JPS61140160A - 半導体用リ−ドフレ−ム - Google Patents
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- JPS61140160A JPS61140160A JP59262293A JP26229384A JPS61140160A JP S61140160 A JPS61140160 A JP S61140160A JP 59262293 A JP59262293 A JP 59262293A JP 26229384 A JP26229384 A JP 26229384A JP S61140160 A JPS61140160 A JP S61140160A
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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。
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関するものであ
る。
る。
半導体用に使用されるリードフレーム材として用いられ
る金属基体は鉄系合金としてコバール、４２合金、ステ
ンレスなど、銅または銅合金あるいは鉄材の上に銅を被
覆した材料等が主として使用されている。そして半導体
素子の接合ならびに金属細線のボンディングを容易に行
うようにするため、半導体素子固定部（タブ部）ならび
に金属細線により素子とリードの配線をする内部リード
端部（ポスト部）にＡｕあるいはＡｇの部分貴金属めっ
きを施している。即ち鉄系合金、例えば４２合金をリー
ドフレーム材に使用する場合にはＡｕあるいはＡｇめっ
きが行なわれ、銅合金をリードフレーム材として使用す
る場合にはＡｇめっきが行なわれる。
る金属基体は鉄系合金としてコバール、４２合金、ステ
ンレスなど、銅または銅合金あるいは鉄材の上に銅を被
覆した材料等が主として使用されている。そして半導体
素子の接合ならびに金属細線のボンディングを容易に行
うようにするため、半導体素子固定部（タブ部）ならび
に金属細線により素子とリードの配線をする内部リード
端部（ポスト部）にＡｕあるいはＡｇの部分貴金属めっ
きを施している。即ち鉄系合金、例えば４２合金をリー
ドフレーム材に使用する場合にはＡｕあるいはＡｇめっ
きが行なわれ、銅合金をリードフレーム材として使用す
る場合にはＡｇめっきが行なわれる。
しかしながら、従来のリードフレームでは次の様な欠点
があった。即ち、部分Ａｕめっきしたリードフレームの
場合、貴金属であるＡｕを部分化したことにより、Ａｕ
の使用量は大巾に減少したが、それでも材料費の半分以
上をＡｕが占めている状況である。一方Ａｇめっきした
リードフレームではＡｇを部分化したことによシ材料費
にしめる割合は少なくなったが、Ａｇめっきにはマイグ
レーノー１ンの欠点がち９、鵬信頼性を要求される分野
には使われていないのが現状である。
があった。即ち、部分Ａｕめっきしたリードフレームの
場合、貴金属であるＡｕを部分化したことにより、Ａｕ
の使用量は大巾に減少したが、それでも材料費の半分以
上をＡｕが占めている状況である。一方Ａｇめっきした
リードフレームではＡｇを部分化したことによシ材料費
にしめる割合は少なくなったが、Ａｇめっきにはマイグ
レーノー１ンの欠点がち９、鵬信頼性を要求される分野
には使われていないのが現状である。
また半導体の封止方法には信頼性の高いセラミッり封止
があるがコスト高となる点から近年はシリコーン樹脂、
エポキシ樹脂、７リコー／ポリイミド樹脂等の樹脂封止
が主流となシつつある。しかし樹脂封止の場合、樹脂と
４２合金あるいは銅合金との密着が不充分で隙間から湿
気が浸入して半導体素子を侵す欠点があることから、樹
脂封止性を同上させることが大きな問題となっている。
があるがコスト高となる点から近年はシリコーン樹脂、
エポキシ樹脂、７リコー／ポリイミド樹脂等の樹脂封止
が主流となシつつある。しかし樹脂封止の場合、樹脂と
４２合金あるいは銅合金との密着が不充分で隙間から湿
気が浸入して半導体素子を侵す欠点があることから、樹
脂封止性を同上させることが大きな問題となっている。
特に銅合金をリードフレーム材に使用する場合、樹脂と
の密着性が悪いため、４２合金と比較して材料が安価で
あるにもかかわらず、信頼性が低いということから、使
用される半導体装置は限定されている。
の密着性が悪いため、４２合金と比較して材料が安価で
あるにもかかわらず、信頼性が低いということから、使
用される半導体装置は限定されている。
本発明の目的は前記した従来技術の欠点を解消し、半導
体装置の信頼性を向上させると同時に安価なリードフレ
ーム材を提供することにある。
体装置の信頼性を向上させると同時に安価なリードフレ
ーム材を提供することにある。
すなわち、本発明の要旨は金属基体の表面にＢ。
Ｐ、Ｆｅ、Ｃｏのうち１つ以上の元素を含有するＮｉ合
雀層を設けた後、更にその上に、少なくとも半導体素子
を固定する領域および金属細線をボンディングする領域
にＰｄあるいはＮｉを含有するＰｄ合金めっき層を設け
たことにある。
雀層を設けた後、更にその上に、少なくとも半導体素子
を固定する領域および金属細線をボンディングする領域
にＰｄあるいはＮｉを含有するＰｄ合金めっき層を設け
たことにある。
本発明による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図によって説明する。第２図は
ＩＣ用リードフレームの一例を示す平面図、第３図は従
来法の要部断面図である。
ードフレームとの対比で図によって説明する。第２図は
ＩＣ用リードフレームの一例を示す平面図、第３図は従
来法の要部断面図である。
第２図において１は金属基体、いわゆるリードフレーム
材で、鉄系合金としてコバール、４２合金、ステンＶス
など、銅または銅合金あるいは鉄材の上に銅を被覆した
材料等が主として使用されている。４は半導体素子固定
部（タブ部）でこの上に半導体素子であるＳｉベレット
を固定する領域であり、８は内部リード端子部で半導体
素子とリードの配線である金属細線５をボンディングす
る領域である。１０は外部リード部でるる。
材で、鉄系合金としてコバール、４２合金、ステンＶス
など、銅または銅合金あるいは鉄材の上に銅を被覆した
材料等が主として使用されている。４は半導体素子固定
部（タブ部）でこの上に半導体素子であるＳｉベレット
を固定する領域であり、８は内部リード端子部で半導体
素子とリードの配線である金属細線５をボンディングす
る領域である。１０は外部リード部でるる。
第３図において、４２合金からなる基体９の半導体素子
固定部４と内部リード端子部８上に部分的にＡｕめっき
層２を設けている。この様なリードフレームを用いてＩ
Ｃ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共晶うう材６を介してＳ１ペレツト３
を配設（ダイポンディング）シ、このＳｉベレット３と
リードフレームの内部リード端子部８のＡｕめつき層２
とをＡｕ金属細線５で接続配線（ワイヤボンディング）
シ、これをモールド樹脂２１で封止する。
固定部４と内部リード端子部８上に部分的にＡｕめっき
層２を設けている。この様なリードフレームを用いてＩ
Ｃ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共晶うう材６を介してＳ１ペレツト３
を配設（ダイポンディング）シ、このＳｉベレット３と
リードフレームの内部リード端子部８のＡｕめつき層２
とをＡｕ金属細線５で接続配線（ワイヤボンディング）
シ、これをモールド樹脂２１で封止する。
第４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、銅合金リードフレーム１１上の半導体素子
固定部４、内部リード端子部８上に部分的にＡｇめつき
層１２を設けている。この場合Ａｇペーストろう材７を
介してＳｉベレット３を配設する。他は前記と同様にＩ
Ｃパッケージを構成する。このような従来技術において
、前記の如き、材料費が高いということと、樹脂封止の
場合、樹脂と４２合金あるいは銅合金との密着が不充分
で隙間から湿気が浸入して半導体素子を侵す等の欠点が
あった。
図であって、銅合金リードフレーム１１上の半導体素子
固定部４、内部リード端子部８上に部分的にＡｇめつき
層１２を設けている。この場合Ａｇペーストろう材７を
介してＳｉベレット３を配設する。他は前記と同様にＩ
Ｃパッケージを構成する。このような従来技術において
、前記の如き、材料費が高いということと、樹脂封止の
場合、樹脂と４２合金あるいは銅合金との密着が不充分
で隙間から湿気が浸入して半導体素子を侵す等の欠点が
あった。
これらの欠点を解決するための本発明の一実施例を第１
図に示す。
図に示す。
第１図において、銅又は銅合金あるいは４２合金又は鉄
−クロムなどの鉄系合金からなる基体１１（１６）上に
耐酸化性が良好でかつ樹脂との密着性の良好なり 、Ｐ
＊ Ｆ ｅ ｐ Ｃｏのうち一つ以上の元素を含有す
る。Ｎｉ合金層１３を下地層として設は更にその上に少
なくとも半導体素子を固定する領域である半導体素子固
定部４と金属側ｉＨ５をボンディングする領域すなわち
、内部リード端子部８、上に部分的に、ＰｄあるいはＰ
ｄ−Ｎｉ合金めっき層１４１！：設けることにより低コ
スト化のみならず樹脂封止性を向上させることが出来た
のである。
−クロムなどの鉄系合金からなる基体１１（１６）上に
耐酸化性が良好でかつ樹脂との密着性の良好なり 、Ｐ
＊ Ｆ ｅ ｐ Ｃｏのうち一つ以上の元素を含有す
る。Ｎｉ合金層１３を下地層として設は更にその上に少
なくとも半導体素子を固定する領域である半導体素子固
定部４と金属側ｉＨ５をボンディングする領域すなわち
、内部リード端子部８、上に部分的に、ＰｄあるいはＰ
ｄ−Ｎｉ合金めっき層１４１！：設けることにより低コ
スト化のみならず樹脂封止性を向上させることが出来た
のである。
〔作 用〕
本発明において、金属基休出にＢ 、 Ｐ 、 Ｆｅ、
Ｃ。
Ｃ。
のうち一つ以上の元素を肩するＮｉ合金層を設けたこと
が金属基体の耐酸化性を良好にしかつ樹脂との密着性向
上させ、従来の湿気の浸入を解決し、従来半導体素子固
定部と内部リード端子部にＡｕめっき層を設けていたの
が、ＰｄあるいはＰｄ−Ｎｉ合金めっき層に代へること
により低コストが可能になったのである。
が金属基体の耐酸化性を良好にしかつ樹脂との密着性向
上させ、従来の湿気の浸入を解決し、従来半導体素子固
定部と内部リード端子部にＡｕめっき層を設けていたの
が、ＰｄあるいはＰｄ−Ｎｉ合金めっき層に代へること
により低コストが可能になったのである。
厚さ０．２５４ＥＩの銅条を打抜いた基体上に電気めっ
き法によｐＮｉ−Ｆｅ合金めつき層を下地層として基体
全体に０．２ｍ設ける・さらにその上に半導体素子固定
部及び内部リード端子部を含む機磯部上に電気めっき法
によ、９Ｐｄめつき層を１μの厚で部分的に設けた（基
体としてＦｅ−Ｃｒ合金を用いた場合も同様にて作成す
る）、そして半導体素子固定部上にＳ１ベレツトをＡｇ
ペーストろう材を用いてＰｄめつき層上にろう接し、Ｓ
ｉベレットとリードフレームの内部リード端子部と金Ａ
ｕｉ［により配線する。その後全体を樹脂で封止してＩ
Ｃパッケージを構成する。
き法によｐＮｉ−Ｆｅ合金めつき層を下地層として基体
全体に０．２ｍ設ける・さらにその上に半導体素子固定
部及び内部リード端子部を含む機磯部上に電気めっき法
によ、９Ｐｄめつき層を１μの厚で部分的に設けた（基
体としてＦｅ−Ｃｒ合金を用いた場合も同様にて作成す
る）、そして半導体素子固定部上にＳ１ベレツトをＡｇ
ペーストろう材を用いてＰｄめつき層上にろう接し、Ｓ
ｉベレットとリードフレームの内部リード端子部と金Ａ
ｕｉ［により配線する。その後全体を樹脂で封止してＩ
Ｃ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
来列リードフレームについて、それぞれ大気中４００℃
×２分の加熱劣化を行ない、外部リードに形成させた酸
化膜の密着性を粘着テープビーリング法によ）調べた。
来列リードフレームについて、それぞれ大気中４００℃
×２分の加熱劣化を行ない、外部リードに形成させた酸
化膜の密着性を粘着テープビーリング法によ）調べた。
判定は○：剥離なしＸ：剥離あり。
また大気中４００ＣＸＺ分加熱劣化後それぞれのリード
フレームをモールド樹脂により封止した後、樹脂封止性
を３０気圧の水中に室温で３０時間放置して、水の浸入
距離によシ判定した。
フレームをモールド樹脂により封止した後、樹脂封止性
を３０気圧の水中に室温で３０時間放置して、水の浸入
距離によシ判定した。
○：水浸人がリード長の１７３未満
Δ：水浸人がリード長の１７３〜２／３×：水挺入がリ
ード長の２７３を越える。
ード長の２７３を越える。
同、各リードフレームのコストはリードフレーム素材と
めつき代にｇ判断した０＠フレ一ムＡｇスポットと比較
して ○：はぼ同様、Δ：若干高価、Ｘ：数倍以上高価この辰
から判るＬうに、本発明のリード７し／−ムは樹脂と密
着性を改善しプラスチックパッケージの欠点である樹脂
封止性を向上させると同時に、Ａｇめっきに比較してマ
イグレーシヨンの不安もなく、コストの面からも有利で
あることが認められる。
めつき代にｇ判断した０＠フレ一ムＡｇスポットと比較
して ○：はぼ同様、Δ：若干高価、Ｘ：数倍以上高価この辰
から判るＬうに、本発明のリード７し／−ムは樹脂と密
着性を改善しプラスチックパッケージの欠点である樹脂
封止性を向上させると同時に、Ａｇめっきに比較してマ
イグレーシヨンの不安もなく、コストの面からも有利で
あることが認められる。
本発明によると、金属基体上にＢ 、 Ｐ 、 Ｆｅ、
Ｃ。
Ｃ。
のうち一つ以上の元素を含有するＮｉ合金層を設ける目
的は実施例に示した如く樹脂との密着性を付与するため
に設けるものであって、金属基体とかかる合金めっき層
との密着性、あるいは耐蝕性向上のため、Ｎｉめつきあ
るいはＣｕ又は銅合金をめっきした金属基体を使用する
場合も本発明と同様な効果が得られる。
的は実施例に示した如く樹脂との密着性を付与するため
に設けるものであって、金属基体とかかる合金めっき層
との密着性、あるいは耐蝕性向上のため、Ｎｉめつきあ
るいはＣｕ又は銅合金をめっきした金属基体を使用する
場合も本発明と同様な効果が得られる。
〔発明の効果〕
本発明の効果は、高信頼性が要求されるプラスチック封
止の半導体装置には、４２合金のリードフレーム上に部
分Ａｕめっきした高価なものが使用されていたがＰｄを
使用することにより低コスト化を図ると同時にＡｇめつ
きと比較してマイグレーシヨンの不安がなくなった。
止の半導体装置には、４２合金のリードフレーム上に部
分Ａｕめっきした高価なものが使用されていたがＰｄを
使用することにより低コスト化を図ると同時にＡｇめつ
きと比較してマイグレーシヨンの不安がなくなった。
一方モールド樹脂を接する部分をＢ、Ｐ、Ｆｅ。
ＣＯのうち一つ以上の元素を含有するＮｉ合金めっきし
たことによシ、樹脂との密着性が向上し樹脂封止性の面
から信頼性も向上した。この結果高価な４２合金でない
安価な銅合金あるいはＦｅ−ＣｒなどのＦｅ合金を適用
することも可能となり、低コスト化を図ることができる
。以上のように本発明は半導体装置の低コスト化および
信頼性向上を図ることが出来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
きわめて大きい。
たことによシ、樹脂との密着性が向上し樹脂封止性の面
から信頼性も向上した。この結果高価な４２合金でない
安価な銅合金あるいはＦｅ−ＣｒなどのＦｅ合金を適用
することも可能となり、低コスト化を図ることができる
。以上のように本発明は半導体装置の低コスト化および
信頼性向上を図ることが出来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
きわめて大きい。
第１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◇第２図はＩＣ用リードフレームの一例を
示す平面図、第３図は従来のＩＣ用リードフレームの第
１図Ａ−Ａ“断面の要部断面図、第４図は従来のＩＣ用
リードフレームの他の実施例に係る要部断面図。 １；金属基体、２ ：Ａｕめっき層、３：Ｓｉベレット
、４；半導体素子固定部（タブ部）、５：金属細線、６
：Ａｕ−８ｔ共晶ろう材、ｌＡｇペーストろう材、８：
内部リード端子部、９：４２合金リードフレーム、１０
：外部リード部、１１：銅合金リードフレーム、１２：
Ａｇめっき！、１３：Ｎｉ−Ｆｅ合金めっき層、１４：
Ｐｄめっき層、１６：Ｆｅ−Ｃｒ合金リードフレーム、
第 １ 旧 茅３ 旧
断面図である◇第２図はＩＣ用リードフレームの一例を
示す平面図、第３図は従来のＩＣ用リードフレームの第
１図Ａ−Ａ“断面の要部断面図、第４図は従来のＩＣ用
リードフレームの他の実施例に係る要部断面図。 １；金属基体、２ ：Ａｕめっき層、３：Ｓｉベレット
、４；半導体素子固定部（タブ部）、５：金属細線、６
：Ａｕ−８ｔ共晶ろう材、ｌＡｇペーストろう材、８：
内部リード端子部、９：４２合金リードフレーム、１０
：外部リード部、１１：銅合金リードフレーム、１２：
Ａｇめっき！、１３：Ｎｉ−Ｆｅ合金めっき層、１４：
Ｐｄめっき層、１６：Ｆｅ−Ｃｒ合金リードフレーム、
第 １ 旧 茅３ 旧
Claims (1)
- （１）金属基体上にＢ、Ｐ、Ｆｅ、Ｃｏのうち一つ以上
の元素を含有するＮｉ合金層を設けた後、更にその上に
少なくとも半導体素子を固定する領域および金属細線を
ボンディングする領域にＰｄあるいはＮｉを含有するＰ
ｄ合金メッキ層を設けたことを特徴とする半導体用リー
ドフレーム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59262293A JPS61140160A (ja) | 1984-12-12 | 1984-12-12 | 半導体用リ−ドフレ−ム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59262293A JPS61140160A (ja) | 1984-12-12 | 1984-12-12 | 半導体用リ−ドフレ−ム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61140160A true JPS61140160A (ja) | 1986-06-27 |
Family
ID=17373768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59262293A Pending JPS61140160A (ja) | 1984-12-12 | 1984-12-12 | 半導体用リ−ドフレ−ム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61140160A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04162461A (ja) * | 1990-10-24 | 1992-06-05 | Hitachi Cable Ltd | 半導体装置用リードフレーム |
| US5134459A (en) * | 1989-05-01 | 1992-07-28 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Lead frame for semiconductor device |
| JPH04211153A (ja) * | 1990-02-26 | 1992-08-03 | Hitachi Ltd | 半導体パッケージ及びそれに用いるリードフレーム |
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