JPH01257356A - 半導体用リードフレーム - Google Patents

半導体用リードフレーム

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JPH01257356A
JPH01257356A JP8564588A JP8564588A JPH01257356A JP H01257356 A JPH01257356 A JP H01257356A JP 8564588 A JP8564588 A JP 8564588A JP 8564588 A JP8564588 A JP 8564588A JP H01257356 A JPH01257356 A JP H01257356A
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JP
Japan
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copper
lead frame
alloy layer
oxide film
alloy
Prior art date
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Pending
Application number
JP8564588A
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English (en)
Inventor
Masumitsu Soeda
副田 益光
Ryoichi Ozaki
良一 尾崎
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、銅または銅合金系リードフレームに関し、さ
らに詳しくはトランジスタやIC等の半導体用リードフ
レームであり、特にCu酸化被膜の密着性に優れた半導
体用リードフレームに関する。
[従来技術] 一般に、半導体用リードフレームの材料は、主として銅
または銅合金が使用され、金属薄板からプレスやエツチ
ングによりリードフレームに成形される。このリードフ
レームのダイパッド上に半導体素子を搭載し、Au−5
t等の共晶接合や半田付け、または導電ペースト等のろ
う材を用いてダイボンドにより接合する。つぎに、素子
上の電極とインナーリード部を超音波熱圧着等の方法に
よりAu線あるいはAL線を用いてワイヤボンド・ し
、最後にエポキシやシリコンなどの樹脂により封止する
方法により製造されている。
このような半導体の組立工程において、リードフレーム
は高温にさらされる9例えばダイボンドは200〜45
0℃、ワイヤボンドは100〜350℃の温度で行われ
る。こうしたボンディング時の熱によって表面が酸化さ
れる。これを防止するためには、AuやAg等の貴金属
によるめっが有効である。
しかし、全面に貴金属によるめっきを施すと高コストに
なり、現状では部分めっき、すなわち、リードフレーム
のダイパッド部およびインナーリード部にAuやAgな
どの貴金属をめっきする方法が一般的である。
また、部分めっきの場合、アウターリード部では銅また
は銅合金素材が表面に露出しており、銅が熱酸化されて
しまう。この銅の酸化被膜はリードフレームに対する密
着性が弱く、酸化被膜が剥離して素子や組立装置を汚染
し、半導体の電気障害を生ずる等、品質の低下を招いて
いた。
上記のような課題を解決するために特開昭62−163
353号公報に開示された発明がある。この発明は、A
gスポットめっき部具外のリードフレーム表面全面にA
gめつき層を設けるというものである。しかし、この発
明は、Agめっきがマイグレーションを起こしやすく、
また、高コストであるという課題を残している。
[発明が解決しようとする課題] 従来技術には、リードフレームの組立工程におけるダイ
ボンド及びワイヤボンド時の熱処理の過程で剥れやすい
酸化被膜が形成することにより、品質が低下するという
課題が存在した。また、先に述べた特開昭62−163
353号公報に開示された発明によっても、Agめっき
がマイグレーションを起こしやすく、高コストであると
いう課題が、なおも存在した。そこで、これの課題を解
決するための手段が望まれていた。
本発明は、以上説明したような従来技術の問題点を解消
し、マイグレーションを生ずることなく、かつ、低コス
トであり、銅または銅合金の酸化被膜の密着性に優れた
半導体装置用リードフレームを提供する目的でなされた
ものである。
[課題を解決するための手段] 本発明は、銅または銅合金リードフレームの表面にCu
−Ag合金層を被覆してなり、該合金層のAg含有量が
少なくとも0.005wt%以上であり、かつ該合金層
の厚さが少なくとも0.1μm以上であることを特徴と
する半導体用リードフレームに要旨が存在する。
[作用] 以下に本発明に係る半導体用リードフレームの作用につ
いて以下詳細に説明する。
本発明の半導体用リードフレームは、課題を解決するた
めの手段の項で述べたように、表面にCu−Ag合金層
が被覆されている。これによりCu酸化被膜のリードフ
レームに対する密着性が向上し、素子の電気障害等によ
る不良率を著しく低減することができる。
本発明におけるCu−Ag合金層の厚さは、少なくとも
0.1μm以上であることが必要である。0.1μm未
満である場合は、先に述べた高温の熱工程中にCu−A
g合金層中へ母材元素が拡散し、酸化被膜のリードフレ
ームに対する密着性が低下するためである。
また、本発明に招けるCu−Ag合金層中のAg含有量
を0.005wt%以上とすることが望ましい、450
℃程度の高温に対しても実用的な効果を得られるAg含
有量の下限がo、ooswt%であり、0.005wt
%未溝の含有量では450℃程度の高温中でボンディン
グを行う上では効果的とは言えない。この点については
、実施例において具体的に述べる。
なお、Ag含有量が増加するにしたがって密着性は向上
するが、コスト面から考慮して、実用的には10wt%
程度を上限とすることが望ましい。含有量をこれ以上に
高くしても、コストに見合うだけの効果は期待できない
からである。
[実施例] 以下に本発明に係るリードフレームについて実施例を挙
げて説明する。
材料としてCu−2,0wt%5n−0,1wt%Fe
−0,03wt%Pの銅合金を用い、エツチングにより
リードフレームを作成した。
上記試験片に、通常用いられるめっき前処理(アルカリ
脱脂−電解脱脂−酸洗)を行った後、後述する条件にて
Cu−Ag合金をめっきした。
なお、めっき条件は以下の通りである。
くめつき条件〉 液組成  CuCN  60〜65g/42゜AgCN
  5〜100mg/l。
KCN   50〜70 g/42 温度 20〜25℃ 電流密度 0.5〜2A/drn’ 次いで、ダイボンディングを想定した加熱によりめっき
表面を酸化させ、加熱後の酸化被膜のリードフレームへ
の密着性を粘着テープにょるピーリング試験で評価した
。
第1表に実施例及び比較例のビーリング試験結果を示す
。第1表において、No、1〜No、4は本発明による
リードフレームの実施例であり、No、1〜No、3は
Ag含有量が0.005wt%以上の例、No、4は0
.005wt%未満の例である。また、No、5は比較
例である。
本発明の実施例No、1〜No、3では加熱温度300
〜450℃でいずれも密着性が良好であった。これは一
般に使用されるボンディングの温度の範囲で十分に実用
性を有するものである。特に、No、3では500℃の
高温においても良好な密着性が得られた。
また、本発明の実施例No、4は350を以上では酸化
被膜は密着性不良となるが、300tの熱に対しては良
好な結果を示した。すなわち、ボンディングの温度を3
00℃以内に限定すれば、十分な効果を発揮することに
なる。
また、これらの実施例において、マイグレーションの評
価を行った結果、No、1〜4はいずれも純Cuと同等
の短絡寿命を有し、Agめっきに比べて優れた結果が得
られた 比較例N005はCu−Ag合金層の厚さが0.1μm
に満たない例であり、加熱時の母材元素の拡散により3
00℃以上で酸化被膜は密着性不良となる。
なお、本発明におけるCu−Ag合金層は、めっき法、
蒸着法、スパッタ法、クラッド法等、いかなる方法によ
り形成してもよい。また、下地層としてNi層またはN
i合金層等を設けた上に形成しても効果を失うものでは
ない。
[発明の効果] 以上に述べたように、本発明によれば、リードフレーム
の表面に形成される銅または銅合金の酸化膜の密着性を
高め、酸化膜の剥離を効果的に防止しすることを、マイ
グレーションを生じることなく、かつ低コストで行うこ
とが可能となり、素子の汚染による電気障害等の不良を
著しく減少することが可能となった。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)銅または銅合金系リードフレームの表面にCu−
    Ag合金層を被覆してなり、かつ該合金層の厚さが少な
    くとも0.1μm以上であることを特徴とする半導体用
    リードフレーム。
  2. (2)該合金層のAg含有量が、少なくとも0.005
    wt%以上であることを特徴とする請求項1記載の半導
    体用リードフレーム。
JP8564588A 1988-04-07 1988-04-07 半導体用リードフレーム Pending JPH01257356A (ja)

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