JPS6129165A - Ｉｃ用リ−ドフレ−ム材料及びその製造方法 - Google Patents
Ｉｃ用リ−ドフレ−ム材料及びその製造方法Info
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- JPS6129165A JPS6129165A JP15012884A JP15012884A JPS6129165A JP S6129165 A JPS6129165 A JP S6129165A JP 15012884 A JP15012884 A JP 15012884A JP 15012884 A JP15012884 A JP 15012884A JP S6129165 A JPS6129165 A JP S6129165A
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- Japan
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- layer
- thickness
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- aluminum
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-
- 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
- H10W70/00—Package substrates; Interposers; Redistribution layers [RDL]
- H10W70/40—Leadframes
- H10W70/456—Materials
- H10W70/457—Materials of metallic layers on leadframes
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、ＩＣ用リードフレーム材料及びその製造方法
に関するものである。
に関するものである。
すでに周知のように、集積回路（１０）中の半導体素子
の端子部材（ＩＪ −１’ ）の一形態として多数のＩ
Ｊ ＩＦを一枚の枠（フレーム）内に形成し、各リー
ドを各々の半導体素子の端子電極に接続し、ＩＣとして
封止成形したのち、各リードとフレームを切断し、各リ
ードの切断部分の先端を当該半導体素子の他の電子回路
部材への接続端子とする実施形態がある。従来、上述し
たリードフレーム材料としては、銅または銅合金を基板
とし、純アルミニウムを２〜４μｍの厚さに真空蒸着し
たものがあったが、このような構成になるリードフレー
ム材料は、アルミニウム蒸着層の耐蝕性に問題があシ、
ＩＣデノζイスに対する信頼性を損なうことがあった。
の端子部材（ＩＪ −１’ ）の一形態として多数のＩ
Ｊ ＩＦを一枚の枠（フレーム）内に形成し、各リー
ドを各々の半導体素子の端子電極に接続し、ＩＣとして
封止成形したのち、各リードとフレームを切断し、各リ
ードの切断部分の先端を当該半導体素子の他の電子回路
部材への接続端子とする実施形態がある。従来、上述し
たリードフレーム材料としては、銅または銅合金を基板
とし、純アルミニウムを２〜４μｍの厚さに真空蒸着し
たものがあったが、このような構成になるリードフレー
ム材料は、アルミニウム蒸着層の耐蝕性に問題があシ、
ＩＣデノζイスに対する信頼性を損なうことがあった。
純アルミニウムからなる蒸着層の耐蝕性を向上させるた
め、耐蝕性に優れたアルミニウム合金を応用することが
考えられるが、このアルミニウム合金層を形成する場合
、真空蒸着法によれば、層膜の組成の制御がきわめて困
難で、実際上、その層膜を形成させることは不可能であ
った。
め、耐蝕性に優れたアルミニウム合金を応用することが
考えられるが、このアルミニウム合金層を形成する場合
、真空蒸着法によれば、層膜の組成の制御がきわめて困
難で、実際上、その層膜を形成させることは不可能であ
った。
そこで従来はス・ξツタリング法によって厚さ２〜４μ
ｍのアルミニウム合金膜を形成させていたが、そのよう
な厚さのアルミニウム合金膜を形成させるには、スノξ
ツタリング法では、生膜速度が遅〈従来の真空蒸着法に
比較して、製造効率が悪いという問題があった。
ｍのアルミニウム合金膜を形成させていたが、そのよう
な厚さのアルミニウム合金膜を形成させるには、スノξ
ツタリング法では、生膜速度が遅〈従来の真空蒸着法に
比較して、製造効率が悪いという問題があった。
本発明は、上述した従来の方法における問題を解決し、
ゼンデイング性（当該Ｔｏのリードに、よる他の電子回
路部材への接続性）及び材料の耐蝕性に優れた、しかも
製造効率の高い新規なＩＣ用１） −）１１フレーム材
料及びその製造方法を提供することを目的とするもので
ある。
ゼンデイング性（当該Ｔｏのリードに、よる他の電子回
路部材への接続性）及び材料の耐蝕性に優れた、しかも
製造効率の高い新規なＩＣ用１） −）１１フレーム材
料及びその製造方法を提供することを目的とするもので
ある。
すなわち、本発明は銅または銅合金、あるいは鉄−ニッ
ケル合金からなる基板、該基板上に設けられた厚さ１μ
ｍ以上の純アルミニウム層、さらに該純アルミニウム層
上に設けられた厚さ０．２μｍ以上の、特に０．２〜１
０μｍの遷移元素を０．１〜２０重量％含むアルミニウ
ム合金の層からなることを特徴とするＩＣ用リードフレ
ーム材料及び銅または銅合金、あるいは鉄−ニッケル合
金からなる基板上に、真空蒸着またはイオン化蒸着によ
り厚さ１μｍ以上に純アルミニウムを蒸着して成層し、
さらにソノ上にスノξツタリングにより遷移元素を０．
１〜２０重量％含むアルミニウム合金の層を厚さ０．２
μｍ以上になるように形成させることを特徴とする■０
用り−Ｐフレーム材料の製造方法である。
ケル合金からなる基板、該基板上に設けられた厚さ１μ
ｍ以上の純アルミニウム層、さらに該純アルミニウム層
上に設けられた厚さ０．２μｍ以上の、特に０．２〜１
０μｍの遷移元素を０．１〜２０重量％含むアルミニウ
ム合金の層からなることを特徴とするＩＣ用リードフレ
ーム材料及び銅または銅合金、あるいは鉄−ニッケル合
金からなる基板上に、真空蒸着またはイオン化蒸着によ
り厚さ１μｍ以上に純アルミニウムを蒸着して成層し、
さらにソノ上にスノξツタリングにより遷移元素を０．
１〜２０重量％含むアルミニウム合金の層を厚さ０．２
μｍ以上になるように形成させることを特徴とする■０
用り−Ｐフレーム材料の製造方法である。
以下本発明について詳細に説明する。
第１図には、本発明のリードフレーム材料が模式的断面
図によって示されている。図中、１は基板、２は純アル
ミニウム層、３はアルミニウム合金層である。
図によって示されている。図中、１は基板、２は純アル
ミニウム層、３はアルミニウム合金層である。
本発明のＩＣ用リードフレーム材料の基板１は、銅また
は銅合金、あるいは鉄、ステンレス、鉄−ニッケル合金
のような鉄系合金からなシ、銅としては、無酸素銅、電
解タフピッチ鋼など通常の電線用素材と同一の素材であ
り、銅合金としては、銅を主体としこれにＡｇ＋ Ｓｎ
＋ Ｚｎ＋ Ｆｅｔ Ｏｒ＋ Ｚｒ、 Ｐ等の元素を微
少添加した合金がある。すなわち、基板１の素材として
は、特に本発明のために調製された素材を必要としない
。また鉄−ニッケル合金としては、 Ｆｅ ４２Ｎ
ｉやＦｅ ３６Ｎｉ、 Ｆｅ−２９Ｎｉ −１７０ｏ
などの鉄合金系材料であり、これも従来公知の素材であ
る。基板１の厚さは約０２〜１ｆＩ＋＋＋＋程度であり
、従来のＩＣ用リードフレーム材料と同じである。
は銅合金、あるいは鉄、ステンレス、鉄−ニッケル合金
のような鉄系合金からなシ、銅としては、無酸素銅、電
解タフピッチ鋼など通常の電線用素材と同一の素材であ
り、銅合金としては、銅を主体としこれにＡｇ＋ Ｓｎ
＋ Ｚｎ＋ Ｆｅｔ Ｏｒ＋ Ｚｒ、 Ｐ等の元素を微
少添加した合金がある。すなわち、基板１の素材として
は、特に本発明のために調製された素材を必要としない
。また鉄−ニッケル合金としては、 Ｆｅ ４２Ｎ
ｉやＦｅ ３６Ｎｉ、 Ｆｅ−２９Ｎｉ −１７０ｏ
などの鉄合金系材料であり、これも従来公知の素材であ
る。基板１の厚さは約０２〜１ｆＩ＋＋＋＋程度であり
、従来のＩＣ用リードフレーム材料と同じである。
この基板１の片面もしくは両面には、真空蒸着またはイ
オン化蒸着により厚さ１μｍ以上に純アルミニウムが蒸
着される。この゛純アルミニウムは、約０．０２〜２重
量係程度の通常の不純物の含有は許容される。蒸着層２
の形成手段としての真空蒸着及びイオン化蒸着は、従来
公知の手段であり、一般的には、 Ｉ Ｘ １０−６
Ｔｏｒｒ以下の高真空中で、蒸着すべき金属材料を加
熱蒸発させ、この蒸発粒子を基板上に沈着させて薄膜を
形成させる方法である。またイオン化蒸着は、別にイオ
ンプレーテングと称され、真空蒸着膜の基板への付着強
度を高めるだめ、蒸発粒子をプラズマ中に通過させてイ
オン化し、電界により加速してから基板に付着させる方
法である。これらの方法は、いずれも従来公知であり、
その実施条件や用いられる装置の操作方法などは本発明
のために適宜選択され、実施される。蒸着する純アルミ
ニウム層２の厚さは、１μｍ以上であるが、１μｍ未満
の場合は、ＩＣのゼンデイングの時に蒸着膜が十分に変
形しないので、接触不良などを生じ、いわゆるゼ／ディ
ング性が劣る。
オン化蒸着により厚さ１μｍ以上に純アルミニウムが蒸
着される。この゛純アルミニウムは、約０．０２〜２重
量係程度の通常の不純物の含有は許容される。蒸着層２
の形成手段としての真空蒸着及びイオン化蒸着は、従来
公知の手段であり、一般的には、 Ｉ Ｘ １０−６
Ｔｏｒｒ以下の高真空中で、蒸着すべき金属材料を加
熱蒸発させ、この蒸発粒子を基板上に沈着させて薄膜を
形成させる方法である。またイオン化蒸着は、別にイオ
ンプレーテングと称され、真空蒸着膜の基板への付着強
度を高めるだめ、蒸発粒子をプラズマ中に通過させてイ
オン化し、電界により加速してから基板に付着させる方
法である。これらの方法は、いずれも従来公知であり、
その実施条件や用いられる装置の操作方法などは本発明
のために適宜選択され、実施される。蒸着する純アルミ
ニウム層２の厚さは、１μｍ以上であるが、１μｍ未満
の場合は、ＩＣのゼンデイングの時に蒸着膜が十分に変
形しないので、接触不良などを生じ、いわゆるゼ／ディ
ング性が劣る。
本発明のリードフレーム材料として最も特徴とされると
ころは、上記の純アルミニウム層２の各々の上に、さら
にス・ξツタリングにより遷移元素を０１〜２．０重量
％含むアルミニウム合金の層３を厚さ０８２μｍ以上に
なるように形成させたことにある。ス、＜＋ツタリング
は、物理的蒸着方法の一つで、例えばアルゴンガスをグ
ロー放電中に導入してイオン化し、このイオン化アルゴ
ンを上記のアルミニウム合金蒸着材に向けて加速、照射
してこれを蒸発させ、この蒸気を先の基板上のアルミニ
ウム（合金）層表面へ沈着させることによシ薄膜を形成
させるのである。このス・ぐツタリング蒸着法は例えば
イオン生成機構、イオン加速機構、あるいは操作条件と
いった諸々の事項により細部に分類されている。一般に
スパッタリング蒸着法によれば、高融点材料や合金など
、通常の真空蒸着では行い難い材料を薄膜化することが
できる。本発明におけるス・ξツタリング成層に用いら
れるアルミニウム合金は、アルミニ、ラムを主体とし、
それにＦｅ、 Ｏａｔ Ｎｉ＋ Ｒｕ＋ Ｒｈ＋ Ｐｄ
、 Ｏｓ、 ｒ ｒ、 Ｐｔなどの、遷移金属を０．
１〜２０重量％添加した合金である。添加量が０１重量
％以下であると、下層の純アルミ 。
ころは、上記の純アルミニウム層２の各々の上に、さら
にス・ξツタリングにより遷移元素を０１〜２．０重量
％含むアルミニウム合金の層３を厚さ０８２μｍ以上に
なるように形成させたことにある。ス、＜＋ツタリング
は、物理的蒸着方法の一つで、例えばアルゴンガスをグ
ロー放電中に導入してイオン化し、このイオン化アルゴ
ンを上記のアルミニウム合金蒸着材に向けて加速、照射
してこれを蒸発させ、この蒸気を先の基板上のアルミニ
ウム（合金）層表面へ沈着させることによシ薄膜を形成
させるのである。このス・ぐツタリング蒸着法は例えば
イオン生成機構、イオン加速機構、あるいは操作条件と
いった諸々の事項により細部に分類されている。一般に
スパッタリング蒸着法によれば、高融点材料や合金など
、通常の真空蒸着では行い難い材料を薄膜化することが
できる。本発明におけるス・ξツタリング成層に用いら
れるアルミニウム合金は、アルミニ、ラムを主体とし、
それにＦｅ、 Ｏａｔ Ｎｉ＋ Ｒｕ＋ Ｒｈ＋ Ｐｄ
、 Ｏｓ、 ｒ ｒ、 Ｐｔなどの、遷移金属を０．
１〜２０重量％添加した合金である。添加量が０１重量
％以下であると、下層の純アルミ 。
ニウム層２に十分な耐蝕性を付与することができず、才
だ２．０重量係以上であると皮膜が必要以上に硬くなっ
て、ＩＣのゼンデイングの時に蒸着膜原因となる。また
上記のアルミニウム合金層３の厚さは、０．２ｆｉｎ以
上を要するが、０２μｍ以下では下層の純アルミニウム
層２に十分な耐蝕性を付与す、ることができず、また１
、０μｍ以上とすると、スノξツタリングによるだめに
製造効率が低下する原因となる０ このように製造されたり−Ｐフレーム材料は、切断、穿
孔または打ち抜き（プレス）などにより所望の寸法、形
状に加工され、リードフレームにつくられる。ＩＪ
ｂ％フレームの形状は通常は多数のり−Ｐの対半導体電
極接続部分を中央に配し、他の電子回路部材への接続（
ゼンデイング）足を中央の接続部分よシ放射上に配し、
その先端を外周の枠（フレーム）に一時的に結合した間
々の形状であり、中央の接続部分上に半導体素子をのせ
て各電極をリードの中央接続部分に接続したのち、半導
体素子を合成樹脂によシ封止成形し、その後リート部分
の周囲の枠を切除することによりｒｃが製造されるので
ある。これらの製造工程については、従来実施されてい
る方法をそのまま使用することでよく、本明細書におい
ては、その詳細な説明を省略する。
だ２．０重量係以上であると皮膜が必要以上に硬くなっ
て、ＩＣのゼンデイングの時に蒸着膜原因となる。また
上記のアルミニウム合金層３の厚さは、０．２ｆｉｎ以
上を要するが、０２μｍ以下では下層の純アルミニウム
層２に十分な耐蝕性を付与す、ることができず、また１
、０μｍ以上とすると、スノξツタリングによるだめに
製造効率が低下する原因となる０ このように製造されたり−Ｐフレーム材料は、切断、穿
孔または打ち抜き（プレス）などにより所望の寸法、形
状に加工され、リードフレームにつくられる。ＩＪ
ｂ％フレームの形状は通常は多数のり−Ｐの対半導体電
極接続部分を中央に配し、他の電子回路部材への接続（
ゼンデイング）足を中央の接続部分よシ放射上に配し、
その先端を外周の枠（フレーム）に一時的に結合した間
々の形状であり、中央の接続部分上に半導体素子をのせ
て各電極をリードの中央接続部分に接続したのち、半導
体素子を合成樹脂によシ封止成形し、その後リート部分
の周囲の枠を切除することによりｒｃが製造されるので
ある。これらの製造工程については、従来実施されてい
る方法をそのまま使用することでよく、本明細書におい
ては、その詳細な説明を省略する。
実施例 １
厚さ０．２５ｍの銅基板上に５． ＯＸ １０−６Ｔｏ
ｒｒの真空度で基板の温度を１５０℃とし、純度９９．
９９％のアルミニウムを２０μｍの厚さだけ真空蒸着し
、さらにその後、形成したアルミニウム層上にＡｒガス
濃度３． ＯＸ １０−６Ｔｏｒｒの雰囲気中で基板温
度を１５０℃とし、スノξツタリングによってＡＩ−Ｎ
Ｉ（ｉ％）合金を成層し、本発明による試料（ＩＪ −
１’フレーム材料）を製造した。
ｒｒの真空度で基板の温度を１５０℃とし、純度９９．
９９％のアルミニウムを２０μｍの厚さだけ真空蒸着し
、さらにその後、形成したアルミニウム層上にＡｒガス
濃度３． ＯＸ １０−６Ｔｏｒｒの雰囲気中で基板温
度を１５０℃とし、スノξツタリングによってＡＩ−Ｎ
Ｉ（ｉ％）合金を成層し、本発明による試料（ＩＪ −
１’フレーム材料）を製造した。
一方、上記と同じ鋼基板上に、同様な条件のもとに真空
蒸着により厚さ２２μｍの純アルミニウム蒸着膜を形成
させて比較試料とした。
蒸着により厚さ２２μｍの純アルミニウム蒸着膜を形成
させて比較試料とした。
このようにして製造した本発明によるリードフレーム材
料及び比較試料についてリードとしての性能を検査する
ため、ワイヤーゼンデイング性については、直ｔＬ ３
（１ｌｔｍのＡｌ−８１（１ｑＡ）仝仝錦ヲイ車用して
超音波ゼンディングをしたが、両試料とも良好なゼンデ
ィング性を示した。また引っ張シ試験においても、破断
は常にワイヤ一部分で生じ、ゼンデイング部分では生じ
なかった。しかしながら両試料を温度９５℃、湿度９０
％の雰囲気下に放置しておいだところ、比較試料におい
ては約３０時間経過後からアルミニウム層の表面に腐食
が発生したのに対して、本発明による試料には４００時
間も経過した後に初めて腐食が認められ、従来のリード
フレーム材料である比較試料に比べて著しく良好な耐蝕
性を有していた。
料及び比較試料についてリードとしての性能を検査する
ため、ワイヤーゼンデイング性については、直ｔＬ ３
（１ｌｔｍのＡｌ−８１（１ｑＡ）仝仝錦ヲイ車用して
超音波ゼンディングをしたが、両試料とも良好なゼンデ
ィング性を示した。また引っ張シ試験においても、破断
は常にワイヤ一部分で生じ、ゼンデイング部分では生じ
なかった。しかしながら両試料を温度９５℃、湿度９０
％の雰囲気下に放置しておいだところ、比較試料におい
ては約３０時間経過後からアルミニウム層の表面に腐食
が発生したのに対して、本発明による試料には４００時
間も経過した後に初めて腐食が認められ、従来のリード
フレーム材料である比較試料に比べて著しく良好な耐蝕
性を有していた。
実施例 ２
実施例１の場合と同様にして、基板上に種々の蒸着層を
形成させて試料を作成した。各祇料について性能を評価
したところ、第１表に示されたごとき結果が得られた。
形成させて試料を作成した。各祇料について性能を評価
したところ、第１表に示されたごとき結果が得られた。
第１表に示されたように、本発明による試料＜ｖ−ｐフ
レーム材料）は、比較試料に比較して各評価項目とも優
れていた。
レーム材料）は、比較試料に比較して各評価項目とも優
れていた。
本発明のり一ドフレーム材料は、従来のものに比較して
著しく優れた耐蝕性を示し、また従来のリードフレーム
材料に劣らない良好なワイヤーゼンデイング性を有する
し、さらに本発明の製造方法は、製造効率が高いという
種々の効果を奏するので、本発明は実用上きわめて優れ
た発明である。
著しく優れた耐蝕性を示し、また従来のリードフレーム
材料に劣らない良好なワイヤーゼンデイング性を有する
し、さらに本発明の製造方法は、製造効率が高いという
種々の効果を奏するので、本発明は実用上きわめて優れ
た発明である。
第１図は本発明のリードフレーム材料の模式的断面図で
ある。 図中、１は基板、２は純アルミニウム層、３はアルミニ
ウム合金層。 祐 １ 図
ある。 図中、１は基板、２は純アルミニウム層、３はアルミニ
ウム合金層。 祐 １ 図
Claims (3)
- （１）銅または銅合金、あるいは鉄−ニッケル合金から
なる基板、該基板上に設けられた厚さ１μｍ以上の、純
アルミニウム層、さらに該純アルミニウム層上に設けら
れた厚さ０．２μｍ以上の、遷移元素を０．１〜２．０
重量％含むアルミニウム合金の層からなることを特徴と
する ＩＣ用リードフレーム材料。 - （２）銅または銅合金、あるいは鉄−ニッケル合金から
なる基板上に、真空蒸着またはイオン化蒸着により厚さ
１μｍ以上に純アルミニウムを蒸着して成層し、さらに
その上に、スパッタリングにより遷移元素を０．１〜２
．０重量％含むアルミニウム合金の層を厚さ０．２μｍ
以上になるように形成させることを特徴とするＩＣ用リ
ードフレーム材料の製造方法。 - （３）該アルミニウム合金層の厚さが０．２〜１．０μ
ｍである特許請求の範囲（１）項に記載のＩＣ用リード
フレーム材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15012884A JPS6129165A (ja) | 1984-07-19 | 1984-07-19 | Ｉｃ用リ−ドフレ−ム材料及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15012884A JPS6129165A (ja) | 1984-07-19 | 1984-07-19 | Ｉｃ用リ−ドフレ−ム材料及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6129165A true JPS6129165A (ja) | 1986-02-10 |
Family
ID=15490090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15012884A Pending JPS6129165A (ja) | 1984-07-19 | 1984-07-19 | Ｉｃ用リ−ドフレ−ム材料及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6129165A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0490485U (ja) * | 1990-12-18 | 1992-08-06 | ||
| KR100493187B1 (ko) * | 1997-11-13 | 2005-09-06 | 삼성테크윈 주식회사 | 건식도금법을이용한리드프레임과그제조방법 |
-
1984
- 1984-07-19 JP JP15012884A patent/JPS6129165A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0490485U (ja) * | 1990-12-18 | 1992-08-06 | ||
| KR100493187B1 (ko) * | 1997-11-13 | 2005-09-06 | 삼성테크윈 주식회사 | 건식도금법을이용한리드프레임과그제조방법 |
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