(57)【要約】  成形後めっきされる半導体デバイスは、チップ・マウント・パッドと、カンチレバー状リード部分を有さない複数のリード・セグメントとを含む構造を備えたアルミニウム・リードフレーム（１０５）を有する。チップ・マウント・パッドに半導体チップ（２１０）が取り付けられ、導電性接続（２１２）がチップからリード・セグメントのアルミニウムまで達している。成形化合物などの重合体封止材料（２２０）が、チップ、導電性接続、及びアルミニウム・リード・セグメントの一部を、カンチレバー状セグメント部分を残すことなく覆う。デバイス個片化工程によって（２０３ｂ）に形成されるアルミニウム・セグメント面を含む、リード・セグメントの封止材料によって覆われていない部分上に、好ましくは無電解めっきによる亜鉛層（３０１）及びニッケル層（３０２）があり、ニッケル層の上に、好ましくはパラジウムである貴金属の層（３０３）がある。【特許請求の範囲】
【請求項１】
カンチレバー状リードを有さない半導体デバイスであって、
アルミニウム合金でつくられ、チップ・マウント・パッド及び複数のリード・セグメントを含む構造体を有するリードフレームと、
前記チップ・マウント・パッドに取り付けられた半導体チップと、
前記半導体チップから前記リード・セグメントの前記アルミニウムの面まで延びる導電性接続と、
前記半導体チップ、前記導電性接続、及び前記リード・セグメントの前記アルミニウムの一部を覆う重合体封止材料と、
前記リード・セグメントの、前記封止材料で覆われていない部分のアルミニウム上の亜鉛層と、
前記亜鉛層上のニッケル層と、
前記ニッケル層上の貴金属の層と、
を含む、半導体デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体デバイスであって、前記ニッケル層を有する前記リード・セグメント部分上のリフロー金属を更に含む、半導体デバイス。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の半導体デバイスであって、前記貴金属がパラジウムであり、前記パラジウム層の上に金の層を更に含む、半導体デバイス。
【請求項４】
カンチレバー状リードを有さない半導体デバイスを製造する方法であって、
アルミニウム合金のシートを供給し、
前記シートからリードフレーム構造体をエッチングし、該構造体は、チップ・マウント・パッドと、カンチレバー状リードを有さないデバイスに適した複数のリード・セグメントとを含み、
ボンド・パッドを有する半導体チップを供給し、
前記チップ・マウント・パッド上に前記半導体チップを取り付け、
前記チップ・ボンド・パッドをそれぞれの前記リード・セグメントの前記アルミニウムの面に相互接続し、
前記半導体チップ、前記相互接続、及び前記アルミニウム・リード・セグメントの一部を、前記リード・セグメントがカンチレバー状の部分を有さないように重合体材料内に封止し、
前記リード・セグメントの重合体材料で覆われていない部分のアルミニウムの上に亜鉛層を形成し、
前記亜鉛層の上にニッケル層を形成し、更に、
前記ニッケル層上に貴金属の層を形成し、それにより前記リード・セグメント部をはんだ接合に適合させる
工程を含む、方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法であって、前記貴金属の層がパラジウムの層及び最外層の金の層を含む、方法。
【請求項６】
請求項４又は請求項５に記載の方法であって、亜鉛層を形成する前記工程が、
前記封止工程の後、前記半導体デバイスをアルカリ性溶液内に浸すことにより、前記アルミニウム・リード・セグメントの重合体材料によって覆われていない部分を洗浄し、
前記半導体デバイスを酸性溶液に浸すことにより、前記洗浄されたアルミニウム・リード・セグメント部分を活性化させ、
前記半導体デバイスを亜鉛酸塩めっき溶液に浸すことにより、前記活性化されたリード・セグメント部分上の如何なるアルミニウム酸化物をも溶解させ、前記活性化されたリード・セグメント部分上に亜鉛層を形成する、
工程を含む、方法。
【請求項７】
カンチレバー状リードを有さない半導体デバイスを製造する方法であって、
アルミニウム合金のシートを供給し、
該シートからリードフレーム・ストリップをエッチングし、該ストリップは複数のユニットを含み、各ユニットは、チップ・マウント・パッドと、カンチレバー状リードを有さないデバイスに適した複数のリード・セグメントとを有し、
ボンド・パッドを有する半導体チップを供給し、
それぞれのユニットの前記チップ・マウント・パッド上に１つのチップを取り付け、
各チップの前記ボンド・パッドを、各ユニットのそれぞれの前記リード・セグメントのアルミニウムの面に相互接続し、
前記半導体チップ、前記相互接続、及び各ユニットの前記アルミニウム・リード・セグメントの一部を重合体材料内に封止し、
前記リード・セグメントがカンチレバー状部分を有さず、かつ、選択された重合体連結ストラップが前記複数のユニットを結合し続けてそのストリップの一貫性を保つように、前記ストリップの前記封止された複数のユニットを個片化し、
前記個片化工程によって形成されたアルミニウム・セグメント面を含めて、前記アルミニウム・リード・セグメントの重合体材料によって覆われていない部分の上に亜鉛層を形成し、
前記亜鉛層上にニッケル層を形成し、更に、
前記ニッケル層上に貴金属の層を形成し、それにより前記リード・セグメント部分をはんだ接合に適合させる、
工程を含む、方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法であって、完成したデバイスを分離させるため、前記貴金属層を形成する前記工程の後、前記重合体連結ストラップを破断する工程を更に含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全般的に半導体デバイス及びプロセスの分野に関し、更に具体的には、小型の集積回路デバイス及び半導体構成要素のためのリードフレームの材料及び製造に関連する。
【背景技術】
【０００２】
（背景）
半導体デバイス用のＱＦＮ（Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  Ｎｏ−ｌｅａｄ）パッケージ及びＳＯＮ（Ｓｍａｌｌ  Ｏｕｔｌｉｎｅ  Ｎｏ−ｌｅａｄ）パッケージの概念が採用されて以来、これらのパッケージは、小型化のため急峻な習熟曲線に乗っている。現在、これらのカテゴリーの幾つかの部材は、そのパッケージ・サイズ（面積及び厚み）が小さいため、半導体用途において好まれている。しかし、パッケージ寸法の縮小と共に、パッケージ信頼性を維持し、かつ、剥離、腐食、歪み、及び熱機械的応力に対する耐性を最適化するための技術的難題は増している。これらの信頼性の取り組みにおける決め手は、パッケージのリードフレームである。
【０００３】
半導体デバイスのリードフレームは、通例は集積回路（ＩＣ）チップである半導体チップをパッケージ内にしっかりと位置決めするための安定した支持パッドを提供する。金属の薄い（約１２０μｍから２５０μｍ）シートから複数の単体リードフレームを製造することが通常の手法となっている。容易に製造するため、通常選択される出発金属は、銅、銅合金、又は鉄ニッケル合金（例えば、いわゆる「４２合金」）である。アルミニウムは、外部リードの湾曲を必要とするデバイスでは取り扱いにくい。リードフレームの所望の形状は、元のシートから打ち抜かれるか又はエッチングされる。
【０００４】
リードフレームは、チップ・パッドを提供することに加え、種々の電気的導体をチップに近接させるための複数の導電性セグメントを提供する。これらのセグメントの内側端部とＩＣ面上のコンタクト・パッドとの間に残るギャップは、典型的に、ＩＣコンタクト・パッド及びリードフレーム・セグメントに個別に結合される金などの薄い金属配線である、コネクタによってつながれる。従って、セグメントの内側端部の面は、治金学的にコネクタのスティッチ取り付けに適している必要がある。
【０００５】
リード・セグメントのＩＣチップから遠い端部（「外側」端部）は、印刷回路基板などの外部回路に電気的及び機械的に接続される必要がある。この取り付けは、通例では、２００℃を超えるリフロー温度で慣例的に錫合金はんだを用いるはんだ付けによって成される。従って、セグメントの外側端部の面は、外部部品へのリフロー取り付けに適した治金学的構成を有する必要がある。
【０００６】
最後に、リードフレームは、影響を受け易いチップ及び脆い接続配線を封止するためのフレーム構造（ｆｒａｍｅｗｏｒｋ）を提供する。金属ＣＡＮ又はセラミックではなく、プラスチック材料を用いる封止が好ましい方法となっている。１７５℃でのエポキシベース熱硬化性化合物用のトランスファ成形プロセスが長年にわたって実施されている。成形及びモールド硬化（重合）のための１７５℃という温度は、はんだリフローのための２００℃より高い温度と両立し得る。
【０００７】
湿気のある環境におけるデバイスの応用には、封止されるリードフレーム部分と成形化合物とが良好に接着している必要がある。良好な接着に寄与する２つの主要な要素は、成形化合物とリードフレームの金属仕上げとの間の化学的親和性、及びリードフレームの面粗さである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
近年、多くの技術的トレンドのために、良好な接着を維持するために満足のいく解決策を見つけることがますます難しくなってきている。例えば、パッケージ寸法の縮小により接着面が小さくなる。また、無鉛はんだを用いる必要性は、リフロー温度範囲を約２６０℃近辺まで押し上げる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（概要）
出願人は、本発明に従ってリードフレームとしてアルミニウムを用いることにより、現在用いられているリードフレームに比べ、多くの利点が提供されることを理解している。これは、めっきされていないアルミニウムは、金配線への強い結合、及び成形化合物への優れた接着性を提供するためである。また、封止後及びデバイス個片化後も依然として露出されている全てのリードフレーム部分を、はんだ付け可能な金属層でめっきすることが可能であり、これらの金属層は、同時に、リードフレームを腐食から保護する。このリードフレーム及びその製造方法は、特にＱＦＮデバイス及びＳＯＮデバイス用の、異なる半導体製品ファミリと、設計とアッセンブリの幅広い変形例に適用できる充分な柔軟性がある。この方法は、一層高い歩留まり及びデバイス信頼性の目標へ向けた改善をもたらすこともできる。
【００１０】
本発明の一実施例は、アルミニウム・リードフレームを備えた成形後（ｐｏｓｔ−ｍｏｌｄ）めっきされる半導体デバイスである。このリードフレーム構造体は、チップ・マウント・パッドと、カンチレバー状リードを有さない複数のリード・セグメントとを含む。チップ・マウント・パッドに半導体チップが取り付けられ、導電性接続が、このチップからリード・セグメントのアルミニウム面まで延びている。成形化合物などの重合体封止材料が、チップ、導電性接続、及びリード・セグメントの一部を覆っている。リード・セグメントの、封止材料によって覆われていない部分上にはニッケルの層があり、このニッケル層上に、好ましくはパラジウムの貴金属の層がある。
【００１１】
本発明は、多数の入力／出力を有するものを含む高密度集積回路に関し、更に、カンチレバー状リードを有さないデバイス・パッケージ、特に無鉛デバイス・パッケージに関連する。これらのデバイスは、標準的なリニア及びロジック製品、プロセッサ、デジタル及びアナログ・デバイス、高周波数及び高出力デバイス、及び大面積及び小面積の両方のカテゴリーのチップなど、多くの半導体ファミリに見出される。本発明は、従来の銅（又は鉄ニッケル合金）リードフレームを有するものに比べ、半導体パッケージの著しいコスト削減にもなる。
【００１２】
本発明の別の実施例は、半導体デバイスを製造するための方法である。アルミニウムのシートが提供され、このシートからリードフレーム構造体がエッチングされる。この構造体は、チップ・マウント・パッドと、カンチレバー状リードを有さない複数のリード・セグメントとを含む。チップ・マウント・パッド上に、ボンド・パッドを供えた半導体チップが取り付けられ、チップ・ボンド・パッドは、それぞれのリード・セグメントのアルミニウム表面に相互接続される。チップ、相互接続、及びリード・セグメントの一部が重合体材料内に封止される。次に、リード・セグメントの重合体材料によって覆われていない部分が亜鉛処理され、ニッケルの層、及びその後に続く、好ましくはパラジウムの貴金属の層で（無電解方法によって）めっきされる。
【００１３】
リード部分を取り付けるためのはんだを基本とした表面実装技術（水溶性フラックス、又はリンス工程を必要としない活性度の低いフラックスを用いて）が継続できるようにしてアルミニウム・リードフレームを提供することは、本発明の技術的利点である。半導体製品のエンドユーザは、設置済みの組立装置基盤を使用し続けることが可能である。
【００１４】
ファイン・ピッチ・ボンディングによって定められた条件下で、ボンディングの容易性を提供することは別の技術的利点である。
【００１５】
更なる利点として、本発明は、プラスチック・パッケージに用いられる成形化合物に対する良好な接着を示すアルミニウム・リードフレームを提供し、それにより湿気侵入及び腐食を防ぎ、更に、成形後めっきプロセスによるリードの良好な腐食保護も示す。
【００１６】
本発明の特定の実施例によって示される技術的利点は、添付の図面及び添付の特許請求の範囲に記載の新規の特徴と関連して考究すれば、本発明の以下に説明する好ましい実施例から明らかになるであろう。
【実施例】
【００１７】
スモール・アウトラインの（ｓｍａｌｌ−ｏｕｔｌｉｎｅ）Ｓ形状又はＪ形状に湾曲されたカンチレバー状リードを有する、半導体デバイス用の従来の表面実装パッケージでは、リードフレーム材料は、製造フローで通常最終のプロセス工程である外側セグメント形成の要件を満たすため、少なくとも５％から１０％の伸長を供与する延性を持つことが期待される。この形成プロセスに必要な金属延性は、出発材料としての銅又は銅合金の延性によって容易に提供される。これに対し、リードフレームの開始材料としてアルミニウムを用いて同様の金属延性を提供することははるかに困難である。アルミニウムをカンチレバー状リードを備えたリードフレームのベース材料として適したものにするためには、熱履歴、合金化された混合材、又はめっきされる表面金属層などの材料特性を慎重に選択する必要がある。
【００１８】
出願人は、これらの要件及び制約の重要性が、ＱＦＮ（Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  Ｎｏ−ｌｅａｄ）パッケージ及びＳＯＮ（Ｓｍａｌｌ  Ｏｕｔｌｉｎｅ  Ｎｏ−ｌｅａｄ）パッケージのデバイスに見られるような、カンチレバー状リードのないリードフレームでは、ずっと小さくなることを理解している。出願人は更に、ＱＦＮ及びＳＯＮデバイスを特徴付ける他の特定の要件が、リードフレーム材料として未処理アルミニウムを用いることによって唯一満たされることが可能であることを理解している。これらの特定の要件には、リードフレーム面と封止重合体材料との間の強固な接着（接着のために用いることのできる領域が小さくなる）、及びボンディング・ワイヤを接合時に良好な接合特性が含まれる。最後に、リードフレームの封止されていない部分は、はんだ付け可能な金属層を堆積させるための低コストのめっき手法に適している必要がある。
【００１９】
本発明によれば、これらの種々の要件は、リードフレーム・ベース金属としてのアルミニウムによって満たすことができる。本発明は、リードフレームのベース材料、リードフレーム上への半導体チップのアッセンブリ及びパッケージング、及びデバイスが基板アッセンブリ及び他の用途に適するように、パッケージング後にベース材料を処理するプロセスを記述する。
【００２０】
アルミニウム又はアルミニウム合金は、密度が２．７ｇ／ｃｍ３、ヤング率が７２．５×１０３Ｎ／ｍｍ２、熱膨張係数が２４．７ｐｐｍ／℃である。比較として、銅又は銅合金は、密度が８．９３ｇ／ｃｍ３、ヤング率が１２０×１０３Ｎ／ｍｍ２、熱膨張係数が１７．６ｐｐｍ／℃である。これらの銅特性は、銅が半導体リードフレーム・ベース材料として用いられる場合、リードフレーム・ベース金属の質量が大きい、シリコンチップに対する熱機械的応力レベルが高い、及び基板取り付けにおけるはんだ接合に対する熱機械的応力レベルが高い、という問題を引き起こし得る。
【００２１】
アルミニウムは密度が銅のほぼ３分の１であり、リードフレーム・ベース材料の質量（重量）を低減させる。アルミニウムの低いヤング率は、熱機械的応力に関連して高くなる熱膨張係数を補償するのに寄与する。ヤング率を掛けた熱膨張係数は銅合金の場合よりも小さいため、銅合金に比べアルミニウム合金では応力レベルが低減する。アルミニウムの熱伝導率は銅の熱伝導率とほぼ同じである。典型的なリードフレームの寸法を考えた場合、アルミニウムのより低い電気伝電率は、薄いボンディング・ワイヤでは避け難い導電率損失に比べると、副次的な役割しか果さない。
【００２２】
また、原材料コストの差がかなり大きい。銅又は銅合金の場合、最近の原材料コストは約２．１３＄／ｋｇであり、アルミニウム又はアルミニウム合金の場合、１．０８＄／ｋｇしかかからない。上述の密度も考慮すると、アルミニウムには約６．５倍のコスト優位性がある。
【００２３】
ＱＦＮ及びＳＯＮデバイス用のアルミニウム製リードフレームは、半導体チップを支えるためのチップ・パッドを有し、このチップ・パッドは、チップ・パッド近くの内側端とチップ・パッドから離れた外側端とを有する、カンチレバー状になっていないセグメントによって囲まれている。セグメントの内側端は、接続配線へのボンド取り付けに適しており、セグメントの外側端は、外部部品へのはんだ取り付けに適するように処理され得る（以下参照）。処理されていないアルミニウム面は、特に酸化されたとき、成形化合物への接着に適する。
【００２４】
リードフレームの封止されていない部分の耐腐食性は、露出されたアルミニウムを残さず、アルミニウム面の上に堆積される一連の保護層を形成するプロセス・フローによって提供され、この一連の保護層は、具体的にはニッケル層及びそれに続く、最外層の１層（又は多層）の貴金属層である。
【００２５】
本発明の教示に従って、アルミニウム・リードフレームのはんだぬれ性は、まず、組み立てられた半導体チップとリードフレームの一部とを封止し、その後、封止されていないアルミニウム部分の上に、亜鉛の層、ニッケルの層、及び貴金属の最外層を堆積することによって達成される。この貴金属がはんだ工程において溶解すると、ニッケル面に対するはんだ接合が成される。
【００２６】
本発明は、リードフレーム材料のアルミニウムに直に金配線をボンディングすることによって、リードフレームのボンディング特性要求を満たす。
【００２７】
出願人の種々の実験から、重合体封止材又は成形化合物と、アルミニウム及び／又は酸化されたアルミニウムとの間で優れた接着性が得られることが分かっている。この接着は、湿気のある環境及び高温における加速信頼性デバイス試験に耐えるほど充分に強く、リードフレームと重合体封止材との間の剥離を防ぐ。
【００２８】
ＱＦＮ／ＳＯＮデバイスの場合、本発明では、アルミニウムと好ましい成形化合物の熱膨張係数が比較的近くで一致しているため、デバイス歪みが小さい。
【００２９】
図１は、本発明に従って半導体デバイスの製造に用いることが意図されているリードフレーム・ストリップの略断面図を図示し、全体を１００で示す。このリードフレーム・ストリップは金属のシートからつくられる構造体を有し、この構造体は、複数の面、すなわち、第１の面１０１、第２の面１０２、及び多数の端部側面１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、‥‥１１０ｎ、を有する。面１０１及び１０２は、出発材料のシートの面を起源とするが、端部側面１１０ａから１１０ｎは、リードフレーム構造体の形成プロセスによってつくられている。図１の例において、図示されているリードフレーム部は、チップ・マウント・パッドとなるべき複数の部分１０３、及び組み立てられるデバイスのリード・セグメントとなるべき複数の部分１０４を含む。
【００３０】
リードフレームはベース金属１０５からつくられる。本明細書で定義するように、リードフレームの出発材料は「ベース金属」と呼ばれ、金属の種類を示す。従って、「ベース金属」という用語は、（「貴金属」に対抗するような）電気化学的な意味、又は構造的な意味に解釈されるべきではない。
【００３１】
リードフレームのベース材料１０５は、１００μｍから３００μｍまでの好ましい厚み範囲のアルミニウム・シートであり、更に薄いシートでもよい。これらのシートは、例えば、米国テネシー州ジャクソンのＫａｉｓｅｒ  Ａｌｍｉｎｕｍ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの部門「Ｔｅｎｎａｌｕｍ」から市販されている。本発明に好ましい材料は、マンガンを含むアルミニウムの合金（３０００系、例えば、３００４など。なお、合金名の数字は合金変態を示す）である。他の合金は、例えば、銅、シリコン、マグネシウム、及び亜鉛を用いて製造される。これらのアルミニウム及びアルミニウム合金シートは、焼き戻し、アニーリング、又は加工硬化などの種々の熱履歴の変形を受ける結果種々の硬度となる。
【００３２】
リードフレームがＱＦＮ／ＳＯＮデバイスに用いられる場合、ベース金属の機械的強度は重要な要素ではない。これは、支持されていないリードはなく、成形化合物が機械的に強固なデバイス・パッケージを提供するためである。
【００３３】
チップ・マウント・パッド、リード・セグメント、接続レール（図１には図示していないが、破線で示唆している）などのリードフレーム部品は、出発金属シートからエッチングされることが好ましい。低コストで高速な好ましいエッチング方法は、非酸化塩化水素酸（ｎｏｎ−ｏｘｉｄｉｚｉｎｇ  ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅ  ａｃｉｄ）ＨＣＬなどの苛性エッチャントを用いる（アルミニウムは、ＨＣＬ内で溶解する一方水素を生成する）。前に述べたように、これらのエッチング・プロセスによってリードフレーム部品の多数の端部側面１１０ａ、１１０ｂ、‥‥１１０ｎがつくられる。
【００３４】
図２は、本発明に従って半導体デバイスを製造する次の工程を図示し、デバイス個片化前の、組み立てられパッケージングされた複数のデバイスを備え、まだリードフレーム・ストリップの段階にあるＱＦＮ又はＳＯＮデバイスが例示される。図２の段階で、デバイスは、アルミニウム・ベース金属１０５のシートからつくられる構造体を有するリードフレームを有し、アルミニウム・ベース金属１０５のシートは、第１の面２０１ａ及び第２の面２０１ｂを有する。図２のリードフレーム構造体は、チップ・マウント・パッド２０２と、複数のリード・セグメント２０３を含む。各リード・セグメント２０３は、チップ・マウント・パッド２０２近くの第１の端部２０３ａと、チップ・マウント・パッド２０２から離れた第２の端部２０３ｂとを有する。第１のリードフレーム面２０１ａ、及びこの構造体の全ての端部側面はアルミニウム又はアルミニウム酸化物面を有し、そのため、重合体材料への信頼性の高い接着と、金ワイヤ・ボンディングに対する治金学的親和性とを備えたリードフレームを提供する。
【００３５】
例えばシリコン集積回路チップである半導体チップ２１０は、接着性層２１１を用いて各チップ・マウント・パッド２０２に取り付けられる。好ましくは金又は金合金製のボンディング・ワイヤ（又はリボン）などの導電性接続２１２が、チップ２１０からリード・セグメント２０３に達しており、チップ２１０をリード・セグメントの第１の端部２０３ａと相互接続する（或いは、接続２１２は銅又はアルミニウム配線であってもよい）。信頼性の高いスティッチ取り付けのため、スティッチ・ボンド２１２ａがアルミニウムに圧着される。
【００３６】
例えばエポキシベースの成形化合物である重合体封止材料２２０が、チップ２１０、ボンディング・ワイヤ２１２、及びリード・セグメント２０３の一部を覆う。重合体材料２２０は、チップ２１０とリード・セグメントの第１の端部２０３ａとの間のギャップの充填も行い、それによりリードフレーム端部側面を覆う。ＱＦＮ／ＳＯＮデバイスでは、重合体化合物２２０は、第２のリードフレーム面２０１ｂと同一平面の（と同一の面にある）面２２１を形成する。重合体材料２２０は、第２のリードフレーム面２０１ｂが覆われないままにする。このようにして、第２のリードフレーム面のこれらの露出された部分を、はんだリフロー金属で接触されるように用いることができる。
【００３７】
図２において破線２３０は、完成したリードフレーム・ストリップをＱＦＮ／ＳＯＮパッケージタイプの個別のデバイスにソーイングで切断する（又はパンチで個片化する）位置を示す。ソーイング（又はパンチ）は、封止材料２２０だけでなくアルミニウム・リードフレーム・セグメントも切り離す。その結果、ソーイング（パンチ）工程により、離れたセグメント端部２０３ｂにおいてアルミニウム・リードフレーム金属の側面が新たにつくられる。
【００３８】
選択された重合体連結ストラップが複数のユニットを接続し続け、それによりそのストリップの一貫性を保つ（図２では示していない）ように、そのストリップの封止された複数のユニットを個片化する工程を行うことは利点となる。このような接続ストラップがあると、そのストリップは後続の製造工程において単一の個体として処理することができ、全てのプロセス工程をコスト効率良く実行することができる。最終プロセス工程（貴金属層の形成）が終了した後、これらの重合体連結ストラップは、完成したデバイスを分割するように破断され得る。或いは、このストラップ破断は、エンドユーザの家で最終的にデバイスを適用するときまで先送りされてもよい。
【００３９】
デバイス製造フローの初めのリードフレームが、多数のユニットのストリップではなく既に個別のユニットである場合、個片化されたデバイスをつくるためのソーイング（又はパンチ）工程は必要とされない。
【００４０】
デバイス製造の次のプロセス工程において、チップ・パッド及びリード・セグメントの露出された面２０１ｂだけでなく、ソーイング／パンチ動作によって新たに形成された側壁は、はんだ合金をリフローさせるための層を蒸着するために処理される。デバイスは、まず、２０℃から９０℃のアルカリ性の前洗浄溶液に数秒から３分までの間浸される。それにより、如何なる油及びその他の汚染物質もアルミニウム面から取り除かれる。
【００４１】
リンス後、デバイスは次に室温の酸性の活性化槽に数秒から５分までの間浸される。この槽は、好ましくは約３０ｇ／ｌから６０ｇ／ｌの濃度の硝酸の溶液、又は硝酸／硫酸溶液から成る。この溶液はアルミニウム酸化物を取り除いて活性化された状態の金属性アルミニウム面を残し金属性亜鉛を堆積する準備ができる。
【００４２】
活性化されたアルミニウム又はアルミニウム合金シートは、亜鉛堆積のため、米国ニュージャージー州カーニー（Ｋｅａｒｎｙ）のＣａｎｎｉｎｇ  Ｇｕｍｍ  Ｃｏｍｐａｎｙから市販されている「Ｂｏｎｄａｌ」溶液などの亜鉛酸塩に浸される。亜鉛酸塩は約１５℃から５０℃であることが好ましい。この浸漬は数秒から約５分までの間継続し、一回の浸漬（ｅｘｐｏｓｕｒｅ）において反復されてもよい。亜鉛層（図３の３０１）はほんの薄い膜であってよいが、アルミニウム面を途切れることなく覆う必要がある。その機能は、単にその後に続くニッケル層のアルミニウムへの信頼性の高い接着を確立することである。
【００４３】
堆積溶液が亜鉛層を電気化学的に侵食しないように、ニッケル層３０２が堆積される。従って、このニッケル層は無電解方法によって堆積されることが好ましい。典型的に、この溶液は−２５℃から＋６０℃までの間であり、堆積は約１分から１０分継続する。無電解ニッケル層３０２の厚みは約０．５μｍから３μｍまでの間であることが好ましい。代替として、アルカリ性の電気ニッケル・プロセスが用いられてもよい。２つの層３０１及び３０２の全体の厚みは、６５０ｎｍから４０００ｎｍまでの範囲である。
【００４４】
図３の実施例の最外層３０３は、パラジウム、ロジウム、金、及び銀から成るグループから選択される貴金属を含み、好ましい選択はパラジウムである。貴金属層は、無電解方法によって堆積されることが好ましい。層３０３は、１０ｎｍから７５ｎｍまでの間の厚みであることが好ましい。この層の主な目的は、ニッケル面を酸化から保護して信頼性の高いはんだぬれ性を確実にすることである。代替として、この貴金属層は、例えばニッケル層上のパラジウム層、及びそのパラジウム層上の金の最外層など、２つの貴金属層の積層から成るものであってもよい。
【００４５】
所望ならば、通常は錫又は錫合金を基本材料としたリフローはんだ金属の層が堆積されてもよく、この場合貴金属層３０３は必要とされない。
【００４６】
本発明を例示の実施例を参照して説明してきたが、この説明が限定的な意味に解釈されることは意図していない。これらの例示の実施例の種々の変形及び組み合わせだけでなく本発明の他の実施例も、以上の説明を参照すれば当業者に明らかであろう。一例として、本発明は、任意のタイプの半導体チップ、個別の回路、又は集積された回路を用いる製品に適用でき、その半導体チップの材料は、シリコン、シリコン・ゲルマニウム、ガリウム砒素、又は集積回路製造に用いられる任意の他の半導体又は化合物材料を含み得る。
【００４７】
別の例として、ベース金属のシートからリードフレームをエッチングするプロセス工程の後、成形化合物への接着を改良するように面積が大きく形取られた面をつくるため、特に露出されるベース金属面の選択的エッチングのプロセス工程を続けてもよい。本発明に従った一連のめっきされた層は、このような特別にエッチングされた如何なるリードフレーム・ベース構造体にも対応し得る。
【００４８】
従って、特許請求の範囲に記載されている発明は、このような変形又は実施例を包含することが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】図１は、形成されたリードフレーム構造体を有する、アルミニウム・リードフレーム・ストリップの一部のベース金属構造体の略断面図である。
【図２】図２は、本発明のデバイス実施例の略断面図を図示し、本発明の一実施例に従って用意された、リードフレーム・ストリップの一部、及び１つのリードフレーム面上に組み立てられ封止された複数の半導体チップを示す。
【図３】図３は、本発明に従って用意された成形後めっきされたリードフレームを含む、ＱＦＮ／ＳＯＮタイプの個片化されたデバイスの略断面図を図示する。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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