JPS6189643A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

半導体装置及びその製造方法

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JPS6189643A
JPS6189643A JP59211960A JP21196084A JPS6189643A JP S6189643 A JPS6189643 A JP S6189643A JP 59211960 A JP59211960 A JP 59211960A JP 21196084 A JP21196084 A JP 21196084A JP S6189643 A JPS6189643 A JP S6189643A
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aluminum
lead frame
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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メッキ層２を形
成し、とのＮｉメッキ層２を介してアルミニウムからな
るボンディング線３によシ、半導体素子４上の電極・２
ツド５とリード　　　　・電極Ｊとを接続している。な
お、同図中６は、１１１１脂封止体、７はリードフレー
ム８上にＮｉメッキ）Ｎ　９を介して形成された平田層
である。
しかしながら、Ｎｌメッキ層２，９を形成するものでは
、メッキ品質のばらつきが大きいこと、メッキ処理のた
めに製造工程が複雑になること、更にメッキ処理のため
に製造コストが高くなること等の間３１αがある。そこ
で、近年ではアルミニウム力・らなるボンディングｒ［
３３をメッキ処理を箔していない銅等からなるリード電
極１に直％％”；Ｚすることが行われている。
しかしながら、銅等からなる’）　　Ｆ”　′ｌ’）Ｌ
　ｔヤ１にアルミニウムからなるボンディング〃ヌ３を
直接接続した半導体装置は、高温（約８０℃）、高４　
（ＪＦ’３９０　％　）下で長時間の放置試験を行うと
、ホ゛ンガインダ線３とリード電・臣１の接合界面でオ
ープ不良を発生し、イａ幀件を低下する間渭があった。
〔発明の目的〕
本発明は、高温・高湿下で役れた電気特性を光ｆｊｆ　
Ｌ得る信相性の高い半導体装置及びこの牛亦体装置を容
易に得ることができるずミ憤体装置の鱈造方法を提供す
ることをその目的とするものである。
〔発明の實９２〕 本発明は、′凋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ィング線のζ″、１部を反応層
の厚さが０．２１１ｍ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
ムの被ボンアイング領域ニアルミニウムからなるボンデ
ィング線を接続すると共に、熱処理を柿して銅またはイ
；１・１合金とアルミニウムとの反応層の厚さを０２μ
ｍ以上にする工程を設けたことにより、高温・高ｚイ下
で優れた電偲特性を発押し得る信頼性の高い手７ｎ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；ζついて図
面を参照して説明する。まず、第１１霞ＩＡ）に示す如
く、銅まだは銅合金からなるリードフレーム２０のマウ
ント部に牛田層２１を介してヰ導体素子２２を装着する
。
次に、同図（Ｂ）に示す如く、純度９９．９９弼。
２００μφのアルミニウムからなるざンディング４、ｉ
コ２３の一端部を非酸化性雰囲気中で＃−桿体素子２１
０′（君ケ・ぐラド２４に超音波ボンディング法により
…（着する。次いで、ボンディング線２３の他端部をリ
ードフレーム２０のリード電極２５にう１■述と同様に
超音波ボンディング法により蝕５ン′マする。リード電
イ返２５もリードフレーム２０と同様に洞寸だは銅合金
で形成されている。
次に、これに杓５００℃の温度で熱処理を施し、ボンデ
ィング線２３とリード、電極２５の鯉Ｎ′旨Ｉ；；に形
ひされるアルミニウムと”ｆ、’ｉｌ賛だ（は銅合金と
の反応１．３：の厚さを０．２μ７ｎ以上にする。
然る後、同図（Ｃ）に示す如く、これにモール１゜処理
を）１．邑して＃Ｊξ工体塁子２１、リードフレーム２
０１．ｙ＋ンディング線２３及びリード′・五び２５等
を１コ１脂封市体２６で一体に封止した＃感体装置”’
（，３０を得る。
このようにして得られた牛馬体装置Ｌ）で（１１，、屏
ンディングデ、デ２３とリード′Ｌｌ’ｌ’、　’ＩＩ
メ２５との接÷）では、０２μｍ以上の１−［Ｉい反応
１．Ｈ＞を形成して行われるので、高温・高湿下でもボ
ンディング述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、ｒ
、、；　４１Ｌ、信頼性の高いヰ導体装的゛３０を得る
ことができる。また、リードフレーム２０及びリードゴ
ー１劉２５にメッキ処理を施す必要がないので、％］貴
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０２μｍ以上としたの（ヒ：、以下に示す
実験例から明らかなように、０．２　Ｊｉｍに満たない
場合には、高温・高湿下でオーツ０ン不良による不良品
が発生するからである。
実験例 メッキ層を形成していない銅または：（Ｙ４合金からな
るリードフレーム２０にヰ患体素子２２を装ｘＩシた後
、非酸化性の雰囲気中でヰ３・ｆ体素子２２の７［ｋパ
ッド２５とリードフレーム２０のリード′准へ２５間に
ｊイ１丘、皮ｆボンディング法（こより、アルミニウム
からな７．＋　＋ｆンディング紅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
で封止しだ４Ｊ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
はメッキ層３１が形成されておらず、デンディング線２
３とリード電極２５間には反応層は存在していない。
牛と１体素子２２の装着及びボンディング線２３のリー
ド電極２５との接合を還元性の雰囲気で行った以外は、
実験例品１と同様にして実験例品２の４８募体装置を作
成した。
デンディング線２３とリード電＠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
ディング線２３とリード電極２５間に形成した以外は、
実験例品２と同様にして牛６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４．０．５〜１
μｍのものを実、験例品５．１〜２μｍのものを実験例
品６としたＯ また、リードフレーム２０及びリード電極２．５上に第
２図（Ｃ）に示す如く、Ｎｉメッキ層３１を予め形成し
ておき、実験例品２と同様（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別品１〜７０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、１０
００時間、１５００時間以上の高温放置試験を行い、デ
ンディング線２３とリード電極２５間でのオージン不良
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。
上記表から明らかなように、桐マたは夕１す合金とアル
ミニウムで形成される反応層３２が大ヒい程オープン不
良による不良品の発生数は減少し、反応層３２の厚さが
０．２μｍ以上になると、Ｎｉメッキ層３１があるもの
と同様に高い信ｉ蹟注を発揮することが判る。
また、高温・高湿（８０℃、９０φ）中で長時間放置試
験を上述の実験例品１〜７のヰｑ体装置について行った
ところ、同様に反応層３２の厚さが０４２μｍ以上にな
ると不良品が発生しないことが判った。更に、熱衝撃試
験（−４５℃→１５０℃）、及び熱疲労試験においても
同？−にの結果が得られた。
〔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・高湿下で簀れた電気特性を発揮
する信頼性の晶い牛ノ・）体装駈を容易に得ることがで
きるものでおる。
【図面の簡単な説明】
第１図体）乃至同図Ｃ）は、本発明方法を工ｆＨｊＩ、
■に示す説明図、第２トン１（Ａ）乃至同ン１（Ｃ）は
、リード１；を極とボンディ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ヰ戸体装置の
断面ヌ１である。 ２０・・・リードフレーム、２１・・−Ｖゼ田層、２２
・・・＃ＷＬ体素子、２、？・・・ボンディング線、２
４・・・電極／やラド、２５・・・リード電極、２６・
・・樹脂封止体１．？　０　・＝−生導体装置、３１・
・・Ｎｉメッキ層、３２・・・反応層。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （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ッドに
    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ィング線と、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、前記電極パッド及び該ボンディング線
    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. （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
    の電極パッドに接続されるアルミニウムからなるボンデ
    ィ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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KR1019850006793A KR900000439B1 (ko) 1984-10-09 1985-09-17 접합선의 접속을 개량한 반도체 장치와 그 제조방법
CN85107077A CN85107077B (zh) 1984-10-09 1985-09-24 半导体器件及其制造法
EP85307236A EP0178170B1 (en) 1984-10-09 1985-10-09 Semiconductor device having a bonding wire and method for manufacturing it
DE8585307236T DE3581039D1 (de) 1984-10-09 1985-10-09 Halbleitervorrichtung mit einem verbindungsdraht und verfahren zu ihrer herstellung.
US07/150,499 US4891333A (en) 1984-10-09 1988-02-01 Semiconductor device and manufacturing method thereof

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59211960A JPS6189643A (ja) 1984-10-09 1984-10-09 半導体装置及びその製造方法

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Publication Number Publication Date
JPS6189643A true JPS6189643A (ja) 1986-05-07
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