JPS63244660A - 半導体装置の組立方法 - Google Patents
半導体装置の組立方法Info
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- 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、銅又は銅合金リードフレームを用いる半導体
装置における、ペレット付やワイヤボンディングの組立
方法に関し、特に貴金属めっきなしのり−ドラブレーム
へのダイレクトボンディング性を向上させる半導体装置
の組立方法に関する。
装置における、ペレット付やワイヤボンディングの組立
方法に関し、特に貴金属めっきなしのり−ドラブレーム
へのダイレクトボンディング性を向上させる半導体装置
の組立方法に関する。
（従来の技術〉
樹脂封止型半導体装置では第１図および第２図に示すＳ
ｉペレット３を固定するタブ部１と、このＳｉペレット
３を外部回路へ接続するためのインナーリード部２とが
一体となったリードフレーム１０を用いる。
ｉペレット３を固定するタブ部１と、このＳｉペレット
３を外部回路へ接続するためのインナーリード部２とが
一体となったリードフレーム１０を用いる。
このリードフレーム１０は、一般に、ｆ１４合金系と、
鉄合金系のリードフレーム母材が使用される。 しかし
、このような材料では、容易に酸化膜を形成し、Ｓｉペ
レット３−をボンディングする場合、あるいはＡｕやＡ
ｉＬ線を用いてワイヤボンディングする場合の接続性が
悪い。
鉄合金系のリードフレーム母材が使用される。 しかし
、このような材料では、容易に酸化膜を形成し、Ｓｉペ
レット３−をボンディングする場合、あるいはＡｕやＡ
ｉＬ線を用いてワイヤボンディングする場合の接続性が
悪い。
このため、ボンディングを必要とする部分に、Ａｕある
いはＡｇの貴金属めっきを行って、良好な接続性をもた
せている。
いはＡｇの貴金属めっきを行って、良好な接続性をもた
せている。
このようにリードフレーム１０に対してＳｉペレット付
やワイヤボンディングする部分に貴金属めっきを設ける
ことはリードフレームのめ）き工程を複雑にし、かつ、
貴金属を使用しているためリードフレームの価格を高い
ものにしている。
やワイヤボンディングする部分に貴金属めっきを設ける
ことはリードフレームのめ）き工程を複雑にし、かつ、
貴金属を使用しているためリードフレームの価格を高い
ものにしている。
一方、Ｓｉペレット３とインナーリード部２との配線に
は通常Ａｕ線が用いられているが、高価な欠点があった
。 そこで、Ａｕ線に代り安価なＣｕ線を用いようとい
う技術開発が強力に進められている。 このＣｕ１ｉを
用いた場合、リードフレーム材のペレット付やワイヤボ
ンディングが行われる機能部に貴金属めっきしていたの
では価格メリットが少ない。 この面からも貴金属めっ
きをやめたいという要望は強いものがある。
は通常Ａｕ線が用いられているが、高価な欠点があった
。 そこで、Ａｕ線に代り安価なＣｕ線を用いようとい
う技術開発が強力に進められている。 このＣｕ１ｉを
用いた場合、リードフレーム材のペレット付やワイヤボ
ンディングが行われる機能部に貴金属めっきしていたの
では価格メリットが少ない。 この面からも貴金属めっ
きをやめたいという要望は強いものがある。
Ａｕ線あるいはＣｕ１ｌを貴金属めっきが設けられてい
ない銅合金系リードフレーム上に直接ワイヤボンディン
グしようとする場合、銅合金表面は大気中保管あるいは
半導体組立工程（ペレットボンド、ワイヤボンド）で酸
化してしまうので、少なくともワイヤボンディングは非
酸化性あるいは還元性雰囲気にして、酸化を防止して行
うのが普通である。
ない銅合金系リードフレーム上に直接ワイヤボンディン
グしようとする場合、銅合金表面は大気中保管あるいは
半導体組立工程（ペレットボンド、ワイヤボンド）で酸
化してしまうので、少なくともワイヤボンディングは非
酸化性あるいは還元性雰囲気にして、酸化を防止して行
うのが普通である。
ところが、銅系材料は大気中保管で容易に酸化するため
、ベンゾトリアゾール（Ｂ、Ｔ。
、ベンゾトリアゾール（Ｂ、Ｔ。
Ａ）やメルカプトベンゾチアゾールに代表される銅系用
の有機インヒビターを塗布して変色（酸化）を抑制する
方法がとられている。
の有機インヒビターを塗布して変色（酸化）を抑制する
方法がとられている。
この有機インヒビターが形成する皮膜は少なくとも２５
０℃以上の温度にしないと分解揮発せず、ワイヤボンデ
ィング性を阻害することとなる。 このため、有機イン
ヒビターの種類を限定したり（特開昭６１−２０８２４
６号）あるいはワイヤボンディングの温度を３００℃と
高くして、有機インヒビターを熱分解さｉｔたりしてい
る。 このため、ワイヤボンディングの温度を低くする
ことができなかった。
０℃以上の温度にしないと分解揮発せず、ワイヤボンデ
ィング性を阻害することとなる。 このため、有機イン
ヒビターの種類を限定したり（特開昭６１−２０８２４
６号）あるいはワイヤボンディングの温度を３００℃と
高くして、有機インヒビターを熱分解さｉｔたりしてい
る。 このため、ワイヤボンディングの温度を低くする
ことができなかった。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明の目的は、前記した従来技術の欠点を解消し、ダ
イレクトボンド用のリードフレームのワイヤボンディン
グ性を大幅に向上させかつ、安価で信頼性の高い半導体
装置が得られる組立て方法を提供することにある。
イレクトボンド用のリードフレームのワイヤボンディン
グ性を大幅に向上させかつ、安価で信頼性の高い半導体
装置が得られる組立て方法を提供することにある。
（問題点を解決するための手段）
本発明の第１の態様は、Ａｕ線あるいはＣｕ線を用いて
、半導体ペレットと銅または銅合金リードフレームのイ
ンナーリードとをワイヤボンディングするに際し、前記
リードフレームを紫外線洗浄した後、還元性雰囲気中で
半導体ペレット付およびワイヤボンディングすることを
特徴とする半導体装置の組立方法を提供する。
、半導体ペレットと銅または銅合金リードフレームのイ
ンナーリードとをワイヤボンディングするに際し、前記
リードフレームを紫外線洗浄した後、還元性雰囲気中で
半導体ペレット付およびワイヤボンディングすることを
特徴とする半導体装置の組立方法を提供する。
本発明の第２の態様は、Ａ２線を用いて、半導体ペレッ
トと銅または銅合金リードフレームのインナーリードと
をワイヤボンディングするに際し、前記リードフレーム
を紫外線洗浄した後、半導体ベレツト付およびワイヤボ
ンディングすることを特徴とする半導体装置の組立方法
を提供する。
トと銅または銅合金リードフレームのインナーリードと
をワイヤボンディングするに際し、前記リードフレーム
を紫外線洗浄した後、半導体ベレツト付およびワイヤボ
ンディングすることを特徴とする半導体装置の組立方法
を提供する。
ここで前記紫外線はオゾン発生領域の紫外線およびオゾ
ン分解領域の紫外線を含むものである半導体装置の組立
方法が良い。
ン分解領域の紫外線を含むものである半導体装置の組立
方法が良い。
また、前記リードフレームは、あらかじめ貴金属めっき
を行っていないものである半導体装置の組立方法が好ま
しい。
を行っていないものである半導体装置の組立方法が好ま
しい。
以下に本発明の詳細な説明する。
本発明方法は第１図に示す銅または銅合金素材のリード
フレム１０に適用される。 これはＡｕ線あるいはＣｕ
線を直接ワイヤボンディングすることが可能だからであ
る。 本発明方法は、このリードフレーム１０上のタブ
部１にＳｉペレット３等の半導体素子をペレット付し、
第２図に示すように、Ａｕ線あるいはＣｕ線４を用いて
Ｓｉペレット３とインナーリード部２をワイヤボンディ
ングする際にリードフレーム１０の少なくとも樹脂封止
部５をあらかじめ紫外線洗浄した後、還元性雰囲気中で
ペレット付およびワイヤボンディングする。
フレム１０に適用される。 これはＡｕ線あるいはＣｕ
線を直接ワイヤボンディングすることが可能だからであ
る。 本発明方法は、このリードフレーム１０上のタブ
部１にＳｉペレット３等の半導体素子をペレット付し、
第２図に示すように、Ａｕ線あるいはＣｕ線４を用いて
Ｓｉペレット３とインナーリード部２をワイヤボンディ
ングする際にリードフレーム１０の少なくとも樹脂封止
部５をあらかじめ紫外線洗浄した後、還元性雰囲気中で
ペレット付およびワイヤボンディングする。
また、Ａｆｆｉ線を用いてＳｉペレット３とインナーリ
ード部２とをワイヤボデイングする際は、リードフレー
ムｌＯの少なくとも樹脂封止部５をあらかじめ紫外線洗
浄した後、特に還元性雰囲気とする必要はなく、大気中
で超音波でワイヤボンディングする。
ード部２とをワイヤボデイングする際は、リードフレー
ムｌＯの少なくとも樹脂封止部５をあらかじめ紫外線洗
浄した後、特に還元性雰囲気とする必要はなく、大気中
で超音波でワイヤボンディングする。
紫外線洗浄は、紫外線（約３９７０Å以下の波長）の光
を０ 、０１〜２０ ｗ ／ ｃ ｍ ”の強さで０．
１〜５分間照射して洗浄するもので、通常の紫外線洗浄
装置を用いればよい。
を０ 、０１〜２０ ｗ ／ ｃ ｍ ”の強さで０．
１〜５分間照射して洗浄するもので、通常の紫外線洗浄
装置を用いればよい。
紫外線は波長によって作用が異なるので、異なる波長を
組合せて行うことが好ましく、また１０１１Ｊ／Ｃ１１
２以上の強度で行うのが良い。
組合せて行うことが好ましく、また１０１１Ｊ／Ｃ１１
２以上の強度で行うのが良い。
紫外線洗浄装置は、紫外線（３９７０Å以下の波長）を
発生する紫外線ランプと電源を備えた洗浄装置で、例え
ば、１８４９人の紫外線はオゾンを発生させ、リードフ
レーム１０表面に付着している有機化合物を分解し、２
５３７人光を同時に照射すると、オゾンは酸素励起原子
となって有機物をさらに強力に分解する作用がある。
このように紫外線特有の作用によりリードフレーム表面
に付着した有機物を分解洗浄する。
発生する紫外線ランプと電源を備えた洗浄装置で、例え
ば、１８４９人の紫外線はオゾンを発生させ、リードフ
レーム１０表面に付着している有機化合物を分解し、２
５３７人光を同時に照射すると、オゾンは酸素励起原子
となって有機物をさらに強力に分解する作用がある。
このように紫外線特有の作用によりリードフレーム表面
に付着した有機物を分解洗浄する。
前述のように銅系素材のリードフレーム表面には、酸化
防止のためにベンゾトリアゾール（Ｂ、Ｔ、Ａ）やメル
カプトベンゾチアゾール等の有機インヒビターを塗布し
て酸化を抑制することが多いので、紫外線洗浄を行うと
これらの有機物を分解除去することができ、ペレット付
やワイヤボンディングの温度を低くすることができ、ペ
レット付、ワイヤボンディング性も高めることができる
。
防止のためにベンゾトリアゾール（Ｂ、Ｔ、Ａ）やメル
カプトベンゾチアゾール等の有機インヒビターを塗布し
て酸化を抑制することが多いので、紫外線洗浄を行うと
これらの有機物を分解除去することができ、ペレット付
やワイヤボンディングの温度を低くすることができ、ペ
レット付、ワイヤボンディング性も高めることができる
。
紫外線洗浄を行うと、リードフレーム１０は紫外線洗浄
により表面の吸着有機物は完全に取り除かれる。 しか
し、オゾンの作用により銅系素材表面が若干酸化するの
で、ベレツト付あるいはワイヤボンディングする時には
還元性雰囲気にして、酸化膜を除去することが必要で、
これにより安定した組立性が得られる。
により表面の吸着有機物は完全に取り除かれる。 しか
し、オゾンの作用により銅系素材表面が若干酸化するの
で、ベレツト付あるいはワイヤボンディングする時には
還元性雰囲気にして、酸化膜を除去することが必要で、
これにより安定した組立性が得られる。
Ａ２線のワイヤボンディングの場合は、大気中、常温、
超音波で接合するため、特に還元性雰囲気の必要はない
。 しかし紫外線洗浄により同様に有機物を分解除去し
、ワイヤボンディング性を高めることができる。
超音波で接合するため、特に還元性雰囲気の必要はない
。 しかし紫外線洗浄により同様に有機物を分解除去し
、ワイヤボンディング性を高めることができる。
〈実施例〉
以下に実施例により本発明を具体的に説明する。
（実施例４〜６および比較例１〜３）
厚さ０．２５ｍｍのＣｕ−１，２５ＷＴ％Ｓｎの銅合金
を第１図に示す形状に打抜いて、リードフレーム１０と
した。 これを脱脂酸洗後０．５％ベンゾトリアゾール
（Ｂ、Ｔ、Ａ）水溶液中に約３０ｓｅｃ、浸漬して水洗
した後乾燥し、銅合金リードフレーム１０表面にＢ。
を第１図に示す形状に打抜いて、リードフレーム１０と
した。 これを脱脂酸洗後０．５％ベンゾトリアゾール
（Ｂ、Ｔ、Ａ）水溶液中に約３０ｓｅｃ、浸漬して水洗
した後乾燥し、銅合金リードフレーム１０表面にＢ。
Ｔ、Ａ、の吸着膜を形成させた。
このようにして作成したリードフレーム１゜を用いてＡ
ｕ線（３０μｍ）によるワイヤボンディングを行った。
ｕ線（３０μｍ）によるワイヤボンディングを行った。
まず、紫外線洗浄装置により１００ ｍＪ／ｃＩＩ＋”
の露光（１８４９Ａ光と２５３７人光を同時に）を行っ
て、リードフレーム表面に吸着している有機皮膜をオゾ
ン分解して洗浄化した後、５％Ｈ，＋Ｎ２の還元性雰囲
気中で、２５０℃の温度で超音波併用のポールボンディ
ングを行った。
の露光（１８４９Ａ光と２５３７人光を同時に）を行っ
て、リードフレーム表面に吸着している有機皮膜をオゾ
ン分解して洗浄化した後、５％Ｈ，＋Ｎ２の還元性雰囲
気中で、２５０℃の温度で超音波併用のポールボンディ
ングを行った。
紫外線洗浄装置の露光時間を変えて洗浄効果を調べた結
果を表１にまとめた。
果を表１にまとめた。
（実施例９〜１０および比較例７〜８）実施例４〜６と
同様のリードフレーム１ｏを用いてＡｕ線（３０μｍ）
およびＣｕ線によるワイヤボンディングを行った。
同様のリードフレーム１ｏを用いてＡｕ線（３０μｍ）
およびＣｕ線によるワイヤボンディングを行った。
実施例４〜６と同様に紫外線洗浄した後、Ｃｕ線は、５
％Ｈ２＋Ｎ２の還元性雰囲気中で表２の条件でワイヤボ
ンディングを行った。
％Ｈ２＋Ｎ２の還元性雰囲気中で表２の条件でワイヤボ
ンディングを行った。
Ａ２線は、還元性雰囲気処理を行わず、大気中、常温、
超音波ボンダーを使用して、超音波出力を表２の条件と
してワイヤボンディングを行った。
超音波ボンダーを使用して、超音波出力を表２の条件と
してワイヤボンディングを行った。
結果を比較例とともに表２に示した。
＊１ 耐変色性はリードフレームを４０℃、９５ＲＨ％
の雰囲気に４８ｈ放置した後の変色の度合から判私Ｏ：
変色なし Ｘ：変色有 ＊２ ワイヤボンディング性はボンディング率で評価し
た。
の雰囲気に４８ｈ放置した後の変色の度合から判私Ｏ：
変色なし Ｘ：変色有 ＊２ ワイヤボンディング性はボンディング率で評価し
た。
ｏ：１００％ ６２９５〜１００％未満 ｘ：９５
％未満＝１−一」一 本ａ Ｃｕ線のワイヤボンディング；超音波併用、目
盛で超音波出方を固定＝３．０本Ｊ ＡＩＬ線のワイ
ヤボンディング；超音波式、目盛で超音波出方を変える
。
％未満＝１−一」一 本ａ Ｃｕ線のワイヤボンディング；超音波併用、目
盛で超音波出方を固定＝３．０本Ｊ ＡＩＬ線のワイ
ヤボンディング；超音波式、目盛で超音波出方を変える
。
ワイヤボンディング性の評価は、表１と同様である。
表１の結果、紫外線洗浄装置と還元性雰囲気でのワイヤ
ボンディング処理を組合わせた本発明方法を行うことに
より、リードフレーム表面に吸着している有機物を分解
除去するので、ワイヤボンディング性が向上し、かつワ
イヤボンディング温度を低温化できることが認められた
。
ボンディング処理を組合わせた本発明方法を行うことに
より、リードフレーム表面に吸着している有機物を分解
除去するので、ワイヤボンディング性が向上し、かつワ
イヤボンディング温度を低温化できることが認められた
。
Ｃｕ線、ＡＩｌ線でも表２に示すように同様の結果が得
られた。
られた。
〈発明の効果〉
本発明方法を採用することにより、次の効果が得られた
。
。
１、リードフレームへのＡｇめっきなどの貴金属めっき
を行わなくてもペレット付やワイヤボンディングが可能
となり、低コスト化が可能となった。
を行わなくてもペレット付やワイヤボンディングが可能
となり、低コスト化が可能となった。
２、銅および銅合金リードフレームの保管中の変色防止
には有機インヒビターによる防錆処理は有効であるが、
この皮膜はワイヤボンディング性を阻害する。 しかし
、本発明法を採用することにより打機皮膜のワイヤボン
ディングヘの悪作用を取り除くことが可能となった。
には有機インヒビターによる防錆処理は有効であるが、
この皮膜はワイヤボンディング性を阻害する。 しかし
、本発明法を採用することにより打機皮膜のワイヤボン
ディングヘの悪作用を取り除くことが可能となった。
３．銅系リードフレーム材の表面を清浄化したので、ワ
イヤボンディング温度を下げることかり能となり、判導
体ペレットへの熱的ダメージを減らし、半導体装置の信
頼性が向−Ｌできる。
イヤボンディング温度を下げることかり能となり、判導
体ペレットへの熱的ダメージを減らし、半導体装置の信
頼性が向−Ｌできる。
第１図は、本発明方法を用いる半導体用リードフレーム
の一実施例を示す平面図である。 第２図は本発明方法を用いる半導体用リードフレームの
一実施例の一部を示す横断面図である。 符号の説明 ｌ・−タブ部、 ２・−インナリード部、 ３−− Ｓ ｉペレット、 ４− Ｃｕ線、 ５・−樹脂封止部、 １０−・リードフレーム Ｆ Ｋ Ｇ、 ２
の一実施例を示す平面図である。 第２図は本発明方法を用いる半導体用リードフレームの
一実施例の一部を示す横断面図である。 符号の説明 ｌ・−タブ部、 ２・−インナリード部、 ３−− Ｓ ｉペレット、 ４− Ｃｕ線、 ５・−樹脂封止部、 １０−・リードフレーム Ｆ Ｋ Ｇ、 ２
Claims (6)
- （１）Ａｕ線あるいはＣｕ線を用いて、半導体ペレット
と銅または銅合金リードフレームのインナーリードとを
ワイヤボンデイングするに際し、前記リードフレームを
紫外線洗浄した後、還元性雰囲気中で半導体ペレット付
およびワイヤボンデイングすることを特徴とする半導体
装置の組立方法。 - （２）前記紫外線はオゾン発生領域の紫外線およびオゾ
ン分解領域の紫外線を含むものである特許請求の範囲第
１項に記載の半導体装置の組立方法。 - （３）前記リードフレームは、あらかじめ貴金属めっき
を行っていないものである特許請求の範囲第１項または
第２項に記載の半導体装置の組立方法。 - （４）Ａｌ線を用いて、半導体ペレットと銅または銅合
金リードフレームのインナーリードとをワイヤボンデイ
ングするに際し、前記リードフレームを紫外線洗浄した
後、半導体ペレット付およびワイヤボンデイングするこ
とを特徴とする半導体装置の組立方法。 - （５）前記紫外線はオゾン発生領域の紫外線およびオゾ
ン分解領域の紫外線を含むものである特許請求の範囲第
４項に記載の半導体装置の組立方法。 - （６）前記リードフレームは、あらかじめ貴金属めっき
を行っていないものである特許請求の範囲第４項または
第５項に記載の半導体装置の組立方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62079432A JPS63244660A (ja) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | 半導体装置の組立方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62079432A JPS63244660A (ja) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | 半導体装置の組立方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63244660A true JPS63244660A (ja) | 1988-10-12 |
Family
ID=13689715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62079432A Pending JPS63244660A (ja) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | 半導体装置の組立方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63244660A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02106942A (ja) * | 1988-10-17 | 1990-04-19 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JP2007053130A (ja) * | 2005-08-15 | 2007-03-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 接合構造および接合方法 |
| JP2007220822A (ja) * | 2006-02-15 | 2007-08-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 接続構造体および接続構造体の製造方法 |
| US8815019B2 (en) | 2009-03-17 | 2014-08-26 | Nippon Steel & Sumikin Materials., Ltd. | Bonding wire for semiconductor |
-
1987
- 1987-03-30 JP JP62079432A patent/JPS63244660A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02106942A (ja) * | 1988-10-17 | 1990-04-19 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JP2007053130A (ja) * | 2005-08-15 | 2007-03-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 接合構造および接合方法 |
| US8012869B2 (en) | 2005-08-15 | 2011-09-06 | Panasonic Corporation | Bonded structure and bonding method |
| JP2007220822A (ja) * | 2006-02-15 | 2007-08-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 接続構造体および接続構造体の製造方法 |
| US8815019B2 (en) | 2009-03-17 | 2014-08-26 | Nippon Steel & Sumikin Materials., Ltd. | Bonding wire for semiconductor |
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