JPH04335558A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPH04335558A JPH04335558A JP3135483A JP13548391A JPH04335558A JP H04335558 A JPH04335558 A JP H04335558A JP 3135483 A JP3135483 A JP 3135483A JP 13548391 A JP13548391 A JP 13548391A JP H04335558 A JPH04335558 A JP H04335558A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- semiconductor device
- lead frame
- metal
- metal member
- 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.)
- Granted
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 68
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 87
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 62
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 62
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims abstract description 26
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims abstract description 21
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 7
- 229910000531 Co alloy Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 5
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 229910020810 Sn-Co Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 229910018757 Sn—Co Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 238000000137 annealing Methods 0.000 abstract description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005530 etching Methods 0.000 abstract description 3
- 229910017827 Cu—Fe Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910003271 Ni-Fe Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 12
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 12
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 4
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 3
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 3
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 3
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229910017709 Ni Co Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003267 Ni-Co Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003262 Ni‐Co Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002345 surface coating layer Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/321—Disposition
- H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/32245—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
- H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73265—Layer and wire connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/181—Encapsulation
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置に係り、特に
金属の熱拡散、エレクトロ・マイグレーション及び電池
作用腐食の防止に有用な異種金属の多層被膜を備えたリ
ードフレームを使用して構成された半導体装置に関する
。
金属の熱拡散、エレクトロ・マイグレーション及び電池
作用腐食の防止に有用な異種金属の多層被膜を備えたリ
ードフレームを使用して構成された半導体装置に関する
。
【従来の技術】近年、半導体デバイスにおいては、高集
積化、高性能化が進みこれに伴って半導体パッケージの
小型化または同一サイズの多ピン化が行われている。そ
のため図２にその一部断面を示すようなＱＦＰ（Ｑｕａ
ｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）タイプの半導体装
置１０では、例えば、アウターリードピッチ０．３ｍｍ
、ピン数は２００〜３００ピンが要求されている。従っ
て、アウターリード１１、インナーリード１２のリード
幅や間隔を狭くし、更にアウターリード１１、インナー
リード１２の表面被膜層の厚みを薄くして前記同一サイ
ズ内の多ピン化に対応すると共に電気作用腐食、エレク
トロ・マイグレーションを防ぐ必要があった。また、従
来のチップ化された半導体装置１０は、Ｃｕ−Ｆｅ系ま
たはＮｉ−Ｆｅ系合金等の金属条材をエッチングまたは
プレス加工で所要の形状に形成したリードフレームの金
属部材が用いられている。前記リードフレームは、半導
体素子１３を搭載する素子搭載部１４と、前記半導体素
子１３のパット部１５をワイヤ１６を介して接続して電
気導通回路を形成するインナーリード１２と、これを保
持する連結部で相互に連結され、前記インナーリード１
２に対応して外部接続端子を構成するアウターリード１
１とを備えている。前記リードフレームは、全面にＮｉ
等の下地めっき層１７を備えると共に、インナーリード
１２のワイヤボンディング部１８及び素子搭載部１４に
はＡｇ等の貴金属の部分めっき１９が形成されている。 従って、該半導体装置１０の製造にあっては、一般的に
このリードフレームの素子搭載部１４に半導体素子１３
をボンディングし、該半導体素子１３のパット部１５に
ワイヤ１６の一端をボンディングし、他端を前記インナ
ーリード１２先端のワイヤボンディング部１８に接続し
て電気回路を構成した後、それらを絶縁性樹脂２０で被
覆封止している。そして、該絶縁性樹脂２０の周辺に突
出したアウターリード１１を備えた図示しない連結部を
分離成形した後、該突出したアウターリード１１に半田
被覆層２１を形成して半導体装置を製造している。
積化、高性能化が進みこれに伴って半導体パッケージの
小型化または同一サイズの多ピン化が行われている。そ
のため図２にその一部断面を示すようなＱＦＰ（Ｑｕａ
ｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）タイプの半導体装
置１０では、例えば、アウターリードピッチ０．３ｍｍ
、ピン数は２００〜３００ピンが要求されている。従っ
て、アウターリード１１、インナーリード１２のリード
幅や間隔を狭くし、更にアウターリード１１、インナー
リード１２の表面被膜層の厚みを薄くして前記同一サイ
ズ内の多ピン化に対応すると共に電気作用腐食、エレク
トロ・マイグレーションを防ぐ必要があった。また、従
来のチップ化された半導体装置１０は、Ｃｕ−Ｆｅ系ま
たはＮｉ−Ｆｅ系合金等の金属条材をエッチングまたは
プレス加工で所要の形状に形成したリードフレームの金
属部材が用いられている。前記リードフレームは、半導
体素子１３を搭載する素子搭載部１４と、前記半導体素
子１３のパット部１５をワイヤ１６を介して接続して電
気導通回路を形成するインナーリード１２と、これを保
持する連結部で相互に連結され、前記インナーリード１
２に対応して外部接続端子を構成するアウターリード１
１とを備えている。前記リードフレームは、全面にＮｉ
等の下地めっき層１７を備えると共に、インナーリード
１２のワイヤボンディング部１８及び素子搭載部１４に
はＡｇ等の貴金属の部分めっき１９が形成されている。 従って、該半導体装置１０の製造にあっては、一般的に
このリードフレームの素子搭載部１４に半導体素子１３
をボンディングし、該半導体素子１３のパット部１５に
ワイヤ１６の一端をボンディングし、他端を前記インナ
ーリード１２先端のワイヤボンディング部１８に接続し
て電気回路を構成した後、それらを絶縁性樹脂２０で被
覆封止している。そして、該絶縁性樹脂２０の周辺に突
出したアウターリード１１を備えた図示しない連結部を
分離成形した後、該突出したアウターリード１１に半田
被覆層２１を形成して半導体装置を製造している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記従来例に係る半導
体装置１０に用いたリードフレームのめっき被覆構成で
は、前述した多ピン化に対応してアウターリード１１や
インナーリード１２の幅や間隔が狭くなり、それに伴っ
て表面のめっき被覆層の厚みを薄くする必要がある。し
かしながら、被覆層を薄くするとめっき液やめっき条件
によって、前記めっき被覆層の腐食に対して大きな欠陥
となるピンホールが多数発生する欠点がある。更に、前
記ピンホールが前記めっき被覆層に存在すると前記ピン
ホールを通って素地金属層と最上層のめっき金属層との
間に電位差が生じ局部電池が形成され、この局部電池の
構成によって、素地金属層とめっき金属層との間で電池
作用が起こり素地金属層の金属が溶解して前記ピンホー
ルを通って析出酸化して最上層のめっき金属の表面を汚
染し、半田ぬれ性を低下させ、且つ、前記素地金属層を
腐食させる欠点があった。更に、金属部材内に加工段階
で残留応力が滞有すると、めっきの際に薬品で表面が侵
され、応力腐食割れを生じる欠点があった。また、前記
多ピン化に対応してアウターリード１１やインナーリー
ド１２のリード間の間隔が狭くなり、インナーリード１
２の先端に形成された部分メッキ層１９を形成するＡｇ
等が前記絶縁性樹脂２０からなる被覆封止部に析出して
エレクトロ・マイグレーションを引起しリードを短絡さ
せる欠点があった。そして、アウターリード１１のリー
ド間に半田のブリッジが形成される等の半導体装置の品
質及び信頼性を低下させる問題があった。従って、前記
した従来例に係る半導体装置１０においては、半導体装
置の品質、長期信頼性を低下させ、歩留りの低下による
コストが上昇するという問題点があった。本発明は、半
導体装置を用いたリードフレームの被覆層を薄くすると
共に局部電池作用腐食や表面汚染に対して大きな欠陥と
なるピンホールを減少させ、更にエレクトロ・マイグレ
ーションを防ぎ、しかも、半導体装置の必須条件である
電気伝導性、低接触性、ボンディング性、半田ぬれ性を
も満たし長期信頼性を維持できる高品質な半導体装置を
提供することを目的とする。
体装置１０に用いたリードフレームのめっき被覆構成で
は、前述した多ピン化に対応してアウターリード１１や
インナーリード１２の幅や間隔が狭くなり、それに伴っ
て表面のめっき被覆層の厚みを薄くする必要がある。し
かしながら、被覆層を薄くするとめっき液やめっき条件
によって、前記めっき被覆層の腐食に対して大きな欠陥
となるピンホールが多数発生する欠点がある。更に、前
記ピンホールが前記めっき被覆層に存在すると前記ピン
ホールを通って素地金属層と最上層のめっき金属層との
間に電位差が生じ局部電池が形成され、この局部電池の
構成によって、素地金属層とめっき金属層との間で電池
作用が起こり素地金属層の金属が溶解して前記ピンホー
ルを通って析出酸化して最上層のめっき金属の表面を汚
染し、半田ぬれ性を低下させ、且つ、前記素地金属層を
腐食させる欠点があった。更に、金属部材内に加工段階
で残留応力が滞有すると、めっきの際に薬品で表面が侵
され、応力腐食割れを生じる欠点があった。また、前記
多ピン化に対応してアウターリード１１やインナーリー
ド１２のリード間の間隔が狭くなり、インナーリード１
２の先端に形成された部分メッキ層１９を形成するＡｇ
等が前記絶縁性樹脂２０からなる被覆封止部に析出して
エレクトロ・マイグレーションを引起しリードを短絡さ
せる欠点があった。そして、アウターリード１１のリー
ド間に半田のブリッジが形成される等の半導体装置の品
質及び信頼性を低下させる問題があった。従って、前記
した従来例に係る半導体装置１０においては、半導体装
置の品質、長期信頼性を低下させ、歩留りの低下による
コストが上昇するという問題点があった。本発明は、半
導体装置を用いたリードフレームの被覆層を薄くすると
共に局部電池作用腐食や表面汚染に対して大きな欠陥と
なるピンホールを減少させ、更にエレクトロ・マイグレ
ーションを防ぎ、しかも、半導体装置の必須条件である
電気伝導性、低接触性、ボンディング性、半田ぬれ性を
も満たし長期信頼性を維持できる高品質な半導体装置を
提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項第
１項記載の半導体装置は、所要の形状加工が行われた素
子搭載部、インナーリード及びアウターリードとを備え
表面に金属被覆層が形成された金属部材からなるリード
フレームと、前記素子搭載部に搭載された半導体素子と
、該半導体素子のパット部と前記インナーリード先端と
を連結して電気導通回路を形成するワイヤと、前記半導
体素子、前記ワイヤ及び前記インナーリードを含むリー
ドフレームの所定領域を被覆封止する電気絶縁性樹脂と
を有する半導体装置において、前記リードフレームの金
属部材は応力除去焼き鈍しがなされ、しかも該リードフ
レームの金属被覆層は異種金属の薄めっきを多層被覆し
て構成されている。そして、請求項第２項記載の半導体
装置は、請求項第１項記載の半導体装置において、前記
リードフレームを異種金属で多層被覆してなる金属被覆
層は、中間層にＳｎ−Ｃｏ合金層を有し、最上部がＰｄ
層で構成されている。請求項第３項記載の半導体装置は
、請求項第２項記載の半導体装置において、Ｓｎ−Ｃｏ
合金層とＰｄ層とを交互に多層被覆して構成されている
。また、請求項第４項記載の半導体装置は、請求項第１
項記載の半導体装置において、前記リードフレームを異
種金属で多層被覆してなる金属被覆層は、中間層にＮｉ
−Ｃｏ合金層を有し、最上部がＰｄ層で構成されている
。請求項第５項記載の半導体装置は、請求項第４項記載
の半導体装置においては、Ｎｉ−Ｃｏ合金層とＰｄ層を
交互に多層被覆して構成されている。更に、請求項第６
項記載の半導体装置は、請求項第１項〜第５項記載の半
導体装置において、金属部材の表面にＮｉストライク層
を備えて構成されている。
１項記載の半導体装置は、所要の形状加工が行われた素
子搭載部、インナーリード及びアウターリードとを備え
表面に金属被覆層が形成された金属部材からなるリード
フレームと、前記素子搭載部に搭載された半導体素子と
、該半導体素子のパット部と前記インナーリード先端と
を連結して電気導通回路を形成するワイヤと、前記半導
体素子、前記ワイヤ及び前記インナーリードを含むリー
ドフレームの所定領域を被覆封止する電気絶縁性樹脂と
を有する半導体装置において、前記リードフレームの金
属部材は応力除去焼き鈍しがなされ、しかも該リードフ
レームの金属被覆層は異種金属の薄めっきを多層被覆し
て構成されている。そして、請求項第２項記載の半導体
装置は、請求項第１項記載の半導体装置において、前記
リードフレームを異種金属で多層被覆してなる金属被覆
層は、中間層にＳｎ−Ｃｏ合金層を有し、最上部がＰｄ
層で構成されている。請求項第３項記載の半導体装置は
、請求項第２項記載の半導体装置において、Ｓｎ−Ｃｏ
合金層とＰｄ層とを交互に多層被覆して構成されている
。また、請求項第４項記載の半導体装置は、請求項第１
項記載の半導体装置において、前記リードフレームを異
種金属で多層被覆してなる金属被覆層は、中間層にＮｉ
−Ｃｏ合金層を有し、最上部がＰｄ層で構成されている
。請求項第５項記載の半導体装置は、請求項第４項記載
の半導体装置においては、Ｎｉ−Ｃｏ合金層とＰｄ層を
交互に多層被覆して構成されている。更に、請求項第６
項記載の半導体装置は、請求項第１項〜第５項記載の半
導体装置において、金属部材の表面にＮｉストライク層
を備えて構成されている。
【０００５】
【作用】請求項第１項〜第６項記載の半導体装置におい
ては、リードフレームを構成する金属部材の表面に薄め
っき層が多層被覆されているので、該金属被覆層を貫通
して前記金属部材に達するピンホールを減少でき、これ
によって前記金属部材と最上部のめっき金属層との間で
局部電池が発生せず、金属被覆層の表面を汚すことが極
めて減少する。特に、請求項第２項〜第５項記載の半導
体装置においては、最上層がＰｄ層となっているので、
酸化被膜が形成されず、半田ぬれ性が向上し、更にエレ
クトロ・マイグレーションによるリード間の短絡が防止
される。そして、最上層と金属部材間には、最上層の金
属と該金属部材との間の電位差を緩和するＳｎ−Ｃｏめ
っき層またはＮｉ−Ｃｏめっき層からなる中間めっき層
を備えているので、金属部材及び各めっき層間の電池作
用腐食及び最上層の金属の析出酸化を防ぐ作用を有する
。また、請求項第６項記載の半導体装置においては、金
属部材の表面にＮｉストライク層を備えているので、金
属部材に含まれるＣｕ等の金属被覆層への熱拡散を防止
でき、更に該Ｃｕ等の侵出によるめっき液の汚染を防止
できる。更に、金属部材内の残留応力が除去されている
ので、応力腐食割れを防止する作用がある。
ては、リードフレームを構成する金属部材の表面に薄め
っき層が多層被覆されているので、該金属被覆層を貫通
して前記金属部材に達するピンホールを減少でき、これ
によって前記金属部材と最上部のめっき金属層との間で
局部電池が発生せず、金属被覆層の表面を汚すことが極
めて減少する。特に、請求項第２項〜第５項記載の半導
体装置においては、最上層がＰｄ層となっているので、
酸化被膜が形成されず、半田ぬれ性が向上し、更にエレ
クトロ・マイグレーションによるリード間の短絡が防止
される。そして、最上層と金属部材間には、最上層の金
属と該金属部材との間の電位差を緩和するＳｎ−Ｃｏめ
っき層またはＮｉ−Ｃｏめっき層からなる中間めっき層
を備えているので、金属部材及び各めっき層間の電池作
用腐食及び最上層の金属の析出酸化を防ぐ作用を有する
。また、請求項第６項記載の半導体装置においては、金
属部材の表面にＮｉストライク層を備えているので、金
属部材に含まれるＣｕ等の金属被覆層への熱拡散を防止
でき、更に該Ｃｕ等の侵出によるめっき液の汚染を防止
できる。更に、金属部材内の残留応力が除去されている
ので、応力腐食割れを防止する作用がある。
【０００６】
【実施例】続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明
を具体化した実施例につき説明し、本発明の理解に供す
る。ここに、図１には本発明の一実施例に係る半導体装
置２３の部分断面図を示すが、本発明の一実施例に係る
半導体装置２３は、素子搭載部２４、インナーリード２
５及びアウターリード２６を備えるリードフレームと、
前記素子搭載部２４にボンディングされた半導体素子２
７と、該半導体素子２７のパット部２８に一端が連結さ
れ他端が前記インナーリード２５に連結して電気回路を
構成するワイヤ２９と、これらを被覆封止する絶縁性合
成樹脂３０とを有して構成されている。
を具体化した実施例につき説明し、本発明の理解に供す
る。ここに、図１には本発明の一実施例に係る半導体装
置２３の部分断面図を示すが、本発明の一実施例に係る
半導体装置２３は、素子搭載部２４、インナーリード２
５及びアウターリード２６を備えるリードフレームと、
前記素子搭載部２４にボンディングされた半導体素子２
７と、該半導体素子２７のパット部２８に一端が連結さ
れ他端が前記インナーリード２５に連結して電気回路を
構成するワイヤ２９と、これらを被覆封止する絶縁性合
成樹脂３０とを有して構成されている。
【０００７】前記リードフレームは、Ｃｕ−Ｆｅ系（ま
たはＮｉ−Ｆｅ系）の金属部材からなって、プレス加工
またはエッチング加工によって素子搭載部２４、インナ
ーリード２５、アウターリード２６が形成されている。 なお、プレス加工を施した場合には残留応力を除去する
ため、応力除去焼き鈍し処理が行われている。そして、
該リードフレームは、アウターリード２６の外側に形成
される図示しない連結部と共にめっき処理による金属被
覆層３１が形成されているが、該金属被覆層３１は、そ
れぞれ薄めっき層からなる下地層を形成するＮｉストラ
イク層３２と、中間層のＳｎ−Ｃｏ層３３と、最上層の
Ｐｄ層３４によって構成されている。ここで、前記Ｎｉ
ストライク層３２は、金属部材に含有するＣｕ等の熱拡
散及びめっき液汚染防止の為に設けられる。そして、中
間部のＳｎ−Ｃｏ層３３は、下地層のピンホールを覆っ
て確率的に金属部材と最上層のＰｄ層３４とによる局部
電池の発生を防止する。そして、仮に上下のピンホール
が連続して局部電池が前記金属部材と最上層との間に局
部電池が形成されても、中間層を設けることによってそ
れらの電位差を緩和し、金属部材層の電池作用腐食及び
最上層に金属の析出酸化を防止するようにすると共に、
エレクトロ・マイグレーションによるリード間の短絡を
無くし半導体装置の信頼性を向上している。
たはＮｉ−Ｆｅ系）の金属部材からなって、プレス加工
またはエッチング加工によって素子搭載部２４、インナ
ーリード２５、アウターリード２６が形成されている。 なお、プレス加工を施した場合には残留応力を除去する
ため、応力除去焼き鈍し処理が行われている。そして、
該リードフレームは、アウターリード２６の外側に形成
される図示しない連結部と共にめっき処理による金属被
覆層３１が形成されているが、該金属被覆層３１は、そ
れぞれ薄めっき層からなる下地層を形成するＮｉストラ
イク層３２と、中間層のＳｎ−Ｃｏ層３３と、最上層の
Ｐｄ層３４によって構成されている。ここで、前記Ｎｉ
ストライク層３２は、金属部材に含有するＣｕ等の熱拡
散及びめっき液汚染防止の為に設けられる。そして、中
間部のＳｎ−Ｃｏ層３３は、下地層のピンホールを覆っ
て確率的に金属部材と最上層のＰｄ層３４とによる局部
電池の発生を防止する。そして、仮に上下のピンホール
が連続して局部電池が前記金属部材と最上層との間に局
部電池が形成されても、中間層を設けることによってそ
れらの電位差を緩和し、金属部材層の電池作用腐食及び
最上層に金属の析出酸化を防止するようにすると共に、
エレクトロ・マイグレーションによるリード間の短絡を
無くし半導体装置の信頼性を向上している。
【０００８】このように、金属被覆層が形成されたリー
ドフレームの素子搭載部２４に半導体素子２７をボンデ
ィングした後、該半導体素子２７のパット部２８とイン
ナーリード２５の先端部３５とをワイヤ２９によって連
結して電気回路を形成するようにしている。この後、前
記素子搭載部２４、半導体素子２７、インナーリード２
５及びアウターリード２６の先部を、絶縁性合成樹脂３
０によって被覆封止し、該被覆封止領域から突出したア
ウターリードの先端に一体として接合されている図示し
ない連結部を分離して、半導体装置２３が完成している
。
ドフレームの素子搭載部２４に半導体素子２７をボンデ
ィングした後、該半導体素子２７のパット部２８とイン
ナーリード２５の先端部３５とをワイヤ２９によって連
結して電気回路を形成するようにしている。この後、前
記素子搭載部２４、半導体素子２７、インナーリード２
５及びアウターリード２６の先部を、絶縁性合成樹脂３
０によって被覆封止し、該被覆封止領域から突出したア
ウターリードの先端に一体として接合されている図示し
ない連結部を分離して、半導体装置２３が完成している
。
【０００９】なお、この実施例においては、中間層にＳ
ｎ−Ｃｏ層３３を一層配置したのみであるが、更にＳｎ
−Ｃｏ層とＰｄ層とを交互に形成して多重層とすること
も可能であり、これによって確率的にピンホールの貫通
がなくなるので、更に耐腐食性が向上し、最上層のＰｄ
層が汚染されないので半田ぬれ性が向上する。また、前
記Ｓｎ−Ｃｏ層の代わりにＮｉ−Ｃｏ層を形成すること
も可能であり、これによっても同様の作用効果を期待で
きる。
ｎ−Ｃｏ層３３を一層配置したのみであるが、更にＳｎ
−Ｃｏ層とＰｄ層とを交互に形成して多重層とすること
も可能であり、これによって確率的にピンホールの貫通
がなくなるので、更に耐腐食性が向上し、最上層のＰｄ
層が汚染されないので半田ぬれ性が向上する。また、前
記Ｓｎ−Ｃｏ層の代わりにＮｉ−Ｃｏ層を形成すること
も可能であり、これによっても同様の作用効果を期待で
きる。
【００１０】
【発明の効果】請求項第１項〜第６項記載の半導体装置
は、以上の説明からも明らかなように、薄めっきが多層
被覆されたリードフレームが使用されているので、金属
部材の被覆層を貫通するピンホールが確率的に減少する
。従って、ピンホールに起因する前記金属部材と最上層
との局部電池作用による腐食を防止できると共に、金属
部材の最上層への析出酸化による汚染を防止できる。 また、金属部材に応力除去焼き鈍しを施しているので、
めっき被覆層の形成に際して応力腐食割れを防ぐ効果が
ある。従って、半導体装置の必須条件である電気伝導性
、低接触性、ボンディング性、半田ぬれ性をも満たし長
期信頼性を維持できる高品質な半導体装置を提供するこ
とができる。特に、請求項第２項〜第５項記載の半導体
装置においては、最上層にＰｄ層が形成されているので
、酸化被膜が形成されず半田ぬれ性が向上し、更にエレ
クトロ・マイグレーションによるリード間の短絡を防止
することができる。そして、中間層にＳｎ−Ｃｏ層また
はＮｉ−Ｃｏ層が設けられているので、電池作用腐食を
緩和し、金属の析出酸化を防ぐ効果がある。そして、請
求項第６項記載の半導体装置においては、最下層にＮｉ
ストライク層を備えているので、金属部材に含まれるＣ
ｕ等の熱拡散を防止でき、更にはめっき処理工程におい
て、めっき液の汚染を防止できる。
は、以上の説明からも明らかなように、薄めっきが多層
被覆されたリードフレームが使用されているので、金属
部材の被覆層を貫通するピンホールが確率的に減少する
。従って、ピンホールに起因する前記金属部材と最上層
との局部電池作用による腐食を防止できると共に、金属
部材の最上層への析出酸化による汚染を防止できる。 また、金属部材に応力除去焼き鈍しを施しているので、
めっき被覆層の形成に際して応力腐食割れを防ぐ効果が
ある。従って、半導体装置の必須条件である電気伝導性
、低接触性、ボンディング性、半田ぬれ性をも満たし長
期信頼性を維持できる高品質な半導体装置を提供するこ
とができる。特に、請求項第２項〜第５項記載の半導体
装置においては、最上層にＰｄ層が形成されているので
、酸化被膜が形成されず半田ぬれ性が向上し、更にエレ
クトロ・マイグレーションによるリード間の短絡を防止
することができる。そして、中間層にＳｎ−Ｃｏ層また
はＮｉ−Ｃｏ層が設けられているので、電池作用腐食を
緩和し、金属の析出酸化を防ぐ効果がある。そして、請
求項第６項記載の半導体装置においては、最下層にＮｉ
ストライク層を備えているので、金属部材に含まれるＣ
ｕ等の熱拡散を防止でき、更にはめっき処理工程におい
て、めっき液の汚染を防止できる。
【図１】本発明の一実施例に係る半導体装置の部分断面
図である。
図である。
【図２】従来例に係る半導体装置の部分断面図である。
２３ 半導体装置
２４ 素子搭載部
２５ インナーリード
２６ アウターリード
２７ 半導体素子
２８ パット部
２９ ワイヤ
３０ 絶縁性合成樹脂
３１ 金属被覆層
３２ Ｎｉストライク層
３３ Ｓｎ−Ｃｏ層
３４ Ｐｄ層
３５ 先端部
Claims (6)
- 【請求項１】 所要の形状加工が行われた素子搭載部
、インナーリード及びアウターリードとを備え表面に金
属被覆層が形成された金属部材からなるリードフレーム
と、前記素子搭載部に搭載された半導体素子と、該半導
体素子のパット部と前記インナーリード先端とを連結し
て電気導通回路を形成するワイヤと、前記半導体素子、
前記ワイヤ及び前記インナーリードを含むリードフレー
ムの所定領域を被覆封止する電気絶縁性樹脂とを有する
半導体装置において、前記リードフレームの金属部材は
応力除去焼き鈍しがなされ、しかも該リードフレームの
金属被覆層は、異種金属の薄めっきを多層被覆してなる
ことを特徴とする半導体装置。 - 【請求項２】 前記リードフレームを異種金属で多層
被覆してなる金属被覆層は、中間層にＳｎ−Ｃｏ合金層
を有し、最上部がＰｄ層で構成される請求項第１項記載
の半導体装置。 - 【請求項３】 Ｓｎ−Ｃｏ合金層とＰｄ層とを交互に
多層被覆してなる請求項第２項記載の半導体装置。 - 【請求項４】 前記リードフレームを異種金属で多層
被覆してなる金属被覆層は、中間層にＮｉ−Ｃｏ合金層
を有し、最上部がＰｄ層で構成される請求項第１項記載
の半導体装置。 - 【請求項５】 Ｎｉ−Ｃｏ合金層とＰｄ層を交互に多
層被覆してなる請求項第４項記載の半導体装置。 - 【請求項６】 金属部材の表面にＮｉストライク層を
備えた請求項第１項〜第５項記載の半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3135483A JP2654872B2 (ja) | 1991-05-10 | 1991-05-10 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3135483A JP2654872B2 (ja) | 1991-05-10 | 1991-05-10 | 半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04335558A true JPH04335558A (ja) | 1992-11-24 |
| JP2654872B2 JP2654872B2 (ja) | 1997-09-17 |
Family
ID=15152778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3135483A Expired - Lifetime JP2654872B2 (ja) | 1991-05-10 | 1991-05-10 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2654872B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0621633A2 (de) * | 1993-04-10 | 1994-10-26 | W.C. Heraeus GmbH | Leiterrahmen für integrierte Schaltungen |
| WO1996034412A1 (en) * | 1995-04-27 | 1996-10-31 | National Semiconductor Corporation | Protective coating combination for lead frames |
-
1991
- 1991-05-10 JP JP3135483A patent/JP2654872B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0621633A2 (de) * | 1993-04-10 | 1994-10-26 | W.C. Heraeus GmbH | Leiterrahmen für integrierte Schaltungen |
| EP0621633A3 (de) * | 1993-04-10 | 1995-01-11 | Heraeus Gmbh W C | Leiterrahmen für integrierte Schaltungen. |
| US5486721A (en) * | 1993-04-10 | 1996-01-23 | W.C. Heraeus Gmbh | Lead frame for integrated circuits |
| JPH08111484A (ja) * | 1993-04-10 | 1996-04-30 | W C Heraeus Gmbh | リードフレーム |
| WO1996034412A1 (en) * | 1995-04-27 | 1996-10-31 | National Semiconductor Corporation | Protective coating combination for lead frames |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2654872B2 (ja) | 1997-09-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20110201159A1 (en) | Semiconductor package and manufacturing method thereof | |
| KR100381302B1 (ko) | 반도체 장치 및 그 제조방법 | |
| US8039317B2 (en) | Aluminum leadframes for semiconductor QFN/SON devices | |
| JP3398609B2 (ja) | 半導体装置 | |
| JP3760075B2 (ja) | 半導体パッケージ用リードフレーム | |
| EP0500690A1 (en) | MULTIPLE LAYER FRAME FOR INTEGRATED CIRCUIT BOXES. | |
| KR101807878B1 (ko) | 반도체 장치 | |
| JP2009517869A (ja) | 半導体デバイスの耐湿信頼性を改良しはんだ付け性を高めたリードフレーム | |
| JP2019176034A (ja) | 半導体装置および半導体装置の製造方法 | |
| KR20030024616A (ko) | 반도체 장치 | |
| US20070243405A1 (en) | Electronic device with lead-free metal thin film formed on the surface thereof | |
| JP2009164232A (ja) | 半導体装置及びその製造方法並びにリードフレーム及びその製造方法 | |
| JP2007048978A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JP2023174895A (ja) | 半導体素子および半導体装置 | |
| JPH0590465A (ja) | 半導体装置 | |
| US9472494B2 (en) | Lead frame for semiconductor device | |
| JP4399503B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH04335558A (ja) | 半導体装置 | |
| JP6057285B2 (ja) | 半導体素子搭載用基板 | |
| US6791182B2 (en) | Semiconductor device | |
| CN220358084U (zh) | 电子器件和引线框 | |
| WO2009084597A1 (ja) | 半導体装置の製造方法及び半導体装置、半導体装置の中間製品の製造方法及び半導体装置の中間製品、並びにリードフレーム | |
| KR100205331B1 (ko) | 리드 프레임 및 그 도금 방법 | |
| JP6159125B2 (ja) | 半導体装置および半導体装置の製造方法 | |
| US11935821B2 (en) | Quad flat no-lead package with wettable flanges |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090530 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090530 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100530 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110530 Year of fee payment: 14 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |