JPH06302756A - 半導体装置用リードフレーム - Google Patents
半導体装置用リードフレームInfo
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 安価で加工性に優れ、しかも熱放散がよいア
ルミまたはアルミ合金を使用した半導体装置用リードフ
レームを提供する。 【構成】 アルミまたはアルミ合金からなるリードフレ
ーム芯材の表面の少なくともアウターリード部１３の外
部回路端子に接続する領域に貴金属めっき１４をする。
ルミまたはアルミ合金を使用した半導体装置用リードフ
レームを提供する。 【構成】 アルミまたはアルミ合金からなるリードフレ
ーム芯材の表面の少なくともアウターリード部１３の外
部回路端子に接続する領域に貴金属めっき１４をする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置に用いられ
るリードフレームに関する。
るリードフレームに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に半導体装置は、金属条材をプレス
加工あるいはエッチング等によって所定の形状に成形し
たリードフレームの半導体素子搭載部に、特定の半導体
素子を固定し、金属細線により半導体素子とインナーリ
ード端部をボンディングし、このボンディング部分及び
前記半導体素子を樹脂等により封止されていた。これに
使用される金属条材には、熱膨張係数の小さい鉄系合金
（ニッケル４２％、鉄５８％等）あるいは鉄系合金に比
べ加工性が良く、電気伝導及び熱伝導性に比較的優れた
銅合金からなる銅系合金が使用されていた。
加工あるいはエッチング等によって所定の形状に成形し
たリードフレームの半導体素子搭載部に、特定の半導体
素子を固定し、金属細線により半導体素子とインナーリ
ード端部をボンディングし、このボンディング部分及び
前記半導体素子を樹脂等により封止されていた。これに
使用される金属条材には、熱膨張係数の小さい鉄系合金
（ニッケル４２％、鉄５８％等）あるいは鉄系合金に比
べ加工性が良く、電気伝導及び熱伝導性に比較的優れた
銅合金からなる銅系合金が使用されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記リ
ードフレームに使用する鉄系合金は、比較的に加工性が
悪く、高価であるという欠点がある。一方、銅系合金も
リードフレームに使用されているが、場合によって銅の
酸化物や硫化物、また他の反応生成物がリードフレーム
の表面に生じて、リードフレームの表面を褪色させてし
まい、そのはんだ性を低下させたりするという問題点が
ある。また、近年のように半導体素子の密度が上がる
と、小型化する場合には熱放散のよい銅系合金を使用す
ることが考えられるが、銅系合金を使用する場合にはマ
イグレーションが生じるので小型化が困難である。そこ
で本発明者は、リードフレームの他の素材として安価で
熱伝導がよいアルミまたはアルミ合金を使用することを
考え、リードフレームの適用性について鋭意研究し本発
明を完成した。本発明はこのような事情に鑑みてなされ
たもので、安価で加工性に優れ、しかも熱放散がよいア
ルミまたはアルミ合金を使用した半導体装置用リードフ
レームを提供することを目的とする。
ードフレームに使用する鉄系合金は、比較的に加工性が
悪く、高価であるという欠点がある。一方、銅系合金も
リードフレームに使用されているが、場合によって銅の
酸化物や硫化物、また他の反応生成物がリードフレーム
の表面に生じて、リードフレームの表面を褪色させてし
まい、そのはんだ性を低下させたりするという問題点が
ある。また、近年のように半導体素子の密度が上がる
と、小型化する場合には熱放散のよい銅系合金を使用す
ることが考えられるが、銅系合金を使用する場合にはマ
イグレーションが生じるので小型化が困難である。そこ
で本発明者は、リードフレームの他の素材として安価で
熱伝導がよいアルミまたはアルミ合金を使用することを
考え、リードフレームの適用性について鋭意研究し本発
明を完成した。本発明はこのような事情に鑑みてなされ
たもので、安価で加工性に優れ、しかも熱放散がよいア
ルミまたはアルミ合金を使用した半導体装置用リードフ
レーム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１
記載の半導体装置用リードフレームは、アルミまたはア
ルミ合金からなるリードフレーム芯材の表面の少なくと
もアウターリード部の外部回路端子に接続する領域に貴
金属めっきをしたことを特徴とする半導体装置用リード
フレーム。請求項２記載の半導体装置用リードフレーム
は、アルミまたはアルミ合金からなるリードフレーム芯
材の表面に下地めっきをした後、その表面の少なくとも
アウターリード部の外部回路端子に接続する領域に貴金
属めっきをして構成されている。請求項３記載の半導体
装置用リードフレームは、請求項１または２記載の半導
体装置用リードフレームにおいて、貴金属は、金、銀、
パラジウム、白金あるいはこれらの合金から構成されて
いる。請求項４記載の半導体装置用リードフレームは、
請求項１または２記載の半導体装置用リードフレームに
おいて、貴金属めっきは、０．１５μｍ以下の厚みで行
われるように構成されている。
記載の半導体装置用リードフレームは、アルミまたはア
ルミ合金からなるリードフレーム芯材の表面の少なくと
もアウターリード部の外部回路端子に接続する領域に貴
金属めっきをしたことを特徴とする半導体装置用リード
フレーム。請求項２記載の半導体装置用リードフレーム
は、アルミまたはアルミ合金からなるリードフレーム芯
材の表面に下地めっきをした後、その表面の少なくとも
アウターリード部の外部回路端子に接続する領域に貴金
属めっきをして構成されている。請求項３記載の半導体
装置用リードフレームは、請求項１または２記載の半導
体装置用リードフレームにおいて、貴金属は、金、銀、
パラジウム、白金あるいはこれらの合金から構成されて
いる。請求項４記載の半導体装置用リードフレームは、
請求項１または２記載の半導体装置用リードフレームに
おいて、貴金属めっきは、０．１５μｍ以下の厚みで行
われるように構成されている。
【０００５】
【作用】本発明に係る請求項１〜４記載の半導体装置用
リードフレームにおいては、リードフレーム芯材として
アルミまたはアルミ合金が用いられているので加工性が
極めてよく、また、熱伝導性もよい。そして、リードフ
レーム芯材の少なくともアウターリード部の外部回路端
子に接続する領域に貴金属めっきがなされ、必要に応じ
て下地めっきがなされているので、リードフレーム芯材
の腐食を防止できると共にはんだ付け性、ワイヤボンデ
ィング性を確保できる。
リードフレームにおいては、リードフレーム芯材として
アルミまたはアルミ合金が用いられているので加工性が
極めてよく、また、熱伝導性もよい。そして、リードフ
レーム芯材の少なくともアウターリード部の外部回路端
子に接続する領域に貴金属めっきがなされ、必要に応じ
て下地めっきがなされているので、リードフレーム芯材
の腐食を防止できると共にはんだ付け性、ワイヤボンデ
ィング性を確保できる。
【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は本発明の第１の実施例に係る半導体
装置用リードフレームを用いた半導体装置の要部断面
図、図２は本発明の第２の実施例に係る半導体装置用リ
ードフレームを用いた半導体装置の要部断面図、図３は
本発明の第３の実施例に係る半導体装置用リードフレー
ムを用いた半導体装置の要部断面図である。
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は本発明の第１の実施例に係る半導体
装置用リードフレームを用いた半導体装置の要部断面
図、図２は本発明の第２の実施例に係る半導体装置用リ
ードフレームを用いた半導体装置の要部断面図、図３は
本発明の第３の実施例に係る半導体装置用リードフレー
ムを用いた半導体装置の要部断面図である。
【０００７】図１に示すように、本発明の第１の実施例
に係る半導体装置用リードフレーム１０は、先ず、比較
的に熱伝導性に優れたアルミまたはアルミ合金（以下、
単にアルミ合金という）の芯材をプレスにより半導体素
子搭載部１１、インナーリード部１２、アウターリード
部１３を備えた所定の形状に加工する。加工性は従来の
鉄系芯材、銅系芯材等よりも良く、かえり等が少ない。
このリードフレーム１０をアルカリ脱脂、電解脱脂等の
脱脂を行って、プレス工程で金属表面に付着している油
性の汚れをとり、次に、金属表面の酸化物、水酸化物お
よびその他の金属塩類を酸洗して除去する。
に係る半導体装置用リードフレーム１０は、先ず、比較
的に熱伝導性に優れたアルミまたはアルミ合金（以下、
単にアルミ合金という）の芯材をプレスにより半導体素
子搭載部１１、インナーリード部１２、アウターリード
部１３を備えた所定の形状に加工する。加工性は従来の
鉄系芯材、銅系芯材等よりも良く、かえり等が少ない。
このリードフレーム１０をアルカリ脱脂、電解脱脂等の
脱脂を行って、プレス工程で金属表面に付着している油
性の汚れをとり、次に、金属表面の酸化物、水酸化物お
よびその他の金属塩類を酸洗して除去する。
【０００８】そして、例えば、亜鉛置換法（ジンケート
法）により酸処理を完了したアルミ合金のリードフレー
ム１０を活性化し、その後、直ちに貴金属めっきの一例
である金めっきでリードフレーム１０の全表面にめっき
して、金めっき層１４を形成する。この場合の金めっき
は経済性を考慮すれば厚み０．１５μｍ以下の薄めっき
をするのが好ましいが、めっき条件あるいはアルミ合金
心材の材質によっては、金めっき層に生ずるピンホール
等が内部を腐食し易い場合には、一層の厚めっき、複数
層の金めっき、あるいは他の異種貴金属（例えば、パラ
ジウム、銀、白金）めっきを行うのが好ましい（以下の
実施例においても同様）。
法）により酸処理を完了したアルミ合金のリードフレー
ム１０を活性化し、その後、直ちに貴金属めっきの一例
である金めっきでリードフレーム１０の全表面にめっき
して、金めっき層１４を形成する。この場合の金めっき
は経済性を考慮すれば厚み０．１５μｍ以下の薄めっき
をするのが好ましいが、めっき条件あるいはアルミ合金
心材の材質によっては、金めっき層に生ずるピンホール
等が内部を腐食し易い場合には、一層の厚めっき、複数
層の金めっき、あるいは他の異種貴金属（例えば、パラ
ジウム、銀、白金）めっきを行うのが好ましい（以下の
実施例においても同様）。
【０００９】そして、このリードフレーム１０を使用し
て半導体装置１５を完成する場合には、めっきが完了し
たリードフレーム１０の半導体素子搭載部１１に半導体
素子１６を接着剤１７で固定し、インナーリード部１２
端部と半導体素子１６の電極パッド１８とをアルミ線１
９の金属細線でボンディングし、エポキシ２０等の樹脂
で封止し、その後、必要によりアウターリード部１３を
はんだ浴に浸漬してはんだめっきをする。
て半導体装置１５を完成する場合には、めっきが完了し
たリードフレーム１０の半導体素子搭載部１１に半導体
素子１６を接着剤１７で固定し、インナーリード部１２
端部と半導体素子１６の電極パッド１８とをアルミ線１
９の金属細線でボンディングし、エポキシ２０等の樹脂
で封止し、その後、必要によりアウターリード部１３を
はんだ浴に浸漬してはんだめっきをする。
【００１０】次に、図２に示すように、本発明の第２の
実施例に係る半導体装置用リードフレーム２１は、第１
の実施例と同様に、アルミ合金の芯材がプレスにより所
定形状に加工される。そして脱脂、酸洗い等の処理が施
され、さらに、亜鉛置換法によりリードフレーム２１が
活性化され、その後、直ちにニッケル等のストライクめ
っきが施され、下地めっき層２２が形成される。そし
て、アウターリード部１３の少なくとも外部回路端子に
接続する領域（図２においてはアウターリード部１３全
体にめっきしている）の下地めっき層２２の上に貴金属
めっきの一例であるパラジュウム（Ｐｄ）でめっきし
て、パラジュウムめっき層２３を形成する。この場合、
パラジウムのめっき厚も経済性を考慮すれば、０．１５
μｍ以下であることが好ましいが、ピンホール等によっ
て内部のアルミ合金が腐食する場合には、厚めっき、多
層めっきを行うことは、前記第１の実施例と同様であ
る。そして、このリードフレーム２１を使用して半導体
装置２４を完成する場合には、第１の実施例の場合と同
様な方法でワイヤボンディング、樹脂封止及び必要によ
りはんだめっきを施して半導体装置２４を完成する。
実施例に係る半導体装置用リードフレーム２１は、第１
の実施例と同様に、アルミ合金の芯材がプレスにより所
定形状に加工される。そして脱脂、酸洗い等の処理が施
され、さらに、亜鉛置換法によりリードフレーム２１が
活性化され、その後、直ちにニッケル等のストライクめ
っきが施され、下地めっき層２２が形成される。そし
て、アウターリード部１３の少なくとも外部回路端子に
接続する領域（図２においてはアウターリード部１３全
体にめっきしている）の下地めっき層２２の上に貴金属
めっきの一例であるパラジュウム（Ｐｄ）でめっきし
て、パラジュウムめっき層２３を形成する。この場合、
パラジウムのめっき厚も経済性を考慮すれば、０．１５
μｍ以下であることが好ましいが、ピンホール等によっ
て内部のアルミ合金が腐食する場合には、厚めっき、多
層めっきを行うことは、前記第１の実施例と同様であ
る。そして、このリードフレーム２１を使用して半導体
装置２４を完成する場合には、第１の実施例の場合と同
様な方法でワイヤボンディング、樹脂封止及び必要によ
りはんだめっきを施して半導体装置２４を完成する。
【００１１】更に、図３に示すように、本発明の第３の
実施例に係る半導体装置用リードフレーム２５は、第１
及び第２の実施例と同様に、アルミ合金の芯材がプレス
により所定形状に加工される。そして脱脂、酸洗い等の
処理が施され、例えば、亜鉛置換法により活性化され
て、その後、直ちにニッケル等のストライクめっきが行
われ、下地めっき層２６が形成される。前記下地めっき
層２６が形成されたリードフレーム２５の表面全面に金
の貴金属めっきを施して、金めっき層２７を形成する。
そして、このリードフレーム２５を使用して半導体装置
２８を完成する場合には、第１及び第２の実施例の場合
と同様な方法で行い半導体装置２８を完成する。以上の
ように、アルミ合金を芯材に使用しているので、熱伝導
性に優れた半導体装置用リードフレームが可能となり、
高密度の半導体素子あるいは熱を発散する半導体装置が
製作できる。
実施例に係る半導体装置用リードフレーム２５は、第１
及び第２の実施例と同様に、アルミ合金の芯材がプレス
により所定形状に加工される。そして脱脂、酸洗い等の
処理が施され、例えば、亜鉛置換法により活性化され
て、その後、直ちにニッケル等のストライクめっきが行
われ、下地めっき層２６が形成される。前記下地めっき
層２６が形成されたリードフレーム２５の表面全面に金
の貴金属めっきを施して、金めっき層２７を形成する。
そして、このリードフレーム２５を使用して半導体装置
２８を完成する場合には、第１及び第２の実施例の場合
と同様な方法で行い半導体装置２８を完成する。以上の
ように、アルミ合金を芯材に使用しているので、熱伝導
性に優れた半導体装置用リードフレームが可能となり、
高密度の半導体素子あるいは熱を発散する半導体装置が
製作できる。
【００１２】なお、本実施例では貴金属めっきは金およ
びパラジュウムを使用したが、銀、白金あるいはこれら
の合金等であってもよい。本実施例では芯材としてアル
ミ合金を用いたが、アルミであってもよい。本実施例で
はアルミ合金の活性化の方法として亜鉛置換法を用いた
が、その外に亜鉛−ニッケル合金置換法、陽極酸化法、
化学めっき法等がある。本実施例ではワイヤボンディン
グ用の金属細線としてアルミ線を使用したが金線でもよ
く、また、樹脂封止の樹脂としてエポキシを用いたが、
セラミック等のように別の素材でも可能である。そし
て、リードフレームの成形はプレスによって行われた
が、エッチング等によっても成形可能である。
びパラジュウムを使用したが、銀、白金あるいはこれら
の合金等であってもよい。本実施例では芯材としてアル
ミ合金を用いたが、アルミであってもよい。本実施例で
はアルミ合金の活性化の方法として亜鉛置換法を用いた
が、その外に亜鉛−ニッケル合金置換法、陽極酸化法、
化学めっき法等がある。本実施例ではワイヤボンディン
グ用の金属細線としてアルミ線を使用したが金線でもよ
く、また、樹脂封止の樹脂としてエポキシを用いたが、
セラミック等のように別の素材でも可能である。そし
て、リードフレームの成形はプレスによって行われた
が、エッチング等によっても成形可能である。
【００１３】
【発明の効果】請求項１〜４記載の半導体装置用リード
フレームにおいては、リードフレーム芯材としてアルミ
またはアルミ合金を用いているので熱伝導がよい。従っ
て、高密度の半導体素子あるいはその他熱を発散する半
導体装置に使用できる。また、そのリードフレームの少
なくともアウターリード部の外部回路端子に接続する領
域に貴金属めっきをしているので、内部のアルミの腐食
が防止され、更には、はんだ付けが向上する。
フレームにおいては、リードフレーム芯材としてアルミ
またはアルミ合金を用いているので熱伝導がよい。従っ
て、高密度の半導体素子あるいはその他熱を発散する半
導体装置に使用できる。また、そのリードフレームの少
なくともアウターリード部の外部回路端子に接続する領
域に貴金属めっきをしているので、内部のアルミの腐食
が防止され、更には、はんだ付けが向上する。
【図１】本発明の第１の実施例に係る半導体装置用リー
ドフレームを用いた半導体装置の要部断面図である。
ドフレームを用いた半導体装置の要部断面図である。
【図２】本発明の第２の実施例に係る半導体装置用リー
ドフレームを用いた半導体装置の要部断面図である。
ドフレームを用いた半導体装置の要部断面図である。
【図３】本発明の第３の実施例に係る半導体装置用リー
ドフレームを用いた半導体装置の要部断面図である。
ドフレームを用いた半導体装置の要部断面図である。
１０ リードフレーム １１ 半導体素子搭載部 １２ インナーリード部 １３ アウターリード部 １４ 金めっき層 １５ 半導体装置 １６ 半導体素子 １７ 接着剤 １８ 電極パッド １９ アルミ線 ２０ エポキシ ２１ リードフレーム ２２ 下地めっき層 ２３ パラジュウムめっき層 ２４ 半導体装置 ２５ リードフレーム ２６ 下地めっき層 ２７ 金めっき層 ２８ 半導体装置
Claims (4)
- 【請求項１】 アルミまたはアルミ合金からなるリード
フレーム芯材の表面の少なくともアウターリード部の外
部回路接続端子に貴金属めっきをしたことを特徴とする
半導体装置用リードフレーム。 - 【請求項２】 アルミまたはアルミ合金からなるリード
フレーム芯材の表面に下地めっきをした後、その表面の
少なくともアウターリード部の外部回路端子に接続する
領域に貴金属めっきをしたことを特徴とする半導体装置
用リードフレーム。 - 【請求項３】 貴金属は、金、銀、パラジウム、白金あ
るいはこれらの合金からなる請求項１または２記載の半
導体装置用リードフレーム。 - 【請求項４】 貴金属めっきは、０．１５μｍ以下の厚
みで行われている請求項１または２記載の半導体装置用
リードフレーム。
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|---|---|---|---|
| JP11369993A JP2858196B2 (ja) | 1993-04-17 | 1993-04-17 | 半導体装置用リードフレーム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11369993A JP2858196B2 (ja) | 1993-04-17 | 1993-04-17 | 半導体装置用リードフレーム |
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|---|---|
| JPH06302756A true JPH06302756A (ja) | 1994-10-28 |
| JP2858196B2 JP2858196B2 (ja) | 1999-02-17 |
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| JP (1) | JP2858196B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1037277A2 (en) | 1999-03-15 | 2000-09-20 | Texas Instruments Incorporated | Lead frame |
| US6747343B2 (en) | 2000-03-08 | 2004-06-08 | Texas Instruments Incorporated | Aluminum leadframes with two nickel layers |
| JP2006202938A (ja) * | 2005-01-20 | 2006-08-03 | Kojiro Kobayashi | 半導体装置及びその製造方法 |
| EP1992011A2 (en) * | 2006-02-02 | 2008-11-19 | Texas Instruments Incorporated | Aluminum leadframes for semiconductor qfn/son devices |
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-
1993
- 1993-04-17 JP JP11369993A patent/JP2858196B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US6933177B2 (en) | 1999-03-15 | 2005-08-23 | Texas Instruments Incorporated | Aluminum leadframes for semiconductor devices and method of fabrication |
| KR100710090B1 (ko) * | 1999-03-15 | 2007-04-25 | 텍사스 인스트루먼츠 인코포레이티드 | 반도체 장치용 알루미늄 리드 프레임과 제조 방법 |
| US6747343B2 (en) | 2000-03-08 | 2004-06-08 | Texas Instruments Incorporated | Aluminum leadframes with two nickel layers |
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| EP1992011A4 (en) * | 2006-02-02 | 2011-08-31 | Texas Instruments Inc | ALUMINUM MOUNTING FRAMES FOR QFN / SOUND SEMICONDUCTOR DEVICES |
| KR20210008804A (ko) * | 2019-07-15 | 2021-01-25 | 제엠제코(주) | 반도체 패키지 |
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|---|---|
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