JPH0332912B2 - - Google Patents

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JPH0332912B2
JPH0332912B2 JP59211960A JP21196084A JPH0332912B2 JP H0332912 B2 JPH0332912 B2 JP H0332912B2 JP 59211960 A JP59211960 A JP 59211960A JP 21196084 A JP21196084 A JP 21196084A JP H0332912 B2 JPH0332912 B2 JP H0332912B2
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lead
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Description

【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕 本発明は、半導体装置及びその製造方法に関す
る。 〔発明の技術的背景とその問題点〕 従来の半導体装置の製造方法では、第３図に示
す如く、銅等からなるリード電極１の表面にNi
メツキ層２を形成し、このNiメツキ層２を介し
てアルミニウムからなるボンデイング線３によ
り、半導体素子４上の電極パツド５とリード電極
１とを接続している。なお、図中６は、樹脂封止
体、７はリードフレーム８上にNiメツキ層９を
介して形成された半田層である。 しかしながら、Niメツキ層２，９を形成する
ものでは、メツキ品質のばらつきが大きいこと、
メツキ処理のために製造工程が複雑になること、
更にメツキ処理のために製造コストが高くなるこ
と等の問題がある。そこで、近年ではアルミニウ
ムからなるボンデイング線３をメツキ処理を施し
ていない銅等からなるリード電極１に直接接続す
ることが行われている。 しかしながら、銅等からなるリード電極１にア
ルミニウムからなるボンデイング線３を直接接続
した半導体装置は、高温（約80℃）、高湿（約90
％）下で長時間の放置試験を行なうと、ボンデイ
ング線３とリード電極１の接合界面でオープ不良
を発生し、信頼性を低下する問題があつた。 〔発明の目的〕 本発明は、高温・高湿下で優れた電気特性を発
揮し得る信頼性の高い半導体装置及びこの半導体
装置を容易に得ることができる半導体装置の製造
方法を提供することを目的とするものである。 〔発明の概要〕 本発明は、銅または銅合金からなるリード電極
にアルミニウムからなるボンデイング線の端部を
反応層の厚さが0.2μm以上になるようにして接続
したことにより、高温・高湿下で優れた電気特性
を発揮する半導体装置である。 また、本発明は、銅または銅合金からなるリー
ドフレームの被ボンデイング領域にアルミニウム
からなるボンデイング線を接続すると共に、熱処
理を施して銅または銅合金とアルミニウムとの反
応層の厚さを0.2μm以上にする工程を設けたこと
により、高温・高湿下で優れた電気特性を発揮し
得る信頼性の高い半導体装置を容易に得ることが
できる半導体装置の製造方法である。 〔発明の実施例〕 以下、本発明方法及び実施例の半導体装置につ
いて図面を参照して説明する。まず、第１図Ａに
示す如く、銅または銅合金からなるリードフレー
ム２０のマウント部に半田層２１を介して半導体
素子２２を装着する。 次に、同図Ｂに示す如く、純度99.99％，200μφ
のアルミニウムからなるボンデイング線２３の一
端部を非酸化性雰囲気中で半導体素子２１の電極
パツド２４に超音波ボンデイング法により融着す
る。次いで、ボンデイング線２３の他端部をリー
ドフレーム２０のリード電極２５に前述と同様に
超音波ボンデイング法により融着する。リード電
極２５もリードフレーム２０と同様に銅または銅
合金で形成されている。 次に、これに約500℃の温度で熱処理を施し、
ボンデイング線２３とリード電極２５の融着部に
形成されるアルミニウムと銅または銅合金との反
応層の厚さを0.2μm以上とする。 然る後、同図Ｃに示す如く、これにモールド処
理を施して半導体素子２１、リードフレーム２
０、ボンデイング線２３及びリード電極２５等を
樹脂封止体２６で一体に封止した半導体装置３０
を得る。 このようにして得られた半導体装置３０では、
ボンデイング線２３とリード電極２５との接続
は、0.2μm以上の厚い反応層を形成して行われる
ので、高温・高湿下でもボンデイング線２３とリ
ード電極２５との接合部でオープン不良が発生す
るのを防止することができる。その結果、信頼性
の高い半導体装置３０を得ることができる。ま
た、リードフレーム２０及びリード電極２５にメ
ツキ処理を施す必要がないので、製造工程を簡略
にできると共に製造コストを低減させることがで
きる。 なお、アルミニウムと銅または銅合金とで形成
される反応層の厚さを0.2μm以上としたのは、以
下に示す実験例から明らかなように、0.2μmに満
たない場合には、高温・高湿下でオープン不良に
なる不良品が発生するからである。 実験例 メツキ層を形成していない銅または銅合金から
なるリードフレーム２０に半導体素子２２を装着
した後、非酸化性の雰囲気中で半導体素子２２の
電極パツド２５とリードフレーム２０のリード電
極２５間に超音波ボンデイング法により、アルミ
ニウムからなるボンデイング線２３を架設した。
次いで、これにモールド処理を施し、全体を樹脂
封止体２６で封止した半導体装置（実験例品１）
を作製した。この場合第２図Ａに示す如く、リー
ド電極２５の表面にはメツキ層３１が形成されて
おらず、ボンデイング線２３とリード電極２５間
には反応層は存在していない。 半導体素子２２の装着及びボンデイング線２３
のリード電極２５との接合を還元性の雰囲気で行
つた以外は、実験例品１と同様にして実験例品２
の半導体装置を作成した。 ボンデイング線２３とリード電極２５との接続
後に熱処理を施して第２図Ｂに示す如く、反応層
３２をボンデイング線２３とリード電極２５間に
形成した以外は、実験例品２と同様にして半導体
装置を得た。この場合、反応層３２の厚さが
0.1μm以下のものを実験例品３、0.2〜0.5μmのも
のを実験例品４、0.5〜1μmのものを実験例品５、
１〜2μmのものを実験例品６とした。 また、リードフレーム２０及びリード電極２５
上に第２図Ｃに示す如く、Niメツキ層３１を予
め形成しておき、実験例品２と同様にして得た半
導体装置を実験例品３とした。 このようにして得られた実験例品１〜７の半導
体装置の各々の20個について、150℃の温度下で
500時間、1000時間、1500時間、2000時間、2500
時間以上の高温放置試験、及び175℃の温度下で
300時間、500時間、1000時間、1500時間以上の高
温放置試験を行い、ボンデイング線２３とリード
電極２５間でのオープン不良による不良品の発生
状況を調べたところ、下記表の結果を得た。
〔発明の効果〕
以上説明した如く、本発明に係る半導体装置及
びその製造方法によれば、高温・高湿下で優れた
電気特性を発揮する信頼性の高い半導体装置を容
易に得ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
第１図Ａ乃至同図Ｃは、本発明方法を工程順に
示す説明図、第２図Ａ乃至同図Ｃは、リード電極
とボンデイング線の接続状態を示す説明図、第３
図は、従来の方法で製造された半導体装置の断面
図である。 20…リードフレーム、２１…半田層、２２…半
導体素子、２３…ボンデイング線、２４…電極パ
ツド、２５…リード電極、２６…樹脂封止体、３
０…半導体装置、３１…Niメツキ層、３２…反
応層。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 銅または銅合金からなるリードフレームの所
    定領域に装着された半導体素子と、前記リードフ
    レームに形成されたリード電極と、前記半導体素
    子の電極パツドに一端が接続され他端部が該リー
    ド電極に接続部の反応層の厚さが0.2μm以上にな
    るように接続されたアルミニウムからなるボンデ
    イング線と、前記リードフレーム、前記リード電
    極の一部分を外部に導出するようにして前記半導
    体素子、前記電極パツド及び該ボンデイング線を
    封止した樹脂封止体とを具備することを特徴とす
    る半導体装置。 ２ 半導体素子を装着した銅または銅合金からな
    るリードフレームのリード電極に、一端部が前記
    半導体素子の電極パツドに接続されるアルミニウ
    ムからなるボンデイング線の他端部を融着し、か
    つ、その融着部に熱処理を施して前記銅または銅
    合金と前記アルミニウムとで形成される反応層の
    厚さを0.2μm以上にする工程を具備することを特
    徴とする半導体装置の製造方法。
JP59211960A 1984-10-09 1984-10-09 半導体装置及びその製造方法 Granted JPS6189643A (ja)

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