JPS61140160A - 半導体用リ−ドフレ−ム - Google Patents
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体装置用リードフレームに関するものであ
る。
る。
半導体用に使用されるリードフレーム材として用いられ
る金属基体は鉄系合金としてコバール、42合金、ステ
ンレスなど、銅または銅合金あるいは鉄材の上に銅を被
覆した材料等が主として使用されている。そして半導体
素子の接合ならびに金属細線のボンディングを容易に行
うようにするため、半導体素子固定部(タブ部)ならび
に金属細線により素子とリードの配線をする内部リード
端部(ポスト部)にAuあるいはAgの部分貴金属めっ
きを施している。即ち鉄系合金、例えば42合金をリー
ドフレーム材に使用する場合にはAuあるいはAgめっ
きが行なわれ、銅合金をリードフレーム材として使用す
る場合にはAgめっきが行なわれる。
る金属基体は鉄系合金としてコバール、42合金、ステ
ンレスなど、銅または銅合金あるいは鉄材の上に銅を被
覆した材料等が主として使用されている。そして半導体
素子の接合ならびに金属細線のボンディングを容易に行
うようにするため、半導体素子固定部(タブ部)ならび
に金属細線により素子とリードの配線をする内部リード
端部(ポスト部)にAuあるいはAgの部分貴金属めっ
きを施している。即ち鉄系合金、例えば42合金をリー
ドフレーム材に使用する場合にはAuあるいはAgめっ
きが行なわれ、銅合金をリードフレーム材として使用す
る場合にはAgめっきが行なわれる。
しかしながら、従来のリードフレームでは次の様な欠点
があった。即ち、部分Auめっきしたリードフレームの
場合、貴金属であるAuを部分化したことにより、Au
の使用量は大巾に減少したが、それでも材料費の半分以
上をAuが占めている状況である。一方Agめっきした
リードフレームではAgを部分化したことによシ材料費
にしめる割合は少なくなったが、Agめっきにはマイグ
レーノー1ンの欠点がち9、鵬信頼性を要求される分野
には使われていないのが現状である。
があった。即ち、部分Auめっきしたリードフレームの
場合、貴金属であるAuを部分化したことにより、Au
の使用量は大巾に減少したが、それでも材料費の半分以
上をAuが占めている状況である。一方Agめっきした
リードフレームではAgを部分化したことによシ材料費
にしめる割合は少なくなったが、Agめっきにはマイグ
レーノー1ンの欠点がち9、鵬信頼性を要求される分野
には使われていないのが現状である。
また半導体の封止方法には信頼性の高いセラミッり封止
があるがコスト高となる点から近年はシリコーン樹脂、
エポキシ樹脂、7リコー/ポリイミド樹脂等の樹脂封止
が主流となシつつある。しかし樹脂封止の場合、樹脂と
42合金あるいは銅合金との密着が不充分で隙間から湿
気が浸入して半導体素子を侵す欠点があることから、樹
脂封止性を同上させることが大きな問題となっている。
があるがコスト高となる点から近年はシリコーン樹脂、
エポキシ樹脂、7リコー/ポリイミド樹脂等の樹脂封止
が主流となシつつある。しかし樹脂封止の場合、樹脂と
42合金あるいは銅合金との密着が不充分で隙間から湿
気が浸入して半導体素子を侵す欠点があることから、樹
脂封止性を同上させることが大きな問題となっている。
特に銅合金をリードフレーム材に使用する場合、樹脂と
の密着性が悪いため、42合金と比較して材料が安価で
あるにもかかわらず、信頼性が低いということから、使
用される半導体装置は限定されている。
の密着性が悪いため、42合金と比較して材料が安価で
あるにもかかわらず、信頼性が低いということから、使
用される半導体装置は限定されている。
本発明の目的は前記した従来技術の欠点を解消し、半導
体装置の信頼性を向上させると同時に安価なリードフレ
ーム材を提供することにある。
体装置の信頼性を向上させると同時に安価なリードフレ
ーム材を提供することにある。
すなわち、本発明の要旨は金属基体の表面にB。
P、Fe、Coのうち1つ以上の元素を含有するNi合
雀層を設けた後、更にその上に、少なくとも半導体素子
を固定する領域および金属細線をボンディングする領域
にPdあるいはNiを含有するPd合金めっき層を設け
たことにある。
雀層を設けた後、更にその上に、少なくとも半導体素子
を固定する領域および金属細線をボンディングする領域
にPdあるいはNiを含有するPd合金めっき層を設け
たことにある。
本発明による半導体用リードフレームの構成を従来のリ
ードフレームとの対比で図によって説明する。第2図は
IC用リードフレームの一例を示す平面図、第3図は従
来法の要部断面図である。
ードフレームとの対比で図によって説明する。第2図は
IC用リードフレームの一例を示す平面図、第3図は従
来法の要部断面図である。
第2図において1は金属基体、いわゆるリードフレーム
材で、鉄系合金としてコバール、42合金、ステンVス
など、銅または銅合金あるいは鉄材の上に銅を被覆した
材料等が主として使用されている。4は半導体素子固定
部(タブ部)でこの上に半導体素子であるSiベレット
を固定する領域であり、8は内部リード端子部で半導体
素子とリードの配線である金属細線5をボンディングす
る領域である。10は外部リード部でるる。
材で、鉄系合金としてコバール、42合金、ステンVス
など、銅または銅合金あるいは鉄材の上に銅を被覆した
材料等が主として使用されている。4は半導体素子固定
部(タブ部)でこの上に半導体素子であるSiベレット
を固定する領域であり、8は内部リード端子部で半導体
素子とリードの配線である金属細線5をボンディングす
る領域である。10は外部リード部でるる。
第3図において、42合金からなる基体9の半導体素子
固定部4と内部リード端子部8上に部分的にAuめっき
層2を設けている。この様なリードフレームを用いてI
Cパッケージを作るには、その半導体素子固定部4に、
例えばAu−8i共晶うう材6を介してS1ペレツト3
を配設(ダイポンディング)シ、このSiベレット3と
リードフレームの内部リード端子部8のAuめつき層2
とをAu金属細線5で接続配線(ワイヤボンディング)
シ、これをモールド樹脂21で封止する。
固定部4と内部リード端子部8上に部分的にAuめっき
層2を設けている。この様なリードフレームを用いてI
Cパッケージを作るには、その半導体素子固定部4に、
例えばAu−8i共晶うう材6を介してS1ペレツト3
を配設(ダイポンディング)シ、このSiベレット3と
リードフレームの内部リード端子部8のAuめつき層2
とをAu金属細線5で接続配線(ワイヤボンディング)
シ、これをモールド樹脂21で封止する。
第4図は従来のリードフレームの他の例を示す要部断面
図であって、銅合金リードフレーム11上の半導体素子
固定部4、内部リード端子部8上に部分的にAgめつき
層12を設けている。この場合Agペーストろう材7を
介してSiベレット3を配設する。他は前記と同様にI
Cパッケージを構成する。このような従来技術において
、前記の如き、材料費が高いということと、樹脂封止の
場合、樹脂と42合金あるいは銅合金との密着が不充分
で隙間から湿気が浸入して半導体素子を侵す等の欠点が
あった。
図であって、銅合金リードフレーム11上の半導体素子
固定部4、内部リード端子部8上に部分的にAgめつき
層12を設けている。この場合Agペーストろう材7を
介してSiベレット3を配設する。他は前記と同様にI
Cパッケージを構成する。このような従来技術において
、前記の如き、材料費が高いということと、樹脂封止の
場合、樹脂と42合金あるいは銅合金との密着が不充分
で隙間から湿気が浸入して半導体素子を侵す等の欠点が
あった。
これらの欠点を解決するための本発明の一実施例を第1
図に示す。
図に示す。
第1図において、銅又は銅合金あるいは42合金又は鉄
−クロムなどの鉄系合金からなる基体11(16)上に
耐酸化性が良好でかつ樹脂との密着性の良好なり 、P
* F e p Coのうち一つ以上の元素を含有す
る。Ni合金層13を下地層として設は更にその上に少
なくとも半導体素子を固定する領域である半導体素子固
定部4と金属側iH5をボンディングする領域すなわち
、内部リード端子部8、上に部分的に、PdあるいはP
d−Ni合金めっき層141!:設けることにより低コ
スト化のみならず樹脂封止性を向上させることが出来た
のである。
−クロムなどの鉄系合金からなる基体11(16)上に
耐酸化性が良好でかつ樹脂との密着性の良好なり 、P
* F e p Coのうち一つ以上の元素を含有す
る。Ni合金層13を下地層として設は更にその上に少
なくとも半導体素子を固定する領域である半導体素子固
定部4と金属側iH5をボンディングする領域すなわち
、内部リード端子部8、上に部分的に、PdあるいはP
d−Ni合金めっき層141!:設けることにより低コ
スト化のみならず樹脂封止性を向上させることが出来た
のである。
〔作 用〕
本発明において、金属基休出にB 、 P 、 Fe、
C。
C。
のうち一つ以上の元素を肩するNi合金層を設けたこと
が金属基体の耐酸化性を良好にしかつ樹脂との密着性向
上させ、従来の湿気の浸入を解決し、従来半導体素子固
定部と内部リード端子部にAuめっき層を設けていたの
が、PdあるいはPd−Ni合金めっき層に代へること
により低コストが可能になったのである。
が金属基体の耐酸化性を良好にしかつ樹脂との密着性向
上させ、従来の湿気の浸入を解決し、従来半導体素子固
定部と内部リード端子部にAuめっき層を設けていたの
が、PdあるいはPd−Ni合金めっき層に代へること
により低コストが可能になったのである。
厚さ0.254EIの銅条を打抜いた基体上に電気めっ
き法によpNi−Fe合金めつき層を下地層として基体
全体に0.2m設ける・さらにその上に半導体素子固定
部及び内部リード端子部を含む機磯部上に電気めっき法
によ、9Pdめつき層を1μの厚で部分的に設けた(基
体としてFe−Cr合金を用いた場合も同様にて作成す
る)、そして半導体素子固定部上にS1ベレツトをAg
ペーストろう材を用いてPdめつき層上にろう接し、S
iベレットとリードフレームの内部リード端子部と金A
ui[により配線する。その後全体を樹脂で封止してI
Cパッケージを構成する。
き法によpNi−Fe合金めつき層を下地層として基体
全体に0.2m設ける・さらにその上に半導体素子固定
部及び内部リード端子部を含む機磯部上に電気めっき法
によ、9Pdめつき層を1μの厚で部分的に設けた(基
体としてFe−Cr合金を用いた場合も同様にて作成す
る)、そして半導体素子固定部上にS1ベレツトをAg
ペーストろう材を用いてPdめつき層上にろう接し、S
iベレットとリードフレームの内部リード端子部と金A
ui[により配線する。その後全体を樹脂で封止してI
Cパッケージを構成する。
ここで上記のように作成した本発明リードフレームと従
来列リードフレームについて、それぞれ大気中400℃
×2分の加熱劣化を行ない、外部リードに形成させた酸
化膜の密着性を粘着テープビーリング法によ)調べた。
来列リードフレームについて、それぞれ大気中400℃
×2分の加熱劣化を行ない、外部リードに形成させた酸
化膜の密着性を粘着テープビーリング法によ)調べた。
判定は○:剥離なしX:剥離あり。
また大気中400CXZ分加熱劣化後それぞれのリード
フレームをモールド樹脂により封止した後、樹脂封止性
を30気圧の水中に室温で30時間放置して、水の浸入
距離によシ判定した。
フレームをモールド樹脂により封止した後、樹脂封止性
を30気圧の水中に室温で30時間放置して、水の浸入
距離によシ判定した。
○:水浸人がリード長の173未満
Δ:水浸人がリード長の173〜2/3×:水挺入がリ
ード長の273を越える。
ード長の273を越える。
同、各リードフレームのコストはリードフレーム素材と
めつき代にg判断した0@フレ一ムAgスポットと比較
して ○:はぼ同様、Δ:若干高価、X:数倍以上高価この辰
から判るLうに、本発明のリード7し/−ムは樹脂と密
着性を改善しプラスチックパッケージの欠点である樹脂
封止性を向上させると同時に、Agめっきに比較してマ
イグレーシヨンの不安もなく、コストの面からも有利で
あることが認められる。
めつき代にg判断した0@フレ一ムAgスポットと比較
して ○:はぼ同様、Δ:若干高価、X:数倍以上高価この辰
から判るLうに、本発明のリード7し/−ムは樹脂と密
着性を改善しプラスチックパッケージの欠点である樹脂
封止性を向上させると同時に、Agめっきに比較してマ
イグレーシヨンの不安もなく、コストの面からも有利で
あることが認められる。
本発明によると、金属基体上にB 、 P 、 Fe、
C。
C。
のうち一つ以上の元素を含有するNi合金層を設ける目
的は実施例に示した如く樹脂との密着性を付与するため
に設けるものであって、金属基体とかかる合金めっき層
との密着性、あるいは耐蝕性向上のため、Niめつきあ
るいはCu又は銅合金をめっきした金属基体を使用する
場合も本発明と同様な効果が得られる。
的は実施例に示した如く樹脂との密着性を付与するため
に設けるものであって、金属基体とかかる合金めっき層
との密着性、あるいは耐蝕性向上のため、Niめつきあ
るいはCu又は銅合金をめっきした金属基体を使用する
場合も本発明と同様な効果が得られる。
〔発明の効果〕
本発明の効果は、高信頼性が要求されるプラスチック封
止の半導体装置には、42合金のリードフレーム上に部
分Auめっきした高価なものが使用されていたがPdを
使用することにより低コスト化を図ると同時にAgめつ
きと比較してマイグレーシヨンの不安がなくなった。
止の半導体装置には、42合金のリードフレーム上に部
分Auめっきした高価なものが使用されていたがPdを
使用することにより低コスト化を図ると同時にAgめつ
きと比較してマイグレーシヨンの不安がなくなった。
一方モールド樹脂を接する部分をB、P、Fe。
COのうち一つ以上の元素を含有するNi合金めっきし
たことによシ、樹脂との密着性が向上し樹脂封止性の面
から信頼性も向上した。この結果高価な42合金でない
安価な銅合金あるいはFe−CrなどのFe合金を適用
することも可能となり、低コスト化を図ることができる
。以上のように本発明は半導体装置の低コスト化および
信頼性向上を図ることが出来る新規な構成の半導体用リ
ードフレームを提供したものであり、その工業的価値は
きわめて大きい。
たことによシ、樹脂との密着性が向上し樹脂封止性の面
から信頼性も向上した。この結果高価な42合金でない
安価な銅合金あるいはFe−CrなどのFe合金を適用
することも可能となり、低コスト化を図ることができる
。以上のように本発明は半導体装置の低コスト化および
信頼性向上を図ることが出来る新規な構成の半導体用リ
ードフレームを提供したものであり、その工業的価値は
きわめて大きい。
第1図は本発明の一実施例に係るリードフレームの要部
断面図である◇第2図はIC用リードフレームの一例を
示す平面図、第3図は従来のIC用リードフレームの第
1図A−A“断面の要部断面図、第4図は従来のIC用
リードフレームの他の実施例に係る要部断面図。 1;金属基体、2 :Auめっき層、3:Siベレット
、4;半導体素子固定部(タブ部)、5:金属細線、6
:Au−8t共晶ろう材、lAgペーストろう材、8:
内部リード端子部、9:42合金リードフレーム、10
:外部リード部、11:銅合金リードフレーム、12:
Agめっき!、13:Ni−Fe合金めっき層、14:
Pdめっき層、16:Fe−Cr合金リードフレーム、
第 1 旧 茅3 旧
断面図である◇第2図はIC用リードフレームの一例を
示す平面図、第3図は従来のIC用リードフレームの第
1図A−A“断面の要部断面図、第4図は従来のIC用
リードフレームの他の実施例に係る要部断面図。 1;金属基体、2 :Auめっき層、3:Siベレット
、4;半導体素子固定部(タブ部)、5:金属細線、6
:Au−8t共晶ろう材、lAgペーストろう材、8:
内部リード端子部、9:42合金リードフレーム、10
:外部リード部、11:銅合金リードフレーム、12:
Agめっき!、13:Ni−Fe合金めっき層、14:
Pdめっき層、16:Fe−Cr合金リードフレーム、
第 1 旧 茅3 旧
Claims (1)
- (1)金属基体上にB、P、Fe、Coのうち一つ以上
の元素を含有するNi合金層を設けた後、更にその上に
少なくとも半導体素子を固定する領域および金属細線を
ボンディングする領域にPdあるいはNiを含有するP
d合金メッキ層を設けたことを特徴とする半導体用リー
ドフレーム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59262293A JPS61140160A (ja) | 1984-12-12 | 1984-12-12 | 半導体用リ−ドフレ−ム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59262293A JPS61140160A (ja) | 1984-12-12 | 1984-12-12 | 半導体用リ−ドフレ−ム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61140160A true JPS61140160A (ja) | 1986-06-27 |
Family
ID=17373768
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59262293A Pending JPS61140160A (ja) | 1984-12-12 | 1984-12-12 | 半導体用リ−ドフレ−ム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61140160A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04162461A (ja) * | 1990-10-24 | 1992-06-05 | Hitachi Cable Ltd | 半導体装置用リードフレーム |
US5134459A (en) * | 1989-05-01 | 1992-07-28 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Lead frame for semiconductor device |
JPH04211153A (ja) * | 1990-02-26 | 1992-08-03 | Hitachi Ltd | 半導体パッケージ及びそれに用いるリードフレーム |
DE4311872A1 (de) * | 1993-04-10 | 1994-10-13 | Heraeus Gmbh W C | Leiterrahmen für integrierte Schaltungen |
US5889317A (en) * | 1997-04-09 | 1999-03-30 | Sitron Precision Co., Ltd. | Leadframe for integrated circuit package |
KR100231826B1 (ko) * | 1996-12-31 | 1999-12-01 | 유무성 | 멀티칩 패키지 및 그 제조방법 |
EP1126520A3 (en) * | 2000-02-18 | 2002-11-20 | Hitachi, Ltd. | IC device and method of manufacturing the same |
-
1984
- 1984-12-12 JP JP59262293A patent/JPS61140160A/ja active Pending
Cited By (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US5134459A (en) * | 1989-05-01 | 1992-07-28 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Lead frame for semiconductor device |
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DE4311872C2 (de) * | 1993-04-10 | 1998-07-02 | Heraeus Gmbh W C | Leiterrahmen für integrierte Schaltungen |
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 |
DE4311872A1 (de) * | 1993-04-10 | 1994-10-13 | Heraeus Gmbh W C | Leiterrahmen für integrierte Schaltungen |
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EP1126520A3 (en) * | 2000-02-18 | 2002-11-20 | Hitachi, Ltd. | IC device and method of manufacturing the same |
US6891253B2 (en) | 2000-02-18 | 2005-05-10 | Renesas Technology Corp. | Semiconductor integrated circuit device and method of manufacturing the same |
US7038306B2 (en) | 2000-02-18 | 2006-05-02 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor integrated circuit device and method of manufacturing the same |
US7176056B2 (en) | 2000-02-18 | 2007-02-13 | Renesas Technology Corp. | Semiconductor integrated circuit device and method of manufacturing the same |
CN1312748C (zh) * | 2000-02-18 | 2007-04-25 | 株式会社日立制作所 | 制造半导体集成电路器件的方法 |
CN100380650C (zh) * | 2000-02-18 | 2008-04-09 | 株式会社日立制作所 | 半导体集成电路器件及其制造方法 |
US7397114B2 (en) | 2000-02-18 | 2008-07-08 | Renesas Technology Corp. | Semiconductor integrated circuit device and method of manufacturing the same |
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