DE3613594A1

DE3613594A1 - Kupferlegierungs-leitermaterial fuer anschluesse von halbleitervorrichtungen

Info

Publication number: DE3613594A1
Application number: DE19863613594
Authority: DE
Inventors: Rensei Futatsuka; Masuhiro Aizuwakamatsu Fukushima Izumida; Seiji Kumagai
Original assignee: Tamagawa Kikai Kinzoku Tokio/tokyo KK; Mitsubishi Shindoh Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Shindoh Co Ltd
Priority date: 1985-05-08
Filing date: 1986-04-22
Publication date: 1986-11-13
Anticipated expiration: 2006-04-23
Also published as: JPS61257443A; DE3613594C3; GB8531523D0; FR2581657A1; US4668471A; GB2175008B; GB2175008A; DE3613594C2; FR2581657B1

Description

Kupferlegierungs-Leitermaterialfür Anschlüsse von Halbleitervorrichtungen

Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Leitermaterial auf Kupferbasis für Anschlüsse von Halbleitervorrichtungen und insbesondere ein solches Kupferlegierungs-Leitermaterial, das ausgezeichnete Festigkeit, Wärmebeständigkeit, Zuverlässigkeit von Lötungen usw. aufweist.

Ein übliches Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung, wie einer integrierten Schaltung (hiernach "IC'genannt) und einer hochintegrierten Schaltung (large scale integration , hiernach "LSI" genannt)_f weist beispielsweise die folgenden hauptsächlichen Verfahrensschritte a) g) auf:

a) Herstellung eines Leiterblechstreifens, z.B. eines Kupfer Ie gier ungs- Leiterblechstreifens, mit einer Dicke von 0,1 bis 0,3 mm als Metallmaterial für Anschlüsse der Halblei-

15 tervorrichtung;

b) Ausstanzen des Leiterblechstreifens zu einem Anschlußrahmen mit einer Form, die für die herzustellende Halbleitervorrichtung geeignet ist;

c) Montieren von Halbleiter-Chips, die solche Elemente wie Halbleiterelemente aus hochreinem Si, Ga-As-Legierung oder dergleichen enthalten, auf dem Anschlußrahmen auf vorbestimmten Oberflächenbereichen desselben, entweder durch Heißverbinden unter Verwendung eines leitenden Harzes, wie Ag-Paste, oder durch Thermokompressionsverbindung durch eine oder mehrere Plattierungsschichten von wenigstens einem der aus der Gruppe von beispielsweise Au, Ag und Ni ausgewählten Metalle, welches bzw. welche zuvor auf der Oberfläche des Blechstreifens oder Anschlußrahmens abgeschieden wurden;

d) Verbinden der Elemente des Halbleiter-Chips mit dem Anschlußrahmen durch Drahtverbindung unter Verwendung von Au-Drähten oder dergleichen;

e) Verkapseln der Halbleiter-Chips, der Drahtverbindungsteile, der Oberflächenbereiche des Anschlußrahmens, auf dem die Halbleiter-Chips montiert wurden usw. durch ein Kunststoffharz oder dergleichen zum Schutz derselben;

f) Zerschneiden des Anschlußrahmens längs Grenzlinien zwischen benachbarten Bereichen der Oberfläche, wo die Halbleiter-Chips montiert sind, um Anschlüsse der Halbleitervorrichtung zu bilden; und

g) Plattieren der gesamten Oberfläche oder eines Teils der Oberflächen der Anschlüsse mit einem Lot einer Sn-Pb-Legierung oder dergleichen durch Eintauchen oder galvanische Beschichtung, um das Anlöten der Anschlüsse am Substrat der Halbleitervorrichtung zu ermöglichen.

Ein Kupferlegierungsmaterial- für Anschlüsse einer Halbleitervorrichtung muß die folgenden Eigenschaften aufweisen:

1) Ausgezeichnete Stanzbarkeit sowie Formbarkeit (zum Biegen und Prägen);

2) Genügende Wärmebeständigkeit, so daß weder Wärmespannungen noch Erweichung durch Erhitzen auftreten, wenn Halbleiter-Chips mit dem aus dem Anschlußmaterial gestanzten Anschluß-

25 rahmen verbunden werden;

3) Ausgezeichnete Wärmeabstrahlung, d.h. Wärmeleitfähigkeit (da die Wärmeleitfähigkeit der elektrischen Leitfähigkeit proportional ist, kann die Wärmeabstrahlung durch die elektrische Leitfähigkeit bestimmt werden); und

4) Hinreichende mechanische Festigkeit, damit kein Bruch während des Transports der Halbleitervorrichtung oder bei wiederholtem Biegen der Anschlüsse auftritt, wenn diese während der Montage der Halbleitervorrichtung in einer elektrischen oder elektronischen Vorrichtung mit Verdrahtungsplatten

35 verbunden werden.

Ein übliches typisches Kupferlegierungsmaterial für Anschlüsse besteht im wesentlichen aus:

Eisen: 1,5 bis 3,5 Gewichtsprozent

Phosphor: 0,01 bis 0,15 Gewichtsprozent 5 Zink: 0,03 bis 0,2 Gewichtsprozent und

Rest Kupfer und unvermeidbare Verunreinigungen.

Dieses Material zeigt die geforderten Eigenschaften; es wurde z.B. durch die japanische Patentveröffentlichung Nr. 45-10623 (entsprechend USA-Patent 3 522 039) bekannt und wird weithin als Material Für Anschlüsse von Halbleitervorrichtungen verwendet.

Das übliche Kupferlegierungsmaterial für Anschlüsse besitzt die folgenden befriedigenden Eigenschaften:

Zugfestigkeit (als Maß der Festigkeit): in der Größen-5 Ordnung von 490 bis 500 N/mm ;

Dehnung (als Maß der Stanzbarkeit sowie Formbarkeit beim Biegen und Prägen): in der Größenordnung von 4 %i

Elektrische Leitfähigkeit (als Maß der Wärmeabstrahlung und elektrischen Leitfähigkeit): in der Größenordnung von 60 bis 70 % I.A.CS. (international Annealed Copper Standard = Internationaler Standard getempertes Kupfer); und

Erweichungspunkt (als Maß der Wärmebeständigkeit): in der Größenordnung von 350 bis 360 C.

Neuerdings werden jedoch Leitermaterialien für Anschlüsse benötigt, die noch höhere Festigkeit und Wärmebeständigkeit aufweisen, damit sie in Halbleitervorrichtungen mit höheren Verdrahtungsdichten verwendbar sind.

Außerdem zeigt zwar das erwähnte Kupferlegierungs-Material für Anschlüsse genügende Haftung an dem Lot,das beim Anlöten der Anschlüsse am Substrat der Halbleitervorrichtung verwendet wird, jedoch eine geringe Zuverlässigkeit der Lötung, so daß im Betrieb der Halbleitervorrichtung die gelöteten Abschnitte der Anschlüsse oft vom Substrat abblättern, was eine Betriebsstörung oder ein Versagen der Halbleitervorrichtung verursachen kann.

Aufgabe und Lösung der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Leitermaterial auf Kupferbasis für Anschlüsse von Halbleitervorrichtungen zu schaffen, welches gute Eigenschaften wie Dehnung und elektrische Leitfähigkeit und außerdem ausgezeichnete Festigkeit und Wärmebeständigkeit zeigt, wenn es für Anschlüsse in Halbleitervorrichtungen mit hohen Verdrahtungsdichten verwendet wird, und gleichzeitig eine bessere Zuverlässigkeit der Lötverbindung mit dem Substrat der Halbleitervorrichtung zeigt.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Kupferlegierungs-Leitermaterial für Anschlüsse von Halbleitervorrichtungen, welches im wesentlichen besteht aus:

Eisen: 2 bis 2,4 Gewichtsprozent; Phosphor: 0,001 bis 0,1 Gewichtsprozent; 15 Zink: 0,01 bis 1 Gewichtsprozent;

Magnesium: 0,001 bis 0,1 Gewichtsprozent und Rest Kupfer und unvermeidbare Verunreinigungen. Weiter wird erfindungsgemäß vorgeschlagen ein Verfahren, welches eine Kupferlegierung der angegebenen Zusammensetzung zur Herstellung von Anschlüssen einer Halbleitervorrichtung verwendet. Dieses Verfahren umfaßt die folgenden Verfahrensschritte:

a) Schmelzen der Kupferlegierung, um eine Kupferlegierungsschmelze mit einer bestimmten chemischen Zusammensetzung zu

25 erhalten;

b) Herstellung eines Materials für Anschlüsse aus der Kupferlegierungsschmelze;

c) Formen des Materials für Anschlüsse zu einem Anschlußrahmen, dessen Form für die herzustellende Halbleitervorrichtung

30 geeignet ist;

d) Montieren von Halbleiter-Chips auf vorbestimmten Oberflächenbereichen des Anschlußrahmens;

e) Verbinden der Elemente des HaIbleiter-Chips mit dem Anschlußrahmen durch Drahtverbindung;

f) Verkapseln von wenigstens den Halbleiter-Chips, den Drahtverbindungsabschnitten und den Oberflächenbereichen, auf de-

neu die Halbleiter-Chips montiert wurden; g) Zerschneiden des Anschlußrahmens längs Grenzlinien zwischen benachbarten Bereichen der Oberfläche, wo die Halbleiter-Chips montiert sind, um Anschlüsse der HaIbleitervorrichtung zu bilden; und

h) Plattieren von wenigstens einem Teil der Oberflächen der Anschlüsse mit einem Lot, um das Anlöten der Anschlüsse am Substrat der Halbleitervorrichtung zu ermöglichen.

Die Erfindung wird weiter erläutert durch die folgende Beschreibung mit Bezug auf die Zeichnung und Ausführungsbeispiele.

In der Zeichnung sind die Figuren 1 bis 7 Draufsichten, welche Verfahren zur Benutzung eines erfindungsgemäßen Kupferlegierungs-Leitermaterials zur Herstellung von Anschlüssen einer Halbleitervorrichtung zeigen.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe haben die Erfinder der vorliegenden Anmeldung Untersuchungen durchgeführt, um die Festigkeit, Wärmebeständigkeit und Zuverlässigkeit von Lötungen des erwähnten üblichen Kupferlegierungsmaterials für Anschlüsse in Halbleitervorrichtungen zu verbessern. Dabei wurde gefunden,daß der Zusatz von Mg als Legierungskomponente zum üblichen Kupferlegierungs-Anschlußmaterial dessen Festigkeit und Wärmebeständigkeit verbessert und auch das Abblättern der angelöteten Abschnitte der Anschlüsse vom Substrat der Halbleitervorrichtung während des Gebrauchs der Vorrichtung verhindert, ohne daß befriedigende Eigenschaften des üblichen Kupferlegierungs-Anschlußmaterials, wie ausgezeichnete Dehnung und elektrische Leitfähigkeit, verloren gehen.

Die Erfindung beruht auf diesen Feststellungen. Das erfindungsgemäße Kupferlegierungsmaterial für Anschlüsse einer Halbleitervorrichtung ist also eine Kupferlegierung, welche erfindungsgemäß im wesentlichen besteht aus:

Eisen: 2 bis 2,4 Gewichtsprozent; 35 Phosphor: 0,001 bis 0,1 Gewichtsprozent;

Zink: 0,01 bis 1 Gewichtsprozent;

Magnesium; 0,001 bis 0,1 Gewichtsprozent; und Rest Kupfer und unvermeidbare Verunreinigungen.

Diese Legierung besitzt ausgezeichnete Festigkeit, Wärmebeständigkeit und Zuverlässigkeit von Lötverbindungen.

Die Festlegung der angegebenen Grenzen der Legierungselemente des erfindungsgemäßen Kupferlegierungs- Leitermaterials für Anschlüsse einer Halbleitervorrichtung erfolgte im Hinblick auf die folgenden Gründe:

a) Eisen (Fe):

Eisen steigert die Festigkeit des Leitermaterials. Wenn jedoch der Eisengehalt unter 2 Gewichtsprozent beträgt, tritt diese Wirkung nicht im gewünschten Ausmaß ein. Wenn andererseits der Eisengehalt 2,4 Gewichtsprozent übersteigt, kann nicht nur eine Verschlechterung der elektrischen Leitfähigkeit der Anschlüsse, sondern auch die Bildung von ausgedehnten Eisenniederschlägen in der Matrix des Leiter materials auftreten, was zu einer Herabsetzung der Formbarkeit der Kupferlegierung führt. Daher wurde der Eisengehalt auf einen Bereich von 2 bis 2,4 Gewichtsprozent begrenzt.

b) Phosphor (P):

Phosphor wirkt nicht nur als Desoxidationsmittel, sondern wirkt auch mit dem Eisen zusammen, um feine Teilchen von Eisenphosphiden zu bilden, die in der Matrix des Leiter materials dispergiert sind, wodurch die Festigkeit, elektrische Leitfähigkeit und Wärmebeständigkeit des Leiter materials verbessert werden. Wenn jedoch der Phosphorgehalt geringer als 0,001 Gewichtsprozent ist, treten diese Wirkungen nicht in genügendem Maße ein. Wenn andererseits der Phosphorgehalt 0,1 Gewichtsprozent übersteigt, kann das Leitermaterial schlechtere elektrische Leitfähigkeit bei den Anschlüssen aufweisen. Daher wurde der Phosphorgehalt auf einen Bereich von 0,001 bis 0,1 Gewichtsprozent begrenzt.

c) Zink (Zn):

Zink wirkt, wie Phosphor, als Desoxidationsmittel und verringert auch Schwankungen in der Festigkeit und elektrischen Leitfähigkeit des Leitermaterials, d.h. es stabilisiert diese Eigenschaften. Wenn jedoch der Zinkgehalt unter 0,01 Gewichtsprozent liegt, treten diese Wirkungen nicht im gewünschten Ausmaß ein. Wenn andererseits der Zinkgehalt

1 Gewichtsprozent übersteigt, werden die angegebenen Wirkungen nicht besser, sondern es kann vielmehr eine Verringerung der elektrischen Leitfähigkeit bei den Anschlüssen auftreten. Daher wurde der Zinkgehalt auf den Bereich von 0,01 bis 1 Gewichtsprozent begrenzt,
d) Magnesium (Mg):

Magnesium verbessert die Festigkeit, Wärmebeständigkeit und Zuverlässigkeit von Lötungen des Leitermaterials ohne Verschlechterung der Dehnung und elektrischen Leitfähigkeit desselben, wie oben angegeben. Wenn jedoch der Magnesiumgehalt unter 0,001 Gewichtsprozent liegt, treten diese Wirkungen nicht im gewünschten Ausmaß ein. Wenn andererseits der Magnesiumgehalt 0,1 Gewichtsprozent übersteigt, kann das Leitermaterial verschlechterte elektrische Leit-5 fähigkeit bei den Anschlüssen aufweisen und außerdem die durch Schmelzen der Kupferlegierung erhaltene Legierungsschmelze eine schlechtere Fließfähigkeit aufweisen, so daß das Gießen der Legierungsschmelze erschwert ist. Daher wurde der Magnesiumgehalt im Bereich von 0,001 bis 0,1 Gewichts-

20 prozent festgelegt.

Im folgenden wird die Art der Verwendung des erfindungsgemäßen Kupferlegierungs-Leitermaterials für Anschlüsse einer Halbleitervorrichtung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.

Zuerst wird, wie in Fig. 1 gezeigt, ein Leiterblechstreifen 1 aus Kupferlegierung mit einer Dicke im Bereich von 0,1 bis 0,3 mm aus einer geschmolzenen Kupferlegierung mit einer bestimmten chemischen Zusammensetzung hergestellt, die erfindungsgemäß als Leitermaterial für Anschlüsse von Halbleitervorrichtungen dient. Vorzugsweise kann eine Hauptfläche des Leiterblechstreifens 1 mit einer oder mehreren Plattierungsschichten von wenigstens einem Material aus der Gruppe Au, Ag und Ni plattiert werden. Dann wird der Leiterblechstreifen 1 ausgestanzt zu einem Anschlußrahmen 2, der eine zur Verwendung in der herzustellenden Halbleitervorrichtung geeignete Form hat (Fig. 2). Halbleiter-Chips 3

in denen Elemente eingebaut sind, welche Halbleiterelemente aus hochreinem Si, Ga-As-Legierung oder dergleichen enthalten, werden auf dem Anschlußrahmen 2 an dessen vorbestimmten Oberflächenbereichen (Fig. 3) montiert durch Heißverbinden bei einer Temperatur im Bereich von 200 bis 350 ⁰C unter Verwendung eines leitfähig.en Harzes, wie Ag-^Paste. Die Halbleiter-Chips 3 können vorzugsweise auf dem Anschlußrahmen 2 an dessen vorbestimmten Oberflächenbereichen durch Thermokompressionsverbindung durch die eine oder mehreren Plattierungsschichten bei einer Temperatur im Bereich von 300 bis 400 ⁰C montiert werden. Dann werden die Elemente der Halbleiter-Chips 3 mit dem Anschlußrahmen 2 durch Drahtverbindungen unter Verwendung von Au-Drähten 4 verbunden (Fig. 4). Die Halbleiterchips 3, die Drahtverbindungsabschnitte, die Oberflächenbereiche des Anschlußrahmens 2, auf denen die HaIbleiter-Chips 3 montiert wurden, usw., werden zu ihrem Schutz durch ein Kunstharz 5 verkapselt (Pig. 5). Dann wird der Anschlußrahmen 2 längs Grenzlinien zwischen benachbarten Bereichen der Oberfläche, wo die HaIbleiter-Chips montiert sind, zerschnitten, um Anschlüsse 2* der Halbleitervorrichtung zu bilden (Fig. 6). Schließlich werden alle Oberflächen oder ein Teil der Oberflächen der Anschlüsse 2¹ mit einem Lot 6 einer Sn-Pb-Legierung durch Eintauchen plattiert, um die Anschlüsse 2* am Träger der

25 Halbleitervorrichtung anzulöten (Fig., 7).

Die Erfindung wird weiter erläutert anhand des folgenden Beispiels, welches zeigt, daß das erfindungsgemäße Kupferlegierungsleitermaterial ausgezeichnete Eigenschaften im Vergleich mit dem üblichen Kupferlegierungs-Leiter-

30 material aufweist.

Beispiel

Kupferlegierungen mit chemischen Zusammensetzungen wie in Tabelle 1 angegeben wurden in einem üblichen Niederfrequenz-Induktionsschmelzofen vom Kanaltyp geschmolzen, und anschließend wurden die Legierungsschmelzen nach einem üb-

lichen halbkontinuierlichen Gußverfanren zu Kupferlegierungsblöcken mit den Abmessungen 1 50 mm Dicke, 400 mm Breite und 1500 mm Länge gegossen. Die Blöcke wurden mit einer anfänglichen Warmwalztemperatur von 900 ⁰C zu warmgewalzten BIechen von jeweils 11 mm Dicke warmgewalzt. Nach dem Abschrekken wurden die warmgewalzten Bleche jeweils auf beiden Seiten geschält auf eine Dicke von 10 mm und anschließend wiederholt abwechselnd kaltgewalzt und vergütet (ausgehärtet) und dann einem abschließenden Kaltwalzen mit einem Reduktionsverhältnis von 70 % unterworfen, um Leiterblechstreifen von jeweils 0,25 mm Dicke zu erhalten. Diese Leiterblechstrei-fen wurden 1 5 Minuten bei einer Temperatur im Bereich von 250 bis 350 ⁰C gehalten, um innere Spannungen aufzuheben, und es wurden so die in Tabelle 1 angegebenen Kupfer-5 legierungs-Leiterblechstreifen Nr. 1 bis 6 als die erfindungsgemäßen Kupferlegierungs-Leitermaterialien erhalten, sowie zum Vergleich ein üblicher Leiterblechstreifen aus üblichem Kupferlegierungs-Leitermaterial für Anschlüsse, wie ebenfalls in Tabelle 1 angegeben.

Die erfindungsgemäßen Kupferlegierungs-Leiterblechstreifen Nr. 1 bis 6 sowie der bekannte Kupferlegierungs-Leiterblechstreifen wurden hinsichtlich Zugfestigkeit, Dehnung, elektrischer Leitfähigkeit und Erweichungspunkt geprüft. Zur Bewertung der Zuverlässigkeit von Lötverbindungen der Leiterblechstreifen wurden diese mit einem Lot mit der chemischen Zusammensetzung Sn: 60 % - Pb: 40 % als Plattierungsmaterial durch Eintauchen plattiert und unter Bedingungen wärmebehandelt, welche Bedingungen simulieren, bei denen die Leiterblechstreifen als Anschlüsse in HaIbleitervorrichtungen tatsächlich arbeiten, d.h. in der Atmosphäre bei einer Temperatur von 150 C während 500 Stunden. Die so wärmebehandelten Leiterblechstreifen wurden dann um 180 ° gebogen und anschließend in ihre Ausgangsstellung zurückgebogen, und das Auftreten von Abblättern des Lot-Plattierungsmaterials von den Leiterblechstreifen wurde an den gebogenen Abschnitten untersucht. Alle Prüfungser-

gebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.

Diese Prüfungsergebnisse zeigen, daß jeder der erfindungsgemäßen Kupferlegierungs-Leiterstreifen Nr. 1 bis 6 Eigenschaften der Dehnung und elektrischen Leitfähigkeit aufweist, die ebenso gut sind wie diejenigen des üblichen Kupfer legierungs-Leiterblechstreif ens, und daß sie gleichzeitig eine verbesserte Zuverlässigkeit der Lötung aufweisen im Vergleich mit der des bekannten Kupferlegierungs-Leiterblechstreif ens .

Wie oben angegeben, zeigt das erfindungsgemäße Kupferlegierungs-Leitermaterial bessere Festigkeit, Wärmebeständigkeit und Lötungszuverlässigkeit als das bekannte Kupferlegierungs-Leitermaterial. Außerdem wurden die erfindungsgemäßen Kupferlegierungs-Leiterblechstreifen Nr. 1 bis 6 hinsichtlich Eigenschaften geprüft, die für Leitermaterialien in Halbleitervorrichtungen ebenfalls gefordert werden, wie Dehnung, elektrische Leitfähigkeit, Stanzbarkeit, Ätzbarkeit, Plattierbarkeit und Haftung von Lot, wobei die erfindungsgemäßen Kupferlegierungs-Leiterblechstreifen befriedigende Ergebnisse hinsichtlich dieser Eigenschaften zeigten. Das erfindungsgemäße Kupferlegierungs-Leitermaterial für Anschlüsse einer Halbleitervorrichtung zeigt also eine ausgezeichnete Leistung nicht nur als Material für Anschlüsse in gewöhnlichen Halbleitervorrichtungen, sondern auch als Material für Anschlüsse in Halbleitervorrichtungen mit hohen Verdrahtungsdichten, und es kann auch als Material für Ein- oder Ausgänge und Verbindungselemente von elek- . irischen und elektronischen Vorrichtungen und Geräten verwendet werden.

Zusammensetzung und Eigenschaften von Kupferlegierungs-Leiterblechstreifen

Probe	Chemische Zusammensetzung	Pe	P	Zn	Mg·	Cu	Zugfe	Dehnung	Elektri	Erwei	Abblättern
	(Gewichts-%)					+Vg	stigkeit	(%)	sche	chungs	von Lot-
						(N/mm²)		Leitfä	punkt	plattie-
								higkeit	<°c)	rung
								{% I.A. CS.)
Erfindung	2,02	0,0018	0,012	0,002	Rest
Nr.	2,08	0,011	0,022	0,013	Rest
1	2,14	0,020	0,087	0,025	Rest	521	5	64	410	nein
2	2.21	0,036	0,190	0,054	Rest	554	5	66	410	nein
3	2,32	0,064	0,680	0,071	Rest	570	5	67	415	nein ^f
4	2,39	0,097	0,960	0,098	Rest	634	6	68	430	nein ς]
5						644	5	65	440	nein '
6	2,37	0,034	0,125	—	Rest	645	6	64	450	nein
Vergleich
(bekannt):		497	4	65	360	ja

Vg: Verunreinigungen .

Tabelle 1

to

- Leerseite -

Claims

D 6 ivtÜNGrrEN 2si; THIbRSOKSTRASSE 27 *ί fi 1 *3 R Q Z.

TELEGRAMME: MAYPATENT MCINOHEN *Ό I V V V? *+

T-32-P-2/2164 München, 22. April 1986

AP-473 (WGN) Dr.

Tamagawa Kikai Kinzoku Kabushiki Kaisha in Tokyo / Japan

Kupferlegierungs-Leitermaterial für Anschlüsse von Halbleitervorrichtungen

Patentansprüche

1 . Kupferlegierungs-Leitermaterial für Anschlüsse einer Halbleitervorrichtung bestehend aus im wesentlichen 2 bis 2,4 Gewichtsprozent Eisen, 0,001 bis 0,1 Gewichtsprozent Phosphor, 0,01 bis 1 Gewichtsprozent Zink, 0,001 bis 0,1 Gewichtsprozent Magnesium, Rest Kupfer und unvermeidbare Verunreinigungen.
2. Verfahren zur Herstellung von Anschlüssen einer Halbleitervorrichtung aus einer Kupferlegierung durch die folgenden Verfanrensschritte:

a) Schmelzen der Kupferlegierung, um eine Kupferlegierungsschmelze mit einer bestimmten chemischen Zusammensetzung zu erhalten;

b) Herstellung eines Materials für Anschlüsse aus der Kupferlegierungsschmelze;

c) Formen des Materials für Anschlüsse zu einem Anschlußrahmen, dessen Form für die herzustellende Halbleitervorrichtung geeignet ist;

d) Montieren von Halbleiter-Chips auf vorbestimmten Oberflächenbereichen des Anschlußrahmens»

e) Verbinden der Elemente des Halbleiter-Chips mit dem Anschlußrahmen durch Drahtverbindung;

f) Verkapseln von wenigstens den Halbleiter-Chips, den Drahtverbindungsabschnitten und den Oberflächenbereichen, auf de-

Serien die Halbleiter-Chips montiert wurden; g) Zerschneiden des Anschlußrahmens längs Grenzlinien zwischen benachbarten Bereichen der Oberfläche, wo die Halbleiter-Chips montiert sind, um Anschlüsse der Halbleitervorrichtung zu bilden; und

h) Plattieren von wenigstens einem Teil der Oberflächen der Anschlüsse mit einem Lot, um das Anlöten der Anschlüsse am Substrat der Halbleitervorrichtung zu ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, daß als Kupferlegierung eine solche verwendet wird, die im wesentlichen besteht aus 2 bis 2,4 Gewichtsprozent Eisen, 0,001 bis 0,1 Gewichtsprozent Phosphor, 0,01 bis 1 Gewichtsprozent Zink, 0,001 bis 0,1 Gewichtsprozent Magnesium und Rest Kupfer und unvermeidbare Verunreinigungen.
3. Halbleitervorrichtung mit Anschlüssen, welche gebildet sind aus einer Kupferlegierung, die im wesentlichen aus 2 bis 2,4 Gewichtsprozent Eisen, 0,001 bis 0,1 Gewichtsprozent Phosphor, 0,01 bis 1 Gewichtsprozent Zink, 0,001 bis 0,1 Gewichtsprozent Magnesium, Rest Kupfer und unvermeidbare Verunreinigungen besteht.