JPS6381964A - 樹脂封止型半体装置用リ−ドフレ−ムの製造方法 - Google Patents
樹脂封止型半体装置用リ−ドフレ−ムの製造方法Info
- Publication number
- JPS6381964A JPS6381964A JP61227457A JP22745786A JPS6381964A JP S6381964 A JPS6381964 A JP S6381964A JP 61227457 A JP61227457 A JP 61227457A JP 22745786 A JP22745786 A JP 22745786A JP S6381964 A JPS6381964 A JP S6381964A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- lead frame
- surface roughness
- film
- applied voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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
- H10W90/00—Package configurations
- H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
- H10W90/751—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
- H10W90/756—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires between a chip and a stacked lead frame, conducting package substrate or heat sink
Landscapes
- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (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〕
本発明は樹脂封止型半導体装置に用いるリードフレーム
の製造方法に関する。
の製造方法に関する。
樹脂封止型半導体装置は、例えば第２図に示すように、
リードフレーム２又は基板の所定位置に半導体素子１を
ダイボンディングし、半導体素子１とリードフレーム２
等のワイヤーボンディング部に形成した貴金属メッキ被
膜３との間’ｆＡｕワイヤ４でボンディングした後、半
導体素子１及びＡｕワイヤ４及び貴金属メッキ被膜３の
部分を保獲するために封止樹脂５で直接モールドするか
、あるいはセラミックや硝子のキャップとステム間ご樹
脂で接合封止したものである。か−る樹脂封止型半導体
装置は積層セラミック型半導体製雪やガラス封止型半導
体装置に比較して気密封止性に劣り、封止部を通して内
部に水分がリークする為専ら低級半導体装置に用いられ
るが□、実装コストが安価である等の理由により広く使
用され高級半導体装置への適用も強く望まれている。
リードフレーム２又は基板の所定位置に半導体素子１を
ダイボンディングし、半導体素子１とリードフレーム２
等のワイヤーボンディング部に形成した貴金属メッキ被
膜３との間’ｆＡｕワイヤ４でボンディングした後、半
導体素子１及びＡｕワイヤ４及び貴金属メッキ被膜３の
部分を保獲するために封止樹脂５で直接モールドするか
、あるいはセラミックや硝子のキャップとステム間ご樹
脂で接合封止したものである。か−る樹脂封止型半導体
装置は積層セラミック型半導体製雪やガラス封止型半導
体装置に比較して気密封止性に劣り、封止部を通して内
部に水分がリークする為専ら低級半導体装置に用いられ
るが□、実装コストが安価である等の理由により広く使
用され高級半導体装置への適用も強く望まれている。
しかし、か＼る従来の樹脂封止型半導体装置には上記し
た気密封止性に劣るという欠点の他に、ワイヤボンディ
ング部に貴金属メッキ被膜３ご形成し且つボンディング
ワイヤにＡｕワイヤ４を使用しているので、この装置の
最大の特徴である低コスト性を損なうという問題点があ
った。
た気密封止性に劣るという欠点の他に、ワイヤボンディ
ング部に貴金属メッキ被膜３ご形成し且つボンディング
ワイヤにＡｕワイヤ４を使用しているので、この装置の
最大の特徴である低コスト性を損なうという問題点があ
った。
そこで、更に一層の低コスト性を追求するために、ボン
ディングワイヤとしてＡｕワイヤの代りにＡｌワイヤが
使用されるようになった。Ａｌワイヤが使用される理由
は、アルミニウムの導電性が高いこと、安価であること
、及び半導体素子の電極がＡｌであること等である。一
般に、ワイヤ醪ンデイングを異種金属間で行なうとボン
ディング部に金属間化合物が生成し、信頼性が低下する
。
ディングワイヤとしてＡｕワイヤの代りにＡｌワイヤが
使用されるようになった。Ａｌワイヤが使用される理由
は、アルミニウムの導電性が高いこと、安価であること
、及び半導体素子の電極がＡｌであること等である。一
般に、ワイヤ醪ンデイングを異種金属間で行なうとボン
ディング部に金属間化合物が生成し、信頼性が低下する
。
従って、Ａｌワイヤを用いる場合には、＃導体素子の電
極だけでびく、リードフレーム上のワイヤボンディング
部にもＡｌ被膜を形成するとワイヤボンディングの信頼
性が向上する。
極だけでびく、リードフレーム上のワイヤボンディング
部にもＡｌ被膜を形成するとワイヤボンディングの信頼
性が向上する。
しかし、従来から用いられているロー・ルクラツドや真
空蒸着によりリードフレームに形成したＡｌ被膜は耐食
性が乏しく、気密封止性が悪いため、長時間使用による
水分等のリークにより腐食するという大きな欠点があっ
た。
空蒸着によりリードフレームに形成したＡｌ被膜は耐食
性が乏しく、気密封止性が悪いため、長時間使用による
水分等のリークにより腐食するという大きな欠点があっ
た。
本発明は、安価であって、耐食性に富み、気密封止性に
優れたアルミニウム被膜ご有する樹脂封止型半導体装は
用リードフレームの製造方法を提供すること３目的とす
る。
優れたアルミニウム被膜ご有する樹脂封止型半導体装は
用リードフレームの製造方法を提供すること３目的とす
る。
本発明の樹脂封止型半導体装置用リードフレームの製造
方法は、アルミニウム被覆する部分の表面粗さがＲ（μ
ｍ）であるリードフレームＭ＆の少なくともワイヤーボ
ンディング部に、 ０≦（Ｂ−０）／Ｒ≦４５；（式中Ｃは−２，０以上で
０．０以下の定数である）の条件を満足する基板印加電
圧Ｂ （ＫＶ）でイオンブレーティング法によりアルミ
ニウム被膜を形成することを特徴としている。
方法は、アルミニウム被覆する部分の表面粗さがＲ（μ
ｍ）であるリードフレームＭ＆の少なくともワイヤーボ
ンディング部に、 ０≦（Ｂ−０）／Ｒ≦４５；（式中Ｃは−２，０以上で
０．０以下の定数である）の条件を満足する基板印加電
圧Ｂ （ＫＶ）でイオンブレーティング法によりアルミ
ニウム被膜を形成することを特徴としている。
本発明に係るリードフレームを用いた樹脂封止型半導体
装置の一例を第１図に示す。
装置の一例を第１図に示す。
この例ではリードフレーム２の封止樹脂５で樹脂封止さ
れる部分全体にＡｔ被膜６が上記条件でのイオンブレー
ティング法により形成してあり、このＡｌ被膜６と半導
体素子のＡｌ ＠極と？ｘ Ａｌワイヤ７でワイヤボン
ディングしである。Ａｌ被膜６は少なくともワイヤボン
ディング部分に形成すれば足りるが、上記条件のイオン
ブレーティング法によるＡｌ被膜はワイヤボンディング
性のみならず耐食性及び樹脂封止性に優れているので、
第１図の如く形成することによりリークバスご遮断でき
一層効果的である。
れる部分全体にＡｔ被膜６が上記条件でのイオンブレー
ティング法により形成してあり、このＡｌ被膜６と半導
体素子のＡｌ ＠極と？ｘ Ａｌワイヤ７でワイヤボン
ディングしである。Ａｌ被膜６は少なくともワイヤボン
ディング部分に形成すれば足りるが、上記条件のイオン
ブレーティング法によるＡｌ被膜はワイヤボンディング
性のみならず耐食性及び樹脂封止性に優れているので、
第１図の如く形成することによりリークバスご遮断でき
一層効果的である。
尚、リードフレーム基板の材質、イオンブレーティング
法のイオン化法は従来がら公知のものをそれぞれ適用で
さる。
法のイオン化法は従来がら公知のものをそれぞれ適用で
さる。
イオンブレーティング法は成膜パラメータが豊富で、こ
れらを制御することによって得られる膜質を変化させる
ことができる利点がある。Ａｌ被膜の耐食性について特
に重要なパラメータは基板印加電圧と、ワイヤーボンデ
ィング部等の基板被覆面の表面粗さである。
れらを制御することによって得られる膜質を変化させる
ことができる利点がある。Ａｌ被膜の耐食性について特
に重要なパラメータは基板印加電圧と、ワイヤーボンデ
ィング部等の基板被覆面の表面粗さである。
基板印加電圧Ｂ （ＫＶ）については、イオンブレーテ
ィング法ではＡ／蒸気を正イオンに帯電させるため基板
に負のバイアス７圧を印加するが、この負のバイアス雷
圧を大さくするほどＡｌイオンの運動エネルギーが増し
てＡｌ被膜と基板との密着性が増大し１、耐食性が向上
する。一方、ＩＪ−ドフレームｗ板の表面粗さＲ（μｍ
）については、これが大きいほど表面の凹凸が大さく、
見掛けの表面積より実際の表面積が大さくなるので、そ
の上に形成されたＡｌ被膜の耐食性を低下させる。
ィング法ではＡ／蒸気を正イオンに帯電させるため基板
に負のバイアス７圧を印加するが、この負のバイアス雷
圧を大さくするほどＡｌイオンの運動エネルギーが増し
てＡｌ被膜と基板との密着性が増大し１、耐食性が向上
する。一方、ＩＪ−ドフレームｗ板の表面粗さＲ（μｍ
）については、これが大きいほど表面の凹凸が大さく、
見掛けの表面積より実際の表面積が大さくなるので、そ
の上に形成されたＡｌ被膜の耐食性を低下させる。
そこで本発明者等は両パラメータＢとＲを同時に制御し
てＡｌ被膜の耐食性を向上させることと鋭意研究し、上
記Ｏ≦（Ｂ−Ｃ） 、／Ｒ≦４５；（式中、Ｃはｋｌ膜
厚、基板材質、基板保持温ｙ１イオン化方法、真空度及
び成膜温度によって定まる定数であり、−２，０以上で
０．０以下の値である）の条件の下でイオンブレーティ
ング法により形成したＡｌ被膜が耐食性及び樹脂封止性
に優れ、Ａｌ被膜の生産性も良好であることＰ見出し本
発明ご完成したものである。 □しかし・負のバイアス
電圧Ｂ （’ＫＶ）を大きくするためには基板保持部と
反応チャンバーとの絶縁を強化する等の必要がある他、
反応的にも放電の発生が過度になり生産性が低下Ｔる等
の不都合があるので、基板印加電圧Ｂ （ＫＶ）は−２
，０≦Ｂ≦０の範囲が好ましい。又、基板表面粗さＲ（
μｍ）は０．５以下であることが好ましいが、Ｆｅ−Ｎ
ｉ合金やｃｕ金合金の通常のリードフレーム基板で表面
粗さ２０．０５以下にするためには特殊な研磨を要し、
コストアップを招くので、基板の表面粗さＲ（μｍ）は
０．０５≦Ｒ≦０．５の範囲が好ましい。
てＡｌ被膜の耐食性を向上させることと鋭意研究し、上
記Ｏ≦（Ｂ−Ｃ） 、／Ｒ≦４５；（式中、Ｃはｋｌ膜
厚、基板材質、基板保持温ｙ１イオン化方法、真空度及
び成膜温度によって定まる定数であり、−２，０以上で
０．０以下の値である）の条件の下でイオンブレーティ
ング法により形成したＡｌ被膜が耐食性及び樹脂封止性
に優れ、Ａｌ被膜の生産性も良好であることＰ見出し本
発明ご完成したものである。 □しかし・負のバイアス
電圧Ｂ （’ＫＶ）を大きくするためには基板保持部と
反応チャンバーとの絶縁を強化する等の必要がある他、
反応的にも放電の発生が過度になり生産性が低下Ｔる等
の不都合があるので、基板印加電圧Ｂ （ＫＶ）は−２
，０≦Ｂ≦０の範囲が好ましい。又、基板表面粗さＲ（
μｍ）は０．５以下であることが好ましいが、Ｆｅ−Ｎ
ｉ合金やｃｕ金合金の通常のリードフレーム基板で表面
粗さ２０．０５以下にするためには特殊な研磨を要し、
コストアップを招くので、基板の表面粗さＲ（μｍ）は
０．０５≦Ｒ≦０．５の範囲が好ましい。
次に、Ｃ−−０，５の系における基板印加電圧Ｂ（ＫＶ
）及び基板表面粗さＲ（μｍ）と被膜の耐食性及び生産
性の関係を下記第１表に例示する。
）及び基板表面粗さＲ（μｍ）と被膜の耐食性及び生産
性の関係を下記第１表に例示する。
第 １ 表
００．５ ０．５ ００
００．０５５．ＯＱ○
−０，５０，５０００
−ｏ、ｓ ０．０５ ０ ００
−２．００．５ ４．５ ００
−２．００．０５４５ ◎Ｏ
−２，００，０１２２５◎×
−３，００，１６２，５◎×
−４，００，１）２２，５◎×
−５，００，１２０２，５◎Ｘ
〔実施例〕
表面粗さ０．３μｍのＦ ｅ −４２％Ｎ１合金製リー
ドフレームに成膜法の異なるＡＩ被被膜形成した下記４
種類のリードフレームを試作した。
ドフレームに成膜法の異なるＡＩ被被膜形成した下記４
種類のリードフレームを試作した。
（１）基板印加電圧−１，５ＫＶのイオンブレーティン
グ法でワイヤボンディング部を含む封止部全体にＡｌ被
膜形成。
グ法でワイヤボンディング部を含む封止部全体にＡｌ被
膜形成。
（２）基板印加電圧−５，０ＫＶのイオンブレーティン
グ法でワイヤボンディング部のみＡｌ被膜形成。
グ法でワイヤボンディング部のみＡｌ被膜形成。
上記（１）及び（２）に共通の成膜条件は、基板温度２
００Ｃ，成膜速度１００ Ｚ／ｓｅｃ 、初期真空度２
Ｘ １０−’Ｔｏｒｒ ％ ＲＦ出力１００Ｗ及びＡ
ｊ膜厚４ Ａｍであり、この場合上記定数Ｃ−−０，５
であって、試作品（１）では（Ｂ−Ｃ） ／Ｒ＝３．３
及び試作品（２）では（Ｂ−（り／Ｒ−６７，５であっ
た。試作品（２）ではバイアス過大の為放電が激しく成
膜を途中で中断した。
００Ｃ，成膜速度１００ Ｚ／ｓｅｃ 、初期真空度２
Ｘ １０−’Ｔｏｒｒ ％ ＲＦ出力１００Ｗ及びＡ
ｊ膜厚４ Ａｍであり、この場合上記定数Ｃ−−０，５
であって、試作品（１）では（Ｂ−Ｃ） ／Ｒ＝３．３
及び試作品（２）では（Ｂ−（り／Ｒ−６７，５であっ
た。試作品（２）ではバイアス過大の為放電が激しく成
膜を途中で中断した。
＋３１ 真空蒸着法でワイヤボンディング部のみに膜厚
４μｍのＡｌ被膜形成。成膜条件はＲＦ出力ひ除き上記
と同様とした。
４μｍのＡｌ被膜形成。成膜条件はＲＦ出力ひ除き上記
と同様とした。
（４）金メツキ法によりワイヤボンディング部のみに膜
厚２μｍのＡｕ被膜形成。
厚２μｍのＡｕ被膜形成。
これらの試作品（１）、（３１、（４）のリードフレー
ム６５０個ご用いて第１図の樹脂封止型半導体装置を組
立てた。各サンプルについて初期動作が正常であること
を確認した後、プレッシャークツカーテスト（１２１Ｃ
，２ａｔｏｍ、 ＲＨ＝ １００％）を２０００時間行
なって再び動作テストを実施した。結果を第２表に示し
た。
ム６５０個ご用いて第１図の樹脂封止型半導体装置を組
立てた。各サンプルについて初期動作が正常であること
を確認した後、プレッシャークツカーテスト（１２１Ｃ
，２ａｔｏｍ、 ＲＨ＝ １００％）を２０００時間行
なって再び動作テストを実施した。結果を第２表に示し
た。
第 ２ 表
（３） ５ｏ１５゜
〔発明の効果〕
本発明によれば、特定の条件下のイオンブレーティング
法でアルミニウム被膜を形成することによって、安価で
あって耐食性に富み、気密封止性が優れたリードフレー
ムを製造でさ、こレヲ用いることにより長期間に亘って
高い信頼性を保持できる樹脂封止型半導体装置を提供す
ることが出来る。
法でアルミニウム被膜を形成することによって、安価で
あって耐食性に富み、気密封止性が優れたリードフレー
ムを製造でさ、こレヲ用いることにより長期間に亘って
高い信頼性を保持できる樹脂封止型半導体装置を提供す
ることが出来る。
第１図は本発明に係るリードフレームご用いた樹脂封止
型半導体装置の断面図であり、第２図は従来の樹脂封止
型半導体装置の断面図である。 １・・半導体素子 ２・・リードフレーム３・・貴金属
メッキ被膜 ４・・Ａｕワイヤ５・・封止樹脂 ６・・
Ａｔ被膜 ７・・ｋｌワイヤ出願人 住友電気工業株
式会社 同 山本正緒゛）、′ゝ・ 一一丁′ 第１図 第２図
型半導体装置の断面図であり、第２図は従来の樹脂封止
型半導体装置の断面図である。 １・・半導体素子 ２・・リードフレーム３・・貴金属
メッキ被膜 ４・・Ａｕワイヤ５・・封止樹脂 ６・・
Ａｔ被膜 ７・・ｋｌワイヤ出願人 住友電気工業株
式会社 同 山本正緒゛）、′ゝ・ 一一丁′ 第１図 第２図
Claims (3)
- （１）アルミニウム被覆する部分の表面粗さがＲ（μｍ
）であるリードフレーム基板の少なくともワイヤーボン
ディング部に、 ０≦（Ｂ−Ｃ）＾２／Ｒ≦４５；（式中Ｃは−２．０以
上で０．０以下の定数である）の条件を満足する基板印
加電圧Ｂ（ＫＶ）でイオンプレーティング法によりアル
ミニウム被膜を形成することを特徴とする樹脂封止型半
導体装置用リードフレームの製造方法。 - （２）上記リードフレーム基板の表面粗さＲが０．０５
≦Ｒ≦０．５の範囲にあることを特徴とする、特許請求
の範囲（１）項記載の樹脂封止型半導体装置用リードフ
レームの製造方法。 - （３）上記基板印加電圧Ｂ（ＫＶ）が−２．０≦Ｂ≦０
の範囲にあることを特徴とする、特許請求の範囲（１）
項記載の樹脂封止型半導体装置用リードフレームの製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61227457A JPS6381964A (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | 樹脂封止型半体装置用リ−ドフレ−ムの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61227457A JPS6381964A (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | 樹脂封止型半体装置用リ−ドフレ−ムの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6381964A true JPS6381964A (ja) | 1988-04-12 |
Family
ID=16861169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61227457A Pending JPS6381964A (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | 樹脂封止型半体装置用リ−ドフレ−ムの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6381964A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6300155B1 (en) * | 1999-03-30 | 2001-10-09 | Denso Corporation | Method for producing semiconductor device by coating |
| CN111788675A (zh) * | 2018-03-20 | 2020-10-16 | 株式会社村田制作所 | 高频模块 |
-
1986
- 1986-09-26 JP JP61227457A patent/JPS6381964A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6300155B1 (en) * | 1999-03-30 | 2001-10-09 | Denso Corporation | Method for producing semiconductor device by coating |
| CN111788675A (zh) * | 2018-03-20 | 2020-10-16 | 株式会社村田制作所 | 高频模块 |
| CN111788675B (zh) * | 2018-03-20 | 2023-11-07 | 株式会社村田制作所 | 高频模块 |
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