JPS60262449A - 半導体用リ−ドフレ−ム - Google Patents

半導体用リ−ドフレ−ム

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JPS60262449A
JPS60262449A JP59118679A JP11867984A JPS60262449A JP S60262449 A JPS60262449 A JP S60262449A JP 59118679 A JP59118679 A JP 59118679A JP 11867984 A JP11867984 A JP 11867984A JP S60262449 A JPS60262449 A JP S60262449A
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JP
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alloy
lead frame
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layer
resin
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JP59118679A
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Yoshiaki Wakashima
若島　喜昭
Osamu Yoshioka
修 吉岡
Ryozo Yamagishi
山岸　良三
Norio Okabe
則夫 岡部
Sadao Nagayama
長山　定夫
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Hitachi Cable Ltd
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
Hitachi Ltd
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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】 〔発明の背景と目的〕 本発明はＩＣ，、）ランシスター等半導体装置の組立て
に用いられる半導体用リードフレームに関する。
従来、ＩＣなどの半導体装置用リードフレームの素材と
しては、熱膨張係数が低くガラスあるいはセラミックと
の封着性が良好なコバール（ｐｅ−２９％Ｎｉ−１６％
ＣＯ）、４２合金（Ｆｅ−４２％Ｎｉ）などのｐｅ−Ｎ
ｉ系合金、あるいは安価で熱放散性に優れた銅系金属が
使用される。
このような素材は、一般にスタンピングあるいはエツチ
ングにより例えば第１図のようなパターン形状にされた
あと、機能部と呼ばれるシリコンチップ等半導体素子を
接合する半導体素子固定部及び半導体素子とＡＵ又はＡ
４細線で接続配線される内部リード端子部にそれぞね部
分Ａｕめつき又は部分Ａグめっきが施され、これにより
所望の半導体用リードフレームに仕上げられる。
このような構成のリードフレームとしては、一般に素材
として銅系金属が使用された場合にはＡＩｉ＋めっきし
たリードフレームが安価なリードフレームとして広く使
用される。この場合Ａｕｔ６つきも可能であるが、Ａｕ
めっきは銅素地と十分熱拡散しやすいために厚めつきし
なければならず高価となる。
一方、素材としてＦｅ−ＮＩ系合金が使用された場合に
はＡ、ＬＪめっきあるいはＡ２めっきしたリードフレー
ムがそれぞｈ信頼性に優れたリードフレームとして使用
される。特に高信頼性が要求される半導体装置について
は、ｌ；’ｅ−Ｎｉ系合金にＡ、ｕめっきしたリードフ
レームが使用される。
近年半導体装置の低コスト化を図るだめ、封止材料とし
てガラス、セラミックに代わるプラスチックの使用が多
くなりつつある。プラスチックは安価であるが、熱伝導
性がセラミックスなどと比較して劣る欠点がある。又、
半導体装置の高集積化が進み、消費電力の増加により発
熱量が大きく／ なる傾向にある。したがって、Ｆｅ−Ｎｉ系合金からな
るリードフレームを用いてプラスチック封止した半導体
装置では熱放散性が悪いため、放熱−が不足してチップ
温度が上昇し、故障発生率の増大あるいは計算スピ−ド
の遅延などを招く欠点がある。
この欠点を解消するため、熱放散性に優れた銅系金属の
リードフレームを用いる方法がある。しかし銅系金属の
リードフレームには、これまでグイボンディングおよび
ワイヤボンティングの際の熱の影響により表面酸化が進
行し、この酸化膜が銅素地との密着性が弱いことから樹
脂封止後酸化膜と銅素地との隙間を通って水が侵入し、
腐食が発生しやすいという欠点がある。このだめ銅系金
属のリードフレームは、高信頼性になく低コスト化が要
求される半導体装置に適用され、高信頼性の半導体装置
に適用することは適当で々いとされていた。
本発明の目的は、前記した従来技術の欠点を解消し、銅
系金属のリードフレームを使用する場合において半導体
装置の信頼性を損うことなく熱放散性を改良することに
より、半導体装置の低コスト化及び高集積化を図ること
ができる新規な構成の半導体用リードフレームを提供す
ることにある。
〔発明の概要〕
すなわち本発明の要旨は、半導体用リードフレームの基
体上にＮｉ−Ｓｎ合金、Ｃｏ−Ｓｎ合金ある　）いはＮ
　ｉ　−Ｃｏ　−８ｎ合金のいずれか一つの合金めっき
層を下地層として設け、さらにその上の少なくとも半導
体素子固定部及び半導体素子と金属細線で接続配線され
る内部リード端子部にそれぞれ金めっき層を設けたこと
にある。
Ｎｉ、Ｃｏ、Ｓｎの３元素からなるＳｎを含有する２元
又は３元合金においてＳｎ含有量は、合金の半田付性を
安定させる意味では多い方が優れているが、合金の耐熱
性を上げる意味ではあまり多くすることができない。
〔実施例〕
本発明半導体用リードフレームの構成を従来のリードフ
レームとの対比で説明する。
第１図は従来のＩＣ用リードフレームの一例を示す平面
図、第２図はその要部拡大断面図である。
この例においては４２合金からなる基体１上に部分的に
Ａｕめっき層２を設けている。このＡＬＩめっき層２の
設けた位置は、す＝ドフレームの機能部と呼ばれる半導
体素子固定部４及び内部リード端子部８である。１０は
外部リード部である。このようなリードフレームを用い
てＩＣパッケージを作るには、その半導体素子固定部４
に例えばＡｕ−８ｉ共晶ろう材６を介してＳＩペレット
３を配設　５− しくグイボンディング）、このＳｉペレット３とリード
フレームの内部リード端子部８のＡｌｌめっき層２とを
金線５で接続配線しくワイヤボンディング）、これをモ
ールド樹脂（プラスチック）２１で封止する。
第３図は従来のリードフレームの他の例を示す要部断面
図であって、銅の基体１１−ヒに部分的にＡ１めっき層
１２を設けている。この場合も前記と同様にＩＣパッケ
ージを構成する。
このような従来技術においては、上述した如き欠点があ
った。すなわち第２図の例では高集積度化した半導体素
子を用いた場合発熱量が大きく々るにも拘わらず、リー
ドフレームの基体として熱伝導性の低い４２合金を使用
しているだめ、半導体素子の温度が上昇して故障率の増
大あるいは計算スピードの遅延などの問題を招く欠点が
あった。
この対策として第３図のように、安価で熱伝導性の良い
銅のリードフレームを用いる例も見られるが、この場合
半導体装置組立時のグイボンディング及びワイヤボンデ
ィング工程における熱の影　６− 響により銅表面に銅素地との密着性の悪い酸化膜が形成
されるので、これによりモールド樹脂２１ト銅リードフ
レーＬ（基体）１１との間の密着性が低下して水の侵入
が容易となり、信頼性が低下するという欠点があった。
本発明のり一部フｌ／−ムは上記欠点のない新規な構成
のリードフレームに関するものであって、第４にその一
例を示すように銅又は銅合金からなる基体上に耐酸化性
が良好かつ樹脂との密着性が良好なＮＩ−８μ合金、Ｑ
ｏ−８μ合金あるいはＮｉ−Ｃ０−８μ合金のいずれか
一つの合金めっき層１３を下地層と１〜で設け、さらに
その上に部分的にＡＬＩめっき層２を設けることにより
、熱放散性及び樹脂封止性を改良したものである。
つぎに第４図にもとづいて本発明リードフレームの具体
例に説明する。厚さ０．２５４ｍｍの銅の帯板からなる
基体１１上に、電気めっき法によりＮｉ−８μ合金めっ
き浴（ピロＩＪン酸含有）から厚さ０．２　ＭのＮ　ｉ
　−３ｎ合金めっき層１３を下地層として基体全体に設
け、さらにその−ヒの半導体素子固定部４及び内部リー
ド端子部８を含む機能部に電気めっめ法により中性Ａｌ
ｌめっき浴から厚さ３μのＡ−ｕめっき層２を部分的に
設けた。
なお、このよう々リードフレームを用いてＡ、　Ｃパッ
ケージを作る場合は、従来例で説明したと同様に半導体
素子固定部のＡ−１１めっき層上にＳ１ペレツト３を３
５０℃を越える温度で押付け、Ａｕ−８Ｉ共共晶台を行
なう。又、この８１ペレツト３とリードフレームの内部
リード端子部８とを金線により接続配線し、全体をモー
ルド樹脂２１で封止し、ＩＣパッケージを構成する。
ここで上記のように作成した本発明リードフレームと従
来例リードフレームについて、それぞれ大気中４００℃
×２分の加熱劣化を行い、それぞれ外部リード部に形成
された酸化膜の密着性を粘着テープピーリング法により
調べだ。判定はＯ：剥離しない、Ｘ：剥離した。　１ 又、大気中４００℃×２分の加熱劣化後のそれぞれのリ
ードフレームをモールド樹脂２１により封止した後、樹
脂とリードフレームとの密着性をそれぞハ引張強度をも
って調べた。この場合の判定はＯ：密層性良好〜酸化膜
がリードフレームから剥離しない、Ｘ　：　Ｗｊ着性不
良〜酸化膜がリードフレームから剥離した。
又、リードフレームの熱伝導度についてそれぞれ調べ、
判定は０　：　０．３ｍ／−／ｚ／ｓｅｃ／１？：以上
、Ｘ：０、３　Ｃ＊／ｄ／ｃｍ／ｓｅｃ／　℃未満して
区分した。
以上の判定結果をまとめて表に示すとつき゛のとおりで
ある。
この表から明らかなように、本発明のリードフレームは
樹脂との密着性を改善し、熱放散性に優れた特性を示す
ことが認められる。
なお、上記実施例においては下地めっき層上に直接Ａｕ
めっき層を部分的に設けたが、下地めっき層とＡｕめっ
き層の密着を安定化させるため、９− それらの間にＰａＸＲ，Ｊ　Ｉ　ｎ、　Ｒ，ｕ、　Ａ−
ｆ、Ｃｕなどの極薄いめっき層を設けてもよい。
又、本発明によればＡｌｌめっき層以外のリードフレー
ムの表面ばＮｉ−８μ合金、Ｃ０−８μ合金あるいはＮ
ｉ−Ｃｏ−８μ合金のめっき層で構成されるから、基体
としてはかかる合金めっき層との密着性を考慮して表面
にＮＩ又はＮ１合金をめっきしたものを使用することが
できる。
〔発明の効果〕
本発明のリードフレームは、基体上にＮｉ−８μ合金、
Ｃ０−８μ合金あるいはＮｉ−Ｃｏ−８μ合金のいずれ
か一つの合金めっき層を設け、さらにその上の機能部に
部分的にＡｕめっき層を設けたものであるから、Ａ、ｕ
めっき層以外は樹脂との密着性に優れた上記合金めっき
層が存在するだめ、このリードフレームを用いて樹脂封
止してＩＣパッケージを構成すれば、基体として銅系金
属を用いた場合でも樹脂との密着性が改善され信頼性に
優れた低コストの半導体装置を得ることができる。
又、本発明は半導体装置の信頼性を損うことな＝ｌ〇− 〈上記リードフレームの基体として銅系金属を用いるこ
とができるが、この場合はさらに熱放散性に優れたリー
ドフレームとして半導体装置の高集積化に応じることが
できる。
以上のように本発明は半導体装置の低コスト化及び高集
積化を図ることができる新規な構成の半導体用リードフ
レームを提供したものであり、その工業的価値はきわめ
て太きい七いえる。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来のＩＣ用リードフレームの一例を示す平面
図、第２図は第１図Ａ、　−Ａ、’断面の拡大断面図、
第３図は従来のＩＣ用リードフレームの他の例を示す要
部断面図、第４図は本発明の一実施例に係るリードフレ
ームの要部断面図である。 に基体、２：ＡＬＩめっき層、３：ＳＩペレット、４：
半導体素子固定部、５：金線、６：Ａｕ−８ｉ共晶ろう
材、８：内部リード端子部、１２：Ａグめっき層、１３
　：　Ｎｉ−８ｎ合金めっき層、２１：樹脂１１− ＊４１Ｄ２１ ２５２

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、　半導体用リードフレームの基体上にＮｉ−８ｎ合
    金、Ｃｏ−８ｎ合金あるいはＮ１−ｃｏ−８ｎ合金のい
    ずれか一つの合金めっき層を下地層として設け、さらに
    その上の少なくとも半導体素子固定部及び半導体素子と
    金属細線で接続配線される内部リード端子部にそれぞれ
    金めっき層を設けてなることを特徴とする半体用リード
    フレーム。 ２　基体が銅または銅合金からなることを特徴とする特
    許請求の範囲第１項記載の半導体用リードフレーム。
JP59118679A 1984-06-08 1984-06-08 半導体用リ−ドフレ−ム Pending JPS60262449A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1090392C (zh) * 1996-10-30 2002-09-04 矢崎总业株式会社 端子材料和端子

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1090392C (zh) * 1996-10-30 2002-09-04 矢崎总业株式会社 端子材料和端子

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