TW309652B - - Google Patents

Description

經濟部中央標準局員工消費合作社印製 309652 A7 B7 五、發明説明（l ) [發明所鼷之領域] 本發明係闞於一種可使封裝表面之焊蝠《獮性或热壓接 性大幅提高的表面封裝型半導臞裝置及半導艚封裝零件暨 該等之製法，特別是醐於一種在封裝表面設置被覆_的表 面封裝型半導*装置或半導艚封装零件及對該等封装表面 形成被覆膜的方法者。 [習知技術] 近來受到顬著半導髓微细加工技術進步支持，半導钃装 置之大容量化，高機能化，高積體化的進展相當驚人。隨 之不僅元件尺寸大型化，端子數也開始變得非常多。因此 ，外部引線勢必不得不變得多脚*窄距了。最近*出現外 部引線的間距為0.5·β，間隔為0.35··程度者，更縐於狹 小化的傾向。對於如此之表面封裝型半導體裝置，或引線 框架，TAB帶或霣路基板等的半導臞封裝零件，是愈來愈 需求改菩封装表面的鎘焊性或热壓接性之信頼性高的封装 技術。 通常一般之半導體裝置的封裝準位被分成二種。第一封 裝準位*係將1C晶片搭載（小片焊接：Die Bond))在引烺 框架（Lead Frame)的島（Island)部上*並進行霣氣達接（ 引線接合：Wire Bond)，再以樹胞封住的階段。鼷6至_9 係說明該階段之習知方法所用的園。 顯6(3)及_6(〇顯示引線框架，圈6U)為其平面_ > _ 6(b)為圈6U)之A-A媒方向看該引鎳框架的截面_。_中 ，1為引線框架，2為內部引嬢，3為烏· 4a、4b為由銀、 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝-- 訂-----T 1^% 4 A7 S09652 B7 五、發明説明（2 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 金、綢等所構成的金屬電鍍曆，例如：鍍銀靥。_7顧示 在習知之引線框架上形成前述級銀曆4a、4b所用的處理装 置之_，處理裝置40係由鍍銀榷41、純水槽42、及超純水 播43所構成。在引線框架1的表面上，可藉由鍍銀播41形 成鍍銀層4a、4b。接著，藉由純水播42、超鈍水榷43洗淨 之後*再_由乾譟装置（未圓示）使之乾嫌。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 _8顧示第一封装之狀況。在前述烏部3的鍍銀曆4b上， 利用接合材（Pb-Sn系焊錫）8錫焊背面形成鍍金嬲 (Metalize)暦7的1C晶片5，由Au所構成的連接细線9的一 方係被球形接合在1C晶片5的電極6上，而另一方的跳焊（ Stitch)部10則被热壓接在內部引線2的鍍銀曆4a上。之後 ，該等内部引線2、島部3、1C晶片5、連接细線9，利用封 住樹脂11封住，更進一步經由鼷9中後述之外部引嬢12的 彎曲加工，對外部引線12之表面形成Pb/Sn，Sn等所構成 的金靨霣鍍層13之其他製程，MIC14製品化。如K上，習 知係藉由在内部引媒2、及島部3的封裝表面上形成鍍銀靥 4a、4b，Μ謀求1C晶Η 5的錫焊穩定化和連接细線9之跳焊 部10的热壓接性穩定化。 其次，第二封裝準位，係為將IC14搭載至霣路基板的準 位。圔9顯示將1C搭載至電路基板的狀況酾。圈中，20為 電路基板。該霣路基板20·係由基板21上所形成的金臞配 線22;鍍銀至其端部上而設的基板電極23;覆蘯金羼配線 22及基板21表面而設的絕緣瞋24所槪成的。接著，對於在 電路基板20上封装IC14而言，一般係預先在基板霣檯23上 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） SQQ652 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 B7五、發明説明（3 ) ，印刷形成200〜40 On厚的唰狀焊錫膏15，並在其位置上 載置IC14的外部引線12之後，再利用紅外媒加熱等將焊錫 膏24加熱使之熔化•固化而结束。 [發明所欲解決之問鼴] 然而，如Μ上習知之在封裝構件的表面上，形成鍍銀曆 4a、4b，金靥電鍍層13或基板電極23等，一面抑制而一面 I才裝因封裝表面氧化造成澜湄性降低的方法中，封裝表面 之活性化很難K維持，且難K獲得充分的焊錫瀾濕性。因 此，有鼷形成金钃電鍍層之後的洗淨水水質管理；半導體 裝置、引線框架、電路基板等完成後之包装保管管理；及 封裝時構件品霣之不均的封裝條件管理等，會發生極需要 嚴格品霣管理的問鼸。 又，在未能獲得充分的焊錫湖瀰性時，在將具有窄距· 多酈化之外部引線的1C封裝在電路基板上時，熔化的焊錫 膏會溢出至接合面之外，最後在狭窄的蝙子間亦會有發生 焊錫撟的問题。更且，由於焊鎘蕾含有因Μ提高鎘焊性為 目的而包含高濃度氯之活性_(助焊麵），所以從防止金翮 腐蝕的觀點來看，為了在封裝完成後除去助焊爾所Κ必須 充分洗淨，該情況亦會造成所諝高成本的問颶。 雖然有許多解決該種問題之習知技術，但是Μ下僅舉出 幾個該等例子。在日本専利特開平1 -1 46 3 4虢公報中*有 記載為了不污染周麵瓖境而謀求錫焊性之提高，而在Ni-P 合金的引媒框架上形成0.3X至2X的氱濃嫌層；在日本專利 特開平5-30 4235號公報中*有g載為了抑制空氣中的氧化 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29"?公釐） ~ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --!· .裝·

、1T

A B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（4 ) 並使焊錫獮溉性提高，而在引線框架的鍍Ni表面上Μ濃度 5〜20簠量的酸性氟化銨液處理再形成氧化被覆膜（Hi〇2) :在日本專利特關平6-34998«公報中，有記載為了使焊 錫濶溻性提高並在無助焊謂下可Μ錫焊，而使Ci«系引線框 架接觸含有銀氰化鉀及親水性有懺物的水Μ形成表面被覆 _w;在日本専利特開平5-190726虢公報中，有記載為了 防止表面變色和提高引線接合性，而利用陽極氧化處理在 引線框架的鍍銀表面上形成氧化銀；在日本專利特開昭56 -9 8 8 49號公報中，有記載為了能在無助焊劑下獲得良好的 錫焊，在洗淨引線框架封裝面之後形成氧化防止被覆_ ; 在日本専利特開昭59-141237號公報中*有記載為了防止 襯墊表面之氧化污染，並可獲得良好的引線接合，而在將 引線框架小片接合部表面濟淨化之後，形成鍇薩蹰。 該等習知技術，各個醮在一方面具有優越的特激’但是 各種被覆膜的形成製程很困難，且從防止腐《之観點來看 為了在封裝完成後除去助焊麵而必須充分洗淨，該情況亦 畲造成高成本的問題。又，也有希望更鐮短鎘焊或熱壓接 之封裝所需要的時間。 本發明係著眼於如Μ上之習知問鼷者，其目的係在於提 供一種對外部引線等的霣路基板可容易且確實進行錫焊或 熱壓接等之裝接的表面封裝切半導《裝董。又，本發明之目 的係在於提供一種可使封裝面的焊錫濶獮性或热壓接性大 幅提高的半導钃封裝零件。更且，本發明之目的係在於提 供一種表面封装型半導髑装置或改菩半導體封裝零件之封 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） j--—抑衣-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) *?τ 41 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印裂 五、發明説明（ 5 ) 1 1 I 裝 表 面 的 焊 錫 瀾 濕 性 或 熟 壓 接 性 的 半 導 體 装 置 之 製 法 〇 1 1 1 [解決問鼴之手段] 1 | 本 發 明 之 表 面 封 裝 型 半 導 體 裝 置 係 在 利 用 焊 錫 等 封 裝 請 先 閱 1 I 外 部 引 鎳 等 所 用 的 封 装 表 面 上 形 成 金 鼷 碳 m 鹽 被 覆 m 〇 背 1 1 1 又 在 封 裝 表 面 上 形 成 金 颺 電 鍍 曆 而 金 羼 碳 酸 薩 被 覆 之 注 1 1 膜 被 形 成 於 其 金 靨 電 鍍 層 上 〇 事 項 1 I 再 本 發 明 之 半 導 髖 封 裝 零 件 在 引 嬢 框 架 TAB辨 >電路 填 寫 本 ί 裝 基 板 等 的 半 導 體 封 装 零 件 中 在 利 用 錫 焊 或 热 壓 接 等 封 裝 頁 1 I 半 導 艚 晶 Η 的 電 極 或 外 部 引 線 等 所 用 的 封 裝 表 面 上 形 成 金 I 1 | 羼 碳 酸 醴 被 覆 膜 而 成 〇 1 1 亦 可 在 封 裝 表 面 上 形 成 金 «1 電 鍍 曆 而 在 金 JR 霣 鍍 蘑 上 1 訂 形 成 金 屬 碳 酸 翻 被 覆 m 〇 1 I 若 依 據 本 發 明 之 製 法 則 具 備 有 具 有 封 装 表 面 之 表 面 封 1 I 裝 型 半 導 體 裝 置 或 預 備 半 導 黼 封 装 零 件 的 製 程 及 使 封 装 1 1 | 表 面 接 觸 含 有 碳 的 溶 液 在 封 裝 表 面 上 形 成 金 羼 碳 酸 Η 被 覆 m 的 製 程 〇 溶 液 係 Μ 包 含 有 氯 Λ 類 Λ 銨 、 硝 酸 離 子 > 表 1 1 面 活 性 麵 等 活 性 作 用 成 分 的 溶 液 為 佳 又 使 封 裝 表 面 接 1 I m 溶 液 的 製 程 係 Μ 包 含 將 封 装 表 面 浸 潰 在 溶 液 中 的 製 程 1 I 為 佳 〇 1 1 | 若 依 據 其 他 的 製 法 則 具 備 有 具 有 封 裝 表 面 的 表 面 封 裝 1 1 型 半 導 腰 裝 置 或 預 備 半 導 鱷 封 裝 零 件 的 製 程 至 少 在 封 裝 1 1 表 面 上 形 成 金 RI 電 鍍 層 的 製 程 及 使 金 臑 電 鍍 曆 接 觸 包 含 1 I 碳 的 溶 液 Μ 形 成 金 屬 碳 酸 m 被 覆 膜 的 製 程 〇 1 I 形 成 金 騙 霣 鍍 曆 的 製 程 亦 可 具 備 將 封 装 表 面 置 入 金 «1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 8 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 303652 A7 B7五、發明説明（β ) 電鍍處理榷的製程，形成金屬碳酸鼸被覆膜的製程亦可包 含置入含有氣、氟、銨、_酸難子、表面活性麵等活性作 用成分的溶液的製程。 又，若依據本發明，則可獲得在外部引線等的封裝表面 上，形成含有鉛的鍍鎘曆，在該鍍軀靥上形成至少含有 ιοϋ；鉛氧化物的氣化物被覆膜而成的表面封裝型半導黼裝 置。 若依據本發明，則可獲得在引線框架、TAB帶、霄路基 板等的半導臞封装零件中，在半導艚晶片的電極或外部引 線等被錫焊封装的封裝表面上形成含鉛的鍍錫曆，而在該 鍍錫曆上形成至少含有10%鉛氧化物的氧化物被覆瞋而成的 半導釅封裝零件。 更且若依據本發明，則可獾得具備有：具有形成含鉛之 鍍錫曆封裝表面的表面封裝型半導艨裝置或預僑半導《封 裝零件的製程；及使封裝表面接觸含碳的溶液，並在封装 表面上形成至少包含10X鉛氣化物之氧化物被覆膜的製程 之表面封裝型半導黼裝置或半導驩封裝零件之製法。 另外在此，在前述半導驩封裝零件上，包含半導艚裝置 用引媒框架、具備被焊錫接合在1C晶片之霣極之導®鍚箱 的TAB(Tape Autonated Bonding)箱、封裝半導艚装置的 霣路基板等。另外*半導觸晶片之電欏或者外部引媒被媒 焊封裝的是TAB帮或者鬣路基板。 如以上，本發明之表面封裝半導鱺装置，由於在利用錫 輝或热壓接等裝接外部引嬢等的封裝表面上形成金屬碳酸鼸 本紙張尺度適用中國國家樣準（CNS ) A4规格（210X 297公釐) * —裝 訂 - ^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -9 - A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 7 ) 1 1 I 被 覆 膜 所 Μ 可 確 實 防 止 保 管 中 的 封 裝 表 面 之 氧 化 〇 接 著 1 1 I * 對 半 導 嫌 裝 置 的 電 路 基 板 進 行 錫 焊 由 於 係 將 所 用 的 接 1 1 合 材 之 焊 錫 熔 化 固 化 而 成 所 在 錫 焊 的 m 程 中 金 羼 碳 請 先 閱 1 1 | 酸 鼸 被 覆 膜 藉 由 該 熱 進 行 熱 分 解 因 C0 3會飛敝而留下活 讀 背 1 1 性 金 鹰 對 封 装 m 件 表 面 可 大 幅 提 高 焊 鍚 潤 濕 性 並 可 獲 得 之 注 1 I 意 1 1 確 實 的 焊 錫 接 合 〇 在 熱 壓 接 等 的 情 況 亦 相 同 〇 事 項 1 I 再 又 本 發 明 之 表 面 封 裝 型 半 導 Η 装 置 在 利 用 錫 焊 或 热 填 1 裝 本 懕 接 等 裝 接 外 部 引 媒 等 的 面 上 可 形 成 溶 液 錫 焊 等 的 金 臑 頁 1 I 電 鍍 曆 更 且 由 於 可 在 其 上 形 成 金 屬 Tfjt m 酸 臁 被 覆 m 可 確 實 1 1 1 防 止 保 Asa： W 中 金 靨 霣 鍍 曆 表 面 之 氧 化 ο 接 著 對 半 導 體 裝 置 1 1 之 電 路 基 板 進 行 錫 焊 由 於 僳 將 所 用 的 接 合 材 之 焊 錫 熔 化 1 訂 • 固 化 而 成 所 Μ 在 錫 焊 的 m 程 中 金 屬 碳 酸 鼸 被 覆 顏 藕 由 1 I 該 熱 進 行 熱 分 解 因 C0 3會飛散而留下活性金靨 對金屬 1 I 電 m 曆 表 面 可 大 幅 提 高 焊 錫 獮 濕 性 並 可 獲 得 確 資 的 焊 鍚 接 I J I 合 0 在 熱 壓 接 等 的 情 況 亦 相 同 0 又 本 發 明 之 表 面 封 裝 型 半 導 體 装 置 在 鎘 焊 外 部 引 線 1 1 等 的 面 上 形 成 Pb -S η系嫌鍚雇時 若和實施形態1 進 行 同 1 | 樣 處 理 的 話 就 可 在 該 表 面 上 形 成 PbO 2 和 Sn 0 2 的 氧 化 物 被 1 1 覆 it 〇 該 情 況 在 氧 化 物 被 覆 m 上 至 少 會 含 有 1 0 S!的鉛 1 1 氧 化 物 (Pb02) 〇 鉛 氧 化 物 係 在 鐳 焊 的 遢 程 中 藉 由 該 热 進 行 1 1 分 解 而 變 化 成 活 性 鉛 相 對 於 此 錫 氧 化 物 不 會 因 該 热 而 1 1 m 行 分 解 〇 因 而 在 表 面 所 形 成 的 鉛 氧 化 物 會 在 鋦 焊 時 進 1 | 行 熱 分 解 而 封 装 面 可 活 性 化 濟 淨 化 藉 此 就 可 獲 得 確 實 1 1 的 接 合 〇 1 1 本紙張尺度適用中國國家揉準（CMS > A4規格（210X297公釐） -10- A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印聚 五、發明説明（ 8 ) 1 1 又 本 發 明 之 半 導 黼 封 裝 零 件 由 於 係 在 半 導 體 晶 Η 1 1 1 連 接 细 嬢 半 導 艚 晶 Η 的 電 極 或 者 外 都 引 線 等 被 封 装 的 封 1 I 裝 表 面 上 形 成 金 颺 碳 酸 鹽 被 覆 膜 所 Μ 可 確 實 防 止 保 管 請 先 閱 1 I 中 的 封 裝 表 面 之 氧 化 〇 如 此 __. 來 在 進 行 封 装 時 金 鼷 碳 酸 讀 背 1 1 1 鹽 被 覆 膜 會 因 熱 而 進 行 热 分 解 且 C0 3會分散而留下活性的 之 注 1 1 金 羼 所 Μ 可 大 幄 提 高 封 裝 表 面 之 焊 鎘 画 m 性 或 熱 m 接 性 思 事 項 1 I 再 —y > 並 可 獾 得 確 資 的 接 合 〇 寫 本 i 裝 又 本 發 明 之 半 導 體 封 裝 零 件 由 於 係 在 半 導 體 晶 片 頁 V✓ 1 I 連 接 细 鑲 ·> 半 導 鱺 晶 片 的 電 極 或 者 外 部 引 m 等 被 封 裝 的 封 1 1 I 装 表 面 上 形 成 容 易 鍚 焊 或 热 壓 接 等 的 金 膳 電 鍍 靥 更 由 1 1 於 在 其 上 形 成 金 屬 碳 酸 鼸 被 覆 黼 所 Μ 可 確 實 防 止 保 管 中 1 訂 之 金 靨 鍍 曆 表 面 的 氧 化 0 接 著 在 進 行 封 裝 時 金 颺 碳 1 1 酸 鹽 被 覆 膜 會 因 熱 而 進 行 熱 分 解 且 C0 3會飛敗而留下活性 1 I 的 金 羼 且 金 屬 霣 鍍 曆 表 面 可 活 性 化 濟 淨 化 所 K 可 大 1 J 1 幅 提 高 封 装 表 面 之 焊 錫 瀰 ·»>— m 性 或 熱 壓 接 性 並 可 獲 得 確 實 的 接 合 〇 1 1 又 本 發 明 之 半 導 艚 封 裝 零 件 在 利 用 鎘 焊 封 装 半 導 驩 1 1 . 晶 片 等 的 電 極 或 者 外 部 引 線 的 封 裝 表 面 上 形 成 Pb -S η系 1 I 的 鍍 钃 醑 更 在 其 上 形 成 至 少 含 有 1 0 %鉛氣化物的氧化物 1 1 1 被 覆 m 0 該 氣 化 物 被 覆 m 很 安 定 且 在 保 管 中 亦 不 會 變 化 1 1 〇 在 封 裝 時 由 於 氧 化 物 被 覆 膜 中 的 鉛 氧 化 物 (PbO 2) 會 因 1 1 熱 而 進 行 熱 分 解 再 形 成 活 性 的 (金雇） 鉛 所 Μ 可 大 幅 提 两 1 I 接 合 表 面 的 焊 錫 獮 濕 性 且 不 拘 於 少 的 焊 錫 量 可 獲 得 確 1 I 資 的 焊 錫 接 合 亦 可 消 除 焊 錫 從 接 合 面 溢 出 至 側 部 的 情 形。 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ~ 1 1 - ^00652 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（9 ) 又，本發明之表面封裝型半導體裝置或半導體封装零件 之製法，係藉由使利用錫焊或热颸接等封裝表面封装型半 導體裝置或半導體封裝零件等的封裝表面，接觸含鉛*亦 可包含有氱、氟、銨、硝酸離子、表面活性劑等活性作用 成份的溶液中，而在封裝表面上形成金颺碳酸鼸被覆膜， 所Μ在製造·保管通程中，封装表面不會因周圈環境而氧 化•污染，並在封裝時可擔保確實的接合。 又，本發明之表面封裝型半導驩裝置或半導體封装零件 之製法，係藉由將利用鐳焊或熱壓接等封裝表面封裝型半 導《裝置或半導觸封裝零件等的封裝表面，置入金屬電鍍 處理權中並在使之形成容易钃焊或熱壓接的金羼霣鍍層之 後，在該金靨«鍍曆的表面上由於在亦可包含有氣、氟、 銨、硝酸雛子、表面活性劑等活性作用成份的溶液中，將 金屬碳酸鼸被覆_形成於金羼電鍍曆表面上，所Μ在製造 •保管過程中，封裝表面不會因周鼷環堍而氧化*污染， 並在封装時可檐保確實的接合。 又，本發明之表面封裝型半導«裝置或半導臞封裝零件 之製法，係將利用錫焊所封裝的表面封装型半導賵裝置或 利用鍚焊封裝半導«晶片之電槿或者外部引線的半導«封 裝零件之封裝表面*置入金鼷®鍍處理槽中並在形成鍍鍋 靨之後，在該鍍播層之表面包含碳，亦可包含有氱、氟、 銨、硝酸離子、表面活性謂等活性作用成份的溶液中，在 Pb-Sn系的鍍錫靥表面上形成至少含有10¾鉛氣化物的氧化 物被覆膜，所Μ在製進·保管過程中，鍍鍚曆表面不會因 本紙張尺度適用中國國家搮準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 12 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（10) 周園環境而氧化•污染，並在封裝時可擔保確實的接合。 [發明之賁豳形戆] 實施形態1. Μ下•參照圔式說明本發明之實豳形態。圓1為引繡框 架的要部截面_，係對應習知圃之_6(b)。鼷中，1為引 線框架，係由内部引線2、島3、金鼷電鏤靥4所構成。4a 、4b係由卷烏錫焊或熱壓接的銀、金、緬等所構成的霣鍍靥 ，在本實施形態中，係為金臞碳酸鼸被覆瞋。16a、16b係 為在鍍銀靥4a、4b的全面上所形成的金廳碳酸鹽被覆膜。 該金鼷碳酸鑒被覆_16a、161>，如後所述，將踱銀曆4a、 4b浸潰在收容至少含有碳，亦可包含有氮、氟、銨、硝酸 離子、表面活性劑等活性作用成份的溶液的處理水榷内並 藉由使之接觴該溶液而形成。當然，金屬碳酸釀被覆臢的 金鼷，按照當作霄鍍靥使用的金羼躭會成為銀、金、鋦。 另外，顧中和習知圏中同一符號，係為和習知例同一或相 同者* Μ下在各實施形戆的圈中係僅躭追加的符號加Μ說 明。又在本申請的_中> «I是描述金臑碳酸鼸被覆膜16a 、16b在鍍銀曆4a、4b的表面上簠叠形成，但是此只是為 了方便而做如此描述，實際上金属碳酸鼸被覆膜16a、16b 係為鍍銀曆4a、4b的表面變化成碳酸臁較薄的被覆顏者。 其次，說明本實施形戆具有金臞磧酸鹽被覆_16a、16b 之引線框架1的製造製程。圏2顧示金屬碳酸蘧被覆膜形成 用的處理裝置。該活性被覆膜形成用處理裝置44，係由置 入氰化納10 士 5U)溶液的活性樓45、置入氱20 土 5ρρ·溶液 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ϋ ^^^1 (I 1«te! i an ml ^^^1 TJ f u? 、vd (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -13 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（11) 的金雇碳酸鹽被覆膜處理榷46、鈍水水洗權47、及超純水 水洗播48所構成。在利用該處理裝置4 4形成金靨碳酸鹽被 覆膜16時，首先將引線框架1置入活性播45中，再進行鍍 銀層4之表面的清淨化·活性化約30秒左右的時間。之後 ，將此置入金靥碳酸臁被覆膜處理權46中，並在已活性化 的鍍銀曆4a、4b的表面上形成0.1〜20ng/c·2程度的金画 碳酸蘧被覆膜。之後，藉由純水水洗榷47及超純水水洗樓 48依序洗淨，Μ使生成被覆_穩定。之後，藉由將從超鈍 水水洗權48中取出的引線框架1置入乾嫌装置（未顧示）内 再使之除去水分·乾燥，Μ完成在表面形成金臛碳酸鹽被 覆膜16a、16b之附有鍍銀曆4a、4b之引線框架1的製造。 另外*實際需要形成金颺碳酸臁被覆_ 16a、16b的部分 雖只有鍍銀曆4a、4b的表面而已，但是在本實施形戆中， 其製法上，係在引線框架1的全面上形成，即便如此亦無 任何妨鼷。 其次，說明如此所製造之金屬碳酸鹽被覆臢16a、16b之 1C封裝製程中的作用。首先，在覆著金層碳酸Μ被覆膜 16a、16b所形成的鍍銀靥4a、4b之引線框架1的島3上錫焊 1C晶片5時，因錫焊時的热，會使島3上之級銀曆4b上的金 羼碳酸蘧被覆_16b熱分解且金靨碳酸鼸被覆膜16b的C03 會飛敗掉。结果，因在使鍍銀曆4b的表面活性化·清淨化 的同時會留下活性的Ag，故可大幅提高鍍銀曆4b表面之金 靥碳酸》被覆膜16b的焊錫潤湄性。若根據本發明人的實 驗，則在使用Pb95(!HSn5U)之焊錫在習知之鍍銀曆4b上 本紙張尺度適用中國囷家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

，1T ~ 14 - 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 s〇9652 A7 B7五、發明説明（12 ) 錫焊1C晶片5時，雖有必要在36υ的溫度下進行1.5秒的時 間*但是在使用相同焊錫將1C晶片5錫焊在本實施例附有 金臛碳酸鹽被覆_16b的鍍銀曆4b上時，就可在3201的溫 度下進行錫焊0.5秒的時間。此乃是在鍍銀曆4b表面上所 生成的金屬碳酸Μ被覆膜16b會在320Ϊ：的溫度下热分解並 使C03飛散，結果可獲得活性的Ag殘留在鍍銀靥4b表面上 的效果。 其次*在金讓碳酸鼸被覆膜16a所形成之具有踱銀曆4a 的引線框架1上熱壓接由Au所構成之建接细鑲9的跳焊（ Stitch)部10時，藉由在該热饜接時所_加的热，使鍍銀 曆4a上的金颺碳酸鼸被覆臢16a热分解，並使（：03飛散而殘 留Ag。结果，鍍銀雇4a表面可活性化•清淨化。賴此，可 大幅提高被濟淨化之鍍銀層4a表面的热壓接住*並可大幅 縮短因熱懕接而所豳加的溫度或時間。 另外，以上之金屬碳酸鼸被覆膜16a、16b，除了在封裝 時因加熱而热分解、飛敝時之外，通扮濟對跳焊接合都表 面或小片接合部表面之周圈瑗境的空氣氧化·污染的保護 膜作用者。 又，K上之說明中，醮是在形成於引嬢框架1之内部引 線2或岛3上之鍍銀層4a、4b的表面上形成金鼸碳酸嬲被覆 膜16a、16b*但是亦可在將内部引媒2或烏3的表面淸淨化 之後*直接在其表面上形成金屬碳酸醴被覆膜5。 實施形態2 . 其次，參照_式說明本發明第二賁施形態。_3顯示缠 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 、-° ~】5 一 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（13 ) 用本發明之表面封裝型半導艚裝置及鬣路基板之封裝狀戆 的截面画。圈中，20為電路基板，21為由玻璃環氧材等所 檐成的基板，22為基板21上使綢箔圃案化而形成的金羼® 線，23為基板電極，係被設在金鼷配線22的預定位置上， 並電鍍錫焊封裝IC14或者電阻或霣容器等被動元件（皆未 圈示）的銀、錫、金、鋦等而成者* 24為覆蹵基板21及金 羼電極22而形成的絕緣膜，13為金廳霣鍍曆，係由容易錫 焊外部引線12表面所形成之銀、錫等金鼷所構成者* 17a 為金羼電鍍靥13上所形成的金羼碳酸鼸被覆_，17b為基 板電極23上所形成的金麵碳酸蘧被覆_，18為不含有活性 化用助焊劑的焊錫箱例如：厚度約20〜30« b程度。 對於如以上使IC14及霣路基板20構成封裝的情況，係和 習知相同利用紅外嬝加热等熔化焊鑼爾18。如此一來，外 部引線12之金饜電鍍靥13上的金鼷碳酸豳被覆膜17a或基 板電極23上的金颺碳酸鼸被覆膜17b會因該热而分解，且 在金驅電鍍曆13及基板«極23的表面上因殘留Ag而會活性 化·淸淨化。藉此，可大幅提高金屬電鍍曆13及基板電極 23表面的焊錫獮濕性，並可獲得容易且確實的焊錫接合。 而且，該情況由於焊鑼帶18的量也要比習知大幅減少較佳 *所Μ溶化焊錫會從接合面溢出至側部，而且近接之外部 引嬢12或基板轚槿23間架檷的規象會消除。另外，在本實 施形態中，金廳碳酸臞被覆膜17a、17b的形成，可利用和 第一實施形態所逑的同樣方法進行。又，第二實施形態中 ，雖顧示在外部引線12上形成金靨«鍍雇13，並在其上形 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) 一 16 - IK m n I II 4HI % i tl^i ml ml —J (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^09652 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 B7五、發明説明（I4) 成金牖碳酸鹽被覆膜17a者，但是在將外部引線12的表面 清淨化後，亦可直接在其表面上肜成金鼷碳酸臞被覆膜 17a 〇 實施形戆3 . 其次，參照麵式說明本發明第三實豳形戆。_4顯示應 用本發明之表面封裝型半導想裝置及霣路基板之封裝狀態 的截面騙，圈中，19a、19b為各別在外部引線12、基板電 棰23上所形成的Pb-Sn系鍍錫靥，32a、32b為各別在鍍錫 曆19a、19b上所形成的氧化物被覆讚，且包含鉛氧化物（ PbOz)和錫氧化物（Sn02)。其中*鉛氧化物的比例為10S!以 上，較佳為205KW上。該情況*氧化物被覆_ 32a、32b， 係藉由和實施形戆1之情況相同方法所形成。如此一來1 若和習知同樣利用紅外媒加热等進行加热時，就可利用該 熱使氧化物被覆臟中的PbO 2 (鉛氧化物）進行热分解而可形 成（金鼸）鉛並使外部引鎳12及基板電極28的表面活性化· 濟淨化。蕕此|可大幅提高外部引線12及基板電極23表面 的焊錕瀾獮性，並可獾得容易且釀實的焊鍚接合。而且， 該情況由於鍍錫靥19a、19b的最比習知極鳙少，所Μ熔化 焊錫從接合面溢出至俩部•且近接之外部引線12或基板爾 極23間架播的現象會更沒有。 實施形戆4. 其次，參照圈式說明本發明第四實豳形戆。_5顧示癫 用本發明之TAB型半導臞裝置之封裝狀戆的截面_。_中 ，30為MAu等形成於1C晶H5的突起霄極（以下，稱為凸出 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -17 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（l5 ) :Bu«p)，25為TAB箝，例如係由：由125μ·»度的寘廣聚 醣亞胺所構成的薄臢載髓（Film Ca「rier)26，及在該薄Μ 載《26上接著35w»厚度的鋦箔，並利用照相製版形成引 線狀的樑形引線（Bean Lead)27所構成。28為樑形引嬢27 的表面所形成的Ag電鍍層，29為和實施形戆1的情況同樣 在該Ag霣鍍靥28上所形成的金鼷碳酸藤被覆鎮。如此一來 ，若使凸出30和樑形引嬢27壓接加热的話，金靨碳酸鑒被 覆膜29躭會因該热而進行热分解，且C03飛敗而殘留Ag* K使樑形引線27及凸出30的表面活性化•淸淨化。黷此， Au* Ag兩者表面的焊鋦濶濕性可大幅提高，並可獾得確實 的接合。 另外*當上述電鍍曆28為Pb-S η系鍍踢曆時，係和實施 形戆1的情況同樣處理*在鍍錫靥上形成至少含有10«Μ上 的鉛氧化物（PbOz)之氧化物被覆_，較佳為20S!M上。如 此一來若使凸出30和樑形引線27壓接加熱的話，PbOz就會 因該热而進行热分解並可形成金鼷鉛，而樑形引媒27及凸 出30的表面可活性化清淨化。«此，可大幅提高Au、Cu兩 者表面的焊錫潤瀰性，並可獲得確實的接合。 [發明之效果] 如Μ上說明，本發明之表面封裝型半導«装置*係在為 了封裝外部引線等所用的封裝表面上形成金羼碳酸鼸被覆 膜，所Μ可確實防止保管中之外部引嬝封装表面的氣化。 又*利用錫焊等在霣路基板上封裝半導«裝置時，金靨碳 酸醱被覆膜會因該热而热分解C03因飛敗而殘留活性金釀 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) '裝- -9 —18 — 309652 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明 (16 ) 1 1 使 封 装 表 面 活 性 化 濟 淨 化 可 大 幅 改 菩 焊 錫 潤 濕 性 9 1 1 1 並 可 容 易 獲 得 確 簧 的 焊 錫 接 合 〇 又 在 熱 分 解 時 由 於 C0 3係 ^—S 1 | Μ 氣 嫌 狀 態 飛 敗 所 Μ 在 金 颺 表 面 上 不 會 有 殘 留 之 現 象 9 請 先 閱 1 I 且 在 處 理 後 無 需 洗 淨 〇 讀 背 面 1 1 1 又 本 發 明 之 表 面 封 裝 型 半 導 體 装 置 由 於 在 為 了 封 装 外 之 注 1 I Γ 部 引 線 等 用 的 封 装 表 面 上 形 成 容 易 錫 焊 等 的 竈 當 金 騙 或 焊 事 項 1 I 再 錫 等 的 金 羼 η 被 曆 並 在 其 上 形 成 金 m 磺 酸 蘧 被 覆 m 所 填 寫 本 裝 可 確 實 防 止 保 管 中 之 外 部 引 嬢 封 裝 表 面 的 氣 化 〇 又 利 賁 、， 1 I 用 錫 焊 等 在 爾 路 基 板 上 封 裝 半 導 Η 裝 置 時 金 鼷 碳 酸 Η 被 1 1 I 覆 膜 會 因 該 热 而 热 分 解 使 金 屬 霣 鍍 靥 的 封 裝 表 面 活 性 化 1 1 * 淸 淨 化 可 大 幅 改 善 焊 錫 獮 濕 性 並 可 容 易 獾 得 確 實 的 1 訂 焊 錫 接 合 〇 因 而 在 錫 焊 時 預 先 插 入 封 裝 面 間 的 焊 踢 材 即 1 1 使 為 不 含 有 活 性 化 用 助 焊 劑 之 較 薄 且 少 最 者 亦 可 獾 得 鼸 1 I 實 的 焊 钃 接 合 〇 因 此 不 會 有 因 熔 化 焊 錫 溢 出 至 接 合 面 的 1 I 側 面 在 外 部 引 鎳 及 孅 子 間 發 生 播 接 的 現 象 0 又 本 發 明 之 半 導 flfi 封 装 零 件 由 於 在 為 了 封 裝 半 導 鱺 1 1 晶 Η > 連 接 细 媒 、 半 導 « 晶 Η 的 霣 極 或 者 外 部 引 媒 等 所 用 1 1 的 封 裝 表 面 上 形 成 金 鼷 碛 酸 鼷 被 覆 m 所 可 確 實 防 止 保 1 I 営 中 之 封 裝 表 面 的 氧 化 〇 又 在 封 裝 時 金 薦 碳 酸 鹽 被 覆 1 1 | 膜 會 因 該 熱 而 热 分 解 因 封 裝 表 面 可 活 性 化 、 濟 淨 化 故 1 1 可 大 幅 改 菩 焊 錫 濶 m 性 或 熱 颸 接 性 並 可 獲 得 確 實 的 接 合0 1 1 又 本 發 明 之 半 導 體 封 裝 零 件 由 於 在 為 了 利 用 錫 焊 或 1 1 热 壓 接 等 封 装 半 導 體 晶 片 Λ 連 接 细 線 半 導 钃 晶 Η 的 電 極 1 I 或 者 外 部 引 蠊 等 所 用 的 封 裝 表 面 上 形 成 容 易 錫 焊 或 者 热 1 1 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公缝） -19 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 __B7_五、發明説明（17 ) 壓接等的金屬電鍍暦，更在其上形成金臛碳酸Μ被覆鼷， 所Μ可確實防止保管中之金驅電鍍曆封裝表面的氣化。又 ，在前述封装時，金羼碳酸痛被覆膜會因該热而熱分解， 因金臞電鏤層表面可活性化、淸淨化，故可大樞改善焊錫 潤濕性或热壓接性·並可容易獲得確實的接合。 又，本發明之半導體封裝零件，由於在為了 Μ錫焊等封 装半導體晶片的電極或者外部引線等所用的封装表面上， 形成Pb-Sn糸鍍錫曆*更在其上形成至少含有10S；鉛氣化物 的氧化物被覆腹，所Μ可防止保管中的劣化（針對錫焊性 而言）。如此一來，在前述封裝時，氣化物被覆縝中的鉛 氧化（Pb〇2)會因該热而進行热分解，使接合表面活性化、 淸淨化，所Μ可大幅提高接合表面的焊钃瀾湄性 > 並可獲 得確實的接合。而且•該情況的焊錫使用量由於極少·所 以不會有因焊鐳從接合面溢出至供部，而在電極及外部引 線間發生棰接的現象。 又，本發明之表面封裝型半導钃装置或半導臞零件之封 裝面上的活性被覆_之形成方法，由於係》由將利用錫焊 或热壓接等封裝所用的封裝表面*置入含有活性作用成分 的溶液中，且在封装表*上形成活性被覆膜*所Μ在製造· 保管《程中，封裝表面不會受到周画環境氧化•污染，並 可擔保封装時的確實接合。 又，在本發明之表面封裝型半導鱺装置或封装零件之製 造方法中，封裝面的金羼碳酸鼸被覆膜之形成方法，係在 利用鎘焊或热壓接等封装所用的封裝表面上，形成容易錫 本紙張尺度適用中國國家標準·（ CNS ) Α4規格（210 X297公釐） -2 0 一 ^^1 In —^n In 1.^1 I ^ . >^^1 n^i nn f -旮 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 309652 B7 五、發明説明（18 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 焊或热壓接的金鼷霣鍍曆之後，由於可播由置入含有磧成 分之溶液中，並在金画霣鍍曆上形成金鼷電鍍曆被覆鼷， 所以在製造·保管»程中，金廳《鍍靥表面不會受周圃壤 境氣化·污染，並可擔保封装時的確實接合。 又，在本發明之表面封装型半導II裝置或封裝零件之製 造方法中，在利用繙焊封裝用的封裝表面上形成鍍錫曆之 後，由於可»由置入含有碳成分的溶液中，而在鍍賜靥上 形成至少10S!鉛氧化物的氣化物被覆膜*所Μ在製造•保 管通程中*鍍錫層表面不會受周園環《氧化•污染，並可 搛保封装時的確實接合。 [圖式之簡單說明] 圃1為本發明實豳形態1之引線框架的要部截面_。 »2為為了形成實嫌形戆1之金钃碳酸鹽被覆膜而用的金 羼碳酸鼸被覆_形成用處理裝置之截面_。 _3顬示本發明實豳形戆2之表面封裝型半導《裝置及電 路基板之封裝狀戆的截面園。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 _4顳示本發明實_形戆3之表面封装型半導髑裝置及電 路基板之封裝吠態的截面_。 _ 5顯示本發明實施形戆4之TAB型半導艚裝置之封裝狀 態的截面_。 _6為習知之引線框架的_，_6(a)為其平面鼷，画 6 ( b )為其截而_。 圖7為習知之謂鍍處理裝貿的截丽_ ° 本紙張尺度逍用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） 21 五、發明説明（19 ) A7 B7 圓8顬示習知之表面封裝型半導體裝置及電路基板之封 裝狀戆的截面醒。 匾9顧示將習知之1C搭載至«路基板上的狀況_。 [元件編號之說明] 内部引線，3 岛，4、13 金屬霣鍍 14 1C，16a ' 16b ' 17a、17b、29 19a > 19b 鍍錫曆，20 電路基板， TAB箝，44 金颺碳酸鹽被覆膜形成 用處理裝置，45 活性槽，46 金謹碳酸藤被覆膜處理榷 * 47 純水水洗播，48 超純水水洗播。 1 引線框架，2 膺，1 2 外部引線 金鼷碳酸薩被覆膜 23 基板霣極，25 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 、?τ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 22 -Ο Ο _

Claims (1)

1. s〇9652 群 D8 經濟部中央梯準局員工消费合作社印裝 六、申請專利範圍 1 1 I 1 . 一 種 表 面 封 裝 型 半 導 « 装 置 其 為 在 利 用 錫 等 封 裝 1 1 1 外 部 引 嬢 等 所 用 的 封 裝 表 面 上 形 成 金 臞 碳 酸 鹽 被 覆 m 0 1 I 請 1 1 2 . 如 申 請 專 利 範 _ 第 1項之表面封裝型半導鱺裝置 其 先 閲 讀 1 | 1 中 在 上 述 封 裝 表 面 上 形 成 金 圈 電 鍍 曆 而 在 上 述 金 鼷 電 鍍 背 1 I 曆 上 形 成 金 騙 碳 m 鹽 被 覆 m 者 〇 之 注 I I 意 3 . 一 種 半 導 饉 封 裝 零 件 其 為 在 引 嬢 框 架 TAB薄 m 事 項 1 I 再 1 路 基 板 等 的 半 導 黷 封 装 零 件 中 在 利 用 鎘 焊 或 熱 壓 接 等 封 填 % 本 装 I 裝 半 導 體 晶 Η 的 霣 極 或 外 部 引 線 等 所 用 的 封 装 表 面 上 形 成 頁 ____· 1 I 金 鼷 碳 酸 m 被 覆 m ·» 如 此 所 構 成 〇 1 I 4 . 如 串 讅專利範園第3項之半導艚封裝零件 >其為在上 1 1 1 述 封 装 表 面 上 形 成 金 鼷 霣 鍍 曆 而 在 上 述 金 麗 電 m 曆 上 形 1 訂 成 金 屬 碳 酸 鹽 被 覆 m 者 〇 1 1 5 . —* 種 表 面 封 裝 型 半 導 艚 裝 置 或 半 導 體 封 裝 零 件 之 製 法 1 I 9 其 為 具 備 有 具 有 封 裝 表 面 之 表 面 封 裝 型 半 導 體 装 置 或 1 I 預 備 半 導 臞 封 裝 零 件 的 製 程 及 使 上 述 封 裝 表 面 接 觸 含 有 1 碳 的 溶 液 並 在 上 述 封 装 表 面 上 形 成 金 牖 碳 酸 m 被 覆 m 的 1 1 製 程 Ο 1 1 6 . 如 申 謫専利範圓第5項之製法 其中上述溶液係包含 1 I 有 氯 Λ 氰 、 数 > 硝 酸 難 子 表 面 活 性 劑 等 活 性 作 用 成 分 者0 1 1 I 7 . 如 申 請專利範圃第5或6項之製 法 其 中使上述封裝表 1 1 面 接 觸 上 述 溶 液 的 製 程 係 為 包 含 將 上 述 封 裝 表 面 浸 漬 在 1 1 上 述 溶 液 中 的 製 程 者 〇 1 I 8 . 一 種 表 面 封 裝 型 半 導 髑 裝 置 或 半 導 驩 封 裝 零 件 之 製 法 1 I 9 其 為 具 備 有 ： 具 有 封 裝 表 面 之 表 面 封 裝 型 半 導 H 裝 置 或 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 1 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 預備半導臞封裝零件的製程；至少在上述封裝表面上形成 金靨霣鍍曆的製程；及使上述金鼸電鍍層接觸包含碳的溶 液κ形成金羼碳酸鱷被覆膜的製程。 9. 如申請專利範園第8項之製法*其中形成上述金鼷霣 鍍曆的製程，係具備將上述封装表面置入金屬霣赖處理權 的製程者。 10. 如申請專利範園第8或9項之製法，其中形成上述金 羼碳酸蘧被覆膜的製程，係包含置入含有氱、氟、铵、确 酸離子、表面活性爾等活性作用成分的溶液中的製程者。 11. 一種表面封裝型半導臞裝置，其為在外都引媒等的 封装表面上，形成含有鉛的鑲錫層*並在上述鍍餳曆上形 成至少含有10X鉛氧化物的氣化物被覆膜，如此所構成。 12. —種半導艚封裝零件，其為在引媒框架，TAB帶、霣 路基板等的半導體封裝零件中，在錫焊封装半導臞晶片的 電極或外部引線等的封裝表面上形成含鉛的踱錫曆，並在 上述鍍鍚層上形成至少含有10 X鉛氣化物的氧化物被覆臢 ，如此所構成。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 13. —種表面封裝型半導體裝置或半導體封装零件之製 法，其為具備有：具有形成含鉛之鍍錫曆封裝表面的表面 封裝型半導體裝置或預備半導《封裝零件的製程；及使上 述封装表面接觭包含磺的溶液，並在上述封裝表面上形成 至少包含ι〇χ鉛氧化物之氧化物被覆膜的製程。 14. 如申請專利範画第13項之製法，其中上述溶液係包 含有籯、氟、銨、硝酸離子、表面活性劑等活性作用成分 本紙張尺度逍用中國國家揉準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -0 — 2 ^09652 8 88 8 ABCD 六、申請專利範圍 者0 15.如申講專利範匾第13或14項之製法，其中使上述封 裝表面接觸上述溶液的製程，係為包含將上述封裝表面浸 漬在上述溶液中的製程者。 -------Γ14 装------訂-----,—i I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度逋用中國國家梯準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 3 - 0 -