JPH01257357A - 半導体装置用リードフレーム - Google Patents
半導体装置用リードフレームInfo
- Publication number
- JPH01257357A JPH01257357A JP63085647A JP8564788A JPH01257357A JP H01257357 A JPH01257357 A JP H01257357A JP 63085647 A JP63085647 A JP 63085647A JP 8564788 A JP8564788 A JP 8564788A JP H01257357 A JPH01257357 A JP H01257357A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin
- lead frame
- plating
- semiconductor device
- adhesion
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
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。
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］
本発明は半導体装置用リードフレームに係り、より詳し
くは樹脂封止後の樹脂との密着性を改善した半導体装置
用リードフレームに関するものである。
くは樹脂封止後の樹脂との密着性を改善した半導体装置
用リードフレームに関するものである。
〔従来の技術］
トランジスタやＩＣ等の半導体装置は、一般に以下の方
法で組立てられる。
法で組立てられる。
まず、リードフレームに半導体素子を搭載し、該半導体
素子をＡｕ−３ｉ共晶、Ａｇペースト、半田等によりリ
ードフレームに加熱接合（ダイボンディング）する０次
に、半導体素子の電極部とリードフレーム間をＡｕある
いはＡＩｔワイヤで配線した後、半導体素子部および配
線部を金属、セラミックス、樹脂等により封止する。最
後にアウターリード部を半田付けあるいは半田めっきす
ることにより組み立てられる。
素子をＡｕ−３ｉ共晶、Ａｇペースト、半田等によりリ
ードフレームに加熱接合（ダイボンディング）する０次
に、半導体素子の電極部とリードフレーム間をＡｕある
いはＡＩｔワイヤで配線した後、半導体素子部および配
線部を金属、セラミックス、樹脂等により封止する。最
後にアウターリード部を半田付けあるいは半田めっきす
ることにより組み立てられる。
リードフレーム材としては、Ｃｕ合金やＦｅ−Ｎｉ合金
が一般に使用され、リードフレームの表面全面にＮｉめ
っきを行った後にさらにワイヤーボンディング部やダイ
ボンディング部に部分Ａｇめフきを行フたものや、リー
ドフレームのダイボンディング部に直接あるいは下地Ｃ
ｕめっきを行った後に部分Ａｇめっきを行ったものが用
いられている。このうち前者のリードフレームの全面に
Ｎｉめっきを行フたものは、半導体装置使用時の熱影響
により、アウターリード部の半田付は部の半田層が剥離
しやすい、したがって、後者のダイボンディング部に直
接あるいは下地Ｃｕめつきを行った後に部分Ａｇめっき
を行ったリードフレーム材が現在多用されている。
が一般に使用され、リードフレームの表面全面にＮｉめ
っきを行った後にさらにワイヤーボンディング部やダイ
ボンディング部に部分Ａｇめフきを行フたものや、リー
ドフレームのダイボンディング部に直接あるいは下地Ｃ
ｕめっきを行った後に部分Ａｇめっきを行ったものが用
いられている。このうち前者のリードフレームの全面に
Ｎｉめっきを行フたものは、半導体装置使用時の熱影響
により、アウターリード部の半田付は部の半田層が剥離
しやすい、したがって、後者のダイボンディング部に直
接あるいは下地Ｃｕめつきを行った後に部分Ａｇめっき
を行ったリードフレーム材が現在多用されている。
また、半導体装置の封止方法としては、封止材として金
属、セラミックス、ガラス等を用いた気密封止方法と、
エポキシ系樹脂、シリコン系樹脂等を用いた樹脂封止方
法とが採用されているが、大量生産性及び品質の安定性
の点で樹脂封止方法が主流となり今後使用量が増大する
ものと注目されている。
属、セラミックス、ガラス等を用いた気密封止方法と、
エポキシ系樹脂、シリコン系樹脂等を用いた樹脂封止方
法とが採用されているが、大量生産性及び品質の安定性
の点で樹脂封止方法が主流となり今後使用量が増大する
ものと注目されている。
しかし、樹脂封止方法は樹脂の高分子主鎖間に空隙が存
在するため、この空隙を水の分子が透過しやすく、半導
体素子を完全な気密状態で保護することは困難であり、
金属、セラミックス等による封止方法に比べ気密性が劣
るという欠点がある。近年、樹脂材料を改善し、封止技
術を向上させることにより、前記気密封止方法と比較し
て遜色のないレベルまで到達しているが、リードフレー
ムと樹脂との接着部を通して樹脂封止内部に水分が浸入
して半導体素子や電極部周辺に腐食を生じ、半導体装置
の作動不良を起こしやすいという問題を依然として有し
ている。
在するため、この空隙を水の分子が透過しやすく、半導
体素子を完全な気密状態で保護することは困難であり、
金属、セラミックス等による封止方法に比べ気密性が劣
るという欠点がある。近年、樹脂材料を改善し、封止技
術を向上させることにより、前記気密封止方法と比較し
て遜色のないレベルまで到達しているが、リードフレー
ムと樹脂との接着部を通して樹脂封止内部に水分が浸入
して半導体素子や電極部周辺に腐食を生じ、半導体装置
の作動不良を起こしやすいという問題を依然として有し
ている。
特に、Ｃｕ合金の表面に直接あるいは下地Ｃｕめっきを
行った後、ダイボンディング部に部分Ａｇめっきを行っ
たリードフレームは、樹脂封止部分にＣｕが露出してい
るため、ダイボンディング時の加熱によりＣｕ表面が酸
化され、剥れやすい酸化皮膜が形成される。樹脂がこの
剥れやすい酸化皮膜を介してＣｕ合金の表面に密着して
いるため、樹脂封止内部への水分の浸入が著しい。
行った後、ダイボンディング部に部分Ａｇめっきを行っ
たリードフレームは、樹脂封止部分にＣｕが露出してい
るため、ダイボンディング時の加熱によりＣｕ表面が酸
化され、剥れやすい酸化皮膜が形成される。樹脂がこの
剥れやすい酸化皮膜を介してＣｕ合金の表面に密着して
いるため、樹脂封止内部への水分の浸入が著しい。
従来、ダイボンディング時にＣｕの酸化を防止する対策
として、高価な不活性ガスや還元性ガスを大量に使用し
ていた。このガスの使用がコスト低減の大きな障害とな
っており、ダイボンディング時の加熱においても素地と
の良好な密着性を有する表面処理技術の開発が望まれて
いた。
として、高価な不活性ガスや還元性ガスを大量に使用し
ていた。このガスの使用がコスト低減の大きな障害とな
っており、ダイボンディング時の加熱においても素地と
の良好な密着性を有する表面処理技術の開発が望まれて
いた。
［発明が解決しようとする問題点］
本発明は、大量生産性及び品質の安定性に優れるにもか
かわらず樹脂封止部の気密性が劣るという、樹脂封止部
にＣｕが露出した樹脂封止型の半導体装置用リードフレ
ームの問題点を解決するためになされたものであって、
リードフレームと樹脂封止後の樹脂との密着性を改善し
た半導体装置用リードフレームを低コストに提供する目
的でなされたものである。
かわらず樹脂封止部の気密性が劣るという、樹脂封止部
にＣｕが露出した樹脂封止型の半導体装置用リードフレ
ームの問題点を解決するためになされたものであって、
リードフレームと樹脂封止後の樹脂との密着性を改善し
た半導体装置用リードフレームを低コストに提供する目
的でなされたものである。
［問題点を解決するための手段］
本発明は、半導体素子を搭載して樹脂封止する半導体装
置用リードフレームにおいて、該リードフレームの表面
の全面あるいは樹脂封止部分にＡｇを含有するＣｕめつ
き層を設けてなることを特徴とする半導体装置用リード
フレームに要旨が存在する。
置用リードフレームにおいて、該リードフレームの表面
の全面あるいは樹脂封止部分にＡｇを含有するＣｕめつ
き層を設けてなることを特徴とする半導体装置用リード
フレームに要旨が存在する。
［作用］
本発明者等は、樹脂封止した半導体装置の水分の浸入経
路はリードフレームと樹脂との接着部からが主であり、
水分の浸入量はリードフレームと樹脂との密着性の良否
に依存しているという事実に着目し、水分の浸入を防止
するためにはリードフレームと樹脂との密着性を改善す
ることが重要であると考えた。そこで、樹脂との密着性
に影響するリードフレーム側の要因について検討を行い
、素地との密着性がよく、酸化皮膜が比較的厚く形成さ
れたリードフレーム表面が好適との知見を得た。そこで
、樹脂との密着性に優れるＣｕめっきについて鋭意研究
を重ねた結果、リードフレーム表面の全面あるいは部分
にＡｇを含有するＣｕめっき層を設けることにより目的
が達成できると判明した。
路はリードフレームと樹脂との接着部からが主であり、
水分の浸入量はリードフレームと樹脂との密着性の良否
に依存しているという事実に着目し、水分の浸入を防止
するためにはリードフレームと樹脂との密着性を改善す
ることが重要であると考えた。そこで、樹脂との密着性
に影響するリードフレーム側の要因について検討を行い
、素地との密着性がよく、酸化皮膜が比較的厚く形成さ
れたリードフレーム表面が好適との知見を得た。そこで
、樹脂との密着性に優れるＣｕめっきについて鋭意研究
を重ねた結果、リードフレーム表面の全面あるいは部分
にＡｇを含有するＣｕめっき層を設けることにより目的
が達成できると判明した。
すなわち、ＣｕめっきにＡｇを含有させることにより、
ダイボンディング時の加熱による酸化を受けても素地と
の密着性が良好な酸化皮膜を形成することを可能にした
のである。
ダイボンディング時の加熱による酸化を受けても素地と
の密着性が良好な酸化皮膜を形成することを可能にした
のである。
また、本発明において、Ｃｕめっき層に含有されるＡｇ
量は０．１〜１０ｗｔ％が特に好ましい。Ａｇ含有量の
好適な下限をＯ，１ｗｔ％としたのは、樹脂との密着性
を特に好適に発揮できる下限がＯ，ｔｗｔ％であるから
である。また、Ａｇ含有量の好適な上限を１０ｗｔ％と
したのは、１０ｗｔ％を越えても樹脂との密着性の向上
効果が発揮できないわけではないが、含有量の増加によ
るコスト増に見合う効果が得られないためである。この
点については、以下の実施例においてより具体的に述べ
る。
量は０．１〜１０ｗｔ％が特に好ましい。Ａｇ含有量の
好適な下限をＯ，１ｗｔ％としたのは、樹脂との密着性
を特に好適に発揮できる下限がＯ，ｔｗｔ％であるから
である。また、Ａｇ含有量の好適な上限を１０ｗｔ％と
したのは、１０ｗｔ％を越えても樹脂との密着性の向上
効果が発揮できないわけではないが、含有量の増加によ
るコスト増に見合う効果が得られないためである。この
点については、以下の実施例においてより具体的に述べ
る。
［実施例］
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。
リードフレーム材料としてＣｕ −２ｗ ｔ％５ｎ−Ｏ
，１ｗｔ％Ｆｅ−０，０３ｗｔ％Ｐ合金を用い、エツチ
ングにて第１図に示す形状の坏験片を作成した。
，１ｗｔ％Ｆｅ−０，０３ｗｔ％Ｐ合金を用い、エツチ
ングにて第１図に示す形状の坏験片を作成した。
本試験片に、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、以下の条件にてめフ
きを行った。
脂−電解脱脂−酸洗）を行った後、以下の条件にてめフ
きを行った。
くめつき条件〉
１）本発明の実施例
液組成 ：ピロリン酸銅 １００ ｇ／Ｉｔピロリン
酸カリ ３５０ ｇ／Ｉ Ａｇイオン １０〜１１００００ｐｐ 温 度 ： ５０℃ 電流密度 ：４Ａ／ｄｍ” めっき厚み二０．５μｍ ２）従来例 液組成 ：ＣｕＣＮ ３０ｇ／ｆｔＮａＣＮ
３０ｇ１ｆｔ Ｎ ａ２ ｃｏ３ １５ ｇ／ｆｌ温 度
： ４０℃ 電流密度 ：ＩＡ／ｄｍ２ めっき厚み＝０．５μｍ めっき後、各試験片のめっき中のＡｇ含有量の分析を行
い、次いで、ダイボンディングを想定した加熱（大気中
３５０℃×５分）によりめっき表面を酸化させた。その
後、第２図（ａ）、（ｂ）に示すように、リードフレー
ム１上にエポキシ樹脂２を以下の条件でトランスファ成
形法により成形した。
酸カリ ３５０ ｇ／Ｉ Ａｇイオン １０〜１１００００ｐｐ 温 度 ： ５０℃ 電流密度 ：４Ａ／ｄｍ” めっき厚み二０．５μｍ ２）従来例 液組成 ：ＣｕＣＮ ３０ｇ／ｆｔＮａＣＮ
３０ｇ１ｆｔ Ｎ ａ２ ｃｏ３ １５ ｇ／ｆｌ温 度
： ４０℃ 電流密度 ：ＩＡ／ｄｍ２ めっき厚み＝０．５μｍ めっき後、各試験片のめっき中のＡｇ含有量の分析を行
い、次いで、ダイボンディングを想定した加熱（大気中
３５０℃×５分）によりめっき表面を酸化させた。その
後、第２図（ａ）、（ｂ）に示すように、リードフレー
ム１上にエポキシ樹脂２を以下の条件でトランスファ成
形法により成形した。
く樹脂成形条件〉
１、樹脂
エポキシ系樹脂：
（住友ベークライト社製ＥＭＥ６１００）２、成形条件
予熱温度：９０℃ ゛
金型温度：１７５℃
樹脂注入圧カニ７０ｋｇ／ｃｒｎ”
注入時間＝２０秒
硬化時間＝９０秒
ボストキュア：１７５℃×８時間
以上のようにして成形した試片について樹脂との密着性
の評価として接着強度の測定を行った。
の評価として接着強度の測定を行った。
測定は、樹脂成形後及びプレッシャークツカーテスト（
１２１℃、１００％ＲＨ，２気圧、５００時間）後の２
回行い、測定にはインストロンタイプ万能試験ｍ＜島津
製作所製オートグラフ）を使用した。
１２１℃、１００％ＲＨ，２気圧、５００時間）後の２
回行い、測定にはインストロンタイプ万能試験ｍ＜島津
製作所製オートグラフ）を使用した。
接着強度は、樹脂部２を樹脂が固定できる様に加工した
治具に固定し、リードフレーム１のリード部の片方を樹
脂接着面と平行に２５ ｍ ｍ ７分の速度で引張り、
剥れるまでの最大荷重を測定する方法で得た値である。
治具に固定し、リードフレーム１のリード部の片方を樹
脂接着面と平行に２５ ｍ ｍ ７分の速度で引張り、
剥れるまでの最大荷重を測定する方法で得た値である。
以上の試験により得られた結果を第１表に示す。
第１表において、試料Ｎｏ、１〜Ｎｏ、７は本発明の実
施例で、特に、Ｎｏ、１〜Ｎｏ、５はＡｇ含有量０．１
〜１０％の場合、Ｎｏ、６゜Ｎｏ、７はそれ以外の場合
である。Ｎｏ、８゜Ｎｏ、９は比較のための従来例であ
る。
施例で、特に、Ｎｏ、１〜Ｎｏ、５はＡｇ含有量０．１
〜１０％の場合、Ｎｏ、６゜Ｎｏ、７はそれ以外の場合
である。Ｎｏ、８゜Ｎｏ、９は比較のための従来例であ
る。
Ｎｏ、１〜Ｎｏ、５の実施例ついては、いずれも樹脂成
形後２３．０〜２４．７ｋ ｇ ／ ｃ ｒｎ’および
プレッシャークツカーテスト後１９．５〜２０．３ｋｇ
／ｅｒｒ？の高い接着強度を示した。
形後２３．０〜２４．７ｋ ｇ ／ ｃ ｒｎ’および
プレッシャークツカーテスト後１９．５〜２０．３ｋｇ
／ｅｒｒ？の高い接着強度を示した。
Ｎｏ、６の実施例については、Ｃｕめっき中のＡｇ含有
量が少いため実施例Ｎｏ、１〜Ｎｏ、５に比較すると若
干劣るものの、後述する従来例に比較すると非常に良好
な接着強度を示した。
量が少いため実施例Ｎｏ、１〜Ｎｏ、５に比較すると若
干劣るものの、後述する従来例に比較すると非常に良好
な接着強度を示した。
一方、Ｎｏ、７の実施例は、Ａｇ含有量が多い場合であ
り、接着強度としては実施例Ｎｏ、１〜Ｎｏ、５と同等
の値を示した。
り、接着強度としては実施例Ｎｏ、１〜Ｎｏ、５と同等
の値を示した。
また、Ｎｏ、８及びＮｏ、９の従来例について同様の試
験を行ったところ、Ｎｏ、８のＡｇを含有しないＣｕめ
っきでは樹脂成形後で１２．５ｋｇ／ｃｍ”、プレッシ
ャークツカーテスト後で１０．５ｋｇ／ｃｒｎ”の接着
強度であり、Ｎｏ。
験を行ったところ、Ｎｏ、８のＡｇを含有しないＣｕめ
っきでは樹脂成形後で１２．５ｋｇ／ｃｍ”、プレッシ
ャークツカーテスト後で１０．５ｋｇ／ｃｒｎ”の接着
強度であり、Ｎｏ。
９のＣｕ合金めっきでは樹脂成形後で１２．８ｋｇ／ｃ
ｒｎ”、プレッシャーフッカテスト後で９．８ｋｇ／ｃ
ｒｎ’の接着強度で、ともに本発明の実施例に比べはる
かに低い接着強度を示した。
ｒｎ”、プレッシャーフッカテスト後で９．８ｋｇ／ｃ
ｒｎ’の接着強度で、ともに本発明の実施例に比べはる
かに低い接着強度を示した。
なお、本発明におけるＡｇを含有するＣｕめっきは、電
解めりき、無電解めっきのいずれによる、ものでもよい
。
解めりき、無電解めっきのいずれによる、ものでもよい
。
第１表
［発明の効果］
以上で詳しく述べたように、本発明によれば、樹脂封止
後に樹脂とリードフレームとの間から水分が浸入して半
導体装置が作動不良を生じるといった従来の問題点を解
決できる半導体装置用リードフレームを低コストに提供
することができ、これによって半導体装置の信頼性を大
きく向上させることが可能となった。
後に樹脂とリードフレームとの間から水分が浸入して半
導体装置が作動不良を生じるといった従来の問題点を解
決できる半導体装置用リードフレームを低コストに提供
することができ、これによって半導体装置の信頼性を大
きく向上させることが可能となった。
第１図は本発明のリードフレームの形状を示す平面図、
第２図（ａ）、（ｂ）は第１図のリードフレームを樹脂
封止した平面図および側面図である。 １・・・リードフレーム、２・・・樹脂。 （ａ） （ｂ）
第２図（ａ）、（ｂ）は第１図のリードフレームを樹脂
封止した平面図および側面図である。 １・・・リードフレーム、２・・・樹脂。 （ａ） （ｂ）
Claims (2)
- （１）半導体素子を搭載して樹脂封止する半導体装置用
リードフレームにおいて、該リードフレームの表面の全
面あるいは樹脂封止部分にＡｇを含有するＣｕめっき層
を設けてなることを特徴とする半導体装置用リードフレ
ーム。 - （２）Ａｇを０．１〜１０ｗｔ％含有するＣｕめっき層
を設けてなる請求項１記載の半導体装置用リードフレー
ム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63085647A JPH01257357A (ja) | 1988-04-07 | 1988-04-07 | 半導体装置用リードフレーム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63085647A JPH01257357A (ja) | 1988-04-07 | 1988-04-07 | 半導体装置用リードフレーム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01257357A true JPH01257357A (ja) | 1989-10-13 |
Family
ID=13864613
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63085647A Pending JPH01257357A (ja) | 1988-04-07 | 1988-04-07 | 半導体装置用リードフレーム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01257357A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0730296A3 (en) * | 1995-03-02 | 1998-07-01 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Leadframe for plastic-encapsulated semiconductor device, semiconductor device using the same, and manufacturing method for the leadframe |
-
1988
- 1988-04-07 JP JP63085647A patent/JPH01257357A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0730296A3 (en) * | 1995-03-02 | 1998-07-01 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Leadframe for plastic-encapsulated semiconductor device, semiconductor device using the same, and manufacturing method for the leadframe |
| SG106554A1 (en) * | 1995-03-02 | 2004-10-29 | Dainippon Printing Co Ltd | Leadframe for plastic-encapsulated semiconductor device, semiconductor device using the same, and manufacturing method for the leadframe |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5122858A (en) | Lead frame having polymer coated surface portions | |
| US5343073A (en) | Lead frames having a chromium and zinc alloy coating | |
| JP2746840B2 (ja) | 集積回路パッケージとリードフレーム | |
| JPS60257160A (ja) | 半導体装置 | |
| JP2989406B2 (ja) | 半導体装置用プリプレーテッドフレーム及びその製造方法 | |
| US6404066B1 (en) | Semiconductor device and process for manufacturing the same | |
| JPS6243343B2 (ja) | ||
| JPH0445985B2 (ja) | ||
| JPH01257357A (ja) | 半導体装置用リードフレーム | |
| US4765528A (en) | Plating process for an electronic part | |
| JPS60224237A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| JPS5916353A (ja) | リ−ドフレ−ム | |
| JP3481448B2 (ja) | リードフレーム | |
| JPS60218863A (ja) | 半導体リ−ドフレ−ム | |
| JPH0558259B2 (ja) | ||
| JPH0290661A (ja) | 半導体装置用リードフレームおよび半導体装置 | |
| JPH01245551A (ja) | 半導体装置用リードフレーム | |
| JPS59144159A (ja) | プラスチツク封止型ｉｃ | |
| JPH01115151A (ja) | 半導体装置用リードフレーム | |
| JPS617654A (ja) | レジンモ−ルド半導体の製造法 | |
| JPS6184852A (ja) | 半導体リ−ドフレ−ム | |
| JPS60147146A (ja) | 半導体用リ−ドフレ−ム | |
| JPS59219951A (ja) | プラスチツク封止型半導体装置用リ−ドフレ−ム | |
| JPS6383291A (ja) | 金の導電層を有する電子部品 | |
| JPH0519820B2 (ja) |