JP2000277672A - リードフレーム及びその製法と半導体デバイス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低コストで大量生産可能な、はんだ取付けに
最適なリードフレーム。 【解決手段】 集積回路チップに使うリードフレーム
が、リードフレームの内、はんだ取付けを意図する区域
を選択的に覆う金のめっき層を含み、この金層がこの区
域に可視的な識別を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は全般的に半導体デ
バイス及び方法の分野、更に特定すれば、集積回路デバ
イスに対するリードフレームの材料及び製造に関する。

【０００２】

【従来の技術及び課題】半導体デバイスに対するリード
フレームは、半導体デバイス並びにその動作の幾つかの
要求に同時に答えるように発明された（米国特許＃３、
７１６、７６４及び＃４、０３４、０２７号）。第１
に、リードフレームは、半導体チップ、普通は集積回路
（ＩＣ）チップをしっかりと位置ぎめする為の安定な支
持体になる。パッドを含むリードフレームが導電材料で
作られるから、パッドは、必要とするとき、半導体デバ
イスを含む回路によって要求される任意の電位、特にア
ース電位にバイアスすることが出来る。第２に、リード
フレームは種々の電気導体をチップに極く接近した状態
に持ってくる為の複数個の導電セグメントを提供する。
セグメントの（内側）先端とＩＣ面上の導体パッドの間
に残る隙間が、典型的には細い金属ワイヤによって架橋
され、こういうワイヤは、ＩＣ接点パッド及びリードフ
レームのセグメントに個別に結合される。明らかに、ワ
イヤ・ボンディング技術は、（内側の）セグメントの先
端に信頼性のある溶着部を形成することが出来ることを
意味している。第３に、ＩＣチップから離れているリー
ド・セグメントの端（外側の先端）は、「他の部分」又
は「外界」、例えば集成体の印刷回路板に電気的並びに
機械的に接続する必要がある。電子回路の圧倒的に多数
の用途では、この取付けははんだ付けによって行われ
る。明らかに、はんだ付け技術は、（外側の）セグメン
トの先端で確実な濡らし及びはんだ接点を作ることが出
来ることを意味している。薄い（約１２０乃至２５０μ
ｍ）金属シートから一体のリードフレームを作るのが普
通である。作り易さという理由で、普通に選ばれる出発
材料は、銅、銅合金、鉄ニッケル合金、例えば所謂「合
金４２」及びインバールである。元のシートからリード
フレームの所望の形がエッチング又は打抜きによって作
られる。こうして、リードフレームの個別のセグメント
は、設計によって決定された特定の幾何学的な形を持つ
薄い金属細片の形になる。大抵の目的では、典型的なセ
グメントの長さはその幅よりも可成り長い。

【０００３】１９９５年６月１４日に付与されたヨーロ
ッパ特許＃０ ３３５ ６０８ Ｂ１（アボット「腐食
を少なくしたリードフレーム」）では、パラジウムめっ
きのリードフレームが導入され、これはガルバーニ電位
の力が、基部の金属イオンが上面に移動するのを助け、
そこでそれらが腐食生成物を形成することによる腐食を
生じない。この特許は、ニッケル（基部金属の上）、パ
ラジウム／ニッケル合金、ニッケル及びパラジウム（一
番外側）から成る一連の層を記載している。この技術は
半導体業界で広く受け容れられている。リードフレーム
上に組立てた後、大抵のＩＣが、普通は成形過程でプラ
スチック材料によってカプセル封じされる。成形コンパ
ウンドは、普通はエポキシを基本とする熱硬化性化合物
であるが、リードフレーム並びにそれがカプセル封じし
ているデバイスの部品に対して良好な接着力を持つこと
が重要である。リードフレームの一番外側の層として上
に述べたパラジウムは、成形コンパウンドに対する接着
力が優れている。都合が悪いことに、パラジウムは高価
である。その価格は最近１０年間に、金の価格の約１／
３から金よりも約２０％高いところまで上昇している。
半導体製造に於けるコスト切下げの圧力が、用いられる
パラジウム層の厚さをそれまでの厚さの約１／３まで減
らす努力を開始することになった。こういう薄さでは、
パラジウムはその下にあるニッケルの酸化を防止するこ
とが出来ず、その為に、そのはんだ付け能力が抑制され
る。半導体の製造に導入された方法は、酸化を防ぐ為
に、パラジウム層の上に薄い金層を使う。これに関係す
る１つの例が、１９９９年１月１２日に付与された米国
特許＃５、８５９、４７１号（クライシ他、「外側リー
ドを補強するＴＡＢテープ・リードフレームを持つ半導
体デバイス」）に記載されている。しかし、こういう方
法では、リードフレームの表面全体が金でめっきされ
る。このやり方は、成形コンパウンドに対するリードフ
レームのセグメントの接着力を著しく抑制すると共に、
熱機械的な応力試験で剥離の惧れがある。更に、薄い金
層でリードフレーム全体をめっきすることは、リードフ
レームが金の表面を持つかどうかを可視的な検査によっ
て判断することを不可能にする。しかし、このような標
準的な簡単な検査は、製造の実際にとっては非常に望ま
しいことである。最後に、不必要な区域に金をデポジッ
トすることは、コスト節減の努力に反する。従って、パ
ラジウム層の厚さを薄くすると共に、はんだ付け能力、
ボンディング能力、成形コンパウンドに対する接着能力
及び可視的な検査のコントラストを持つリードフレーム
のためのコストの安い信頼性のある大量生産方法に対す
る緊急の必要が生じている。リードフレーム並びにその
製法は、異なる半導体製品の系列並びに広い範囲の設計
及び組立ての変更に対して適用することが出来るくらい
の融通性を持つべきであると共に、改良されたプロセス
の歩留まり及びデバイスの信頼性という目標に向かって
改良を成就すべきである。こういう革新は、新しい製造
機械に何ら投資を必要としないように、既に設けられて
いる基本的な設備を用いて達成すべきである。

【０００４】

【課題を達成するための手段及び作用】この発明では、
半導体集成体回路（ＩＣ）のリードフレームに対し、金
のめっき層が、リードフレームの内、はんだ付けを意図
する区域を選択的に覆い、これらの区域に可視的な識別
を提供し、はんだ取付けを最適にする。この金層は非常
に薄く、その為殆どリードフレームのコストを増加する
ことにならないが、これは、ワイヤ・ボンディング並び
に成形コンパウンドに対する接着力の点で、リードフレ
ームの品質を減ずることなく、その下にあるめっき金属
を実質的に節約することが出来るようにする。この発明
は高密度のＩＣ、特に入力／出力、又は接点パッドの数
が多いＩＣ、並びに印刷回路板集成体に表面実装を必要
とするパッケージ内のデバイスに関係する。こういうＩ
Ｃは、標準的なリニヤ及びロジック製品、ディジタル信
号プロセッサ、マイクロプロセッサ、ディジタル及びア
ナログ・デバイス、高周波及び大電力装置並びに大面積
及び小面積の両方のチップの分野のような多くの半導体
デバイスの系列に見られる。この発明は、従来の銅を基
本としたパラジウムめっきのリードフレームと比較し
て、半導体パッケージ、特にプラスチック成形パッケー
ジのコストを可成り切下げる。この発明の一面は、コス
トの高い貴金属、特にパラジウム層の厚さを薄くしなが
ら、同時にリードフレームのはんだ付け能力を改善し、
プラスチックの成形コンパウンドに対するその確実な接
着力を保つ技術を提供することである。この発明の別の
一面は、既に設置されている基本となる製造装置を用い
ることにより、装置の変更のコスト並びに新しい資本投
資をせずに、こういう目的に達することである。この発
明の別の一面は、簡単なコストの安い可視的な検査に基
づく製造品質の検査を導入することである。この検査
は、それを組立て過程の流れに投入する前に、正しいリ
ードフレームの選択、並びにその適当な調製を保証す
る。これらの面が、大量生産に適したマスク及びデポジ
ッション方法に関するこの発明の考えによって成就され
た。リードフレームの調製の種々の変更も用いて成功を
収めた。

【０００５】この発明の第１の実施例では、第１のニッ
ケル、パラジウム−ニッケル合金、第２のニッケル及び
パラジウムのよく用いられている層順序を変更して、リ
ードフレーム全体に互ってパラジウム層の厚さが薄くな
ると共に、はんだ取付けを意図するリード・セグメント
の区域に金の薄層を選択的にめっきして、その下にある
ニッケルの酸化を防止し、こうしてそのはんだ付け能力
を保存する。この発明の第２の実施例では、第１のニッ
ケル層及びパラジウム−ニッケル合金層を省略する。こ
の場合も、はんだ付け能力、ボンディング能力、プラス
チックに対する接着力及び腐食に影響されないことが実
証される。この発明によって調製されたリードフレーム
は、パッケージのリード・セグメントを曲げることに基
づく表面実装技術に首尾良く用いることが出来る。この
発明が表す技術的な進歩並びにその色々な面は、図面並
びに特許請求の範囲に記載された新規の特徴と共に考え
るとき、この発明の好ましい実施例について以下説明す
るところから明らかになろう。

【０００６】

【実施例】この発明は、リードフレーム上の半導体ＩＣ
とその最終的なカプセル封じの集成体、種々の金属のデ
ポジットされた層を使用するリードフレームの逐次的構
造、並びに、品質に関係する可視的な検査並びに基板に
対する信頼性のあるはんだ取付けを提供するようにリー
ドフレームを製造する方法に関する。この発明は、リー
ドフレームの機能を最大にしながら、リードフレームの
コストを切下げる。この発明は次のような設計の特徴、
即ち、普通は、チップ・パッドに接近した内側の先端及
びチップ・パッドから離れた外側の先端を持つリード・
セグメントによって取囲まれたＩＣチップを支持する為
のチップ・パッドという特徴を持つ、半導体技術に使わ
れるあらゆるリードフレーム及び任意の基板に最もよく
用いられる。この為、この発明は、ＰＤＩＰ、ＳＯＩ
Ｃ、ＱＦＰ、ＳＳＯＰ、ＴＱＦＰ、ＴＳＳＯＰ及びＴＶ
ＳＯＰのような半導体パッケージの種類に適用される。
ＰＤＩＰでは、金のスポットが外側セグメントの両側に
適用される。ガル・ウイング・デバイス（図３参照）で
は、集成体ボードに面するセグメントの表面にだけ、金
スポットを必要とする。Ｊ−リード形デバイスでは、金
がＪ−ベンドの外側にある。これはセグメントの縁をも
覆っていて良い。リードフレームの基本金属は典型的に
は銅又は銅合金である。その他の選択としては、鉄ニッ
ケル合金（「合金４２」）、インバール又はアルミニウ
ムがある。リードフレームのセグメントは、半導体の集
成体では５つの要求を満たさなければならない。 １）リードフレームは、他の部分に対するはんだ取付け
の為の外側の先端を持っていなければならない。 ２）リードフレームはワイヤに対するボンド取付けの為
の内側のセグメント先端を持っていなければならない。 ３）リードフレームは、セグメントを形成して曲げる為
に、外側セグメントが延性を持っていなければならな
い。 ４）リードフレームの面は、成形コンパウンドに対する
接着力を持っていなければならない。 ５）リードフレーム・セグメントは腐食に影響されない
ものでなければならない。 この発明の考えでは、要求１）は、はんだ接合を作らな
ければならない所で、そこでだけ、金層を選択的にデポ
ジットすることによって満たされる。この金層が、わざ
と薄く作った貴金属、普通はパラジウムの層の上にめっ
きされる。こういう薄さでは、パラジウムはその下にあ
るニッケルの酸化を防止することが出来ないが、薄い金
層と一緒になってこの保護作用が得られ、ニッケルのは
んだ付け能力が保証される。

【０００７】上に述べたように、曲げを行った後の外側
リード・セグメントの最終的な形が、どこに金を必要と
するかを決定する。この発明は、要求１）を満たす為に
用いられる貴金属層の選び方によって、要求２）を満た
す。パラジウムに対しては、薄層が確実なボンディング
・ワイヤの取付け（ステッチ・ボンド、ボール・ボンド
又はウエッジ・ボンド）にとって十分である。この発明
は、要求１）を満たす為に用いられるニッケル層の厚さ
及び構造の選択により、要求３）を満たす。ニッケル層
の厚さ及びデポジッション方法は、この層が延性を保証
すると共に、外側リード・セグメントの曲げ及び形成を
可能とするように選ばなければならない。この発明は要
求１）を満たす為に用いられる貴金属層の選び方によっ
て、要求４）を満たす。実際的な選択は、熱硬化性成形
コンパウンド並びにその他のカプセル封じ材料に対した
優れた接着力を持つパラジウムである。接着力を最大に
するという観点から、この発明が完成されたパッケージ
の内側の金を避けることが利点である。この発明は、基
部の銅の上にデポジットされる層の順序により、要求
５）を満たす。図１に示す層の順序により、腐食に対す
る最適の影響の少なさが成就される。図１は、全体を１
００で示すこの発明によるリードフレームの部分の簡略
断面図であるが、この図にこの発明の実施例が示されて
いる。銅又は銅合金の基本シート１０１は、１００乃至
３００μｍの範囲内の好ましい厚さを持っている。これ
より薄いシートも可能である。この厚さの範囲内に於け
る延性により、セグメントを曲げて形成する作用に必要
な５乃至１５％の伸びが得られる。リードフレームが、
出発材料の金属シートから打抜き又はエッチングによっ
て作られる。打抜き又はエッチングによって得られたリ
ードフレームを、最初は２０乃至９０℃で数秒間乃至３
分間まで、アルカリ性予備洗浄溶液に浸漬する。これに
よって、油、グリース、土、汚れ並びにその他の汚染物
が取除かれる。洗滌の後、次にリードフレームを室温で
数秒間乃至５分まで、酸活性化浴に浸漬する。この浴
は、好ましくは約３０乃至６０ｇ／ｌの濃度で、硫酸、
塩酸又はその他の酸の溶液で構成される。この溶液が、
銅酸化物を取除き、金属銅酸化物の表面を活性化された
状態で残し、金属ニッケルのデポジッションを受ける用
意が出来るようにする。

【０００８】ニッケル層１０２を約５０乃至１５０ｎｍ
の範囲内の厚さまで電気めっきする。次にデポジットさ
れる層１０３は、パラジウム、ロジウム、金、銀及び白
金から成る群から選ばれた貴金属とニッケルとの間の合
金である。好ましい選択はパラジウムであり、パラジウ
ムを６０乃至８０％にする。合金層は、約２５乃至１５
０ｎｍの厚さに電気めっきによってデポジットする。そ
の主な目的が、腐食に対する保護であるから、凝集性が
あるものでなければならない。重要な層１０４は電気め
っきニッケルであり、これは好ましくは約０．５乃至３
μｍの厚さにデポジットされる。このニッケル層は、リ
ードフレーム・セグメントの曲げ及び形成過程で可鍛性
を持つ為に、延性がなければならない。更に、ニッケル
表面は、はんだ合金又は伝導性接着剤を首尾良く使うこ
とが出来るように、はんだ付け過程で濡らすことが出来
るものでなければならない。２つのニッケル層及びニッ
ケル合金層の全体の厚さは、約６５０乃至４０００ｎｍ
の範囲内にする。図１の実施例で次にデポジットされる
層は、層１０５であり、これは、パラジウム、ロジウ
ム、金及び銀から成る群から選ばれた電気めっき貴金属
を含む。好ましい実施例はパラジウムである。しかし、
はんだとの相互拡散を最小限にすることを希望する場
合、層１０５は白金で構成しても良い。最近数年間にパ
ラジウムのコストは可成り高くなっているので、この発
明がこれまで普通であった値（約３倍も厚い）からその
厚さを薄くすることが重要である。この発明では、層１
０５の厚さは、パラジウムが選ばれるとき、約１０乃至
３０ｎｍであることが好ましい。この厚さの範囲では、
パラジウムは全てのワイヤ・ボンディングの取付け（ス
テッチ・ボンド、ボール・ボンド及びウエッジ・ボン
ド）に対して適しており、パッケージの剥離及び漸進的
な腐食を避けるのに不可欠の属性である、熱可塑性成形
コンパウンドに対する優れた接着力を保持する。

【０００９】図１の実施例の一番外側の層は層１０６で
あり、これは約２乃至５ｎｍの厚さの範囲内に選択的に
めっきされた金を含む。その目的は、はんだ接合を作ろ
うとするときには、その下にある層１０４の表面酸化を
防止することである。図１に示すように、層１０５の一
部分を覆うマスクが、金のデポジッションが限界１０６
ａから始まるようにすることが出来、こうしてはんだ付
け能力が要求される区域に金がスポットめっきされるよ
うにする。こういう厚さの範囲にあるとき、金は良好な
はんだ付け能力を確実に持つだけでなく、金めっきされ
た区域と、金をデポジットしなかった隣接するパラジウ
ム又はニッケル面との間に可視的な識別を提供する。こ
のように覆われた区域及び覆われていない区域の間のコ
ントラストは、肉眼によって容易に認めることが出来、
その為、製造プロセスの制御に於ける自動化した可視検
査によく適しており、製品の品質の保証に寄与する。連
続的な細片に溶液から金属を選択的にデポジットする方
法が幾つかある。大量のリードフレームの生産では、連
続的な細片又はリール間めっきが有利である。好ましい
方法のプロセス工程は次の通りである。 ＊＊ 歩進と繰返し。 ＊ リードフレーム材料を選択的なめっきヘッドで停止
する。 ＊ ゴム・マスク装置を材料に締付ける。 ＊ めっき溶液を材料に対して噴射する。 ＊ 電流を印加する。 ＊ 電流を切る。 ＊ 溶液を遮断する。 ＊ ヘッドを開く。 ＊ 材料を移動させる。利点 ： 縁の明確さが優れた非常に鮮鋭なめっきスポッ
ト。割出しホール、ピン及びフィードバック視察装置と
共に用いるとき、非常に良好なスポット位置にすること
が出来る。欠点 ： 遅い。選択的なめっきの間、材料が停止しなけ
ればならない。高価な装置を購入して管理しなければな
らない。タイミングの問題。可動部品が多数になる。 ＊＊ ホイール装置。 ＊ 溶液が材料へ流れることが出来るようにする開口を
開けた直径の大きいホイールの上に材料を移動させる。 ＊ 支持ベルトを使って材料をホイールの上に保持する
と共に、材料の裏側をマスクする。 ＊ 陽極がホイールの内側で不動である。利点 ： 速い。材料は選択的なめっきの為に止まること
がない。タイミングの問題がない。ポンプ、整流器並び
に駆動装置が連続的にオンである。機械的にそれほど複
雑でないので、コストが安い。欠点 ： 金のスポットめっきに対してはなし（縁の形が
不良であること、スポットの場所決めが不良であるこ
と、並びに分流は重要な問題ではない。）

【００１０】図２の簡略断面図に示したこの発明の実施
例では、リードフレームの銅又は銅合金の基部に直接的
に続いて、ニッケル層１０４が電気めっきされる。この
他のニッケル層及びニッケル／パラジウム合金層は省略
される。ニッケル層１０４の厚さの範囲は、やはり０．
５乃至３μｍである。この発明では、電気めっき貴金属
層１０５（例えばパラジウム）の厚さはわずか約１０乃
至３０ｎｍである。一番外側の層は薄く、選択的にめっ
きされる金層１０６であり、好ましい厚さの範囲は約２
乃至５ｎｍである。図２に示すように、マスクによって
金のデポジッションが限界１０６ａから始まるようにし
て、はんだ付け能力を必要とする区域に金がスポットめ
っきされるようにすることが出来る。図３の簡略断面図
では、この発明の銅又は銅合金のリードフレーム３０１
が、全体を３００で示した半導体パッケージの集成体に
用いられる場合が示されている。リードフレーム３０１
がチップ取付けパッド３０２を持ち、その上に接着剤材
料３０４（典型的には重合させなければならないエポキ
シ又はポリイミド）を用いて、ＩＣチップ３０３が取付
けられる。更にリードフレーム３０１が複数個のリード
・セグメント３０５を有する。これらのリード・セグメ
ントは、チップ取付けパッド３０２の近くにある第１の
端３０５ａ及び取付けパッド３０２から離れた第２の端
３０５ｂを有する。

【００１１】図３に略図で示すように、リードフレーム
３０１が銅又は銅合金で作られた基部３０６を有する。
この銅の表面の上に、図１について詳しく説明した一連
の層がある。銅に一番接近しているのはニッケルの第１
の層３０２である。この層の後にニッケルと貴金属、好
ましくはパラジウムで構成された合金層３０８とニッケ
ルの第２の層３０９がある。パッケージの内側にあっ
て、リード・セグメント３０５のある部分の上にある上
の層が、貴金属、好ましくはパラジウムで作られた層３
１０である。図１に関連して説明したように、こういう
順序の層が、腐食に対する確実な保護、プラスチックの
カプセル封じコンパウンドに対する確実な接着力、及び
チップ接点パッドをリード・セグメントに接続する為の
確実なワイヤ・ボンディングが出来るようにする。図３
で、ボンディングワイヤ３１１が、リードフレーム・セ
グメント３０５のパラジウム面３０２に溶接されたステ
ッチ３１２を有する。ボンディング・ワイヤは、金、
銅、アルミニウム及びそれらの合金から成る群から選ば
れる。この内の任意の材料によって、この発明の層状の
リードフレームに対する信頼性のある溶着部が得られ
る。図３に示すように、セグメント３０５の第２の端３
０５ｂは、銅の基部及び電気めっきニッケル層の延性の
為に、曲げ及び形成に適している。この可鍛性の特性を
利用して、セグメント３０５を表面実装、又は半導体デ
バイスのボード取付けの他の技術に必要な任意の形に形
成することが出来る。セグメントの曲げは、第２のセグ
メントの端３０５ｂの腐食保護を弱めるものではない。
例えば、図３は所謂「ガル・ウィング」のセグメント３
０５を示している。この形は、図３に示すように、所謂
「小さい外形」を持つ形式のＩＣパッケージに広く使わ
れている。図３の一番外側の層３１３は、この発明のス
ポットめっきした薄い金層である。この金層が、はんだ
接合を作る外側セグメントの端３０５ｂの区域を覆う。
境界線３１３ａにより、この金は、プラスチックの外形
の近くにあるパラジウム及びニッケル合金の面と識別す
ることが出来る。図３とは異なる実施例では、ガル・ウ
ィング・デバイスの金が、集成体ボードに面するセグメ
ントの面だけを覆っている。この場合も、金は、セグメ
ントの裏側と比べて、パラジウム面から識別することが
出来る。

【００１２】この発明の金でスポットめっきされた銅の
リードフレームは、ボード又はこうして形成されたリー
ドフレーム・セグメントの他の部分に容易に且つ確実に
はんだを取付けることが出来るようにする。図３では、
はんだ取付け材料３１４が、錫／鉛混合物、錫／インジ
ウム、錫／銀、錫／ビスマス及び伝導性接着性コンパウ
ンドから成る群から選ばれた材料を含む。層３１０の金
属としてパラジウムが選ばれるとき、取付け過程の間
に、それをはんだ材料の中に溶解して（これを図３には
示していない）、ニッケル層３０９に対する直接的なは
んだの濡れを成就することが出来る。図３で、成形コン
パウンド３１５が、取付けられたチップ３０３、ボンデ
ィング・ワイヤ３１１及びリード・セグメント３０５の
第１の端３０５ａをカプセル封じする。セグメントの離
れた第２の端３０５ｂは成形されたパッケージの中に含
まれていない。それらははんだ取付けの為露出されたま
まになっている。典型的には、カプセル封じ材料３１９
は、リードフレームの層３１０に接着するのに適したエ
ポキシを基本とする成形コンパウンドから成る群から選
ばれる。パラジウムに対しては、成形コンパウンドに対
する優れた接着特性を成就することが出来、パッケージ
の剥離、湿気の侵入及び腐食を防止する。この発明を実
施例について説明したが、この説明はこの発明を制約す
るものと解してはならない。以上の説明を読めば、当業
者には、図示の実施例の種々の変更や組合せ並びにこの
発明のその他の実施例も容易に考えられよう。一例とし
て、半導体チップの材料は、シリコン、シリコン・ゲル
マニウム、砒化ガリウム又は製造に使われるこの他の任
意の半導体材料であって良い。別の一例として、金層の
設計、覆う区域及び製造方法は、特定のリードフレーム
又は基板の必要にあわせて変更することが出来る。従っ
て、特許請求の範囲は、このようなあらゆる変更又は実
施例を含むものと承知されたい。

【００１３】以上の説明に関し、更に以下の項目を開示
する。 （１） 集積回路チップに使うリードフレームに於て、
前記リードフレームの内、はんだ取付けを意図する区域
を選択的に覆う金のめっき層を含み、前記金層が、前記
区域の可視的な識別を提供するリードフレーム。 （２） チップ取付けパッド及び複数個のリード・セグ
メントを持つ、集積回路チップに使うリードフレームに
於て、銅又は銅合金で作られたリードフレーム基部と、
前記銅又は銅合金の上にデポジットされたニッケルの第
１の層と、前記第１のニッケル層の上にあるニッケル及
びパラジウムの合金の層と、前記合金層の上にあって、
リード・セグメントの曲げ、ワイヤ・ボンディング及び
はんだ取付けに適当になるようにデポジットされている
ニッケルの第２の層と、ワイヤ・ボンディング及びはん
だ付け能力の為、並びに成形コンパウンドに対する接着
の為に前記ニッケル表面を保護するのに適するようにデ
ポジットされたパラジウム層と、はんだ取付けを意図す
る前記リード・セグメントの区域を選択的に覆い、前記
区域の可視的な識別を提供すると共に、はんだ取付けを
最適にする厚さを持っている金層とを含むリードフレー
ム。 （３） 第２項記載のリードフレームに於て、前記金層
が２乃至５ｎｍの範囲内の厚さを持つリードフレーム。 （４） 第２項記載のリードフレームに於て、前記第１
のニッケル層が５０乃至１５０ｎｍの範囲内の厚さを持
つリードフレーム。 （５） 第２項記載のリードフレームに於て、前記合金
層が５０乃至１５０ｎｍの範囲内の厚さを持つリードフ
レーム。 （６） 第２項記載のリードフレームに於て、前記第２
のニッケル層が１０００乃至３０００ｎｍの範囲内の厚
さを持つリードフレーム。 （７） 第２項記載のリードフレームに於て、前記パラ
ジウム層が２５乃至７５ｎｍの範囲内の厚さを持つリー
ドフレーム。 （８） 第２項記載のリードフレームに於て、前記銅又
は銅合金の基部が約１００乃至２５０μｍの厚さを持つ
リードフレーム。 （９） 第２項記載のリードフレームに於て、前記はん
だ取付け部が、錫／鉛、錫／インジウム、錫／銀、錫／
ビスマス及び伝導性接着性コンパウンドから成る群から
選ばれたはんだ材料を含むリードフレーム。 （１０） 第１項記載のリードフレームに於て、前記リ
ードフレームが金で選択的にめっきされた鉄ニッケル合
金又はインバールの基部を含むリードフレーム。

【００１４】（１１） 集積回路チップに対するチップ
取付けパッドと、前記取付けパッドの近くに第１の端を
持つと共に前記取付けパッドから離れて第２の端を持つ
複数個のリード・セグメントを含むリードフレームを含
み、前記リードフレームはニッケルの第１の表面層、ニ
ッケル及びパラジウムの合金の層、ニッケルの第２の層
及びパラジウム層を持ち、更に前記リードフレームは、
はんだ取付けを最適にするのに適した厚さで、前記リー
ド・セグメントの第２の端を選択的に覆う金の一番外側
の層を持っており、更に、前記取付けパッドに取付けら
れた集積回路チップと、前記チップ及び前記リード・セ
グメントの前記第１の端を相互接続するボンディング・
ワイヤと、前記チップ、ボンディング・ワイヤ及び前記
リード・セグメントの前記第１の端を取囲んでいて、前
記カプセル封じ材料と取囲まれた部分の間の接着力が最
大になるようにするカプセル封じ材料とを含み、前記カ
プセル封じ材料は、前記リード・セグメントの前記第２
の端を露出した状態に残し、これによって前記金層に対
するはんだ取付けが最大になるようにした半導体デバイ
ス。 （１２） 第１１項記載の半導体デバイスに於て、前記
ボンディング・ワイヤが金、銅、アルミニウム及びそれ
らの合金から成る群から選ばれている半導体デバイス。 （１３） 第１１項記載の半導体デバイスに於て、前記
リード・セグメントの前記第１の端に対するボンディン
グ・ワイヤの接点が、ボール・ボンド、ステッチ・ボン
ド又はウエッジ・ボンドで作られた溶着部を含む半導体
デバイス。 （１４） 第１１項記載の半導体デバイスに於て、前記
カプセル封じ材料が、前記リードフレームに接着するの
に適したエポキシを基本とする成形コンパウンドで構成
される群から選ばれている半導体デバイス。 （１５） 第１１項記載の半導体デバイスに於て、更
に、前記第２の端を曲げたリード・セグメントを含み、
これによって前記セグメントがはんだ取付けに適した形
になる半導体デバイス。

【００１５】（１６） チップ取付けパッドと、前記取
付けパッドの近くにある第１の端及び前記取付けパッド
から離れている第２の端を持つ複数個のリード・セグメ
ントを含むリードフレームを作る方法に於て、前記チッ
プ・パッド及び前記第１のセグメントの端を選択的にマ
スクすることにより、前記第２のセグメントの端を露出
した状態に残し、はんだ取付けを最適にするのに適した
厚さで、前記露出したセグメントの端の上に金層をめっ
きして、金めっきした並びに金めっきしないリードフレ
ームの区域の間に可視的な識別をつくる工程を含む方
法。 （１７） リードフレームを作る方法に於て、集積回路
チップに対する取付けパッドと、前記取付けパッドの近
くにある第１の端及び前記取付けパッドから離れた第２
の端を持つ複数個のリード・セグメントを持つ銅のリー
ドフレームを用意し、前記リードフレームをアルカリ性
浸漬洗浄及びアルカリ性電気洗浄によって洗浄し、前記
リードフレームを酸溶液の中に浸漬し、こうして銅酸化
物があれば、それを溶解することによって、前記リード
フレームを活性化し、前記リードフレームを電界ニッケ
ルめっき溶液に浸漬して、前記銅の上にニッケルの第１
の層をデポジットし、ニッケル及びパラジウムの合金を
含む層を電気めっきし、ニッケルの第２の層を電気めっ
きして、前記リード・セグメントを機械的な曲げに適応
させ、パラジウム層を電気めっきし、前記チップ・パッ
ド及び前記第１のセグメントの端を選択的にマスクし
て、前記第２のセグメントの端を露出した状態に残し、
はんだ取付けを最適にするのに適した厚さで、前記露出
したセグメントの端の上に金層をめっきすることによっ
て、金めっきした並びに金めっきしないリードフレーム
の区域の間に可視的な識別をつくる工程を含む方法。 （１８） 第１７項記載の方法に於て、前記金めっきが
電解式又は無電解で遂行される方法。 （１９） 第１７項記載の方法に於て、前記リードフレ
ームのマスクされた部分が、成形コンパウンドによって
カプセル封じされるリードフレームの区域を含む方法。 （２０） 第１７項記載の方法に於て、この方法の工程
が、中間の洗滌工程を含みながらも、時間的な遅延なし
に順次実行される方法。 （２１） 第１７項記載の方法に於て、前記酸溶液が硫
酸、塩酸又はその他の任意の酸であってよい方法。

【００１６】（２２） リードフレームを作る方法に於
て、集積回路チップに対する取付けパッドと、前記取付
けパッドの近くにある第１の端及び前記取付けパッドか
ら離れた第２の端を持つ複数個のリード・セグメントを
持つ銅のリードフレームを用意し、前記リードフレーム
をアルカリ性浸漬洗浄及びアルカリ性電界洗浄で洗浄
し、前記リードフレームを酸溶液に浸漬して、銅酸化物
があればそれを溶解することによって、前記リードフレ
ームを活性化し、ニッケル層を電気めっきして、前記リ
ード・セグメントを機械的な曲げに適応させ、パラジウ
ム層を電気めっきし、前記チップ・パッド及び前記セグ
メントの第１の端を選択的にマスクして、前記セグメン
トの第２の端を露出した状態に残し、はんだ取付けを最
適にするのに適した厚さで、前記露出したセグメントの
第２の端の上に金層をめっきし、こうして金めっきした
並びに金めっきしないリードフレームの区域の間に可視
的な識別をつくる工程を含む方法。 （２３） 集積回路チップに使うリードフレームが、リ
ードフレームの内、はんだ取付けを意図する区域を選択
的に覆う金のめっき層を含み、この金層がこの区域に可
視的な識別を提供する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例によるリードフレーム
の一部分の簡略断面図。

【図２】この発明の第２の実施例によるリードフレーム
の一部分の簡略断面図

【図３】基板の上にはんだで組込んだ、リードフレーム
を持つパッケージ半導体デバイスの簡略断面図。

【符号の説明】 １００ リードフレーム １０１ 基本シート １０２ ニッケル層 １０３ ニッケル合金層 １０４ 電気めっきニッケル層 １０５ 電気めっき貴金属層 １０６ 金めっき層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 集積回路チップに使うリードフレームに
   於て、 前記リードフレームの内、はんだ取付けを意図する区域
   を選択的に覆う金のめっき層を含み、 前記金層が、前記区域の可視的な識別を提供するリード
   フレーム。
2. 【請求項２】 集積回路チップに対するチップ取付けパ
   ッドと、前記取付けパッドの近くに第１の端を持つと共
   に前記取付けパッドから離れて第２の端を持つ複数個の
   リード・セグメントを含むリードフレームを含み、 前記リードフレームはニッケルの第１の表面層、ニッケ
   ル及びパラジウムの合金の層、ニッケルの第２の層及び
   パラジウム層を持ち、 更に前記リードフレームは、はんだ取付けを最適にする
   のに適した厚さで、前記リード・セグメントの第２の端
   を選択的に覆う金の一番外側の層を持っており、 更に、前記取付けパッドに取付けられた集積回路チップ
   と、 前記チップ及び前記リード・セグメントの前記第１の端
   を相互接続するボンディング・ワイヤと、 前記チップ、ボンディング・ワイヤ及び前記リード・セ
   グメントの前記第１の端を取囲んでいて、前記カプセル
   封じ材料と取囲まれた部分の間の接着力が最大になるよ
   うにするカプセル封じ材料とを含み、 前記カプセル封じ材料は、前記リード・セグメントの前
   記第２の端を露出した状態に残し、これによって前記金
   層に対するはんだ取付けが最大になるようにした半導体
   デバイス。
3. 【請求項３】 チップ取付けパッドと、前記取付けパッ
   ドの近くにある第１の端及び前記取付けパッドから離れ
   ている第２の端を持つ複数個のリード・セグメントを含
   むリードフレームを作る方法に於て、 前記チップ・パッド及び前記第１のセグメントの端を選
   択的にマスクすることにより、前記第２のセグメントの
   端を露出した状態に残し、 はんだ取付けを最適にするのに適した厚さで、前記露出
   したセグメントの端の上に金層をめっきして、金めっき
   した並びに金めっきしないリードフレームの区域の間に
   可視的な識別をつくる工程を含む方法。