라듐의 산화에 의하여 EMC와 접착력이 우수하게 된다. In this case, as shown in FIG. 3B, when the gold-palladium alloy plating layer 24b made of gold and palladium is formed on the Pd plating layer, the palladium constituting the gold-palladium alloy plating layer 24b is oxidized by EMC. The adhesion is excellent.
그런데, 최근에 친환경적인 반도체 팩키지의 제조가 주요 관심사가 되고 있고, 이런 친환경 반도체 팩키지에서는 습도 및 온도가 매우 높은 가혹한 환경 하에서도 EMC와 리드 프레임간에 우수한 접착성이 요구되는데, 이런 가혹한 환경 하에서 상기 금-팔라듐 합금 도금층(24b)이 나쁜 EMC 접찹성을 가진다는 문제점이 있 다.However, in recent years, manufacturing of environmentally friendly semiconductor packages has become a major concern, and in such environmentally friendly semiconductor packages, excellent adhesion between EMC and lead frames is required even in harsh environments with high humidity and temperature. There is a problem that the palladium alloy plating layer 24b has a poor EMC adhesiveness.
즉, 후술하는 바와 같이, 온도 85 ℃ 및 상대습도 85 %의 상태로 168시간 경과 후에 쿠폰 테스트(coupon test)를 통한 MSL(Moisture Sensitivity Level) 평가 결과에 의하면, 딜라미네이션(delamination) 품질이 열악하게 나타나고, EMC 접착력이 낮게 나타남으로써, 열악한 흡습 환경에서의 EMC 접착성이 열화된다는 문제점이 있다. That is, as described later, according to the results of the evaluation of the Moisture Sensitivity Level (MSL) through a coupon test after 168 hours at a temperature of 85 ° C. and a relative humidity of 85%, the quality of delamination is poor. Appearance and the low EMC adhesion, there is a problem that the EMC adhesion in a poor moisture absorption environment is degraded.
본 발명은 상기와 같은 문제점 등을 포함하여 여러 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 열악한 가온 가습 환경 하에서도 딜라미네이션 품질 및 EMC 접착성이 우수한 구조를 가진 반도체 팩키지용 리드 프레임을 제공하는데 그 목적이 있다. Disclosure of Invention The present invention has been made to solve various problems including the above problems, and an object thereof is to provide a lead package for a semiconductor package having a structure having excellent delamination quality and EMC adhesiveness even in a poorly heated humidified environment.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은:In order to achieve the above object, the present invention is:
금속 소재로 이루어진 기저 금속층; A base metal layer made of a metal material;
상기 기저 금속층의 적어도 일면에 적층되며, 니켈 또는 니켈 합금으로 이루어진 Ni 도금층;A Ni plating layer laminated on at least one surface of the base metal layer and made of nickel or a nickel alloy;
상기 Ni 도금층 상부에 적층되며, 팔라듐 또는 팔라듐 합금으로 이루어진 Pd 도금층; A Pd plating layer laminated on the Ni plating layer and made of palladium or a palladium alloy;
상기 Pd 도금층 상부에 적층되며, 은 또는 은 합금으로 이루어진 Ag 도금층; 및 An Ag plating layer laminated on the Pd plating layer and made of silver or a silver alloy; And
상기 Ag 도금층 상부에 적층되고, 금 또는 금 합금으로 이루어진 보호 도금 층;을 구비하는 반도체 팩키지용 리드 프레임을 제공한다.Provided is a lead package for a semiconductor package comprising a protective plating layer laminated on the Ag plating layer and made of gold or gold alloy.
상기 Ag 도금층은 5μ" 내지 30μ"의 두께를 가지는 것이 바람직하다.The Ag plating layer preferably has a thickness of 5 μ ″ to 30 μ ″.
여기서, 상기 보호 도금층은 금-은 합금으로 이루어지는 것이 바람직하고, 이 경우, 상기 보호 도금층을 구성하는 은과 금의 무게 분율은 실질적으로 동일한 것이 더욱 바람직하다. Here, the protective plating layer is preferably made of a gold-silver alloy, in this case, it is more preferable that the weight fractions of silver and gold constituting the protective plating layer are substantially the same.
또한, 상기 보호 도금층은 0.2μ" 내지 2.0μ"의 두께를 가진 것이 바람직하고, 이 경우, 상기 Ni 도금층의 두께는 10μ" 내지 120μ"이고, 상기 Pd 도금층의 두께는 0.1μ" 내지 3μ"인 것이 더욱 바람직하다.In addition, the protective plating layer preferably has a thickness of 0.2μ "to 2.0μ", in this case, the thickness of the Ni plating layer is 10μ "to 120μ", the thickness of the Pd plating layer is 0.1μ "to 3μ" More preferred.
한편, 상기 기저 금속층은 구리 또는 얼로이42(alloy42) 소재로 이루어진 것이 바람직하다.On the other hand, the base metal layer is preferably made of a copper or alloy 42 (alloy42) material.
이어서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 팩키지용 리드 프레임의 단층 구조를 개략적으로 나타낸 단면도가 도시되어 있다.4 is a cross-sectional view schematically showing a single layer structure of a lead frame for a semiconductor package according to a preferred embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 팩키지용 리드 프레임은, 기저 금속층(110)과, 이 기저소재(110)의 상면에 니켈 또는 니켈 합금으로 이루어진 Ni 도금층(120)과, 이 Ni 도금층(120)의 상면에 팔라듐 또는 팔라듐 합금으로 이루어진 Pd 도금층(130)과, 이 Pd 도금층(130)의 상면에 은으로 이루어진 Ag 도금층(140)과, 상기 Ag 도금층 상면에 금 또는 금 합금으로 이루어진 보호 도금층(150)을 포함한다.Referring to FIG. 4, a lead frame for a semiconductor package according to an embodiment of the present invention includes a
기저 금속층(110)은 통상 구리 또는 얼로이42(alloy42) 소재로서 이루어진 다.The
Ni 도금층(120)은 기저 금속층(110)의 소재, 예를 들면 구리 또는 철계 니켈 등이 리드 프레임 표면으로 확산되어 구리산화물 또는 구리황화물을 생성하는 것을 방지한다. The
통상 팔라듐 또는 팔라듐 합금은 납땜 젖음성이 매우 양호한 금속이다. 따라서 상기 Ni 도금층(120) 상에 형성된 Pd 도금층(120)은 Ni 도금층(120)의 표면을 보호하고, 납땜이 잘 일어나도록 하는 기능을 한다.Palladium or palladium alloys are usually metals with very good solder wettability. Therefore, the
보호 도금층(150)은 금 또는 금 합금으로 이루어져서, Pd 도금층(130)의 산화 방지층으로서의 역할을 수행함으로써, 반도체 팩키지 제조 시 열적 공정을 거치는 동안 Pd 도금층(130)이 산화되는 것을 방지하여 외부 리드(5; 도 1)의 납땜성이 저하되지 않도록 한다. The
이 경우, 은(Ag)은 금(Au)에 비하여 상대적으로 반도체 팩키지용 EMC 수지에 대하여 접착성이 우수하다. 따라서, 상기 보호 도금층(150)이 금과 은의 합금으로 형성된 것이 바람직한데, 이로 인하여 리드 프레임과 EMC간의 접착성능인 EMC 접착력이 개선된다.In this case, silver (Ag) is relatively excellent in adhesiveness with respect to the EMC resin for semiconductor packages compared with gold (Au). Therefore, it is preferable that the
동일한 두께 및 성분의 기저 금속층, Ni 도금층, Pd 도금층을 가지고, 보호 도금층이 각각 금-팔라듐 합금 도금층 또는 금-은 합금 도금층인 리드 프레임들에 대하여, 레벨 3(level 3) 및 레벨 2의 과정을 거친 후에, 도 5에 도시된 바와 같이 SAM을 사용한 MSL 평가를 한다면 이를 명백히 알 수 있다. 여기서, 레벨 3 과정은 온도 30 ℃ 및 상대습도 60 %로 192 시간의 흡습 과정을 의미하고, 레벨 2 과정은 온도 85 ℃ 및 상대습도 60 %로 168 시간의 흡습 과정으로서 레벨 3 과정보다 가혹한 과정을 의미한다.For lead frames having a base metal layer, a Ni plating layer, and a Pd plating layer of the same thickness and composition, and the protective plating layer is a gold-palladium alloy plating layer or a gold-silver alloy plating layer, respectively, the process of
즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 특히 레벨 2 과정을 거친 경우에 보호 도금층이 금-팔라듐 합금 도금층인 리드 프레임에 비하여, 보호 도금층이 금-은 합금 도금층인 리드 프레임에서 딜라미네이션이 발생 정도가 매우 작게 나타남을 알 수 있다. That is, as shown in FIG. 5, especially when the
그러나, 레벨 2 과정보다 가혹한 조건을 가진, 즉 온도 85 ℃ 및 상대습도 85 %로 168 시간을 경과시키는 레벨 1 과정을 거친 다음에는 보호 도금층이 금-은 합금 도금층인 리드 프레임에서도 딜라미네이션이 발생하는 정도가 큰 것을 알 수 있고, 이로 인하여 기저 금속층(110) 상에 Ni 도금층(120), Pd 도금층(130), 금-은 합금으로 이루어진 보호 도금층(150)이 순서적으로 형성된 리드 프레임은 상대습도가 매우 큰 외부환경에서 EMC 접착성이 양호하지 않게 된다. However, after the
따라서 본 발명에서는, 통상적인 외부 환경 뿐만 아니라 열적(劣的) 외부 환경에서도 EMC 접착성을 유지시키기 위하여 상기 Pd 도금층(130)과 보호 도금층(150) 사이에 Ag 도금층(140)이 형성된다. Therefore, in the present invention, the
즉, 은(Ag) 소재가 가지는 높은 내산화성을 이용하여 Pd 도금층(130) 상측에 은을 도금시켜서 Ag 도금층(140)을 형성시킴으로써, 상기 Ag 도금층(140)이 가혹한 흡습 환경 하에서도 상기 Pd 도금층(130) 표면의 산화를 효과적으로 방지하고, Pd 도금층(130) 및 Ni 도금층(120) 소재인 니켈 및 팔라듐이 상기 보호 도금층으로 확산되는 것을 방지하는 기능을 한다. 이로 인하여 가혹한 열적(劣的) 외부 환경 하 에서도, 보호 도금층의 물성이 그대로 유지됨으로써 우수한 납땜성이 유지된다. That is, the
이 경우, Ag 도금층(140)의 두께(D4)는 5μ"(마이크로 인치) 내지 30μ"인 것이 바람직한데, 이는 Ag 도금층의 두께(D4)가 5μ" 보다 작은 경우에는 니켈 및 팔라듐이 상기 보호 도금층(150)으로 확산되는 것을 방지하기가 어려우며, 그 두께(D4)가 30μ" 보다 큰 경우에는 도금재료비가 증가하고 생산성이 저하되기 때문이다.In this case, the thickness D4 of the
이 경우에는 금-은 합금으로 이루어진 보호 도금층(150)의 두께(D5)는 0.2μ" 내지 2.0μ"인 것이 바람직하다. 이는 보호 도금층의 두께(D5)가 0.2 μ"보다 작게 형성된 경우에는 도금 두께가 얇기 때문에 관리가 어렵고, 그 관리비용이 과도하게 상승한다는 문제점이 있고, 보호 도금층의 두께(D5)가 2.0μ"보다 크게 형성된 경우에는 요구되는 목표 EMC 접착력 이상의 과도한 EMC 접착력을 갖게 되어 반도체 팩키지의 신뢰성 향상에는 큰 의미가 없게 되고, 특히, 고가인 금의 소비량이 증가하여 제조원가가 지나치게 상승하기 때문이다.In this case, the thickness D5 of the
이와 더불어, 상기 Ni 도금층(D2)의 두께는 10μ" 내지 120μ"이고, 상기 Pd 도금층(D3)의 두께는 0.1μ" 내지 3μ"인 것이 더욱 바람직하다. In addition, the thickness of the Ni plating layer (D2) is 10μ "to 120μ", the thickness of the Pd plating layer (D3) is more preferably 0.1μ "to 3μ".
여기서, 상기 보호 도금층(150)을 구성하는 은과 금의 무게 분율이 실질적으로 동일한 것이 더욱 바람직한데, 이 경우가 보호 도금층(150)이 금이 가지는 우수한 내산화성 및 은이 가지는 우수한 EMC 접착력을 동시에 가질 수 있기 때문이다.Here, it is more preferable that the weight fractions of silver and gold constituting the
이하, 비교예를 통해 본 발명의 특징을 보다 상세히 설명하기로 한다. 다만, 본 발명의 범위가 하기 비교예에 의해 한정되는 것이 아님은 물론이다.Hereinafter, the features of the present invention will be described in more detail with reference to comparative examples. However, it goes without saying that the scope of the present invention is not limited by the following comparative example.
도 6 및 도 7에는 각각, 본 발명에 따른 리드 프레임을 다른 비교재와 비교하면서 쿠폰 테스트(coupon test)를 사용한 후의 EMC 전단력을 나타낸 그래프 및 EMC의 딜라미네이션(delamination) 정도를 나타낸 테이블이 도시되어 있다. 여기서, 딜라미네이션 정도란 EMC와 리드 프레임의 전체 접촉가능 면적 중에서, 하기의 시험조건 적용 후, 즉 흡습 과정 및 리플로우를 거친 후에 EMC와 리드 프레임의 접촉이 떨어져 있는 정도를 나타낸다. 6 and 7 show a graph showing the EMC shear force after using the coupon test and a table showing the degree of delamination of the EMC after comparing the lead frame according to the present invention with other comparative materials, respectively. have. Here, the degree of delamination represents the degree of contact between the EMC and the lead frame out of the total contactable area between the EMC and the lead frame after application of the following test conditions, that is, after the hygroscopic process and reflow.
한편, 시편 및 시험 조건은 다음과 같다. On the other hand, the specimen and test conditions are as follows.
1. 시편 Psalms
(1) 리드 프레임 : (1) Lead Frame:
1) 본 발명 : 구리를 주성분으로 하는 기저 금속층 상에 Ni/Pd 도금층을 각각 30/0.8 마이크로 인치의 두께로 형성하고, 그 위에 Ag 도금층을 형성시킨 후에, 0.3 마이크로 인치의 금-은 합금의 보호 도금층을 형성하였다. 1) The present invention: After forming a Ni / Pd plating layer on the base metal layer mainly composed of copper with a thickness of 30 / 0.8 micro inches, respectively, and forming an Ag plating layer thereon, protection of the gold-silver alloy of 0.3 micro inches. A plating layer was formed.
2) 제1비교재 : 구리를 주성분으로 하는 기저 금속층 상에 Ni/Pd 도금층을 각각 30/0.8 마이크로 인치의 두께로 형성하고, 그 위에 0.3 마이크로 인치의 금-팔라듐 합금의 보호 도금층을 형성하였다. 2) First Comparative Material: A Ni / Pd plating layer was formed on the base metal layer mainly composed of copper, each having a thickness of 30 / 0.8 microinches, and a protective plating layer of 0.3 microinches of gold-palladium alloy was formed thereon.
3) 제2비교재 : 구리를 주성분으로 하는 기저 금속층 상에 Ni/Pd 도금층을 각각 30/0.8 마이크로 인치의 두께로 형성하고, 그 위에 0.3 마이크로 인치의 금-은 합금의 보호 도금층을 형성하였다. 3) Second Comparative Material: A Ni / Pd plating layer was formed on the base metal layer mainly composed of copper with a thickness of 30 / 0.8 micro inches, respectively, and a protective plating layer of 0.3 micro inch gold-silver alloy was formed thereon.
(2) EMC 수지 : 모델명 SL 7300MES(MQFP 타입, 제일모직 사)를 사용하였다.(2) EMC resin: Model name SL 7300MES (MQFP type, Cheil Industries) was used.
2.시험 조건 2. Test condition
아래와 같은As below
(1) 몰드 전 큐어링 : 175 ℃로 4시간(1) Curing before mold: 4 hours at 175 ℃
(2) 흡습 과정 : 온도 85 ℃ 및 상대습도 85 %로 168 시간(2) Hygroscopic process: 168 hours at 85 ℃ and 85% relative humidity
(3) 리플로우 : 최대 260 ℃(3회 실시)의 과정을 순차적으로 실시한 후, 상기 시편의 접착력을 측정하였다.(3) Reflow: After sequentially performing the process of up to 260 ℃ (three times), the adhesion of the specimen was measured.
3. 시험 장비3. testing equipment
(1) SAM : 모델명 HS-100(SONIX 사)(1) SAM: Model name HS-100 (SONIX company)
(2)강도 시험기 : 모델명 AGS-100A(Shimadzu 사)를 사용하였다.(2) Strength tester: Model name AGS-100A (Shimadzu) was used.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 본 발명의 실시예에 따른, 즉 Pd 도금층과 보호 도금층 사이에 Ag 도금층이 형성된 리드 프레임 시편의 경우, 당업계에서 반도체 팩키지의 신뢰성 유지를 위하여 요구되는 수준보다 훨씬 높은 수준인 90 kgf 이상의 EMC 접착력을 갖는다. As shown in FIG. 6, in the case of the lead frame specimen according to the embodiment of the present invention, that is, the Ag plating layer is formed between the Pd plating layer and the protective plating layer, it is much higher than the level required for maintaining the reliability of the semiconductor package in the art. High levels of EMC adhesion above 90 kgf.
반면에, 제1비교재는 EMC 접착력이 10Kgf이고, 제2비교재는 EMC 접착력이 60Kgf 내지 70Kgf이다. 따라서, Pd 도금층과 보호 도금층 사이에 Ag 도금층이 형성된 리드 프레임의 EMC 접착력이 제1, 제2비교재에 비해 현저하게 높게 나타나는 것을 알 수 있다.On the other hand, the first comparative material has an EMC adhesive strength of 10 Kgf, and the second comparative material has an EMC adhesive strength of 60 Kgf to 70 Kgf. Therefore, it can be seen that the EMC adhesive force of the lead frame having the Ag plating layer formed between the Pd plating layer and the protective plating layer is significantly higher than that of the first and second comparative materials.
한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 경우는 거의 딜라미네이션이 발생하지 않는 것을 알 수 있다. 이에 비하여 제1비교재의 경우, 모든 부분에서 딜라미네이션 현상이 발생하고 있고, 제2비교재의 경우에도 본 발명의 리드 프레임 소재와 비교 시에 상대적으로 딜라미네이션 현상이 많이 발생함을 알 수 있다. On the other hand, as shown in Figure 7, in the case of the present invention it can be seen that almost no delamination occurs. On the other hand, in the case of the first comparative material, the delamination phenomenon occurs in all parts, and in the case of the second comparative material, it can be seen that the delamination phenomenon occurs relatively in comparison with the lead frame material of the present invention.
따라서, 도 7에 도시된 바와 같이 Pd 도금층과 보호 도금층 사이에 Ag 도금층이 형성된 리드 프레임의 딜라미네이션 발생 정도가 제1비교재와 제2비교재에 비하여 현저히 작다는 것을 알 수 있다.Therefore, as shown in FIG. 7, it can be seen that the degree of delamination of the lead frame having the Ag plating layer formed between the Pd plating layer and the protective plating layer is significantly smaller than that of the first and second comparative materials.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 반도체 팩키지용 리드 프레임에 의하면, 리드 프레임의 품질 목표인 와이어 본딩성, 납땜성 뿐만 아니라, EMC 접착성이 크게 개선되어 반도체 팩키지의 신뢰성이 향상시킬 수 있다. As described above, according to the lead frame for a semiconductor package according to the present invention, not only the wire bonding property and the solderability, which are the quality targets of the lead frame, but also the EMC adhesive property is greatly improved, so that the reliability of the semiconductor package can be improved.
특히 본 발명에 따른 리드 프레임은 열악한 흡습 환경 조건 하에서도 EMC 접착력 및 딜라미네이션 품질이 우수함으로써, 납 불사용(Pb free) 등의 친환경적인 반도체 팩키지 제조에 적합하다.In particular, the lead frame according to the present invention has excellent EMC adhesiveness and delamination quality even under poor hygroscopic environmental conditions, and is suitable for manufacturing environmentally friendly semiconductor packages such as lead free (Pb free).
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and any person skilled in the art to which the present invention pertains may have various modifications and equivalent other embodiments. Will understand. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020040046933A KR100673951B1 (en) | 2004-06-23 | 2004-06-23 | Lead frame for semiconductor package |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020040046933A KR100673951B1 (en) | 2004-06-23 | 2004-06-23 | Lead frame for semiconductor package |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20050121842A KR20050121842A (en) | 2005-12-28 |
KR100673951B1 true KR100673951B1 (en) | 2007-01-24 |
Family
ID=37293837
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020040046933A KR100673951B1 (en) | 2004-06-23 | 2004-06-23 | Lead frame for semiconductor package |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100673951B1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9171789B2 (en) | 2013-03-11 | 2015-10-27 | Haesung Ds Co., Ltd | Lead frame, semiconductor package including the lead frame, and method of manufacturing the lead frame |
KR101802850B1 (en) * | 2011-01-11 | 2017-11-29 | 해성디에스 주식회사 | Semiconductor package |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5762081B2 (en) * | 2011-03-29 | 2015-08-12 | 新光電気工業株式会社 | Lead frame and semiconductor device |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5767574A (en) | 1996-03-26 | 1998-06-16 | Samsung Aerospace Industries, Ltd. | Semiconductor lead frame |
JPH118341A (en) | 1997-06-18 | 1999-01-12 | Mitsui High Tec Inc | Lead frame for semiconductor device |
KR20020045360A (en) * | 2000-12-08 | 2002-06-19 | 이중구 | Ag pre-plated lead frame for semiconductor package |
KR20040038446A (en) * | 2002-11-01 | 2004-05-08 | 삼성테크윈 주식회사 | Lead frame for semiconductor package |
-
2004
- 2004-06-23 KR KR1020040046933A patent/KR100673951B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5767574A (en) | 1996-03-26 | 1998-06-16 | Samsung Aerospace Industries, Ltd. | Semiconductor lead frame |
JPH118341A (en) | 1997-06-18 | 1999-01-12 | Mitsui High Tec Inc | Lead frame for semiconductor device |
KR20020045360A (en) * | 2000-12-08 | 2002-06-19 | 이중구 | Ag pre-plated lead frame for semiconductor package |
KR20040038446A (en) * | 2002-11-01 | 2004-05-08 | 삼성테크윈 주식회사 | Lead frame for semiconductor package |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101802850B1 (en) * | 2011-01-11 | 2017-11-29 | 해성디에스 주식회사 | Semiconductor package |
US9171789B2 (en) | 2013-03-11 | 2015-10-27 | Haesung Ds Co., Ltd | Lead frame, semiconductor package including the lead frame, and method of manufacturing the lead frame |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20050121842A (en) | 2005-12-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100819800B1 (en) | Lead frame for semiconductor package | |
US5360991A (en) | Integrated circuit devices with solderable lead frame | |
US5675177A (en) | Ultra-thin noble metal coatings for electronic packaging | |
US7190057B2 (en) | Packaging component and semiconductor package | |
KR100371567B1 (en) | Ag pre-plated lead frame for semiconductor package | |
JP3760075B2 (en) | Lead frame for semiconductor packages | |
KR100685160B1 (en) | Coating for enhancing adhesion of molding compound to semiconductor devices | |
KR101224935B1 (en) | Leadframe for semiconductor device | |
KR20070057682A (en) | Leadframe comprising tin plating or an intermetallic layer formed therefrom | |
KR100702956B1 (en) | Lead frame for semiconductor package and the method for manufacturing the same | |
US20020113322A1 (en) | Semiconductor device and method to produce the same | |
KR100673951B1 (en) | Lead frame for semiconductor package | |
US6232651B1 (en) | Lead frame for semiconductor device | |
KR100833934B1 (en) | Multi-layer plating lead frame and method of manufacturing the same | |
KR20050083325A (en) | A lead frame and the method for manufacturing semiconductor package comprising the same | |
KR100503038B1 (en) | Lead frame for semiconductor package | |
KR100450091B1 (en) | Multiplated lead frame for semiconductor device | |
WO2015129185A1 (en) | Resin-sealed semiconductor device, production method therefor, and mounting body therefor | |
KR100254271B1 (en) | Lead frame with multi-layer plating | |
KR100691338B1 (en) | Leadframe for fabricating Semiconductor Device | |
JPS63304654A (en) | Lead frame | |
JPS6258548B2 (en) | ||
JPS60147146A (en) | Lead frame for semiconductor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
AMND | Amendment | ||
J201 | Request for trial against refusal decision | ||
B701 | Decision to grant | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130102 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20131231 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150105 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160104 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170102 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20171221 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20181226 Year of fee payment: 13 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20191223 Year of fee payment: 14 |