KR100833934B1 - Multi-layer plating lead frame and method of manufacturing the same - Google Patents

Multi-layer plating lead frame and method of manufacturing the same Download PDF

Info

Publication number
KR100833934B1
KR100833934B1 KR1020020004177A KR20020004177A KR100833934B1 KR 100833934 B1 KR100833934 B1 KR 100833934B1 KR 1020020004177 A KR1020020004177 A KR 1020020004177A KR 20020004177 A KR20020004177 A KR 20020004177A KR 100833934 B1 KR100833934 B1 KR 100833934B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
plating layer
nickel
palladium
alloy
plating
Prior art date
Application number
KR1020020004177A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20030063835A (en
Inventor
박세철
장배순
이상훈
Original Assignee
삼성테크윈 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성테크윈 주식회사 filed Critical 삼성테크윈 주식회사
Priority to KR1020020004177A priority Critical patent/KR100833934B1/en
Publication of KR20030063835A publication Critical patent/KR20030063835A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100833934B1 publication Critical patent/KR100833934B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488Arrangements 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
    • H01L23/495Lead-frames or other flat leads
    • H01L23/49579Lead-frames or other flat leads characterised by the materials of the lead frames or layers thereon
    • H01L23/49582Metallic layers on lead frames
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/48Manufacture 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
    • H01L21/4814Conductive parts
    • H01L21/4821Flat leads, e.g. lead frames with or without insulating supports

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)

Abstract

반도체 장치용 다층도금 리드프레임 및 이 리드프레임의 제조방법에 관한 것이다. 반도체 장치용 다층도금 리드프레임은 니켈도금층, 팔라듐도금층, 금합금도금층 및 최외곽도금층이 순차적으로 적층되며, 상기 니켈도금층은 니켈 또는 니켈합금이고 상기 팔라듐도금층은 팔라듐 또는 팔라듐합금이며 상기 최외곽도금층은 은 또는 은합금인 것을 특징으로 한다. A multilayer plating lead frame for semiconductor devices and a method of manufacturing the lead frame. In the multilayer plating lead frame for semiconductor devices, a nickel plating layer, a palladium plating layer, a gold alloy plating layer, and an outermost plating layer are sequentially stacked, the nickel plating layer is nickel or nickel alloy, the palladium plating layer is palladium or palladium alloy, and the outermost plating layer is silver Or silver alloy.

반도체 장치용 다층도금 리드프레임의 제조방법은 철계 금속기판의 상면에 니켈 또는 니켈합금으로 이루어진 니켈도금층을 형성하는 단계와, 상기 니켈도금층의 상면에 팔라듐 또는 팔라듐을 주성분으로 하고 금, 은 중 어느 하나가 포함되는 중간도금층을 형성하는 단계, 상기 중간도금층의 상면에 금 또는 금을 주성분으로 하고 팔라듐, 은 중 어느 하나가 첨가되는 금합금도금층을 형성하는 단계, 및 상기 금합금도금층의 상면에 은 또는 은합금으로 이루어진 최외곽도금층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The method of manufacturing a multilayer plating leadframe for semiconductor devices includes forming a nickel plating layer made of nickel or nickel alloy on the upper surface of an iron-based metal substrate, and using palladium or palladium as a main component on the upper surface of the nickel plating layer, and using any one of gold and silver. Forming an intermediate plating layer comprising a; forming a gold alloy plating layer containing gold or gold as a main component on the upper surface of the intermediate plating layer and any one of palladium and silver, and silver or silver alloy on the upper surface of the gold alloy plating layer It characterized in that it comprises the step of forming the outermost plating layer consisting of.

Description

다층도금 리드프레임 및 이 리드프레임의 제조방법{Multi-layer plating lead frame and method of manufacturing the same}Multi-layer plating lead frame and method of manufacturing the same

도 1은 통상적인 리드프레임의 구조를 나타내는 개략적인 평면도,1 is a schematic plan view showing the structure of a conventional lead frame,

도 2는 종래의 다층도금 리드프레임의 일 실시예를 나타낸 단면도,Figure 2 is a cross-sectional view showing an embodiment of a conventional multilayer plating lead frame,

도 3은 종래의 다층도금 리드프레임의 다른 실시예를 나타낸 단면도,Figure 3 is a cross-sectional view showing another embodiment of a conventional multi-layer plating lead frame,

도 4는 종래의 다층도금 리드프레임의 또 다른 실시예를 나타낸 단면도,Figure 4 is a cross-sectional view showing another embodiment of a conventional multi-layer plating lead frame,

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다층도금 리드프레임의 단면도,5 is a cross-sectional view of a multi-layer plating lead frame according to an embodiment of the present invention;

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다층도금 리드프레임의 단면도.Figure 6 is a cross-sectional view of a multi-layer plating lead frame according to another embodiment of the present invention.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>

11...패드 12...이너 리드11 ... pad 12 ... inner lead

13...아우터 리드 41...금속기판(Fe-Ni)13 ... Outer lead 41 ... Metal substrate (Fe-Ni)

42...니켈도금층 43...팔라듐도금층42 Nickel plated layer 43 Palladium plated layer

44...금합금도금층 45...제1니켈도금층44 gold alloy plated 45 first nickel plated layer

46...제1팔라듐도금층 47...제1금합금도금층46 1st palladium plated layer 47 1st alloy layer

48...최외곽도금층48.Outer plated layer

본 발명은 다층도금 리드프레임 및 이 리드프레임의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 선도금 리드프레임(Pre-Plated Frame)에 있어서, 도금층의 적층구조가 개선되어 물성이 향상된 다층도금 리드프레임 및 이 리드프레임의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-layer plating lead frame and a method of manufacturing the lead frame, and more particularly, to a lead plating lead frame (Pre-Plated Frame), the multilayer structure of the plating layer is improved to improve the laminated structure of the plated lead frame and A method for manufacturing this lead frame.

반도체 리드 프레임은 반도체 칩(chip)과 함께 반도체 패키지(package)를 이루는 핵심 구성요소의 하나로서, 반도체 패키지의 내부와 외부회로를 연결해주는 도선(lead)의 역할과 반도체 칩을 지지해주는 지지체(frame)의 역할을 한다. 이러한 반도체 리드 프레임은 통상적으로 스탬핑(stamping) 방식 또는 에칭(etching) 방식에 의해 의해 제조된다.The semiconductor lead frame is one of the core components of the semiconductor package together with the semiconductor chip, and serves as a lead connecting the internal and external circuits of the semiconductor package and a support supporting the semiconductor chip. ). Such a semiconductor lead frame is typically manufactured by a stamping method or an etching method.

스탬핑 방식은 순차적으로 이송되는 박판의 소재를 프레스 금형장치를 이용하여 소정 형상으로 타발하여 제조하는 방법으로서, 이는 리드 프레임을 대량생산하는 경우에 주로 적용된다.The stamping method is a method of punching and manufacturing a thin sheet of material sequentially transferred into a predetermined shape using a press mold apparatus, which is mainly applied to mass production of lead frames.

에칭 방식은 화학약품을 이용하여 소재의 국소 부위를 부식시킴으로써 제품을 형성하는 화학적 식각방법으로서, 이는 리드 프레임을 소량생산하는 경우에 주로 적용되는 제조방법이다.The etching method is a chemical etching method of forming a product by corroding a local part of a material by using a chemical, which is a manufacturing method mainly applied to a small amount of lead frame production.

상기한 두가지 제조방법 중 어느 하나의 방법에 의해 제조되는 반도체 리드 프레임은 기판에 실장되는 형태 등에 따라 다양한 구조를 가지나, 통상적인 구조는 도 1에 도시된 바와 같다.The semiconductor lead frame manufactured by any one of the two manufacturing methods described above may have various structures depending on the form of mounting on the substrate, but the conventional structure is as shown in FIG. 1.

도 1은 통상적인 리드 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 구체적으로, 기 억소자 등의 칩을 탑재하여 정적인 상태로 유지하여 주는 패드(11, pad)와, 와이어 본딩(wire bonding)에 의해 칩과 연결되는 이너 리드(12, inner lead) 및 외부회로와의 연결을 위한 아우터 리드(13, outer lead)를 포함하는 구조로 이루어져 있다.1 is a view showing the structure of a conventional lead frame. Specifically, a pad 11 for mounting a chip such as a memory device to maintain a static state, an inner lead 12 and an external circuit connected to the chip by wire bonding. It consists of a structure including an outer lead (13, outer lead) for connection with the.

이와 같은 구조를 가지는 반도체 리드 프레임은 반도체의 다른 부품, 예를 들면 기억소자인 칩 등과의 조립과정(assembly process)을 거쳐 반도체 패키지를 이루게 된다. The semiconductor lead frame having such a structure forms a semiconductor package through an assembly process with other components of the semiconductor, for example, a chip, which is a memory device.

반도체 제조과정은 크게 세가지로 구분될 수 있는데, 웨이퍼(Wafer) 제조공정(fabrication process), 조립공정(assembly process), 그리고 검사공정(test process)이 그것이다. 이중 조립공정은 일반적으로 다이부착(die attach), 와이어 본딩(wire bonding), 몰딩(molding), 마킹(marking) 및, 분리(trim/form) 공정으로 나눌 수 있다.The semiconductor manufacturing process can be classified into three categories: wafer manufacturing process, assembly process, and test process. The dual assembly process is generally divided into die attach, wire bonding, molding, marking and trim / form processes.

다이 부착공정은 웨이퍼 상의 각 다이를 소정의 리드 프레임에 부착시키는 공정이다. 여기서, 다이는 한 칩을 형성하는 집적회로(IC)를 말한다. 와이어 본딩공정은 리드 프레임에 부착된 다이와 리드의 각 핀을 연결시키는 공정이다. 실제 다이 내부에는 각 핀 번호(pin number)에 따른 결합부(bonding pad)가 존재하여, 와이어로서 각 핀에 맞는 리드에 연결된다. 몰딩공정은 플라스틱 등의 패키지 재료로서 각 다이의 몸체(body)를 형성시키는 공정이다. 마킹공정은 상기 몸체의 외부에 집적회로의 명칭 및 제조회사의 기호를 찍는 공정이다. 끝으로 분리공정은 리드 프레임에 부착된 일련의 집적회로들을 개별적으로 분리시키는 공정으로서, 리드 프레임을 절단하는 공정(trim)과 절단된 리드를 소정의 형상대로 굽히는 공정(form) 으로 나눌 수 있다. The die attaching step is a step of attaching each die on the wafer to a predetermined lead frame. Here, a die refers to an integrated circuit (IC) forming a chip. The wire bonding process is a process of connecting the die attached to the lead frame and each pin of the lead. Inside the die there is a bonding pad according to each pin number, which is connected as a wire to a lead for each pin. The molding process is a process of forming a body of each die as a package material such as plastic. The marking process is a process of marking the name of the integrated circuit and the manufacturer's symbol on the outside of the body. Finally, the separation process is a process of individually separating a series of integrated circuits attached to the lead frame, and may be divided into a process of cutting the lead frame and a process of bending the cut lead to a predetermined shape.

상기 반도체의 조립공정중 반도체 칩과 리드 프레임의 이너 리드와의 와이어 본딩성과 다이 패드부의 다이 특성을 개선하기 위하여, 다이 패드(11)와 이너 리드(12)에 소정 특성을 갖는 금속 소재를 도금하는 경우가 많으며, 또한 몰딩 후 기판실장을 위한 납땜성 향상을 위해 아우터 리드(13)의 일정 부위에 솔더(Sn-Pb) 도금을 행한다. 그러나, 상기 솔더 도금 과정에 있어서 도금액이 이너 리드(12)까지 침투하게 되는 경우가 빈번히 발생하므로, 이를 제거하기 위한 추가 공정을 필요로 하는 문제점이 있었다. In order to improve the wire bonding between the semiconductor chip and the inner lead of the lead frame and the die characteristics of the die pad portion during the assembly process of the semiconductor, a metal material having predetermined characteristics is plated on the die pad 11 and the inner lead 12. In many cases, solder (Sn-Pb) plating is performed on a portion of the outer lead 13 to improve solderability for mounting the substrate after molding. However, since the plating solution frequently penetrates to the inner lead 12 in the solder plating process, there is a problem of requiring an additional process for removing the plating solution.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것이 선도금 리드 프레임(pre-plated frame) 방법이다. 이 방법에 의하면 반도체 패키지 공정전에 납 젖음성(solder wettability)이 양호한 소재를 반도체 기판에 미리 도포하여 도금층을 형성하는 것으로서, 도 2에 도금층의 구조를 개략적으로 예시하였다. In order to solve this problem, a pre-plated frame method is proposed. According to this method, the structure of the plating layer is schematically illustrated in FIG. 2 as forming a plating layer by applying a material having good solder wettability to the semiconductor substrate before the semiconductor package process.

도 2는 선도금한 리드 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 구체적으로, 구리 기판(21)위에 중간 도금층으로서 니켈층(22)과 팔라듐/니켈 합금층(23)이 순차적으로 적층되어 있고, 상기 팔라듐/니켈 합금층(23) 상에 팔라듐층(24)이 최외곽 도금층으로 형성되어 있는 다층 구조의 도금층을 이루고 있다. 상기 다층의 도금층에 있어서, 니켈층(22)은 구리 기판(21)의 구리 원자가 최외곽 표면까지 확산되어 구리산화물이나 구리황화물과 같은 구리 화합물이 생성되는 것을 방지하기 위한 것으로서, 결국 구리 확산에 대한 저지층의 역할을 하도록 형성된 것이다. 또한, 상기 니켈층(22)과 팔라듐/니켈 합금층(23)으로 이루어진 중간 도금층은 팔라듐층(24)의 크랙 발생시 구리 기판(21)을 보호하는 역활을 하게된다. 2 is a view showing the structure of the lead frame leaded. Specifically, the nickel layer 22 and the palladium / nickel alloy layer 23 are sequentially stacked as the intermediate plating layer on the copper substrate 21, and the palladium layer 24 is formed on the palladium / nickel alloy layer 23. It forms the plating layer of the multilayered structure formed with the outermost plating layer. In the multilayer plating layer, the nickel layer 22 is used to prevent the copper atoms of the copper substrate 21 from diffusing to the outermost surface to form a copper compound such as copper oxide or copper sulfide. It is formed to act as a stop layer. In addition, the intermediate plating layer including the nickel layer 22 and the palladium / nickel alloy layer 23 serves to protect the copper substrate 21 when a crack occurs in the palladium layer 24.

그러나, 상기 선도금 방법은 기판의 소재가 구리 또는 구리 합금일 경우에만 적용될 뿐 얼로이42(alloy42) 소재에는 적용하지 못하였다. 상기 얼로이42는 니켈 42%, 철 58% 및 소량의 다른 원소로 구성되어 리드 프레임 소재로 널리 쓰이는데, 선도금을 행할 경우 부식이 심하게 일어나는 문제점이 있었다. 이는 얼로이42 소재의 철성분과 도금층 성분인 팔라듐의 유전상 계열의 차이가 커서 갈바닉 결합(Galvanic coupling)을 일으키기 때문이다. However, the lead method is only applied when the material of the substrate is copper or a copper alloy, but not to alloy 42 material. The alloy 42 is composed of 42% nickel, 58% iron, and a small amount of other elements, and is widely used as a lead frame material. This is because galvanic coupling is caused by a large difference in the dielectric series between the iron component of alloy 42 and palladium, which is a plated layer component.

상기 문제점을 해결하기 위하여, 얼로이42 소재에 구리 또는 구리 합금을 도금한 후 그 위에 니켈, 코발트 또는 니켈-구리합금을 도금하고 그 위에 귀금속(Pd, Au, Ag)등을 도금하는 방법이 제안되어 있다. 그러나, 이는 다음과 같은 이유로 인하여 실용화를 할 수 없었다. 첫째, 구리 도금욕으로써 CN-을 가장 많이 사용하게 되는데, 도금공정중 흡착된 CN-이온이 이후 도금되는 팔라듐 도금층의 밀착성과 내부식성을 크게 저하시킨다. 둘째, 구리와 니켈의 중간 도금층의 두꼐가 너무 두꺼워 리드성형단계(forming)에 균열(crack)이 발생하므로 납땜성 및 와이어 본딩성 등 반도체에서 요구되는 품질이 떨어진다.In order to solve the above problems, a method of plating a copper or copper alloy on an alloy 42 and then plating nickel, cobalt or nickel-copper alloy thereon and plating precious metals (Pd, Au, Ag) on the same is proposed. It is. However, this could not be put to practical use for the following reasons. First, CN- is most often used as a copper plating bath. The CN-ion adsorbed during the plating process greatly degrades the adhesion and corrosion resistance of the palladium plating layer which is subsequently plated. Second, since the thickness of the intermediate plating layer of copper and nickel is too thick, cracks occur in the lead forming step, and the quality required in the semiconductor, such as solderability and wire bonding property, is inferior.

이러한 문제점을 해결하기 위한 다층도금 리드프레임이 한국 공개특허 제1998-060697호에 개시되어 있다.A multilayer plating leadframe for solving this problem is disclosed in Korean Laid-Open Patent Publication No. 1998-060697.

도 3에 도시된 바와 같이, 이 다층도금 리드프레임은 얼로이 42 소재의 기판(31)상에 구리 스트라이크 도금층(32), 제1스트라이크 도금층(34), 니켈 도금층(35) 및 팔라듐 합금도금층(36)이 차례로 적층되어 있으며, 상기 제1스트라이크 도금층(34)은 팔라듐(Pd), 플라티늄(Pt) 및 금(Au)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 금속 또는 그 합금으로 이루어진다. 또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 구리 스트라이크 도금층(32)과 제1스트라이크 도금층(34)의 사이에는 니켈(Ni), 코발트(Co), 텅스템(W) 및 은(Ag)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 금속 또는 그 합금으로 이루어진 제1합금 도금층(33)이 더 포함될 수 있다. 이러한 다층도금 리드프레임은 내부식성, 납땜성 및 와이어 본딩성이 향상된다.As shown in FIG. 3, the multi-layered lead frame includes a copper strike plating layer 32, a first strike plating layer 34, a nickel plating layer 35 and a palladium alloy plating layer on a substrate 31 made of alloy 42. 36 is sequentially stacked, and the first strike plating layer 34 is made of any one metal or an alloy thereof selected from the group consisting of palladium (Pd), platinum (Pt), and gold (Au). In addition, as shown in FIG. 4, between the copper strike plating layer 32 and the first strike plating layer 34, nickel (Ni), cobalt (Co), tungsten (W), and silver (Ag) may be formed. The first alloy plating layer 33 made of any one metal or an alloy thereof selected from the group may be further included. Such multilayer plated leadframes have improved corrosion resistance, solderability and wire bonding.

그러나, 이러한 다층도금 리드프레임도 도금층의 두께가 너무 두꺼워져서 리드성형단계(forming)에 균열이 발생하므로 납땜성 및 와이어 본딩성 등이 떨어지며, 구리를 도금하게 되면 구리원자가 최외곽 표면까지 확산되어 납땜성을 현저히 떨어뜨린다는 문제점을 가지고 있다.However, such a multilayer plating lead frame also has a too thick plating layer, causing cracks in the lead forming step, so that solderability and wire bonding properties deteriorate, and when copper is plated, copper atoms diffuse to the outermost surface and are soldered. It has the problem of dropping the sex significantly.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 도금층의 적층 구조를 개선함으로써 내부식성, 납땜성 및 와이어 본딩성등이 우수한 다층도금 리드프레임 및 이 리드프레임의 제조방법을 제공하는데 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a multilayer plating lead frame excellent in corrosion resistance, solderability, wire bonding property, and the like and a method of manufacturing the lead frame by improving the laminated structure of the plating layer. .

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 반도체 장치용 다층도금 리드프레임은, 철계 금속기판의 상면에 니켈도금층, 팔라듐도금층, 금합금도금층, 및 최외곽도금층이 차례로 적층되어 있는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the multilayer plating leadframe for semiconductor devices of the present invention is characterized in that a nickel plating layer, a palladium plating layer, a gold alloy plating layer, and an outermost plating layer are sequentially stacked on an upper surface of an iron-based metal substrate.

또한, 상기 니켈도금층은 니켈 또는 니켈합금으로 형성되며, 그 두께가 1 내지 5㎛이며, 도금시에 펄스주파수는 100 내지 10,000㎐, 듀티사이클은 50 내지 90% 이며, 주기역전류(PR)를 인가하여 된 것을 특징으로 한다. In addition, the nickel plated layer is formed of nickel or nickel alloy, the thickness is 1 to 5㎛, during plating, the pulse frequency is 100 to 10,000 kHz, the duty cycle is 50 to 90%, and the periodic reverse current (PR) It is characterized in that the application.

또한, 상기 팔라듐도금층은 팔라듐 또는 팔라듐을 주성분으로 하고 금, 은 중 어느 하나의 원소가 첨가되며 그 두께가 0.0025 내지 0.025㎛이며, 도금시에 펄스주파수는 1,000 내지 100,000㎐, 듀티사이클은 10 내지 50%의 전류를 인가하여 된 것을 특징으로 한다. In addition, the palladium plated layer is composed of palladium or palladium as a main component, and any one of gold and silver is added, and the thickness thereof is 0.0025 to 0.025 µm, and the pulse frequency is 1,000 to 100,000 Hz during the plating, and the duty cycle is 10 to 50. It is characterized by applying a current of%.

또한, 상기 금합금도금층은 금을 주성분으로 하고 팔라듐, 은 중 어느 하나의 원소가 첨가되며, 그 두께가 0.0025 내지 0.025㎛인 것을 특징으로 한다. In addition, the gold alloy plating layer is characterized in that the main component of the gold, and any element of palladium, silver is added, the thickness is 0.0025 to 0.025㎛.

또한, 상기 최외곽도금층은 은 또는 은합금으로 이루어지며 그 두께가 0.005 내지 0.5㎛이고, 도금시 펄스주파수는 100 내지 10,000㎐, 듀티사이클은 50 내지 90%의 전류를 인가하여 된 것을 특징으로 한다. In addition, the outermost plating layer is made of silver or silver alloy and its thickness is 0.005 to 0.5㎛, the plating pulse frequency is 100 to 10,000 kHz, the duty cycle is characterized in that by applying a current of 50 to 90% .

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다층도금 리드프레임의 다른 실시예는 니켈도금층, 팔라듐도금층 및 금합금도금층이 차례로 2회 내지 3회 적층되고 그 상면에 최외곽도금층이 적층되며, 상기 니켈도금층은 니켈 또는 니켈합금이고 상기 팔라듐도금층은 팔라듐 또는 팔라듐합금이며 상기 최외곽도금층은 은 또는 은합금인 것을 특징으로 한다. In addition, another embodiment of the multi-layer plating lead frame of the present invention for achieving the above object is a nickel plated layer, a palladium plated layer and a gold alloy plated layer is sequentially laminated two to three times and the outermost plating layer is laminated on the upper surface, the nickel plated layer Silver nickel or nickel alloy and the palladium plating layer is palladium or palladium alloy and the outermost plating layer is characterized in that the silver or silver alloy.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다층도금 리드프레임의 제조방법의 일 실시예는, 금속기판의 상면에 니켈 또는 니켈합금으로 이루어진 니켈도금층을 형성하는 단계와, 상기 니켈도금층의 상면에 팔라듐을 주성분으로 하고 금, 은 중 어느 하나의 원소가 첨가되는 팔라듐도금층을 형성하는 단계와, 상기 팔라듐도금층의 상면에 금을 주성분으로 하고 팔라듐, 은 중 어느 하나의 원소가 첨가되는 금합금도금층을 형성하는 단계와, 상기 금합금도금층의 상면에 은 또는 은합금 으로 이루어진 최외곽도금층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, an embodiment of the manufacturing method of the multi-layer plating lead frame of the present invention for achieving the above object, the step of forming a nickel plated layer made of nickel or nickel alloy on the upper surface of the metal substrate, the palladium on the upper surface of the nickel plated layer Forming a palladium plated layer containing one of gold and silver as a main component, and forming a gold alloy plated layer containing gold as a main component and one of palladium and silver added to the upper surface of the palladium plated layer And forming an outermost plating layer made of silver or silver alloy on the upper surface of the gold alloy plating layer.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다층도금 리드프레임 및 이 리드프레임의 제조방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, a multilayer plating lead frame and a method of manufacturing the lead frame according to a preferred embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다층도금 리드프레임은 반도체 리드프레임을 이루고 있는 금속기판(41)의 상면에 니켈도금층(42), 팔라듐도금층(43), 금합금도금층(44), 최외곽도금층(48)이 차례로 적층된다.Referring to FIG. 5, in the multilayer plating lead frame according to the exemplary embodiment of the present invention, the nickel plating layer 42, the palladium plating layer 43, and the gold alloy plating layer 44 are formed on the upper surface of the metal substrate 41 constituting the semiconductor lead frame. , The outermost plating layer 48 is sequentially stacked.

상기 금속기판(41)은 니켈(Ni) 42%, 철(Fe) 58% 및 소량의 다른 원소로 구성되어 리드프레임 소재로 많이 사용되는 얼로이42가 바람직하다.The metal substrate 41 is composed of 42% of nickel (Ni), 58% of iron (Fe), and a small amount of other elements.

상기 니켈도금층(42)은 상기 금속기판(41)의 상면에 형성된다. 상기 니켈도금층(42)은 니켈 또는 니켈합금으로 형성된다. 상기 니켈도금층(42)의 얼로이 42 소재의 상면에 형성되어 상기 금속기판(41)과의 표면전위차이를 줄여 상기 금속기판의 부식을 방지한다. 상기 니켈도금층(42)은 그 두께가 1 내지 5㎛이며 도금시의 펄스주파수는 100 내지 10,000㎐, 듀티사이클은 50 내지 90%의 전류를 인가하여 도금하는 것이 바람직하다. 상기 니켈도금층의 두께가 1㎛ 이하이면, 부식방지 효과가 거의 없으며, 그 두께가 5㎛ 이상인 경우에는 두꺼워져서 포밍시 크랙이 발생되기 쉽다. 또 펄스 주파수는 100㎐ 이하이면 내식성 향상에 효과가 거의 없으며, 10,000㎐ 이상인 경우에는 니켈의 결정립이 치밀해져 포밍시 크랙 발생이 심하다. 듀티사이클은 50% 이하에서는 전류인가시간이 길어지게 되며, 니켈 결정립이 치밀해져 포밍시 크랙 발생이 심하며, 90% 이상인 경우에는 내식성 향상에 효과가 거의 없어 부식 발생이 심해지게 된다. The nickel plating layer 42 is formed on the upper surface of the metal substrate 41. The nickel plating layer 42 is formed of nickel or nickel alloy. The nickel plating layer 42 is formed on the upper surface of the alloy 42 material to reduce the surface potential difference with the metal substrate 41 to prevent corrosion of the metal substrate. The nickel plated layer 42 has a thickness of 1 to 5 µm, a plating pulse frequency of 100 to 10,000 Hz, and a duty cycle of 50 to 90% of a current applied. When the thickness of the nickel plated layer is 1 μm or less, there is almost no corrosion preventing effect. When the thickness of the nickel plated layer is 5 μm or more, it becomes thick and cracks are likely to occur during forming. If the pulse frequency is 100 Hz or less, it is hardly effective in improving the corrosion resistance. If the pulse frequency is 10,000 Hz or more, the grains of nickel are denser and cracks are severe during forming. In the duty cycle, the current application time becomes longer at 50% or less, and the nickel grains are dense, resulting in severe cracking during forming, and in the case of 90% or more, the corrosion cycle hardly occurs due to little effect on improving corrosion resistance.                     

상기 팔라듐도금층(43)은 상기 니켈도금층(42)의 상면에 형성된다. 상기 팔라듐도금층(43)은 팔라듐을 주성분으로 하고 금, 은 중 어느 하나의 원소가 첨가되어 형성된 합금이 도금된다. 팔라듐, 금, 은과 같은 귀금속으로 이루어진 상기 팔라듐도금층(43)은 상기 니켈도금층(42) 표면의 기공을 은폐시키고 표면조도를 균일화할 수 있게 하므로, 이어서 전착될 금합금도금층(44)의 두께를 균일하게 유지할 수 있다. 이렇게 하면, 염수 분위기(salty atmosphere)하에서의 전형적인 부식 현상인 국부 부식을 현저히 줄일 수 있는 효과가 있다. 또한 상기 팔라듐도금층(43)은 니켈도금층(42)과 상기 금합금도금층(44)의 결합력을 증대시키는 매체로서의 역할을 하는 것이다. 이러한 접착력 강화를 통하여 리드프레임의 패드 상에 반도체 칩을 실장한 후에 이어지는 트리밍(trimming) 및 포밍(forming) 과정에서 발생되는 미세 균열의 생성 및 진행을 최소화시킬 수 있다. 상기 팔라듐도금층(43)은 그 두께가 0.0025 내지 0.025㎛이며, 도금시의 펄스주파수 1,000 내지 100,000㎐, 듀티사이클 10 내지 50%의 전류를 인가하여 도금하는 것이 바람직하다. 상기 팔라듐도금층(43)의 두께를 0.0025㎛ 이하로 줄이면 상기와 같은 기능을 달성할 수 없으며, 0.025㎛ 이상인 경우에는 제조비용은 증가하나 품질특성은 더 이상 증가하지 않으므로 경제성이 없어 바람직하지 않다. 또 펄스주파수 1,000㎐ 이하이면 국부부식 방지에 효과가 거의 없으며, 100,000㎐ 이상인 경우에는 국부부식 방지에 크게 효과가 없다. 듀티사이클 10% 이하에서는 포밍시 팔라듐도금층의 미세균열이 발생하게 되며, 50% 이상인 경우 국부부식 발생이 심해지게 된다. The palladium plating layer 43 is formed on the upper surface of the nickel plating layer 42. The palladium plating layer 43 is plated with an alloy formed of palladium as a main component and added with any one of gold and silver. The palladium plated layer 43 made of a noble metal such as palladium, gold, and silver can conceal pores on the surface of the nickel plated layer 42 and make the surface roughness uniform, thereby uniformizing the thickness of the gold alloy plated layer 44 to be electrodeposited. I can keep it. This has the effect of significantly reducing local corrosion, which is a typical corrosion phenomenon under a salty atmosphere. In addition, the palladium plating layer 43 serves as a medium for increasing the bonding force between the nickel plating layer 42 and the gold alloy plating layer 44. Through the strengthening of the adhesive force, it is possible to minimize the generation and progress of the micro cracks generated during the trimming and forming process after mounting the semiconductor chip on the pad of the lead frame. The palladium plating layer 43 has a thickness of 0.0025 to 0.025 µm, and is preferably plated by applying a current having a pulse frequency of 1,000 to 100,000 Hz and a duty cycle of 10 to 50%. If the thickness of the palladium plated layer 43 is reduced to 0.0025 μm or less, the above function cannot be achieved. If the thickness of the palladium plated layer 43 is less than 0.025 μm, the manufacturing cost increases, but the quality characteristic does not increase any more. If the pulse frequency is 1,000 kHz or less, there is almost no effect on the prevention of local corrosion. If the duty cycle is less than 10%, microcracks of the palladium plated layer are generated during forming, and if more than 50%, local corrosion is severely generated.

상기 금합금도금층(44)은 상기 팔라듐도금층(43)의 상면에 형성된다. 상기 금합금도금층(44)은 금을 주성분으로 하여 팔라듐, 은 중 어느 하나의 원소가 첨가된다. 상기 금합금도금층(44)은 그 두께가 0.0025 내지 0.025㎛인 것이 바람직하다. 상기 금합금도금층(44)의 두께가 0.0025㎛ 이상으로 두꺼워질수록 내부식성이 향상된다. 상기 금합금도금층(44)의 두께가 0.025㎛ 이상인 경우에는 경제성이 없다. 상기 금합금도금층(44)은 얼로이 42의 표면전위를 높여 상기 최외곽도금층(48)과의 전위 차이를 크게 줄이는 역할을 하여 부식을 방지한다. 또한, 상기 금합금도금층(44)을 형성함으로써 이어서 전착될 상기 최외곽도금층(48)과의 밀착력이 향상된다. The gold alloy plating layer 44 is formed on the upper surface of the palladium plating layer 43. The gold alloy plated layer 44 has gold as its main component, and any one of palladium and silver is added thereto. The gold alloy plating layer 44 has a thickness of 0.0025 to 0.025㎛. Corrosion resistance is improved as the thickness of the gold alloy plating layer 44 is thicker than 0.0025 μm. If the thickness of the gold alloy plating layer 44 is 0.025㎛ or more, it is not economical. The gold alloy plating layer 44 serves to reduce the potential difference with the outermost plating layer 48 by increasing the surface potential of the alloy 42 to prevent corrosion. In addition, by forming the gold alloy plating layer 44, the adhesion to the outermost plating layer 48 to be subsequently electrodeposited is improved.

상기 금합금도금층(44)의 상면에는 최외곽도금층(48)이 형성된다. 상기 최외곽도금층(48)은 은 또는 그 합금으로 이루어지며 합금시에는 주로 금과의 합금이 바람직하다. 은 또는 은의 합금인 경우에 상기 최외곽도금층(48)에 존재하는 은으로 인해 와이어본딩시에 와이어와의 본딩성을 높일 수 있다. 또한, 은의 높은 내산화성을 이용하여 상기 금합금도금층(44) 상에 도금시킴으로써 상기 팔라듐도금층(43) 표면의 산화를 효과적으로 방지하여 납땜성을 향상시킬 수 있다. 그러나, 만약 순수한 금으로 상기 최외곽도금층(48)이 형성된 경우에는 반도체 팩키지의 몰딩시에 사용되는 봉합수지와 리드프레임의 최외곽도금층(48)과의 접착이 이루어질 때, 최외곽도금층(48)과 수지가의 접합력이 좋지 않아서 몰드 딜라미네이션(mold delamination) 불량이 유발되고, 또한 팩키지화한 후 반도체 신뢰성 검사시 상기 최외곽도금층(48)과 수지 표면과의 접합에 따른 신뢰성의 저하와 불량을 초래한다. 그리고 만약, 순수한 금으로 상기 최외곽도금층(48)이 형성될 경우에는 납땜시 납젖음성은 좋으나, 땜납중의 주석과 금의 상호작용에 의해 국부적인 취성을 가지게 되어서 상기 반도체가 기판에 실장이 이루어진 후에 외부의 충격 등에 의해서 납땜부위에 취성을 갖게 되는 문제점이 있어서 상기 최외곽도금층(48)은 은 또는 그의 합금으로 도금층을 형성한다. 또한 최외곽도금층(48)에 은과의 합금으로 금을 제한적으로 적용할 경우 반도체 팩키지의 수지접합성을 향상시키고 기판 실장후의 국부적인 취성을 갖게 되는 것을 최소화할 수 있다. 또한 순수한 금에 비해 은과 금과의 합금이 더 우수한 내식성을 갖기 때문에 내식성을 높일 수 있다. 이는 팔라듐도금층(43)의 부식성을 결정하는 요인중의 하나로서 도금층 형성시 도금층내로 확산되는 수소의 양(수소흡장량)이 있는데, 이 수소흡장량이 순수한 팔라듐에 비해 은과 금의 합금이 매우 적기 때문이다. 상기 최외곽도금층(48)은 그 두께가 0.005 내지 0.5㎛이며, 펄스주파수 100 내지 10,000㎐, 듀티사이클 50 내지 90%에서는 DC 전류를 이용한 경우보다 내식성 및 몰드와의 접착력을 더욱 향상시킬 수 있다.
The outermost plating layer 48 is formed on the upper surface of the gold alloy plating layer 44. The outermost plating layer 48 is made of silver or an alloy thereof. An alloy with gold is preferable at the time of alloying. In the case of silver or an alloy of silver, the bonding property with the wire may be improved during wire bonding due to the silver present in the outermost plating layer 48. In addition, by plating on the gold alloy plating layer 44 using the high oxidation resistance of silver, it is possible to effectively prevent oxidation of the surface of the palladium plating layer 43 to improve solderability. However, if the outermost plating layer 48 is formed of pure gold, the outermost plating layer 48 is formed when the sealing resin used for molding the semiconductor package is bonded to the outermost plating layer 48 of the lead frame. Poor bonding strength between resin and resin causes mold delamination defects, and also reduces the reliability and defects due to the bonding between the outermost plating layer 48 and the resin surface during package reliability test after packaging. Cause. And, if the outermost plating layer 48 is formed of pure gold, the lead wettability is good at the time of soldering, but has local brittleness due to the interaction of tin and gold in the solder, so that the semiconductor is mounted on the substrate. Later, there is a problem of brittleness in the soldering portion due to external impact or the like, so that the outermost plating layer 48 forms a plating layer of silver or an alloy thereof. In addition, when gold is limitedly applied to the outermost plating layer 48 as an alloy with silver, the resin bonding property of the semiconductor package may be improved and local brittleness may be minimized after mounting of the substrate. In addition, since the alloy of silver and gold has better corrosion resistance than pure gold, the corrosion resistance can be increased. This is one of the factors that determine the corrosiveness of the palladium plated layer 43 is the amount of hydrogen (hydrogen storage amount) diffused into the plating layer when the plating layer is formed, which is very small alloy of silver and gold compared to pure palladium. Because. The outermost plating layer 48 has a thickness of 0.005 to 0.5 μm, and at a pulse frequency of 100 to 10,000 kHz and a duty cycle of 50 to 90%, corrosion resistance and adhesion to the mold can be further improved than when using a DC current.

도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 다층도금 리드프레임은 금속기판(41)의 상면에 니켈도금층(42), 팔라듐도금층(43), 금합금도금층(44)이 차례대로 2회 적층되고, 그 상면에 최외곽도금층(48)이 도금된다. 즉, 니켈도금층(42), 팔라듐도금층(43), 금합금도금층(44), 제1니켈도금층(45), 제1팔라듐도금층(46), 제1금합금도금층(47), 최외곽도금층(48)이 차례대로 적층된다.Referring to FIG. 6, in the multilayer plating lead frame according to another embodiment of the present invention, the nickel plating layer 42, the palladium plating layer 43, and the gold alloy plating layer 44 are sequentially stacked on the upper surface of the metal substrate 41. The outermost plating layer 48 is plated on the upper surface thereof. That is, the nickel plating layer 42, the palladium plating layer 43, the gold alloy plating layer 44, the first nickel plating layer 45, the first palladium plating layer 46, the first gold alloy plating layer 47, the outermost plating layer 48 It is stacked in this order.

여기서, 앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조부호는 동일한 기능을 하는 동 일한 부재를 가리키는 것으로, 앞서 설명된 바와 실질적으로 동일하므로 자세한 설명을 생략한다.Here, the same reference numerals as in the above-described drawings indicate the same members having the same function, and the detailed description thereof will be omitted since they are substantially the same as described above.

제 1 니켈도금층(45)은 상기 니켈도금층(42)과 동일한 두께인 1 내지 5㎛인 것이 바람직하다. 제1니켈도금층(45)은 상기 니켈도금층(42)과 동일한 역할을 한다. It is preferable that the 1st nickel plating layer 45 is 1-5 micrometers which is the same thickness as the said nickel plating layer 42. FIG. The first nickel plating layer 45 plays the same role as the nickel plating layer 42.

제1팔라듐도금층(46)은 0.0025 내지 0.025㎛인 것이 바람직하다. 상기 제1팔라듐도금층(46)은 제1금합금도금층(47)과 최외곽도금층(48)의 저면에 형성되어 납땜성 및 와이어본딩성을 향상시키기 위한 도금층이므로 상기 팔라듐도금층보다 두껍게 형성된다.
It is preferable that the 1st palladium plating layer 46 is 0.0025-0.025 micrometer. The first palladium plating layer 46 is formed on the bottom surface of the first alloy plating layer 47 and the outermost plating layer 48 and is formed to be thicker than the palladium plating layer because it is a plating layer for improving solderability and wire bonding property.

본 발명에 따른 리드프레임의 효과는 다음 실험에 의해 더욱 명확히 이해될 수 있다.The effect of the leadframe according to the present invention can be more clearly understood by the following experiment.

실험예 1Experimental Example 1

본 실험에서는 본 발명의 다층도금 리드프레임은 철과 니켈의 합금인 금속기판을 0.127mm인 것을 사용하고 아래표와 같은 내역으로 실험을 실시하였다. 최외곽도금층의 형성시 은으로 샘플을 제작하였다. 그리고, 상기 최외곽도금층은 0.025㎛의 두께로 형성한다. 제1비교용 샘플은 금속기판상에 구리(0.25㎛), 니켈(1.5㎛) 및 팔라듐(0.025㎛), 금(97%)-팔라듐(3%)합금(0.005㎛)이 차례대로 적층된 샘플이며, 제2비교용 샘플은 상기 제1비교용 샘플의 최외곽에 은(0.25㎛)를 형성한 샘플이다. 제3비교용 샘플은 금속기판상에 니켈(3㎛), 팔라듐(0.025㎛) 및 금-팔라듐합 금(0.005㎛)이 차례대로 적층된 샘플이다. 상기 비교용샘플에서 구리는 DC전류를 이용하여 Cu 100g/l, Cyanide 80g/l, pH 10.5, 온도는 65℃에서 평균전류밀도 5A/d㎡으로 도금하였으며, 니켈은 DC전류를 이용하여 설파믹산 니켈욕에서 니켈 120g/l, 붕산 35g/l, 염화니켈 6g/l,pH 3.5, 온도 60℃에서 평균전류밀도 20A/d㎡으로 도금을 실시하였으며, 팔라듐도금층은 평균전류밀도 2A/d㎡, 금합금도금층은 평균전류밀도 0.50A/d㎡, 은도금층은 평균전류밀도 1A/d㎡, DC전류를 이용하여 도금하였다. In this experiment, the multilayer plated lead frame of the present invention was used as an alloy of iron and nickel of 0.127mm, and the experiment was conducted as described below. At the time of forming the outermost plating layer, a sample was made of silver. The outermost plating layer is formed to a thickness of 0.025 μm. The first comparative sample was a sample in which copper (0.25 μm), nickel (1.5 μm), palladium (0.025 μm), gold (97%)-palladium (3%) alloy (0.005 μm) were sequentially stacked on a metal substrate. The second comparison sample is a sample in which silver (0.25 μm) is formed on the outermost side of the first comparison sample. The third comparative sample is a sample in which nickel (3 μm), palladium (0.025 μm) and gold-palladium alloy (0.005 μm) were sequentially stacked on a metal substrate. In the comparative sample, copper was plated with Cu current 100g / l, Cyanide 80g / l, pH 10.5, temperature at 65 ° C. with an average current density of 5A / dm 2, and nickel sulfamic acid using DC current. In the nickel bath, plating was performed at an average current density of 20 A / dm 2 at 120 g / l nickel, 35 g / l boric acid, 6 g / l nickel chloride, and pH 3.5 at 60 ° C. The palladium plated layer had an average current density of 2 A / dm 2, The gold alloy plated layer was plated using an average current density of 0.50 A / dm 2, the silver plated layer using an average current density of 1 A / dm 2 and a DC current.

제1실시용 샘플은 상기 금속기판상에 니켈(3㎛) 및 팔라듐(0.025㎛), 금(97%)-팔라듐(3%)합금(0.005㎛), 은(0.25㎛)이 차례대로 적층된 샘플이며 이때 니켈 조건은 듀티사이클 80% 펄스 및 주기역전류(PR) 주파수를 100㎐을 이용하여 평균전류밀도 20A/d㎡ 로 제작하였으며, 팔라듐은 듀티사이클 20% 주파수를 10,000㎐ 펄스를 이용하여 평균전류밀도 2A/d㎡로 제작하였으며, 금합금도금층은 DC전류를 이용하여 평균전류밀도 0.5A/d㎡로 제작하였으며, 은도금층은 펄스조건을 듀티사이클 90%, 주파수 1,000㎐, 평균전류밀도 1A/d㎡를 이용하여 도금하였다. 제2실시용 샘플은 제1실시용 샘플의 제작 조건과 같은 방식으로 금속기판상에 니켈(1.5㎛), 팔라듐(0.01㎛), 금-팔라듐합금(0.0025㎛), 니켈(1.5㎛), 팔라듐(0.025㎛), 및 금-팔라듐합금(0.005㎛), 은으로 최외곽도금층이 차례대로 적층된 샘플이다. The first embodiment sample is a sample in which nickel (3 μm), palladium (0.025 μm), gold (97%)-palladium (3%) alloy (0.005 μm), and silver (0.25 μm) are sequentially stacked on the metal substrate. In this case, the nickel condition was produced with an average current density of 20 A / dm 2 using a duty cycle of 80% pulse and a periodic reverse current (PR) frequency of 100 Hz, and palladium averaged using a duty cycle of 20% frequency of 10,000 mA. The current density was 2A / dm 2, and the gold alloy plated layer was fabricated with an average current density of 0.5A / dm 2 using DC current. The silver plating layer had a pulse condition of 90% duty cycle, a frequency of 1,000 Hz, and an average current density of 1A /. Plating was carried out using dm 2. The sample for the second embodiment was prepared on the metal substrate in the same manner as the production conditions of the sample for the first embodiment, and the nickel (1.5 μm), palladium (0.01 μm), gold-palladium alloy (0.0025 μm), nickel (1.5 μm), and palladium ( 0.025 μm), a gold-palladium alloy (0.005 μm), and an outermost plating layer of silver.

내식성의 평가는 염수분무시험(JESD22-A107-A)을 기준으로 실시하였다. 염화나트륨(Nacl)의 농도는 3.5%로 하고, 염수분무량은 염화나트륨이 24시간당 35g이 분무되도록 하였다. 그리고, 납땜성의 테스트 조건은 175℃로 2시간동안 가열로에 서 가열한 후에 93℃로 8시간, 16시간의 두 조건으로 스팀에이징(STEAM AGING)을 하였다. 그 후에 솔더온도는 245˚C로 하여 5초간 침적하였다.Corrosion resistance was evaluated based on the salt spray test (JESD22-A107-A). The concentration of sodium chloride (Nacl) was 3.5%, and the salt spray was sprayed with 35 g of sodium chloride every 24 hours. In addition, the solderability test conditions were heated in a furnace at 175 ° C. for 2 hours and then steam aged at 93 ° C. for 8 hours and 16 hours. After that, the solder temperature was 245 ° C and deposited for 5 seconds.

표 1에 내식성과 납땜성에 대한 측정결과를 나타내었다.Table 1 shows the measurement results for corrosion resistance and solderability.

샘플Sample 제1비교재First Comparative Materials 제2비교재Second comparison book 제3비교재Third Comparative Materials 제1실시예First embodiment 제2실시예Second embodiment 내식성Corrosion resistance 부분부식Partial corrosion 부식없음No corrosion 부분부식Partial corrosion 부식없음No corrosion 부식없음No corrosion Steam Aging 8시간Steam Aging 8 hours 납땜성(벤딩전)Solderability (Before Bending) 100%100% 100%100% 100%100% 100%100% 100%100% 납땜성(벤딩후)Solderability (After Bending) 100%100% 100%100% 100%100% 100%100% 100%100% Steam Aging 16시간Steam Aging 16 hours 납땜성(벤딩전)Solderability (Before Bending) 100%100% 100%100% 100%100% 100%100% 100%100% 납땜성(벤딩후)Solderability (After Bending) 40%40% 70%70% 90%90% 100%100% 100%100%

그리고, 와이어 본딩을 위한 테스트 조건은 아래와 같다.In addition, test conditions for wire bonding are as follows.

본딩에 사용된 금 와이어의 직경은 0.95mm 이며 40개를 평가한다. 칩부위와 인너리드에서의 본딩 파워(power)와 본딩 힘(force)은 각각 60mW, 100mN 및 60mW, 100mN 이다. 그리고 230℃의 온도에서 실시한다.The gold wire used for bonding is 0.95 mm in diameter and is rated at 40 pieces. Bonding power and bonding force at the chip site and inner lead are 60mW, 100mN, 60mW, and 100mN, respectively. And it carries out at the temperature of 230 degreeC.

상기 조건에서 본딩된 와이어를 리드프레임의 인너리드와 칩의 본딩부 중간지점에서 당겨 파단강도에 대해 측정한 결과를 표 2에 나타내었다.Table 2 shows the measurement results of the breaking strength of the wire bonded by the lead wire at the intermediate point between the inner lead of the lead frame and the bonding part of the chip.

샘플Sample 제1비교재 First Comparative Materials 제2비교재 Second Comparative Materials 제3비교재Third Comparative Materials 제1실시예First embodiment 제1실시예First embodiment 본딩성(평균)Bondability (average) 6.32g6.32 g 8.55g8.55 g 7.23g7.23 g 9.49g9.49 g 9.81g9.81 g 개방율Opening rate 12% 12% 0%  0% 0%0% 0%0% 0% 0%

그리고, 몰드 접착력 테스트 조건은 아래와 같다.The mold adhesion test conditions are as follows.

EMC는 제일모직의 7300MES을 사용하여 시어 스트렝스(Shear Strength)를 측정하였다. 몰딩 온도는 175℃에서 실시후 몰드 큐어(Mold Cure) 175℃에서 4시간 실시후, 온도 85℃, 습도 85%에서 168시간 방치후, 리플로우(Reflow) 최고온도 245℃(3회) 도달후, 스트렝스 테스터(Strength Tester)를 이용하여 시어 스트렝스(Shear Strength)를 측정하였다. EMC measured shear strength using Cheil Industries' 7300MES. Molding temperature is carried out at 175 ℃, mold cured at 175 ℃ for 4 hours, temperature is maintained at 85 ℃, humidity at 168 hours at 168 hours, and after reaching maximum reflow temperature of 245 ℃ (3 times) Shear Strength was measured using a Strength Tester.

샘플Sample 제1비교재First Comparative Materials 제2비교재Second comparison book 제3비교재Third Comparative Materials 제1실시예First embodiment 제2실시예Second embodiment Shear Strength (kgf)Shear Strength (kgf) 8.378.37 62.762.7 9.19.1 68.568.5 70.970.9 DelaminationDelamination 100%100% 20%20% 90%90% 10%10% 10%10%

위 표 1, 2, 및 3에서 보듯이 본 발명의 내부식성, 납땜성, 와이어 본딩성, 및 몰드 접착력이 크게 향상된 것을 알 수 있다.As shown in Tables 1, 2, and 3 above, it can be seen that corrosion resistance, solderability, wire bonding property, and mold adhesion of the present invention are greatly improved.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 다층도금 리드프레임 및 이 리드프레임의 제조방법은 도금층의 적층구조를 개선함으로써, 내부식싱, 와이어 본딩성 및 납땜성 등 리드프레임의 제반 특성을 향상시키고, 몰드와의 접착력을 향상시켜 반도체 패키지 공정에 있어서의 높은 수율을 기대할 수 있어 생산성 향상을 도모할 수 있다는 이점이 있다. As described above, the multilayer plating lead frame and the method of manufacturing the lead frame according to the present invention improve the overall characteristics of the lead frame such as corrosion resistance, wire bonding property and solderability by improving the laminated structure of the plating layer, It is possible to improve the adhesive strength of the semiconductor package, thereby increasing the yield in the semiconductor package process, and thus improving the productivity.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the accompanying drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Could be. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.

Claims (9)

니켈도금층, 팔라듐도금층, 금합금도금층 및 최외곽도금층이 순차적으로 적층되며, 상기 니켈도금층은 니켈 또는 니켈합금이고 상기 팔라듐도금층은 팔라듐 또는 팔라듐합금이며 상기 최외곽도금층은 은 또는 은합금인 것을 특징으로 하는 반도체 장치용 다층도금 리드프레임.A nickel plating layer, a palladium plating layer, a gold alloy plating layer and the outermost plating layer are sequentially stacked, the nickel plating layer is nickel or nickel alloy, the palladium plating layer is palladium or palladium alloy and the outermost plating layer is silver or silver alloy. Multilayer plating leadframe for semiconductor devices. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 니켈도금층은 펄스 주기역전류 도금 방법에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 장치용 다층도금 리드프레임.The nickel plating layer is a multilayer plating lead frame for a semiconductor device, characterized in that formed by a pulse periodic reverse current plating method. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 니켈도금층은 그 두께가 1 내지 5㎛인 것을 특징으로 하는 반도체 장치용 다층도금 리드프레임.The nickel plated layer is a multilayer plating lead frame for a semiconductor device, characterized in that the thickness of 1 to 5㎛. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 팔라듐도금층은 그 두께가 0.0025 내지 0.025㎛인 것을 특징으로 하는 반도체 장치용 다층도금 리드프레임.The palladium plating layer is a multilayer plating lead frame for a semiconductor device, characterized in that the thickness of 0.0025 to 0.025㎛. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 팔라듐도금층은 펄스 도금법에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 장치용 다층도금 리드프레임.The palladium plating layer is a multilayer plating lead frame for a semiconductor device, characterized in that formed by the pulse plating method. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 금합금도금층은 그 두께가 0.0025 내지 0.025㎛인 것을 특징으로 하는 반도체 장치용 다층도금 리드프레임.The gold alloy plating layer has a thickness of 0.0025 to 0.025㎛ multi-layer plating lead frame for a semiconductor device. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 최외곽도금층은 그 두께가 0.005 내지 0.5㎛인 것을 특징으로 하는 반도체 장치용 다층도금 리드프레임.The outermost plating layer is a multilayer plating lead frame for a semiconductor device, characterized in that the thickness of 0.005 to 0.5㎛. 니켈도금층, 팔라듐도금층 및 금합금도금층이 차례로 2회 적층되고 그 상면에 최외곽도금층이 적층되며, 상기 니켈도금층은 니켈 또는 니켈합금이고 상기 팔라듐도금층은 팔라듐 또는 팔라듐합금이며 상기 최외곽도금층은 은 또는 은합금인 것을 특징으로 하는 반도체 장치용 다층도금 리드프레임.The nickel plating layer, the palladium plating layer and the gold alloy plating layer are sequentially stacked two times, and the outermost plating layer is laminated on the upper surface, the nickel plating layer is nickel or nickel alloy, the palladium plating layer is palladium or palladium alloy, and the outermost plating layer is silver or silver alloy. A multilayer plating lead frame for semiconductor devices, characterized in that it is gold. 철계 금속기판의 상면에 니켈 또는 니켈합금으로 이루어진 니켈도금층을 형성하는 단계;Forming a nickel plating layer made of nickel or a nickel alloy on an upper surface of the iron-based metal substrate; 상기 니켈도금층의 상면에 팔라듐 또는 팔라듐을 주성분으로 하고 금, 은 중 어느 하나가 포함되는 중간도금층을 형성하는 단계;Forming an intermediate plating layer including palladium or palladium as a main component on an upper surface of the nickel plating layer and including any one of gold and silver; 상기 중간도금층의 상면에 금 또는 금을 주성분으로 하고 팔라듐, 은 중 어느 하나가 첨가되는 금합금도금층을 형성하는 단계; 및Forming a gold alloy plating layer including gold or gold as a main component on the upper surface of the intermediate plating layer, and one of palladium and silver added thereto; And 상기 금합금도금층의 상면에 은 또는 은합금으로 이루어진 최외곽도금층을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다층도금 리드프레임의 제조방법.And forming an outermost plating layer made of silver or silver alloy on the top surface of the gold alloy plating layer.
KR1020020004177A 2002-01-24 2002-01-24 Multi-layer plating lead frame and method of manufacturing the same KR100833934B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020020004177A KR100833934B1 (en) 2002-01-24 2002-01-24 Multi-layer plating lead frame and method of manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020020004177A KR100833934B1 (en) 2002-01-24 2002-01-24 Multi-layer plating lead frame and method of manufacturing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030063835A KR20030063835A (en) 2003-07-31
KR100833934B1 true KR100833934B1 (en) 2008-05-30

Family

ID=32219180

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020020004177A KR100833934B1 (en) 2002-01-24 2002-01-24 Multi-layer plating lead frame and method of manufacturing the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100833934B1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101038491B1 (en) * 2004-04-16 2011-06-01 삼성테크윈 주식회사 lead frame and the method for manufacturing the same
US9711437B2 (en) 2010-12-13 2017-07-18 Infineon Technologies Americas Corp. Semiconductor package having multi-phase power inverter with internal temperature sensor
US8587101B2 (en) 2010-12-13 2013-11-19 International Rectifier Corporation Multi-chip module (MCM) power quad flat no-lead (PQFN) semiconductor package utilizing a leadframe for electrical interconnections
US9659845B2 (en) 2010-12-13 2017-05-23 Infineon Technologies Americas Corp. Power quad flat no-lead (PQFN) package in a single shunt inverter circuit
US9620954B2 (en) 2010-12-13 2017-04-11 Infineon Technologies Americas Corp. Semiconductor package having an over-temperature protection circuit utilizing multiple temperature threshold values

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1027873A (en) * 1996-07-11 1998-01-27 Nippon Koujiyundo Kagaku Kk Lead frame for semiconductor device
JPH118341A (en) * 1997-06-18 1999-01-12 Mitsui High Tec Inc Lead frame for semiconductor device
KR100294911B1 (en) * 1998-05-25 2001-08-07 이중구 Lead frame for a semiconductor

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1027873A (en) * 1996-07-11 1998-01-27 Nippon Koujiyundo Kagaku Kk Lead frame for semiconductor device
JPH118341A (en) * 1997-06-18 1999-01-12 Mitsui High Tec Inc Lead frame for semiconductor device
KR100294911B1 (en) * 1998-05-25 2001-08-07 이중구 Lead frame for a semiconductor

Also Published As

Publication number Publication date
KR20030063835A (en) 2003-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR0183645B1 (en) Semiconductor leadframe having composite plating
KR100819800B1 (en) Lead frame for semiconductor package
US5360991A (en) Integrated circuit devices with solderable lead frame
KR100231828B1 (en) Multi-layer plated lead frame
JP3760075B2 (en) Lead frame for semiconductor packages
KR100710090B1 (en) Aluminum leadframes for semiconductor devices and method of fabrication
KR100702956B1 (en) Lead frame for semiconductor package and the method for manufacturing the same
KR100833934B1 (en) Multi-layer plating lead frame and method of manufacturing the same
JPH1022434A (en) Lead frame for integrated circuit and manufacture thereof
KR100378489B1 (en) Ag or Ag-alloy plated Lead frame for semiconductor package and the method of manufacturing the same
KR100203333B1 (en) Lead frame of multi layer plating
KR20050083325A (en) A lead frame and the method for manufacturing semiconductor package comprising the same
KR100203334B1 (en) Multi-layer plateded lead frame
KR100231832B1 (en) Semiconductor lead frame with multi-plating layer
KR100209264B1 (en) Semiconductor lead frame
KR100494532B1 (en) Lead frame coated with plural layer and producing procedure thereof
KR100189818B1 (en) Lead frame
KR100548011B1 (en) Lead frame for a semiconductor
KR100708299B1 (en) Multi-layer Metallic Substrate for fabricating Electronic Device
KR100254271B1 (en) Lead frame with multi-layer plating
KR100503038B1 (en) Lead frame for semiconductor package
KR100691338B1 (en) Leadframe for fabricating Semiconductor Device
KR100450090B1 (en) Lead frame of semiconductor package and method of plating the same
KR0183652B1 (en) Semiconductor leadframe
KR100234165B1 (en) Structure of plating layer of lead frame

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee