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JPH10144848A - Loc用銅リードフレーム及びその製造方法 - Google Patents

Loc用銅リードフレーム及びその製造方法

Info

Publication number
JPH10144848A
JPH10144848A JP8295420A JP29542096A JPH10144848A JP H10144848 A JPH10144848 A JP H10144848A JP 8295420 A JP8295420 A JP 8295420A JP 29542096 A JP29542096 A JP 29542096A JP H10144848 A JPH10144848 A JP H10144848A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lead frame
loc
resin
treatment
copper
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
Application number
JP8295420A
Other languages
English (en)
Inventor
Noriaki Takeya
則明 竹谷
Hiroshi Sugimoto
洋 杉本
Shigeo Hagitani
重男 萩谷
Takaharu Yonemoto
隆治 米本
Osamu Yoshioka
修 吉岡
Hajime Murakami
村上  元
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Cable Ltd filed Critical Hitachi Cable Ltd
Priority to JP8295420A priority Critical patent/JPH10144848A/ja
Publication of JPH10144848A publication Critical patent/JPH10144848A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means 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
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73201Location after the connecting process on the same surface
    • H01L2224/73215Layer and wire connectors

Landscapes

  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 LOC用の銅フレームにおける酸化防止及び
樹脂との接着性を高めることのできるようにする。 【解決手段】 銅製のリードフレーム3には表面に封止
樹脂との密着性に優れた酸化防止処理が施されており、
その所定部分に接着剤2が塗布され、この接着剤2に半
導体素子1が貼着される。この後、インナーリード部と
半導体素子1の電極部とが接続され、更に、接続部及び
半導体素子1の側面部が封止樹脂5で被覆される。酸化
防止処理4がリードフレームに設けられる樹脂材との接
着性の向上、接続性の向上が図れ、パッケージ割れ等の
発生が防止される。この結果、性能、信頼性及び生産性
の向上が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置に用い
られるリードフレーム、特に、LOC構造でモールドパ
ッケージが施される半導体装置に用いられるLOC用銅
リードフレーム及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば、DRAM(Dynamic Random Acc
ess Memory)のパッケージ構造としてLOC(Lead On
Chip)があり、その一例が特開平7−302863号公
報に示されている。具体的には、半導体素子のワイヤボ
ンディングを除いて表面全域にチップコート樹脂を介在
させ、その所定位置にリードを固定した後、半導体素子
のパッドとリード先端をワイヤボンディングで接続し、
ボンディングワイヤが埋まるようにリード先端部にチッ
プコート樹脂を充填し、この被覆部及び半導体素子の全
体をモールド樹脂でモールドした構成になっている。こ
のような構成により、半導体素子の全表面に被覆された
チップコート樹脂によって樹脂封止半導体装置内に生じ
る熱応力を半導体素子表面の全域で緩和することができ
る。
【0003】従来、リードフレームの材料には42アロ
イが用いられていたが、半導体素子の高性能化、特に、
高速対応性の要求から、最近では銅が用いられるように
なっている。しかし、一般に銅フレームは樹脂との接着
性が悪いほか、表面が比較的低温で酸化するという性質
がある。そこで、リードと樹脂の密着性(接続性)を高
める種々の提案がなされており、例えば以下のものがあ
る。特開昭56−17048号公報(リードフレームに
Ni−Sn合金をめっきし、接続性を高める)、特開昭
57−152157号公報(リードフレームにシラン化
合物を有機溶剤で溶解した処理液をリードフレームに被
着させてシラン化合物被膜を形成することにより接着強
度を増し、耐湿性を向上させる)、特開昭58−273
48号公報(インナーリード部にのみカップリング剤を
塗布し、レジン封止部の密着性を向上させる)、特開昭
60−119765号公報(リード部に錫−Ni二元め
っきを施して樹脂とリードフレームの接続性を高め
る)、特開昭60−225456号公報(インナーリー
ド部にのみCu又はCu合金めっき層を設け、樹脂封止
性を高める)、特公昭63−49381号公報(リード
フレーム表面の酸化膜生成を自然酸化膜の初期以下にし
て樹脂モールドを施し、密着性を高める)、特開平3−
62959号公報(パッケージライン近傍のリードをシ
ランカップリング剤でプライマー処理し、封止樹脂との
密着性を高める)、特開平4−320055号公報(リ
ードフレームにポリシラザンを塗布した後、焼成処理
し、封止樹脂との密着性を向上させる)、特開昭61−
42940号公報(リードフレームにNi−Sn合金又
はCo−Sn合金めっきを施し、半田付性及び樹脂封止
性を高める)等がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の半導体
装置又はリードフレームによると、アウターリード以外
の全体を樹脂モールドした在来構造の半導体装置を対象
にしており、インナーリードの所定部分にのみ樹脂を設
けた構成にして薄型化を図ったLOC構造のパッケージ
が対象ではなく、LOC構造に銅リードフレームを用い
たケースも見られない。また、樹脂とリードフレームの
接着性(密着性)については考慮されているものの、銅
材特有の表面酸化の防止についての考慮はなされていな
い。
【0005】そこで本発明は、銅フレームにおける酸化
防止及び樹脂との接着性を高めることのできるLOC用
銅リードフレーム及びその製造方法を提供することを目
的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明は、インナーリードの半導体素子の搭載
領域に前記半導体素子を接着固定するための絶縁性接着
剤が塗布されたLOC用リードフレームにおいて、前記
リードフレームは銅製であり、その表面に封止樹脂との
密着性に優れた酸化防止処理が施された構成にしてい
る。
【0007】この構成によれば、リードフレームは酸化
が防止されるだけでなく、リードフレームに設けられる
樹脂材との接着性を高めるように機能する。この結果、
パッケージ割れ等の発生が防止され、信頼性及び生産性
を向上させることができる。また、酸化防止処理が施さ
れていることにより、ワイヤボンディング等の接続の信
頼性を高めることができる。
【0008】前記酸化防止処理は、シラン系カップリン
グ剤を用いた処理とすることができる。この構成によれ
ば、シラン系カップリング剤が樹脂に対するリードフレ
ームの濡れ性を向上させる。したがって、リードフレー
ムと樹脂の接着性を高めることができる。
【0009】前記酸化防止処理は、錫−ニッケルとする
ことができる。この構成によれば、錫−ニッケルめっき
が樹脂との接触面を円滑にし、樹脂に対する濡れ性を向
上させ、リードフレームと樹脂の接着性を高めることが
可能になる。また、上記の目的は、インナーリードの半
導体素子の搭載領域に前記半導体素子を接着固定するた
めの絶縁性接着剤が塗布されるLOC用リードフレーム
の製造方法において、銅製のリードフレームの少なくと
も封止樹脂が設けられる部分に前記封止樹脂との密着性
に優れた酸化防止処理を施すことによっても達成され
る。
【0010】この方法によれば、酸化防止処理によって
リードフレームと樹脂の接着性が高められ、また電気的
特性の劣化が防止され、半導体素子とリードフレームの
接続の信頼性を向上させることができる。前記酸化防止
処理は、シラン系カップリング剤を用いた処理とするこ
とができる。
【0011】この方法によれば、シラン系カップリング
剤が樹脂に対するリードフレームの濡れ性を向上させ
る。したがって、リードフレームと樹脂の接着性を高め
ることができる。前記酸化防止処理は、錫−ニッケルめ
っきとすることができる。この方法によれば、錫−ニッ
ケルめっきが樹脂との接触面を円滑にし、樹脂に対する
濡れ性を向上させ、リードフレームと樹脂の接着性を高
めることが可能になる。
【0012】前記酸化防止処理は、不活性ガス雰囲気の
もとで前記下地処理を行う方が効果的である。この方法
によれば、不活性ガスが空気中の酸素とリードフレーム
の接触を断ち、酸化防止処理時にリードフレームが酸化
されるのを防止することができる。これにより、半導体
素子とリードフレームの接続の信頼性が向上する。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を基に説明する。図1はLOC用銅リードフレー
ム及びこれを用いて製作した半導体パッケージの詳細構
成を示す断面図である。図1に示すように、半導体素子
1の表面には、リードフレームの所定範囲に塗布された
接着剤2を介して銅リードフレーム3のインナーリード
部が接着固定される。接着剤2を銅リードフレーム3に
塗布するに際しては、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気中
で行われる。これにより、銅リードフレーム3の表面が
酸化されるのを防止することができる。
【0014】銅リードフレーム3は銅を用いて作られて
おり、その所定部分には封止樹脂との密着性に優れた酸
化防止処理4が施されている。この酸化防止処理はカッ
プリング処理等の化学処理によって施すことができ、例
えば、シランカップリング剤を塗布し、塗布後に乾燥す
る処理方法を採用することができる。この乾燥は300
℃以上の高温雰囲気中で行われるが、この乾燥処理は不
活性ガス雰囲気中で行われる。特に、乾燥処理を不活性
ガス雰囲気中で行うことは、酸化防止に絶大な効果があ
る。
【0015】更に、半導体素子1の電極部とインナーリ
ードの先端とが、ボンディングワイヤ等の不図示の手段
によって接続される。この後、インナーリード部及び側
面部が封止樹脂5によって被覆することにより半導体パ
ッケージ6が完成する。なお、必要に応じて銅リードフ
レーム3のアウター側の先端に所定形状の曲げ加工が施
される。
【0016】
【実施例】本発明者らは、酸化防止処理4の形成はシラ
ンカップリング剤を塗布する方法を採用し、上記した製
造工程により図1の構成による半導体パッケージ6を製
作した。そして、動作試験を行ったところ、70nS以
上の高速信号処理が可能であった。また、信頼性試験を
行ったところ、表1の結果を得た。試験ナンバー1,2
は本発明によるものであり、試験ナンバー3は従来例で
ある。なお、この試験は−40℃〜150℃、1000
サイクルのヒートショック条件のもとで行った。
【0017】
【表1】
【0018】表1から明らかなように、シランカップリ
ング剤による酸化防止処理を施し、製造工程で不活性ガ
スを用いた本発明ではパッケージ割れを発生していな
い。なお、酸化防止処理のみでは25%のパッケージ割
れが発生する。これに対し、従来構成では約半分にパッ
ケージ割れが発生している。また、本発明者らは、酸化
防止処理に錫−ニッケルめっきを採用し、表1と同様の
試験を行い、表2の結果(試験ナンバー4,5は本発
明、試験ナンバー6は従来例)を得た。
【0019】
【表2】
【0020】表2から明らかなように、錫−ニッケルめ
っきによる酸化防止処理を施し、製造工程で不活性ガス
を用いた本発明ではパッケージ割れを発生していない。
なお、酸化防止処理のみでは10%のパッケージ割れが
発生する。これに対し、従来構成では約半分にパッケー
ジ割れが発生している。以上のように、本発明によれ
ば、酸化防止処理を施し、製造工程で不活性ガスを用い
たので、銅リードフレーム3と封止樹脂5の接着性が向
上し、これに伴ってパッケージ割れ等の発生を無くすこ
とが可能になった。
【0021】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明は、LOC用
のリードフレームにあって、リードフレームに銅を用
い、その表面に封止樹脂との密着性に優れた酸化防止処
理を施した構成にしたので、リードフレームに設けられ
る樹脂材との接着性が高めらるためにパッケージ割れ等
の発生が防止され、高速対応が図れるほか、接続及びパ
ッケージの信頼性向上、生産性の向上が可能になる。
【0022】また、本発明の製造方法によれば、銅リー
ドフレームの少なくとも封止樹脂が設けられる部分に前
記封止樹脂との密着性に優れた酸化防止処理を施すよう
にしたので、リードフレームと樹脂の接着性が高めら
れ、かつ酸化防止処理によって電気的特性の劣化が防止
されるので、半導体素子とリードフレームの接続の信頼
性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】LOC用銅リードフレーム及びこれを用いて製
作した半導体パッケージの詳細構成を示す断面図であ
る。
【符号の説明】
1 半導体素子 2 接着剤 3 銅リードフレーム 4 酸化防止処理 5 封止樹脂 6 半導体パッケージ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 米本 隆治 茨城県土浦市木田余町3550番地 日立電線 株式会社システムマテリアル研究所内 (72)発明者 吉岡 修 茨城県土浦市木田余町3550番地 日立電線 株式会社システムマテリアル研究所内 (72)発明者 村上 元 茨城県日立市助川町3丁目1番1号 日立 電線株式会社電線工場内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 インナーリードの半導体素子の搭載領域
    に前記半導体素子を接着固定するための絶縁性接着剤が
    塗布されたLOC用リードフレームにおいて、 前記リードフレームは銅製であり、その表面に封止樹脂
    との密着性に優れた酸化防止処理が施されていることを
    特徴とするLOC用銅リードフレーム。
  2. 【請求項2】 前記酸化防止処理は、シラン系カップリ
    ング剤を用いた処理であることを特徴とする請求項1記
    載のLOC用銅リードフレーム。
  3. 【請求項3】 前記酸化防止処理は、錫−ニッケルめっ
    きであることを特徴とする請求項1記載のLOC用銅リ
    ードフレーム。
  4. 【請求項4】 インナーリードの半導体素子の搭載領域
    に前記半導体素子を接着固定するための絶縁性接着剤が
    塗布されるLOC用リードフレームの製造方法におい
    て、 銅製のリードフレームの少なくとも封止樹脂が設けられ
    る部分に前記封止樹脂との密着性に優れた酸化防止処理
    を施すことを特徴とするLOC用銅リードフレームの製
    造方法。
  5. 【請求項5】 前記酸化防止処理は、シラン系カップリ
    ング剤を用いた処理であることを特徴とする請求項4記
    載のLOC用銅リードフレームの製造方法。
  6. 【請求項6】 前記酸化防止処理は、錫−ニッケルめっ
    きであることを特徴とする請求項4記載のLOC用銅リ
    ードフレームの製造方法。
  7. 【請求項7】 前記酸化防止処理は、不活性ガス雰囲気
    のもとで行うことを特徴とする請求項4記載のLOC用
    銅リードフレームの製造方法。
JP8295420A 1996-11-07 1996-11-07 Loc用銅リードフレーム及びその製造方法 Pending JPH10144848A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7029761B2 (en) 2003-04-30 2006-04-18 Mec Company Ltd. Bonding layer for bonding resin on copper surface
US7156904B2 (en) 2003-04-30 2007-01-02 Mec Company Ltd. Bonding layer forming solution, method of producing copper-to-resin bonding layer using the solution, and layered product obtained thereby

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7029761B2 (en) 2003-04-30 2006-04-18 Mec Company Ltd. Bonding layer for bonding resin on copper surface
US7156904B2 (en) 2003-04-30 2007-01-02 Mec Company Ltd. Bonding layer forming solution, method of producing copper-to-resin bonding layer using the solution, and layered product obtained thereby

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