JPH0210859A - 半導体リードフレーム - Google Patents
半導体リードフレームInfo
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- JPH0210859A JPH0210859A JP63162015A JP16201588A JPH0210859A JP H0210859 A JPH0210859 A JP H0210859A JP 63162015 A JP63162015 A JP 63162015A JP 16201588 A JP16201588 A JP 16201588A JP H0210859 A JPH0210859 A JP H0210859A
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- JP
- Japan
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- tin
- lead
- layer
- solder
- lead frame
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/851—Dispositions of multiple connectors or interconnections
- H10W72/874—On different surfaces
- H10W72/884—Die-attach connectors and bond wires
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W90/00—Package configurations
- H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
- H10W90/731—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of die-attach connectors
- H10W90/736—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of die-attach connectors between a chip and a stacked lead frame, conducting package substrate or heat sink
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
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- H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
- H10W90/751—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
- H10W90/756—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires between a chip and a stacked lead frame, conducting package substrate or heat sink
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- 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〕
本発明は半導体用リードフレームに関し、特に、リード
フレームの品質を向上して半導体装置の信頬性を向上し
た半導体用リードフレームに関する。
フレームの品質を向上して半導体装置の信頬性を向上し
た半導体用リードフレームに関する。
一般にrcパッケージを製造する場合、素子固定部、イ
ンナーリード部、アウターリード部、外枠等よりなるリ
ードフレームを用いて行われている。これは第4図に示
すように、ICチップ固定部7上にICチップ16をチ
ップボンディングした後、ICチップ16とインナーリ
ード5の先端部6のAgめっき1J12をAu、AI、
Cu等の極細線15でワイヤボンディングする。これは
、次の理由による。即ち、リードフレームは銅条(CA
194 、C505、リン青銅等)、鉄条(42合金、
コバール、ステンレス等)等の金属基体から形成されて
おり、この金属基体のままではAu線等のワイヤボンデ
ィングが困難もしくは不可能に近くなるため、ボンディ
ングする部分のみにボンディング性の良い貴金属(Ag
層12)を部分的にめっきしている。このように、■C
チップ16とインナーリード5の先端部6がワイヤボン
ディングされた後、第5図に示すように、プラスチック
樹脂18でモールドされる。この後、更に半導体装置(
ICパッケージ)をプリント基板等に取り付ける際の接
着性を付与するため、アウターリード部3を含む部分に
錫、半田(錫−鉛合金等)の完成品めっき層11が設け
られ、最後に外枠部を切り落として完成品とする。
ンナーリード部、アウターリード部、外枠等よりなるリ
ードフレームを用いて行われている。これは第4図に示
すように、ICチップ固定部7上にICチップ16をチ
ップボンディングした後、ICチップ16とインナーリ
ード5の先端部6のAgめっき1J12をAu、AI、
Cu等の極細線15でワイヤボンディングする。これは
、次の理由による。即ち、リードフレームは銅条(CA
194 、C505、リン青銅等)、鉄条(42合金、
コバール、ステンレス等)等の金属基体から形成されて
おり、この金属基体のままではAu線等のワイヤボンデ
ィングが困難もしくは不可能に近くなるため、ボンディ
ングする部分のみにボンディング性の良い貴金属(Ag
層12)を部分的にめっきしている。このように、■C
チップ16とインナーリード5の先端部6がワイヤボン
ディングされた後、第5図に示すように、プラスチック
樹脂18でモールドされる。この後、更に半導体装置(
ICパッケージ)をプリント基板等に取り付ける際の接
着性を付与するため、アウターリード部3を含む部分に
錫、半田(錫−鉛合金等)の完成品めっき層11が設け
られ、最後に外枠部を切り落として完成品とする。
しかし、このICパッケージの製造方法ではプラスチッ
ク樹脂でモールドした後に行う完成品めっき工程の前処
理として、酸、アルカリ等を使用するため、樹脂と金属
リード材の隙間に酸等が侵入し、これによって塩の残留
等が発生する。また、熔融めっき時には200℃を越え
る熱衝撃を与えるため、樹脂封止材にクランクが発生す
る等の種々の問題が提起されている。このため、この完
成品めっき工程がICパッケージの信頼性を低下させる
要因となっている。また、組立て後、めっきメーカー等
へ移動するため、作業工程が複雑となり、コストアンプ
の原因となる。
ク樹脂でモールドした後に行う完成品めっき工程の前処
理として、酸、アルカリ等を使用するため、樹脂と金属
リード材の隙間に酸等が侵入し、これによって塩の残留
等が発生する。また、熔融めっき時には200℃を越え
る熱衝撃を与えるため、樹脂封止材にクランクが発生す
る等の種々の問題が提起されている。このため、この完
成品めっき工程がICパッケージの信頼性を低下させる
要因となっている。また、組立て後、めっきメーカー等
へ移動するため、作業工程が複雑となり、コストアンプ
の原因となる。
そこで、このような問題を解決するため、特開昭51−
115775号公報に示されるものが提案されている。
115775号公報に示されるものが提案されている。
これはボンディング性の良い貴金属(Ag層12)を部
分的に設けたリードフレームに予めアウターリード部に
錫−鉛合金層を設けたものである。また、この他に特開
昭58−52860号公報に示されるように、アウタリ
ート部の半田付は性を向−トするため、アウターリード
部に鉛層と錫層の2層を設ける方法も提案されている。
分的に設けたリードフレームに予めアウターリード部に
錫−鉛合金層を設けたものである。また、この他に特開
昭58−52860号公報に示されるように、アウタリ
ート部の半田付は性を向−トするため、アウターリード
部に鉛層と錫層の2層を設ける方法も提案されている。
〔発明が解決しようとする課題]
しかし、従来の半導体用リードフレームによると、以下
の問題点を有している。
の問題点を有している。
(1)特開昭51−115775号の場合ICの高集積
化および高機能化に伴いrcチップが大型化しており、
樹脂モールドエリアと半田めっきエリアの重なりが狭く
なっている。このため、半田めっきエリアの位置精度の
面から樹脂モールド外でリードフレーム素材が露出する
ことがあり、この露出面から鉄条の42合金あるいはC
u合金材の腐食が発生する恐軌がある。また、樹脂モー
ルドの前にめっき層を設けるため、金型に接する部分に
もめっき層が存在し、金型封止圧力と180℃に近い熱
によりこのめっき層が太き(変形し、モールド金型内に
半田が付着したり、ダムバー切断時に変形により生じる
半田パリが残るという問題もある。
化および高機能化に伴いrcチップが大型化しており、
樹脂モールドエリアと半田めっきエリアの重なりが狭く
なっている。このため、半田めっきエリアの位置精度の
面から樹脂モールド外でリードフレーム素材が露出する
ことがあり、この露出面から鉄条の42合金あるいはC
u合金材の腐食が発生する恐軌がある。また、樹脂モー
ルドの前にめっき層を設けるため、金型に接する部分に
もめっき層が存在し、金型封止圧力と180℃に近い熱
によりこのめっき層が太き(変形し、モールド金型内に
半田が付着したり、ダムバー切断時に変形により生じる
半田パリが残るという問題もある。
(2)特開昭58−52860号の場合アウターリード
部に鉛と錫の2Nを形成するが、インナーリード部には
貴金属めっきが施されていないため、Au線を用いたI
Cチップとインナーリード部の配線が困難である。
部に鉛と錫の2Nを形成するが、インナーリード部には
貴金属めっきが施されていないため、Au線を用いたI
Cチップとインナーリード部の配線が困難である。
また、樹脂モールド近傍にはリードフレーム素材が露出
する欠点がある。
する欠点がある。
従って、本発明の目的は半田めっき層の変形を抑え、金
型への半田付着をなくして品質を向上することができる
半導体用リードフレームを提供することである。
型への半田付着をなくして品質を向上することができる
半導体用リードフレームを提供することである。
本発明の他の目的は樹脂近傍でリードフレーム素材の露
出を防止し、半導体装置の信頼性を向上した半導体用リ
ードフレームを提供することである。
出を防止し、半導体装置の信頼性を向上した半導体用リ
ードフレームを提供することである。
本発明は以上述べた目的を実現するため、金属基板上に
3μm以下の厚さで錫もしくは錫−鉛合金の第1層を形
成し、かつ、アウターリード部のみ厚さが3μmを越え
るように更に錫もしくは錫−鉛合金の第2Nを形成した
半導体用リードフレームを提供する。
3μm以下の厚さで錫もしくは錫−鉛合金の第1層を形
成し、かつ、アウターリード部のみ厚さが3μmを越え
るように更に錫もしくは錫−鉛合金の第2Nを形成した
半導体用リードフレームを提供する。
即ち、本発明の半導体用リードフレームはリードフレー
ム金属基板上に3μm以下の厚さで錫あるいは錫−鉛合
金等の薄い半田めっき層が設けられており、更に、薄い
半田めっき層上のアウターリード部のみに合計厚が3μ
mを越えるように錫あるいは錫−鉛合金の厚い半田めっ
き層が設けられている。また、インナーリード先端部に
はボンディング性の良い貴金属めっき層(本実施例では
Agめっき層)が設けられており、ICチップとインナ
ーリード部の配線を容易にしている。薄い半田めっき層
の厚さを3μm以下で設けることにより樹脂封止の際、
モールド金型による錫あるいは錫−銅合金等の半田めっ
き層の変形を抑えることができ、これによりモールド金
型への半田の付着および半田ばりの発生がなくなる。ま
た、インナーリード部にも半田めっき層が設けられてい
るため、樹脂封止の際、樹脂近傍でリードフレーム素材
が露出するのを防ぐことができる。厚い半田めっき層の
厚さを3μmを越えるようにすると、組立工程での熱履
歴を経た後も良好な半田濡れ性を確保することができる
。また、必要に応じて、金属基体に予め銅めっき層を0
.5μm程度設けてから薄い半田めっき層および厚い半
田めっき層を設けても良く、これによって金属基体と半
田めっき層の密着性を向上させることができる。
ム金属基板上に3μm以下の厚さで錫あるいは錫−鉛合
金等の薄い半田めっき層が設けられており、更に、薄い
半田めっき層上のアウターリード部のみに合計厚が3μ
mを越えるように錫あるいは錫−鉛合金の厚い半田めっ
き層が設けられている。また、インナーリード先端部に
はボンディング性の良い貴金属めっき層(本実施例では
Agめっき層)が設けられており、ICチップとインナ
ーリード部の配線を容易にしている。薄い半田めっき層
の厚さを3μm以下で設けることにより樹脂封止の際、
モールド金型による錫あるいは錫−銅合金等の半田めっ
き層の変形を抑えることができ、これによりモールド金
型への半田の付着および半田ばりの発生がなくなる。ま
た、インナーリード部にも半田めっき層が設けられてい
るため、樹脂封止の際、樹脂近傍でリードフレーム素材
が露出するのを防ぐことができる。厚い半田めっき層の
厚さを3μmを越えるようにすると、組立工程での熱履
歴を経た後も良好な半田濡れ性を確保することができる
。また、必要に応じて、金属基体に予め銅めっき層を0
.5μm程度設けてから薄い半田めっき層および厚い半
田めっき層を設けても良く、これによって金属基体と半
田めっき層の密着性を向上させることができる。
以下、本発明の半導体用リードフレームを詳細に説明す
る。
る。
第1図(a)、(blは本発明の一実施例を示し、42
合金を素材とした金属条をプレス加工によって打ち抜く
ことにより、リードフレーム外枠2、アウターリード部
3、ダムバー4、インナーリード部5、ICチップ固定
部7およびパイロットホール8を所定パターンで形成し
てリードフレーム1用の金属基体とする。
合金を素材とした金属条をプレス加工によって打ち抜く
ことにより、リードフレーム外枠2、アウターリード部
3、ダムバー4、インナーリード部5、ICチップ固定
部7およびパイロットホール8を所定パターンで形成し
てリードフレーム1用の金属基体とする。
この金属基体上には錫が70%混入した錫−鉛合金の薄
い半田めっき層10が2μmの厚さで設けられており、
更に、薄い半田めっき層10上のアウターリード部3の
みに同じく錫が70%混入した錫−鉛合金の厚い半田め
っきJiillが6μmの厚さで設けられている。また
、インナーリード先端部6にはAgめっきFJ12が6
μmの17さて設けられており、ICチップ(図示せず
)との配線接続時にワイヤ接続が容易に行えるようにな
ついる。これは特にAgめっき層に限定するものではな
く、ボンディング性の良い貴金属めっきであれば良く、
Auめっき層でも良い。
い半田めっき層10が2μmの厚さで設けられており、
更に、薄い半田めっき層10上のアウターリード部3の
みに同じく錫が70%混入した錫−鉛合金の厚い半田め
っきJiillが6μmの厚さで設けられている。また
、インナーリード先端部6にはAgめっきFJ12が6
μmの17さて設けられており、ICチップ(図示せず
)との配線接続時にワイヤ接続が容易に行えるようにな
ついる。これは特にAgめっき層に限定するものではな
く、ボンディング性の良い貴金属めっきであれば良く、
Auめっき層でも良い。
第2図はこのリードフレームを用いてICパンケージに
組立てた状態を示し、ICチップ固定部7上にAgペー
スト17を介してICチップ16が設けられており、こ
のICチップ16とインナーリード先端部6上のAgめ
っき層12とがAuワイヤ15によってワイヤボンディ
ングされている。また、厚い半田めっき層110近くま
でモールド樹脂18が施されており、ICチップ16等
がその内部で樹脂封止されている。外枠部2やダムバー
4は樹脂封止の後、切断される。
組立てた状態を示し、ICチップ固定部7上にAgペー
スト17を介してICチップ16が設けられており、こ
のICチップ16とインナーリード先端部6上のAgめ
っき層12とがAuワイヤ15によってワイヤボンディ
ングされている。また、厚い半田めっき層110近くま
でモールド樹脂18が施されており、ICチップ16等
がその内部で樹脂封止されている。外枠部2やダムバー
4は樹脂封止の後、切断される。
このような半導体リードフレームはアウターリード部3
以外に3μm以下の厚さで薄い半田めっき層10が設け
られているため、樹脂封止の際、モールド金型の内部で
は薄い半田めっき層10の部分でリードフレーム1を支
持すれば良いので薄い半田めっきNi1lが変形するこ
ともなく、これによって金型へのめっきの付着がなくな
り、また、半田パリの発生を防ぐことができる。また、
アウターリード部3は厚さ3μmを越えるように厚い半
田めっき層11が設けられているため、組立工程での熱
履歴を受けても良好な半田濡れ性を確保することができ
る。このことは、後述する実験結果で明らかとなってい
る。更に、インナーリード部5にも半田めっきN10が
設けられているため、樹脂近傍からリードフレーム素材
が露出することがない。
以外に3μm以下の厚さで薄い半田めっき層10が設け
られているため、樹脂封止の際、モールド金型の内部で
は薄い半田めっき層10の部分でリードフレーム1を支
持すれば良いので薄い半田めっきNi1lが変形するこ
ともなく、これによって金型へのめっきの付着がなくな
り、また、半田パリの発生を防ぐことができる。また、
アウターリード部3は厚さ3μmを越えるように厚い半
田めっき層11が設けられているため、組立工程での熱
履歴を受けても良好な半田濡れ性を確保することができ
る。このことは、後述する実験結果で明らかとなってい
る。更に、インナーリード部5にも半田めっきN10が
設けられているため、樹脂近傍からリードフレーム素材
が露出することがない。
第3図は本発明の第2の実施例を示し、プレス加工によ
って打ち抜いたリードフレーム1に所定の前処理を施し
た後、シアン化銅めっき浴によって0.5μmの銅めっ
きN13を設けたものであり、この後、厚さ2μmの錫
−鉛合金の薄い半田めっき層10を設け、更にアウター
リード部3のみに厚さ6μmの錫−鉛合金の厚い半田め
っき層11を設ける。この両半田めっき層10.11の
形成前に銅めっき層13を設けることによって薄い半田
めっきJWIOと金属基体との密着性を向上させること
ができる。
って打ち抜いたリードフレーム1に所定の前処理を施し
た後、シアン化銅めっき浴によって0.5μmの銅めっ
きN13を設けたものであり、この後、厚さ2μmの錫
−鉛合金の薄い半田めっき層10を設け、更にアウター
リード部3のみに厚さ6μmの錫−鉛合金の厚い半田め
っき層11を設ける。この両半田めっき層10.11の
形成前に銅めっき層13を設けることによって薄い半田
めっきJWIOと金属基体との密着性を向上させること
ができる。
次表は以上述べた第1および第2の実施例および従来の
半導体用リードフレームの実験結果を示し、半田めっき
厚と、モールド金型への半田付着およびパッケージ耐湿
性との関係を表す。
半導体用リードフレームの実験結果を示し、半田めっき
厚と、モールド金型への半田付着およびパッケージ耐湿
性との関係を表す。
(11モ一ルド金型半田付着
半田層の融点183℃以下の175℃でモールドした場
合に金型への半田付着の発生の有無で判定を行う。
合に金型への半田付着の発生の有無で判定を行う。
○:半田イ」着なし ×:半田付着有り(2)パッケ
ージ耐湿性 ICパンケージ完成後、121’C2気圧飽和水蒸気下
で耐湿性を評価する。
ージ耐湿性 ICパンケージ完成後、121’C2気圧飽和水蒸気下
で耐湿性を評価する。
○: 200 hr以上合格
X : 200 hr以下で腐食発生
以上の結果から明らかなように、従来例と比較して完成
品めっきを無くすことにより半導体の耐湿性を大幅に向
上することができることが判る。また、樹脂封止の際、
金型付着によるトラブルがなくなり、品質を向上させる
こともできる。
品めっきを無くすことにより半導体の耐湿性を大幅に向
上することができることが判る。また、樹脂封止の際、
金型付着によるトラブルがなくなり、品質を向上させる
こともできる。
以上説明した通り、本発明の半導体用リードフレームに
よると、金属基板上に3μm以下の厚さで錫もしくは錫
−鉛合金の第1層を形成し、アウターリード部のみ厚さ
が3μm以上となるように更に錫もしくは錫−鉛合金の
第2層を形成したため、樹脂封止の際、モールド金型に
よる半田めっきの変形を抑え、モールド金型内への半田
付着をなくして品質を向上することができる。また、樹
脂近傍でリードフレーム素材の露出を防止し、半導体装
置の信顧性を向上することができる。
よると、金属基板上に3μm以下の厚さで錫もしくは錫
−鉛合金の第1層を形成し、アウターリード部のみ厚さ
が3μm以上となるように更に錫もしくは錫−鉛合金の
第2層を形成したため、樹脂封止の際、モールド金型に
よる半田めっきの変形を抑え、モールド金型内への半田
付着をなくして品質を向上することができる。また、樹
脂近傍でリードフレーム素材の露出を防止し、半導体装
置の信顧性を向上することができる。
第1図(al、(blは本発明の一実施例を示し、(a
)はその平面図、Tb)は側面図、第2図は本発明のリ
ードフレームを用いた組立て状態を示す説明図、第3図
は本発明の第2の実施例を示す説明図、第4図および第
5図は従来の半導体用リードフレームを示す断面図。 符号の説明 1−・−・・−−−−一半導体用リードフレーム2−−
−−−−−−−−−リードフレーム外枠3−・・−−−
−−アウトリード部 4・−−−一一一−−−−−ダムバー
)はその平面図、Tb)は側面図、第2図は本発明のリ
ードフレームを用いた組立て状態を示す説明図、第3図
は本発明の第2の実施例を示す説明図、第4図および第
5図は従来の半導体用リードフレームを示す断面図。 符号の説明 1−・−・・−−−−一半導体用リードフレーム2−−
−−−−−−−−−リードフレーム外枠3−・・−−−
−−アウトリード部 4・−−−一一一−−−−−ダムバー
Claims (2)
- (1)打ち抜き加工により外枠、インナーリード部、ア
ウターリード部、および素子固定部等を形成された金属
基板によって構成された半導体用リードフレームにおい
て、 前記金属基板の全面に3μm以下の厚さで 形成された錫もしくは錫−鉛合金の第1のめっき層と、
前記アウターリード部のみに前記第1層との合計層で3
μm以上の厚さで形成された錫もしくは錫−鉛合金の第
2のめっき層を有することを特徴とする半導体用リード
フレーム。 - (2)前記金属基板の全面に前記第1層の形成に先立っ
て銅めっき層が形成されている請求項第1項記載の半導
体用リードフレーム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63162015A JP2503595B2 (ja) | 1988-06-29 | 1988-06-29 | 半導体リ―ドフレ―ム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63162015A JP2503595B2 (ja) | 1988-06-29 | 1988-06-29 | 半導体リ―ドフレ―ム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0210859A true JPH0210859A (ja) | 1990-01-16 |
| JP2503595B2 JP2503595B2 (ja) | 1996-06-05 |
Family
ID=15746429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63162015A Expired - Lifetime JP2503595B2 (ja) | 1988-06-29 | 1988-06-29 | 半導体リ―ドフレ―ム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2503595B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH034554A (ja) * | 1989-06-01 | 1991-01-10 | Shinko Electric Ind Co Ltd | リードフレーム |
| JPH04165659A (ja) * | 1990-10-30 | 1992-06-11 | Nec Corp | 樹脂封止型半導体装置用リードフレーム |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62105457A (ja) * | 1985-11-01 | 1987-05-15 | Hitachi Ltd | 半導体装置 |
-
1988
- 1988-06-29 JP JP63162015A patent/JP2503595B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62105457A (ja) * | 1985-11-01 | 1987-05-15 | Hitachi Ltd | 半導体装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH034554A (ja) * | 1989-06-01 | 1991-01-10 | Shinko Electric Ind Co Ltd | リードフレーム |
| JPH04165659A (ja) * | 1990-10-30 | 1992-06-11 | Nec Corp | 樹脂封止型半導体装置用リードフレーム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2503595B2 (ja) | 1996-06-05 |
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