(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅合金材を母材とし、ワイヤボンディング用ないしダイボンディング用の、銀からなる部分貴金属めっきが施され、且つ、該部分貴金属めっきの下地めっきとして銅ストライクめっきを施してある樹脂封止型の半導体装置用リードフレームであって、銅合金材表面の全部に、銀からなる薄い貴金属めっきが施され、該薄い貴金属めっき上に銅めっきが形成されており、且つ、銅めっき上の所定の領域に前記部分貴金属めっきが形成されており、前記薄い貴金属めっきの厚みが０．５μｍ未満、０．００１μｍ以上であることを特徴とするリードフレーム。
【請求項２】
請求項１に記載のリードフレームを用いたことを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
請求項２における半導体装置の、少なくとも封止用樹脂と接するリードフレーム表面の全部の銅酸化膜形成領域において、前記薄い貴金属の濃度が、Ｘ線光電子分光による測定で、０．１原子％以上〜２０原子％未満であることを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は，封止樹脂とリードフレームとの密着性を向上させた半導体装置と、それに用いられるリードフレームに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、半導体装置の組立部材として用いられる（単層）リードフレームは、通常、コバール、４２合金（４２％ニッケル−鉄合金）、銅系合金のような金属から成り、プレス法もしくはエッチング法により形成されていた。
一般的なプラスチックパッケージであるＱＦＰ（Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  Ｐａｃｋａｇｅ）用のリードフレームは、図７（ｂ）（イ）に示すように、半導体素子を搭載するためのダイパッド７１１と、ダイパッド７１１の周囲に設けられた半導体素子と結線するためのインナーリード７１２と、該インナーリード７１２に連続して外部回路との結線を行うためのアウターリード７１３、樹脂封止する際のダムとなるダムバー７１４、リードフレーム７１０全体を支持するフレーム（枠）部７１５等を備えている。
そして、リードフレーム７１０は、図７（ａ）に示すように、ダイパッド部７１１をインナーリード７１２形成面よりもダウンセットした状態でダイパッド７１１に半導体素子７２０を搭載し、半導体素子７２０の電極パッド（端子）７２１とインナーリード７１２の先端部とを金などのワイヤ７３０で結線を行った後に、樹脂７４０にて封止して、ダムバー７１４部の切断工程、アウターリード７１３部のフオーミング工程を経て半導体装置７００を作製していた。
尚、図７（ｂ）（ロ）は、図７（ｂ）（イ）のＦ１−Ｆ２における断面図である。
【０００３】
このようなリードフレームは、半導体素子７２０の電極パッド（端子）７２１とインナーリード７１２の先端部とを金などのワイヤ７３０でワイヤボンディング（結線）、半導体素子の搭載の際に、強い結合力と導電性を確保するために、貴金属めっきを、少なくともインナーリード７１２先端部、ダイパッド７１１の半導体搭載側の面に施していた。貴金属めっきとしては、銀めっき処理が一般には採られていた。
【０００４】
従来のリードフレームにおいては、図６（ａ）に示すように、ダイパッド１１１の半導体素子搭載側とインナーリード１１２の先端部に、リードフレーム素材（銅合金）１２０上に、順に銅ストライクめっき１４０、銀めっき１５０を形成しており、その部分銀めっき工程は、図６（ｂ）に示すように、外形加工されたリードフレーム素材１２０に対し、脱脂、酸洗い等の前処理（図６（ｂ）（イ））を行ってから、一般に下地めっきとして０．１〜０．３μｍ厚程度の銅（Ｃｕ）ストライクめっきを施し（図６（ｂ）（ロ））、所望の領域に１．５〜１０μｍ厚の銀めっきが施こした（図６（ｂ）（ハ））後に、必要に応じて本来不要である部分に薄くついた銀（モレなど）を除去する電解剥離処理をしてから、ベンゾトリアゾール系等の有機系薬品により被膜を作り、酸化、水酸化による変色を防止する変色防止処理（図６（ｂ）（ニ））を施すものであった。
銀めっき方法としては、マスキング治具を用いリードフレームの所定領域を覆い露出部へ銀めっき液を吹きかけて部分的に銀めっきを施す方法や、リードフレームに電着レジストを塗膜した後、電着レジストを製版して所定の部分のみ露出した状態でめっき液に浸漬してめっきを施す方法等が用いられている。
このように、マスキング治具や電着レジストをマスクとしてリードフレームの所望の部分にのみめっきを施すことを部分めっきと言っており、図６に示す銀めっきのことを以下部分銀めっきと言う。
このような処理が施された銅合金を素材としたリードフレームにおいては、半導体装置の作製工程や半導体装置の実装工程においても、下地めっきが通常剥離することはなく、半導体装置に使用された場合にも、銅ストライク部の剥離はないとされていた。
【０００５】
しかしながら、最近、このような処理が施された銅合金を素材とするリードフレームを用いた場合、リードフレームに起因したパッケージのデラミネーション（剥離）が半導体装置組み立て工程や実装工程で生じていることが分かってきた。
尚、パッケージのデラミネーション（剥離）とは、ＩＣパッケージ内の各界面、即ちＩＣチップ（半導体素子）と封止用樹脂との界面、ダイボンディング剤とＩＣチップ（半導体素子）との界面等での剥離を言うが、リードフレームに起因するデラミネーション（剥離）は封止用樹脂とダイパッド裏面との界面での剥離等である。
封止用樹脂とダイパッド裏面との界面でのデラミネーション（剥離）の発生は、銅合金を素材とするリードフレームの表面処理や組み立て条件と密接な関係があることも次第に分かってきた。
銀めっきの下地めっきとして銅ストライクめっきが施こされ、銀めっき後に電解剥離と変色防止が施された、銅合金を素材とするリードフレームにおいては、ＩＣ（半導体装置）組み立て工程中の加熱工程で、銅合金表面に酸化膜が生じ、酸化膜と金属（銅合金）との間の密着強度が不十分であることが、デラミネーション（剥離）発生の原因と考えられている。
【０００６】
このような状況のもと、封止用樹脂とダイパッド裏面との界面、さらには、封止用樹脂とリードフレーム全面との界面の接着強度を向上させ、デラミ発生を防止するための方法として、特表平７−５０３１０３号（特願平５−５１２６８８号）等が提案されている。
特表平７−５０３１０３号（特願平５−５１２６８８号）では、クロムと亜鉛の混合体あるいはそれぞれの単体からなる薄い被膜で全面を覆ったリードフレームが開示されている。しかし、このリードフレームは、銀めっき部分も他の金属被膜で覆われるため、金ワイヤボンディング性が劣るという問題がある。
【０００７】
また、ＩＣ組み立て工程の条件は、組立を実施するＩＣメーカーにより異なり、銅合金製リードフレームの表面酸化状態、酸化膜形成過程もメーカー毎に異なる為、リードフレームに起因するデラミネーションの発生状況がＩＣ組み立てメーカーによって異なっていた。
例えば、ベンゾトリアゾール系の被膜により、銅の酸化、水酸化による変色を防止する処理方法では、ＩＣ組み立て温度が低いメーカに対しては、デラミネーション防止効果が得られるが、ＩＣ組み立て温度が高いメーカではデラミネーション防止効果が得られない。
このため、従来はデラミネーションに対する対策をＩＣ組み立て条件に合わせて各メーカ毎に行っていたのか実状で、ＩＣの組み立て条件によらず、リードフレームに起因するデラミネーションに対応できる手段が求められていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このように、銅合金製のリードフレームにおいては、リードフレーム表面の銅酸化膜生成に起因した半導体装置（ＩＣ）におけるデラミネーションを防止し、ＩＣの信頼性低下、ＩＣ組み立て工程、実装工程における良品率の低下を防止することが望まれており、特に、ＩＣの組み立て条件によらず、リードフレームに起因するデラミネーションの発生を防止できるものが求められていた。
本発明は、このような状況のもと、ＩＣの組み立て条件によらず、リードフレーム表面の銅酸化膜生成に起因したデラミネーションの発生を防止でき、且つ、ボンディング性を損なわない銅合金製のリードフレームを提供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のリードフレームは、銅合金材を母材とし、ワイヤボンディング用ないしダイボンディング用の、銀からなる部分貴金属めっきが施され、且つ、該部分貴金属めっきの下地めっきとして銅ストライクめっきを施してある樹脂封止型の半導体装置用リードフレームであって、銅合金材表面の全部に、銀からなる薄い貴金属めっきが施され、該薄い貴金属めっき上に銅めっきが形成されており、且つ、銅めっき上の所定の領域に前記部分貴金属めっきが形成されており、前記薄い貴金属めっきの厚みが０．５μｍ未満、０．００１μｍ以上であることを特徴とするものである。
本発明の半導体装置は、本発明のリードフレームを用いたことを特徴とするものであり、少なくとも封止用樹脂と接するリードフレーム表面の全部の銅酸化膜形成領域において、前記薄い貴金属の濃度が、Ｘ線光電子分光による測定で、０．１原子％以上〜２０原子％未満であることを特徴とするものである。
尚、上記において、部分貴金属めっきとは、リードフレームを用いて半導体装置を作製する際のワイヤボンディング用ないしダイボンディング用に、リードフレームのインナーリード先端部やダイバッド部の表面に貴金属めっきを施すもので、上記における所定の領域とは、このインナーリード先端部やダイバッド部の表面領域を言う。
一般には、マスキング治具を用い、リードフレームの所定の領域にのみめっき液を吹きつけて、または電着レジスト等により所定の領域のみをめっき液に接するようにしてリードフレーム全体をめっき液に浸しながら、リードフレームの所定領域にのみめっきを施す。
【００１０】
【作用】
本発明のリードフレームは、上記のような構成にすることにより、ＩＣの組み立て条件によらず、リードフレームに起因する半導体装置における封止樹脂のデラミネーションの発生を防止でき、且つ、ボンディング性を損なわない銅合金製のリードフレームの提供を可能としている。
詳しくは、少なくとも封止樹脂と接する側の銅合金材表面の全部ないし所定の部分に薄い貴金属めっきが施され、該薄い貴金属めっき上に銅めっきが形成されており、且つ、銅めっき上の所定の領域に部分貴金属めっきが形成されていることにより、リードフレーム表面の銅酸化膜に起因したデラミネーション（剥離）を防止できるものとしている。
即ち、薄い貴金属めっきが銅合金材の表面に施された箇所においては、貴金属はＩＣ組み立て工程中における加熱により銅酸化膜内部に拡散するため、銅合金材の表面に施された薄い貴金属めっきは銅めっき部および銅合金材の酸化を抑えて、酸化膜厚を低減するとともに、酸化膜生成の際にはＣｕＯよりＣＵ２Ｏの生成を優先させ、酸化膜自体が破壊されにくくなり、封止樹脂とのデラミネーションの発生を抑えることができるのである。
特に、半導体素子を搭載する側でないダイパッド裏面の銅部表面に、薄い貴金属めっき、銅めっきを順次施してある場合には、少なくとも、ダイパッド裏面でのリードフレーム表面の銅酸化膜に起因したデラミネーション（剥離）を効果的に防止できるものとしている。
また、薄い貴金属めっき、銅めっきが、リードフレーム表面全体に施した場合には、ダイパッド裏面を含みリードフレームと封止用樹脂との全ての界面でのリードフレーム表面の銅酸化膜に起因したデラミネーション（剥離）を防止できるものとしており、且つ、ダイパッドの裏面のみに部分的にめっきを施す場合と異なり、めっき用治具等を必要としないものとしている。
そして、薄い貴金属めっきの厚みを０．５μｍ以下、０．００１μｍ以上としていることにより、デラミネーション（剥離）の防止の効果が得られる適切な膜厚としている。
即ち、薄い貴金属めっきの厚みが０．００１μｍより薄い場合には、銅ストライクめっき中に拡散する銀の濃度が小さく、上記効果が得られず、厚みを０．５μｍより厚くするとめっき時間と費用がかかるばかりでなく、ＩＣ組み立て工程で貴金属が銅酸化膜内部に十分に拡散しないため封止樹脂との密着強度が劣化すると考えられる。
また、薄い貴金属めっきが銅めっきの下に施されているため、その後の貴金属めっき工程、ワイヤボンディング工程は、従来の処理と同様の工程にて処理でき、貴金属めっきの密着性も問題なく、ワイヤボンディング適性も問題がない。
また、半田めっき性に関しては、半田めっきの前処理として行われる酸洗浄や化学研磨処理によって銅酸化膜が除去される為、従来の図６（ａ）に示すリードフレームとかわらず良好である。
更に、部分貴金属めっきを施す際に、不要部分に貴金属モレが生じることが多々あり、これを電解剥離により除去をすることがあるが、薄い貴金属めっきが銅めっきの下に施されているため、薄い貴金属めっき部への影響を与えずに貴金属モレ部のみを除去することができる。
また、薄い貴金属めっきが銅めっきの下に施されているため、図６（ａ）に示す従来のものと同じ外観を確保できる。
また、部分貴金属めっきは部分銀めっきであり、且つ、薄い貴金属めっきが、薄い銀めっきであることにより、従来使用されている電解めっき方法や無電解めっき方法により、比較的簡単にめっきを安定的に行うことができ、生産コストを下げることができる。
【００１１】
本発明のリードフレームに係わるリードフレームの部分貴金属めっき方法としては、少なくとも、順に、（Ａ）外形加工された銅合金材からなるリードフレーム素材の表面の全部ないし所定の部分に、厚みが０．００１〜０．５μｍの銀、金、白金、パラジウムの少なくとも１つからなる薄い貴金属めっきを施す工程と、（Ｂ）薄い貴金属めっきが施されたリードフレームの表面の全部ないし少なくとも前記部分貴金属めっき領域を含む部分に銅めっきを施す工程と、（Ｃ）銅めっきが施されたリードフレームの表面の所定領域に部分貴金属めっきを施す工程とを有する、リードフレームの部分貴金属めっき方法が挙げられる。
ここにおいて、薄い貴金属めっきを、電解めっきないし無電解めっきにより施すものが挙げられ、更に、部分貴金属めっきは部分銀めっきであり、且つ、薄い貴金属めっきが薄い銀めっきであるものが挙げられる。
このような構成にすることにより、本発明のリードフレームの製造を可能とするものである。
そして、電解めっきないし無電解めっきにより薄い貴金属めっきを施すことにより、薄い貴金属めっきの膜厚の制御を簡単なものとしている。
特に、上記において、薄い貴金属めっき、銅めっきをリードフレーム全体に施す場合には、マスキング治具を必要とせず各めっきの被膜生成作業を簡単なものとできる。
尚、薄い貴金属めっきを施す方法としては、電解めっき、無電解めっきいずれも使用できるが、めっき速度を速くして、めっき厚を精度良く制御するためには電解めっき法が適し、複雑な形状であるリードフレームに対するめっきのつきまわり性を求める場合には無電解めっき法が適している。
上記において、部分貴金属めっきは部分銀めっきであり、且つ、薄い貴金属めっきが薄い銀めっきであることにより、従来使用の電解めっき方法や無電解めっき方法により比較的簡単に、めっきを安定的に行うことができるものとしている。同時に、金めっきや白金めっきに比べ生産コストを下げることができる。
【００１２】
本発明の半導体装置は、上記本発明のリードフレームを用いることにより、ワイヤボンディング工程における熱処理等を経て、封止樹脂と接するリードフレーム表面の全部ないし所定の部分に、金、銀、白金、パラジウムの少なくとも１つと銅酸化膜からなる領域をもつ表面部を形成でき、これにより、封止樹脂と接する部分の剥離を防止できるものとしている。
そして、封止樹脂と接するリードフレーム表面の全部ないし所定の部分の銅酸化膜形成領域において、貴金属の濃度が、Ｘ線光電子分光による測定で、０．１原子％以上であることにより、銅酸化膜ないし銅酸化膜と銅合金との境での破壊強度を充分なものとでき、２０原子％未満であることにより、封止樹脂との密着性が劣る銀の特質をカバーすることができ、銅酸化膜と封止樹脂との密着性を充分なものとしている。
【００１３】
【実施例】
本発明のリードフレームの実施例を以下、図にそって説明する。
先ず、実施例１のリードフレームを挙げて説明する。
図１は本発明のリードフレームの実施例１を示したもので、図１（ｂ）はその平面図を、図１（ａ）はＡ１−Ａ２における断面の要部拡大図である。
図１中、１１０はリードフレーム、１１１はダイパッド、１１２はインナーリード、１１３はアウターリード、１１４はダムバー、１１５はフレーム、１１６は吊りバー、１２０はリードフレーム素材（銅合金）、１３０は薄い銀めっき、１４０は銅めっき、１５０は部分銀めっきである。
本実施例のリードフレーム１１０は、厚さ０．１５ｍｍの銅合金材（古河電気工業株式会社製ＥＦＴＥＣ６４Ｔ−１／２Ｈ材）からエッチング加工により図１（ｂ）のような形状に外形加工されたリードフレーム素材１２０に対し、薄い銀めっき１３０、銅めっき１４０を順次、リードフレームの表面全面に施してから、この上に所定の領域にのみに部分銀めっき１５０を施したものである。
本実施例においては、薄い銀めっきを厚さ０．０１μｍ、銅めっきを厚さ０．１μｍ、部分銀めっきを厚さ３μｍとしたが、銅めっきの厚さとしては、０．１〜０．３μｍ、部分銀めっきの厚さとしては１．５〜１０μｍ、薄い銀めっき１３０の厚さとしては０．００１μｍ以上、０．５μｍ以下が好ましい。
また、リードフレーム素材１２０として古河電気工業株式会社製の銅合金ＥＦＴＥＣ６４Ｔ−１／２Ｈ材を用いているが、本発明はこれに限定されることはなく、他の銅合金でも良い。
【００１４】
本実施例のリードフレームは、図１（ａ）に示すように、外形加工されたリードフレーム素材１２０に対し、薄い銀めっき１３０、銅１４０を順次、全面に施してから、この上に所定の領域にのみに部分銀めっき１５０を施したものであり、薄い銀めっき１３０を設けていることにより、母材金属（銅合金材）と酸化膜との密着性が向上し、結果として、半導体装置を作製する場合には封止樹脂とのデラミネーションの発生を抑えることができるものとしている。
【００１５】
次に、実施例２のリードフレームを挙げて説明する。
図２は本発明のリードフレームの実施例２を示したもので、図２（ｂ）はその下面図を、図２（ａ）はＡ３−Ａ４における断面の要部拡大図である。
図２中、１１０はリードフレーム、１１１はダイパッド、１１２はインナーリード、１１３はアウターリード、１１４はダムバー、１１５はフレーム、１２０はリードフレーム素材（銅合金）、１３０は薄い銀めっき、１４０は銅めっき、１５０は部分銀めっきである。
本実施例のリードフレームが、実施例１と異なるのは、薄い銀めっき１３０を半導体素子を搭載する側でないダイパッド１１１の裏面にのみ施した点のみで、他は実施例１と同じである。
【００１６】
次に、実施例１、実施例２と併せ、変形例と比較例についての封止樹脂密着強度、酸化膜剥れ状態を評価した。
変形例１、変形例２、変形例３は、それぞれ実施例１と同じ構成のもので薄い銀めっきの厚さを０．１μｍ、０．５μｍ、１．０μｍとしたものである。
また、比較例１としては、図６に示す従来例で変色防止処理を施したものを、比較例２としては、従来例において変色防止処理を施して無い、ものを用いた。尚、上記実施例１、実施例２、変形例、比較例とも、銅めっきの厚さは０．１μｍ、部分銀めっきの厚さ３μｍとした。
封止樹脂密着強度は、封止樹脂密着強度評価用の専用フレーム（ベタ状板）に実施例１、各変形例および比較例と同じ表面処理を施し、ワイヤボンディング想定加熱条件、２８０°Ｃ、３分間の条件で加熱した後、銅合金材面に一定面積の封止樹脂を成形し、シエア法により密着強度を測定した。
さらに、試験後の封止樹脂への酸化膜の付着状態を観察し、母材からの酸化膜剥がれを評価した。
シエア法による密着強度の判定、酸化膜剥れの判定は、２．０Ｎ／ｍｍ２以上を可（○）とし、２．０Ｎ／ｍｍ２未満を不可（×）とした。
0003701373.tif 000002
0003701373.tif 000003
【００１７】
表１に示すように、薄い銀めっきを行った、実施例１、実施例２、変形例１、変形例２は、封止樹脂密着強度、酸化膜剥れの点において、図６に示す方法により部分銀めっきが施された比較例１よりも優れていることが分かった。また、比較例２は、酸化膜剥れの評価において、実施例１、実施例２、変形例１、変形例２に劣ることが分かった。
また、変形例３は封止樹脂密着強度の点で実施例１、実施例２、変形例１、変形例２に劣り、薄い銀めっきの厚さが厚過ぎても薄い銀めっきを設けることの効果がなくなることも分かる。
これより、上記本発明の実施例１、実施例２、変形例１、変形例２リードフレームが、図６（ｂ）に示す工程にてめっきされた従来のリードフレームに比べ、半導体装置に用いられた際には、銅酸化膜生成に起因するＩＣパッケージのデラミネーションの発生を効果的に抑えることができると判断される。
【００１８】
次に、本発明のリードフレームに係わるリードフレームの貴金属部分めっき方法の参考実施例を挙げ、図３に基づいて簡単に説明する。
本参考実施例のリードフレームの貴金属部分めっき方法は、上記本発明のリードフレームの実施例１を作製するためのめっき方法である。
尚、図３図は、図１（ａ）に相当する部分である。
先ず、エッチングにて外形加工された銅合金からなるリードフレーム１１０Ａの全面をアルカリ水溶液で電解脱脂し、純水で洗浄した後、酸性液で表面に形成されている酸化膜を除去する酸活性化処理を行い、リードフレーム素材１２０である銅合金の表面を活性化して、再度純水で洗浄した。（図３（ａ））
次いで、薄い銀めっき１３０をリードフレーム１１０Ａの全面に、厚さ０．０１μｍの厚さで形成した。（図３（ｂ））
尚、この薄い銀めっきは、シアン化銀水溶液中に浸漬して電解めっきにて行った。本発明のリードフレームの実施例２を作製する場合には、薄い銀めっきをダイパッド部のみに施すため、所定の部分をマスキングしてめっきを行う必要がある。
次いで、アルカリ中和処理、酸活性化処理を経て、純水でリードフレーム表面を洗浄した後、銀めっきが施されたリードフレーム１１０Ａの全面に、液温５０°Ｃで約２０秒間シアン化銅めっきを行い、０．１μｍの厚さで銅めっき１４０を施した。（図３（ｃ））
次いで、純水で銅めっき１４０が施されたリードフレーム１１０Ａ表面を洗浄した後、銀めっき処理時に不要な部分に銀が析出しないように、全面に銀の置換防止処理を行なった。
置換防止処理は、室温で有機硫黄系の溶液に浸し薄い被膜を形成したものである。次いで、リードフレームの半導体素子を搭載する側のダイバッド部、インナーリード先端領域のみを露出させるようにマスキング治具で覆い、リードフレームを陰極として、めっき液をノズルより噴射により吹きかける方式の部分めっきにより、厚さ３μｍの銀めっきをードフレームの所定の領域に施した後、純水でリードフレームを洗浄し、温風で乾燥して、実施例のリードフレームを得た。（図３（ｄ））
【００１９】
次に、本発明の半導体装置の実施例を挙げ、図にそって説明する。
実施例１の半導体装置は、上記本発明のリードフレームの実施例１を用いたもので、図４（ａ）はその概略断面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＢ１、Ｂ２における断面の状態を拡大して示したものである。
尚、説明を分かり易くするため、図６（ａ）に示す従来のリードフレームを用い、本実施例の半導体装置と同じ条件にて作製した半導体装置におけるＢ１、Ｂ２に相当する位置の状態を拡大して図４（ｃ）に示しておく。
本実施例の半導体装置は、図５（ｃ）に示すワイヤボンディング工程、図５（ｄ）に示す樹脂封止工程を経て作製されたものである。
【００２０】
実施例２の半導体装置は、上記本発明のリードフレームの実施例２を用いたもので、実施例１と同様、ワイヤボンディング工程、樹脂封止工程を経て作製されたものであるが、外見上は、図４に示す実施例１と同じであるが、表面の銅酸化膜の厚さや、拡散された銀の存在する領域が異なる。
実施例１、実施例２の半導体装置とも、デラミネーションの発生は見られなかった。
【００２１】
前述の実施例のリードフレームを用いて半導体装置（ＩＣパッケージ）を作製する工程を図５を用いて簡単に説明しておく。
先ず、図１に示す実施例のリードフレーム１１０のダイパッド１１１を、ダウンセット加工し（図５（ａ））、ダイパッド１１１上に銀ペースト１７０を介して半導体素子１６０を接合する。（図５（ｂ））
次いで、銀ペースト１７０を加熱キュアした後、半導体素子１６０の電極パッド（端子）１６１とリードフレーム１１０の部分銀めっき１４０が施されたインナーリード１１２の先端とをワイヤ（金線）１８０でワイヤボンディングして電気的に結線する。（図５（ｃ））
次いで、樹脂封止、ダムバーの除去、アウターリードのフォーミング処理、半田めっきを経て、半導体装置２００を得る。（図５（ｄ））
以上の工程を経て、図１に示すリードフレーム１１０表面の銅めっき１４０、ないしリードフレーム素材（銅合金）１２０の一部は酸化され、図５（ｃ）に示す銅酸化膜１９０を形成する。これと同時に、図１に示す銅めっき１４０下の薄い銀めっき１３０は、銅酸化膜１９０およびリードフレーム素材（銅合金）１２０中へ拡散される。
【００２２】
上記実施例のリードフレームを用いた半導体装置２００の作製方法においては、図５（ｃ）の段階で、加熱されたことによってダイパッド１１１における銅の表面では、Ｘ線光電子分光分析（ＥＳＣＡ）で観察すると、図４（ｂ）に示すようになっていた。
尚、図４（ｂ）中、２２０は銅酸化膜、２３０は拡散された銀の存在領域、１２０はリードフレーム素材（銅合金）を示している。
図１に示す薄い銀めっき１３０の銀は、銅酸化膜２２０及びリードフレーム素材（銅合金）２２０中に拡散され、拡散された銀の存在領域２３０は、図４（ｂ）に示すよう、銅酸化膜領域２２０とリードフレーム素材（銅合金）２１０の一部に跨がる。銅酸化膜領域２２０は、ＣｕＯ２２０Ｂを表面側にして、ＣｕＯ２２０ＢとＣｕ２Ｏ２２０Ａを形成する。
薄い銀めっき１３０の膜厚さ、加熱条件を変えることにより、銅酸化膜の内側に銀が拡散している状態が異なる。銀の拡散は銅酸化膜２２０のみならずリードフレーム素材（銅合金）１２０まで及ぶ。
【００２３】
これに対し、図５に示す工程と同じ工程にて、従来の図６（ａ）に示す、銅めっきと部分銀めっきのみを施したリードフレームを用い、半導体装置を作製した場合には、図５（ｃ）に相当する工程での銅の酸化状態は図４（ｃ）のようになる。
従来の図６（ａ）に示すリードフレームの場合には、銅表面に薄い銀めっきが施されていないため、銅の酸化は速く、結果的に酸化膜厚は、本実例の場合と比べ、厚くなり、且つ、銀の拡散が無いため、実施例のリードフレームを用いた場合に比べ、ＣｕＯよりＣｕ２Ｏの生成が優先されることはない。
【００２４】
図１、図２に示す実施例のリードフレーム１１０は、薄い銀めっき１３０を設けていることにより、図５（ｃ）の工程において、銅酸化膜２２０の形成を抑えている。即ち、図４（ｂ）、図４（ｃ）に示すように、実施例のリードフレームを用いて半導体装置を作製した場合には、薄い銀めっきを設けていない従来のリードフレームを用いた場合に比べ、銅酸化膜２２０の膜厚を低減していることが分かる。
また、実施例のリードフレーム１１０を用いた場合、銅酸化膜２２０生成の際、ＣｕＯよりＣｕ２Ｏの生成を優先させるため、銅酸化膜自体を破壊されにくくしており、結果として、樹脂封止した際には、封止樹脂とのデラミネーションの発生を抑えることかできるものとしている。
【００２５】
また、別に、本発明のリードフレームの実施例１において、薄い銀めっきに代え、薄いパラジウムめっき（以下Ｐｄめっきとも表現する。）を０．００１μｍ、０．０１μｍ、０、１μｍ、０．５μｍの厚さで設けたもの、および、リードフレーム素材（銅合金）上にＰｄめっきを１．０μｍの厚さで設けたもの、従来の薄いめっきを設けないものについて、ダイパッド裏面酸化膜の密着性、封止樹脂の密着強度を評価したが、以下の表２に示すように、表１に示す薄い銀めっきを設けた場合と、薄いＰｄめっきを設けた場合についても、ほぼ同じ結果が得られた。
尚、評価方法、条件は表１に示す薄い銀めっきを設けた場合と同じである。
0003701373.tif 000004
0003701373.tif 000005
【００２６】
上記においては、リードフレームに薄い銀めっき、薄いＰｄめっきを施した場合について説明したが、薄い銀めっき、薄いＰｄめっきに代え、薄い金めっき、薄い白金めっきを施した場合も同様の作用効果が得られると判断される。更に、これらの銀、Ｐｄ（パラジウム）、金、白金の複数種類からなる薄いめっきを施した場合も同様の作用効果が得られると判断される。
これらのリードフレームを用いた半導体装置についても、上記実施例と同様、同じ作用効果が得られると判断される。
また、部分銀めっきに代え、部分金めっき、部分Ｐｄめっきとした場合にも、上記薄いめっきを設けることが有効であることは言うまでもない。
【００２７】
【発明の効果】
本発明は、上記のように、ＩＣの組み立て条件によらず、リードフレームに起因するデラミネーションの発生を防止でき、且つ、ボンディング性を損なわない、銅合金製のリードフレームを用いた半導体装置の提供を可能としており、同時に、本発明の半導体装置に用いられるリードフレームと、その製造方法の提供を可能としている。
そしてまた、本発明のリードフレームの部分貴金属めっき方法は、本発明のリードフレームの製造を可能とするものであるが、特に、薄い貴金属めっきを均一性良く所定の厚さに形成できるものとしている。そして、薄い貴金属めっき、銅めっきをリードフレーム全体に施す場合には、マスキング治具を必要とせず各めっきの被膜生成作業を簡単なものとできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のリードフレームの実施例１の概略図
【図２】本発明のリードフレームの実施例２の概略図
【図３】本発明のリードフレームの部分めっき方法の実施例工程図
【図４】本発明の半導体装置の概略図
【図５】本発明の半導体装置の製造製作工程図
【図６】従来のリードフレームの部分銀めっきとめっき工程を説明するための図
【図７】半導体装置とリードフレームを説明するための図
【符号の説明】
１１０            リードフレーム
１１０Ａ          外形加工された銅合金からなるリードフレーム
１１１            ダイパッド
１１２            インナーリード
１１３            アウターリード
１１４            ダムバー
１１５            フレーム
１１６            吊りバー
１２０            リードフレーム素材（銅合金）
１３０            薄い銀めっき
１４０            銅めっき
１５０            部分銀めっき
１６０            半導体素子
１６１            電極パッド（端子）
１７０            銀ペースト
１８０            ワイヤ（金線）
１９０、２２０    銅酸化膜
２００            半導体装置
２１０            封止樹脂
２２０Ａ          Ｃｕ2 Ｏ
２２０Ｂ          ＣｕＯ
２３０            拡散された銀の存在領域
７００            樹脂封止型半導体装置
７１０            リードフレーム
７１１            ダンパッド
７１２            インナリード
７１３            アウターリード
７１４            ダムバー
７１５            フレーム（枠）部
７２０            半導体素子
７２１            電極パッド（端子）
７３０            ワイヤ
７４０            樹脂
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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