JPH03280456A - 半導体装置に用いるリードフレーム - Google Patents
半導体装置に用いるリードフレームInfo
- Publication number
- JPH03280456A JPH03280456A JP2081537A JP8153790A JPH03280456A JP H03280456 A JPH03280456 A JP H03280456A JP 2081537 A JP2081537 A JP 2081537A JP 8153790 A JP8153790 A JP 8153790A JP H03280456 A JPH03280456 A JP H03280456A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- surface treatment
- treated layer
- lead
- treatment layer
- lead frame
- 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
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Classifications
-
- 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
- H10W90/751—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
Landscapes
- 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、リードフレームの所要の部分を異種金属のめ
っき層で被覆した複数の表面処理層を有するリードフレ
ームに関する。
っき層で被覆した複数の表面処理層を有するリードフレ
ームに関する。
一般的な半導体装置は、リードフレームの素子搭載パッ
ドに表面処理層を介して半導体素子を固着し、この半導
体素子のポンディングパッドとリードフレームのインナ
ーリードとをワイヤで結線し、電気的導通回路を形成し
た後、これらを樹脂封止することによって製造されてい
る。
ドに表面処理層を介して半導体素子を固着し、この半導
体素子のポンディングパッドとリードフレームのインナ
ーリードとをワイヤで結線し、電気的導通回路を形成し
た後、これらを樹脂封止することによって製造されてい
る。
半導体装置に用いられるリードフレーム３１は、第３図
に示すように、半導体素子を搭載する素子搭載パッド３
２と、先端がこの素子搭載パッド３２を取り囲むように
放射状に配列したインナーリード３３と、これらのイン
ナーリード３３と直交する方向に延びてインナーリード
３３を一体的に支持するダムバー３５と、このダムバー
３５を介して各インナーリード３３に対応して接続する
ように配置したアウターリード３４と、素子搭載パッド
３２を支持するサポートパー３６とから構成されている
。
に示すように、半導体素子を搭載する素子搭載パッド３
２と、先端がこの素子搭載パッド３２を取り囲むように
放射状に配列したインナーリード３３と、これらのイン
ナーリード３３と直交する方向に延びてインナーリード
３３を一体的に支持するダムバー３５と、このダムバー
３５を介して各インナーリード３３に対応して接続する
ように配置したアウターリード３４と、素子搭載パッド
３２を支持するサポートパー３６とから構成されている
。
このリードフレーム３１は、インナーリード３３の先端
部分を金めつき又は銀めっき等の表面処理層が施される
。これらの表面処理層は、樹脂封止後の工程で行われて
いる。
部分を金めつき又は銀めっき等の表面処理層が施される
。これらの表面処理層は、樹脂封止後の工程で行われて
いる。
このようにめっき層を施すため製造工程が複雑になるの
で、コスト面での障害の一つとなる。また、樹脂封止と
リードとの境界の隙間からめっき液に含まれる腐食性成
分（ＣＩ−、ＳＯ，−、Ｆ−など）が侵入し、ボンディ
ングワイヤを腐食させ、断線の原因となるなど信頼性の
低下の一因ともなっている。
で、コスト面での障害の一つとなる。また、樹脂封止と
リードとの境界の隙間からめっき液に含まれる腐食性成
分（ＣＩ−、ＳＯ，−、Ｆ−など）が侵入し、ボンディ
ングワイヤを腐食させ、断線の原因となるなど信頼性の
低下の一因ともなっている。
このような問題を解消するため、従来では第４図に示す
ような構造が採用されている。これは、樹脂封止する前
の工程で、リードフレーム３１の素子搭載パッド３２及
びインナーリード３３の先端部に金又は銀めっき等の表
面処理層３７を形成し、更にアウターリード３４及びイ
ンナーリード３３の一部を含む領域を半田めっきの表面
処理層３８で被覆したものである。そして、このような
表面処理を施したリードフレーム３１を用いる場合、表
面処理層３８は樹脂３９による封止領域に含まれて製品
化されている。
ような構造が採用されている。これは、樹脂封止する前
の工程で、リードフレーム３１の素子搭載パッド３２及
びインナーリード３３の先端部に金又は銀めっき等の表
面処理層３７を形成し、更にアウターリード３４及びイ
ンナーリード３３の一部を含む領域を半田めっきの表面
処理層３８で被覆したものである。そして、このような
表面処理を施したリードフレーム３１を用いる場合、表
面処理層３８は樹脂３９による封止領域に含まれて製品
化されている。
ところが、表面処理層３８の錫又は錫合金は厚いポーラ
スな酸化被膜を形成しやすく、また錫酸化被膜は金属素
地との密着性が悪く簡単に剥離してしまう性質がある。
スな酸化被膜を形成しやすく、また錫酸化被膜は金属素
地との密着性が悪く簡単に剥離してしまう性質がある。
このため、半田めっきの表面処理層３８が樹脂３９によ
って被覆されていると、このような剥離現象によって表
面処理層３８と樹脂３９との間に隙間を生じることある
。したがって、この隙間から水分や腐食成分等が侵入し
て、半導体装置の信頼性を低下させる恐れがある。
って被覆されていると、このような剥離現象によって表
面処理層３８と樹脂３９との間に隙間を生じることある
。したがって、この隙間から水分や腐食成分等が侵入し
て、半導体装置の信頼性を低下させる恐れがある。
これに対し、半田めっきの表面処理層を樹脂の封止領域
の外部に施すものもある。しかし、これを用いる場合で
は、表面処理層と樹脂との聞にリードフレーム材料の金
属素地が露出してしまう。
の外部に施すものもある。しかし、これを用いる場合で
は、表面処理層と樹脂との聞にリードフレーム材料の金
属素地が露出してしまう。
リードフレームの金属素地は、Ｃｕ系の合金又は４２％
Ｎｉの合金が主として利用されているが、Ｃｕ系の合金
は大気中でＣｕＯの酸化被膜を形成しやすく、また４２
％Ｎｉの合金は樹脂との熱膨張係数に大きな差異があり
しかもＦｅｄ、 Ｆｅ２０ｓ の錆が生じる点から、長
期間にわたっての信頼性に欠けるという問題がある。
Ｎｉの合金が主として利用されているが、Ｃｕ系の合金
は大気中でＣｕＯの酸化被膜を形成しやすく、また４２
％Ｎｉの合金は樹脂との熱膨張係数に大きな差異があり
しかもＦｅｄ、 Ｆｅ２０ｓ の錆が生じる点から、長
期間にわたっての信頼性に欠けるという問題がある。
更に、リードフレームの他の種類には、銅又は銅合金の
上に直接銀又は半田めっきを施したり、銅めっきを施し
た上の層に錫又は半田めっきを施すものもある。この場
合では、長期の使用環境によって、ＳｎとＣｕの相互拡
散が起こり、錫又は半田めっき層と下地めっき層との境
界面に多数の空孔が発生する。このため、錫又は半田め
っき層の密着性の劣化を生じ、カーケンダル効果によっ
て錫又は半田めっき層が簡単に剥離してしまう。
上に直接銀又は半田めっきを施したり、銅めっきを施し
た上の層に錫又は半田めっきを施すものもある。この場
合では、長期の使用環境によって、ＳｎとＣｕの相互拡
散が起こり、錫又は半田めっき層と下地めっき層との境
界面に多数の空孔が発生する。このため、錫又は半田め
っき層の密着性の劣化を生じ、カーケンダル効果によっ
て錫又は半田めっき層が簡単に剥離してしまう。
そこで、本発明は、従来の欠点を全て解消し安定性及び
信頼性に優れた表面処理層を形成することによって、高
い品質のリードフレームを提供することを目的とする。
信頼性に優れた表面処理層を形成することによって、高
い品質のリードフレームを提供することを目的とする。
本発明のリードフレームは、アウターリードの基端部側
までを含み且つワイヤボンディング領域の外のインナー
リード及び半導体素子の素子搭載パッドの裏面をＮｉ又
はＮｉ合金によって被覆して第１表面処理層を形成し、
樹脂封止領域の外側の前記アウターリードをＳｎ又はＳ
ｎ合金によって被覆して第２表面処理層を形成し、更に
前記素子搭載パッドの搭載面側及びインナーリードのワ
イヤボンディング領域を八〇又は八ｇ又はＰｄ又はその
合金によって被覆して第３表面処理層を形成したことを
特徴とする。
までを含み且つワイヤボンディング領域の外のインナー
リード及び半導体素子の素子搭載パッドの裏面をＮｉ又
はＮｉ合金によって被覆して第１表面処理層を形成し、
樹脂封止領域の外側の前記アウターリードをＳｎ又はＳ
ｎ合金によって被覆して第２表面処理層を形成し、更に
前記素子搭載パッドの搭載面側及びインナーリードのワ
イヤボンディング領域を八〇又は八ｇ又はＰｄ又はその
合金によって被覆して第３表面処理層を形成したことを
特徴とする。
本発明のリードフレームを用いて半導体装置を組み立て
ると、樹脂封止領域と非封止領域との境界線は第１表面
処理層の上を走る。一方、半導体素子の搭載やワイヤボ
ンディング等の半導体装置組立て工程における高温処理
を経る過程で、第１表面処理層のＮｉ又はＮｉ−Ｓｎ合
金のめっき層の表面は酸化されて数１００ 人の厚さの
酸化被膜を形成する。この酸化被膜はＮｉＯと推定され
、樹脂との密着性は従来の４２％Ｎｉ系合金、コバルト
、銅或いは銅合金等と樹脂との密着性よりも遥かに優れ
ている。このため、樹脂封止後に樹脂とリードフレーム
との間に水分や腐食性成分が侵入することが防止される
。
ると、樹脂封止領域と非封止領域との境界線は第１表面
処理層の上を走る。一方、半導体素子の搭載やワイヤボ
ンディング等の半導体装置組立て工程における高温処理
を経る過程で、第１表面処理層のＮｉ又はＮｉ−Ｓｎ合
金のめっき層の表面は酸化されて数１００ 人の厚さの
酸化被膜を形成する。この酸化被膜はＮｉＯと推定され
、樹脂との密着性は従来の４２％Ｎｉ系合金、コバルト
、銅或いは銅合金等と樹脂との密着性よりも遥かに優れ
ている。このため、樹脂封止後に樹脂とリードフレーム
との間に水分や腐食性成分が侵入することが防止される
。
また、アウターリードの第２表面処理層と樹脂との間に
は第１表面処理層が介在するので、半導体装置の組立て
工程や使用環境においてＳｎとＮｉのＮｉｓ Ｓｎ、等
の金属間化合物が形成され、Ｓｎのリードフレームへの
拡散が阻止される。
は第１表面処理層が介在するので、半導体装置の組立て
工程や使用環境においてＳｎとＮｉのＮｉｓ Ｓｎ、等
の金属間化合物が形成され、Ｓｎのリードフレームへの
拡散が阻止される。
第１図は本発明のリードフレームの平面図、第２図は第
１図のＩ−Ｉ線矢視位置であってめっき処理した後の断
面図である。
１図のＩ−Ｉ線矢視位置であってめっき処理した後の断
面図である。
リードフレーム１は、従来例と同様に、半導体素子の素
子搭載パッド２．インナーリード３．アウターリード４
．ダムバー５及び素子搭載パッド２のサポートパー６を
プレス加工によって成形したものである。
子搭載パッド２．インナーリード３．アウターリード４
．ダムバー５及び素子搭載パッド２のサポートパー６を
プレス加工によって成形したものである。
このプレス加工した後のリードフレーム１はめっき工程
に送られ、まずアウターリード４の全体及びダムバー５
より内側のインナーリード３の一部をＮｉめっき処理し
て第１表面処理層７を形成させる。この第１表面処理層
７はＮｉ−Ｓｎ合金でもよく、また厚さは１μｍ程度で
ある。
に送られ、まずアウターリード４の全体及びダムバー５
より内側のインナーリード３の一部をＮｉめっき処理し
て第１表面処理層７を形成させる。この第１表面処理層
７はＮｉ−Ｓｎ合金でもよく、また厚さは１μｍ程度で
ある。
次いで、樹脂封止領域より外側に出る範囲であって且つ
アウターリード４含まない領域までの前面を錫又は半田
めっきで被覆して第２表面処理層８を形成する。この第
２表面処理層８の厚みは１〜２μｍ程度である。
アウターリード４含まない領域までの前面を錫又は半田
めっきで被覆して第２表面処理層８を形成する。この第
２表面処理層８の厚みは１〜２μｍ程度である。
更に、素子搭載パッド２及びインナーリード３の先端部
のワイヤボンディングエリア１０に１μｍ程度の下地の
部分めっきを施した後、金又は銀めっき層で被覆して第
３表面処理層９を形成する。
のワイヤボンディングエリア１０に１μｍ程度の下地の
部分めっきを施した後、金又は銀めっき層で被覆して第
３表面処理層９を形成する。
この第３表面処理層９の銅下地めっきは、リードフレー
ムｌの前面に施してよいが、第３表面処理層９の上層の
銅下地めっき層をにＣＮ溶液中で陽極電解処理して剥離
溶解除去する。
ムｌの前面に施してよいが、第３表面処理層９の上層の
銅下地めっき層をにＣＮ溶液中で陽極電解処理して剥離
溶解除去する。
第１〜第３表面処理層７〜９を施したリードフレーム１
は、第２図に示すように素子搭載パッド２の上に半導体
素子１３を固着し、この半導体素子１３のポンディング
パッドとインナーリード３の先端の第３表面処理層９と
をワイヤ１４で結線して電気的導通回路を形成させる。
は、第２図に示すように素子搭載パッド２の上に半導体
素子１３を固着し、この半導体素子１３のポンディング
パッドとインナーリード３の先端の第３表面処理層９と
をワイヤ１４で結線して電気的導通回路を形成させる。
そして、これらの半導体素子１３及びワイヤ１４を一体
にして、樹脂封止境界線１１の中の領域を樹脂１２によ
って封止すれば製品が得られる。
にして、樹脂封止境界線１１の中の領域を樹脂１２によ
って封止すれば製品が得られる。
なお、インナーリード３及び素子搭載パッド２０表面処
理層はインナーリード３の先端部のみでもよい。また、
樹脂は無機質材料でもよいことは熱論であり、表面処理
層はめっきだけでなく蒸着やクラッド等の手法であって
もよい。
理層はインナーリード３の先端部のみでもよい。また、
樹脂は無機質材料でもよいことは熱論であり、表面処理
層はめっきだけでなく蒸着やクラッド等の手法であって
もよい。
本発明では、第１表面処理層の一部と第３表面処理層の
全体とが樹脂によって被覆され、第２表面処理層と樹脂
封止領域との間に第１表面処理層を介在させている。こ
のため、Ｓｎの拡散速度が抑制され、Ｓｎ又は半田めっ
き層の密着性の劣化や剥離を防ぐことができる。
全体とが樹脂によって被覆され、第２表面処理層と樹脂
封止領域との間に第１表面処理層を介在させている。こ
のため、Ｓｎの拡散速度が抑制され、Ｓｎ又は半田めっ
き層の密着性の劣化や剥離を防ぐことができる。
また、樹脂で封止する以前に、表面処理層がリードフレ
ームの所要の箇所を被覆しているので、不純物による腐
食性成分等の付着も少なくなる。
ームの所要の箇所を被覆しているので、不純物による腐
食性成分等の付着も少なくなる。
このため、樹脂とリードフレームとの密着性も良く、安
定性及び信頼性の高い半導体装置が得られる。更に、従
来の製造過程に比べると工程数も少なくなり、コスト面
でも有利となる。
定性及び信頼性の高い半導体装置が得られる。更に、従
来の製造過程に比べると工程数も少なくなり、コスト面
でも有利となる。
第１図は本発明のリードフレームの平面図、第２図はリ
ードフレーム及び表面処理層の厚さを拡大して示す第１
図の１−１線矢視位置での縦断面図、第３図及び第４図
は従来例を示すものである。 １：リードフレーム ２：素子搭載パッド３；インナー
リード ４；アウターリード５；ダムバー ６：
サポートパー７：第１表面処理層 ８：第２表面処理層
９：第３表面処理層 ｌＯ；ワイヤボンディングエリア １１：樹脂封止領域境界線 １２；樹脂 １３：半導体素子１４：ワイヤ
ードフレーム及び表面処理層の厚さを拡大して示す第１
図の１−１線矢視位置での縦断面図、第３図及び第４図
は従来例を示すものである。 １：リードフレーム ２：素子搭載パッド３；インナー
リード ４；アウターリード５；ダムバー ６：
サポートパー７：第１表面処理層 ８：第２表面処理層
９：第３表面処理層 ｌＯ；ワイヤボンディングエリア １１：樹脂封止領域境界線 １２；樹脂 １３：半導体素子１４：ワイヤ
Claims (1)
- １、アウターリードの基端部側までを含み且つワイヤボ
ンディング領域の外のインナーリード及び半導体素子の
素子搭載パッドの裏面をＮｉ又はＮｉ合金によって被覆
して第１表面処理層を形成し、樹脂封止領域の外側の前
記アウターリードをＳｎ又はＳｎ合金によって被覆して
第２表面処理層を形成し、更に前記素子搭載パッドの搭
載面側及びインナーリードのワイヤボンディング領域を
Ａｕ又はＡｇ又はＰｄ又はその合金によって被覆して第
３表面処理層を形成したことを特徴とする半導体装置に
用いるリードフレーム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2081537A JPH03280456A (ja) | 1990-03-28 | 1990-03-28 | 半導体装置に用いるリードフレーム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2081537A JPH03280456A (ja) | 1990-03-28 | 1990-03-28 | 半導体装置に用いるリードフレーム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03280456A true JPH03280456A (ja) | 1991-12-11 |
Family
ID=13749053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2081537A Pending JPH03280456A (ja) | 1990-03-28 | 1990-03-28 | 半導体装置に用いるリードフレーム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03280456A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6300678B1 (en) | 1997-10-03 | 2001-10-09 | Fujitsu Limited | I/O pin having solder dam for connecting substrates |
| WO2017179447A1 (ja) * | 2016-04-12 | 2017-10-19 | 古河電気工業株式会社 | リードフレーム材およびその製造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59161850A (ja) * | 1983-03-07 | 1984-09-12 | Hitachi Ltd | 樹脂封止型半導体装置およびそれに用いるリ−ドフレ−ム |
| JPS6249646A (ja) * | 1985-08-29 | 1987-03-04 | Shinko Electric Ind Co Ltd | リ−ドフレ−ム |
| JPH0290661A (ja) * | 1988-09-28 | 1990-03-30 | Kobe Steel Ltd | 半導体装置用リードフレームおよび半導体装置 |
-
1990
- 1990-03-28 JP JP2081537A patent/JPH03280456A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59161850A (ja) * | 1983-03-07 | 1984-09-12 | Hitachi Ltd | 樹脂封止型半導体装置およびそれに用いるリ−ドフレ−ム |
| JPS6249646A (ja) * | 1985-08-29 | 1987-03-04 | Shinko Electric Ind Co Ltd | リ−ドフレ−ム |
| JPH0290661A (ja) * | 1988-09-28 | 1990-03-30 | Kobe Steel Ltd | 半導体装置用リードフレームおよび半導体装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6300678B1 (en) | 1997-10-03 | 2001-10-09 | Fujitsu Limited | I/O pin having solder dam for connecting substrates |
| WO2017179447A1 (ja) * | 2016-04-12 | 2017-10-19 | 古河電気工業株式会社 | リードフレーム材およびその製造方法 |
| JPWO2017179447A1 (ja) * | 2016-04-12 | 2018-04-19 | 古河電気工業株式会社 | リードフレーム材およびその製造方法 |
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