(57)【要約】【課題】樹脂封止型半導体装置において、樹脂密着性を確保しつつ、リード認識性とはんだ濡れ性との両性能を確保するのに適したアウターリードの構成を実現する。【解決手段】リードフレーム３０と半導体素子２０とを互いに電気的に接続し、これらをモールド樹脂５０で封止するとともに、インナーリード３１の表面を、リードフレーム３０の母材３０ａの表面よりも粗化された粗化メッキ膜３３１により形成し、アウターリード３２を、プリント基板とはんだ付けするようにした半導体装置１００において、アウターリード３２の表面を、リードフレーム３０の母材３０ａの表面よりも粗化された粗化メッキ膜３３２により形成し、インナーリード３１における粗化メッキ膜３３１の方を、アウターリード３２における粗化メッキ膜３３２よりも粗度を高くした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リードフレーム（３０）と半導体素子（２０）とが互いに電気的に接続されており、
これら半導体素子（２０）およびリードフレーム（３０）がモールド樹脂（５０）で封止されており、
前記リードフレーム（３０）のインナーリード（３１）の表面は、前記リードフレーム（３０）の母材（３０ａ）の表面よりも粗化された粗化メッキ膜（３３１）により形成されており、
前記リードフレーム（３０）のアウターリード（３２）は、前記モールド樹脂（５０）の外部にて、プリント基板（２００）とはんだ付けされるようになっている樹脂封止型半導体装置において、
前記アウターリード（３２）の表面は、前記リードフレーム（３０）の母材（３０ａ）の表面よりも粗化された粗化メッキ膜（３３２）により形成されており、
前記インナーリード（３１）における前記粗化メッキ膜（３３１）の方が、前記アウターリード（３２）における前記粗化メッキ膜（３３２）よりも粗度が高いことを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
【請求項２】
前記インナーリード（３１）における前記粗化メッキ膜（３３１）は、前記母材（３０ａ）の表面に形成され前記母材（３０ａ）の表面よりも粗化された第１の粗化メッキ膜（３０ｂ）と、この第１の粗化メッキ膜（３０ｂ）の上に形成され前記第１の粗化メッキ膜（３０ｂ）よりも粗度の高い第２の粗化メッキ膜（３０ｃ）との２層構造より粗化されたものであり、
前記アウターリード（３２）における前記粗化メッキ膜（３３２）は、前記第１の粗化メッキ膜（３０ｂ）のみの単層構造により粗化されたものであることを特徴とする請求項１に記載の樹脂封止型半導体装置。
【請求項３】
前記インナーリード（３１）における前記粗化メッキ膜（３３１）の比表面積は、１．３０以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の樹脂封止型半導体装置。
【請求項４】
前記アウターリード（３２）における前記粗化メッキ膜（３３２）の比表面積は、１．０５以上かつ１．２５未満であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の樹脂封止型半導体装置。
【請求項５】
前記アウターリード（３２）における前記粗化メッキ膜（３３２）および前記インナーリード（３１）における前記粗化メッキ膜（３３１）は、ＮｉからなるＮｉメッキ膜（３０ｂ、３０ｃ）を有するものであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の樹脂封止型半導体装置。
【請求項６】
前記Ｎｉメッキ膜（３０ｂ、３０ｃ）の厚さは、０．３μｍ以上であることを特徴とする請求項５に記載の樹脂封止型半導体装置。
【請求項７】
前記アウターリード（３２）における前記Ｎｉメッキ膜（３０ｂ）の厚さは、１．５μｍ以下であることを特徴とする請求項５または６に記載の樹脂封止型半導体装置。
【請求項８】
前記インナーリード（３１）における前記Ｎｉメッキ膜（３０ｂ、３０ｃ）の厚さは、２．５μｍ以下であることを特徴とする請求項５ないし７のいずれか１つに記載の樹脂封止型半導体装置。
【請求項９】
前記前記アウターリード（３２）における前記粗化メッキ膜（３３２）および前記インナーリード（３１）における前記粗化メッキ膜（３３１）の表面は、これら粗化メッキ膜（３３１、３３２）の酸化を防止するための酸化防止膜（３０ｄ、３０ｅ）により形成されていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載の樹脂封止型半導体装置。
【請求項１０】
前記酸化防止膜（３０ｄ、３０ｅ）は、金およびパラジウムから選択されたものであることを特徴とする請求項９に記載の樹脂封止型半導体装置。
【請求項１１】
前記酸化防止膜（３０ｄ、３０ｅ）は、下地側からパラジウムからなる膜厚０．００５μｍ以上のＰｄ膜（３０ｄ）、金からなる膜厚０．００３μｍ以上のＡｕ膜（３０ｅ）が順次積層されたものであることを特徴とする請求項１０に記載の樹脂封止型半導体装置。
【請求項１２】
前記Ｐｄ膜（３０ｄ）の膜厚は、０．１μｍ以下であることを特徴とする請求項１１に記載の樹脂封止型半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに電気的に接続された半導体素子とリードフレームとがモールド樹脂で封止されてなる樹脂封止型半導体装置に関し、特に、インナーリードの表面がモールド樹脂との密着性を向上させるための粗化された粗化メッキ膜となっており、アウターリードにてプリント基板にはんだ付けされる樹脂封止型半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の樹脂封止型半導体装置は、ワイヤなどによって互いに電気的に接続された半導体素子とリードフレームとがモールド樹脂で封止されてなるものである。このような樹脂封止型半導体装置において、リードフレームは、Ｓｎ−Ｐｂ、Ｓｎ−Ｂｉなどの外装メッキが施されているのが主流である。
【０００３】
ここで、近年では、組み付け工程の簡略化およびコストダウンのために、あらかじめリードフレーム表面に、プリント基板へのはんだによる実装において、はんだとの濡れ性を高めるような仕様のメッキ（たとえばＮｉ／Ｐｄ／Ａｕ）を施しているリードフレーム（Ｐｒｅ  Ｐｌａｔｅｄ  Ｆｒａｍｅ、以下ＰＰＦと略記する）が採用されはじめている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、一方で、樹脂封止型半導体装置におけるリードフレームとモールド樹脂との密着性を向上させるために、リードフレームのメッキ表面を粗化する技術が提案されている（たとえば、特許文献２、特許文献３参照）。
【０００５】
このメッキ表面を粗化する技術は、リードフレームの母材の表面よりも粗化された粗化メッキ膜を形成することによって、（１）リードフレームにおけるモールド樹脂との接着面積が大きくなる、（２）モールド樹脂が粗化されたメッキ膜の凹凸に食いつきやすくなる（アンカー効果）、などの効果を期待するものである。
【０００６】
そのことにより、リードフレームのモールド樹脂への密着性、すなわち樹脂密着性が向上し、リードフレームとモールド樹脂との間の剥離を防止することが可能となり、樹脂封止型半導体装置の信頼性が向上する。
【０００７】
しかしながら、上記ＰＰＦにメッキ表面の粗化技術を用いたリードフレーム（以下、「ＰＰＦ＋メッキ粗化」のリードフレームという）を採用した場合、以下のような弊害がでることが知られている。
【０００８】
ユーザは、プリント基板に、はんだあるいはＰｂフリーはんだを介して樹脂封止型半導体装置を実装するわけであるが、実装後にリード曲がり等の外観検査を行って出荷している。
【０００９】
この外観検査は、一般にレーザ照射装置によって自動で行っている。具体的には、アウターリードとプリント基板のソルダーレジストとの双方にレーザを照射して、その反射光量の違いで両者を識別している。
【００１０】
ここで、ＰＰＦの場合、外装メッキ工程が無いので、アウターリードのメッキが粗化されたままの状態でユーザに納入される。つまり、メッキ膜が粗化されたアウターリードにレーザを照射しているわけであるが、メッキ膜を粗化することはリードフレーム表面の光沢度を下げることに等しい。
【００１１】
そして、リードフレーム表面の反射率が下がるため、メッキ表面が黒っぽくなり、その色調は、ソルダーレジストに近いものになってしまい、両者を識別しにくくなる。つまり、「ＰＰＦ＋メッキ粗化」のリードフレームにおいては、自動外観検査によるリード曲がり不良等の異常を検知しにくくなるという問題が生じる。
【００１２】
プリント基板のソルダーレジストの色をユーザに変更してもらうことは、プリント基板側の大幅な設計変更が必要になることなどから困難であるので、リードフレームのメッキの表面粗度を下げて光沢面にすれば上記問題は解決するが、そうすると、逆にパッケージ内部の樹脂密着性が低下し信頼性が低下してしまう。
【００１３】
このように、この種の樹脂封止型半導体装置において、リードフレーム表面をメッキすることによりリードフレームにおけるモールド樹脂との密着性を確保すること、すなわち樹脂密着性の確保と、プリント基板実装後の外観検査においてプリント基板のソルダーレジストとアウターリードとの識別を容易に行えるようにすること、すなわちリード認識性の確保とは、両立が困難であった。
【００１４】
上記のような課題を解決するために、リードフレームのうちインナーリードの表面には粗化メッキ膜を形成し、アウターリードの表面を粗化しない構成とするもの、すなわち、ＰＰＦにおける部分粗化メッキを採用したものが提案されている（特許文献４参照）。
【００１５】
このものによれば、モールド樹脂との密着性を確保し、かつアウターリードのリード認識性も良好である。その結果、基板実装時の高温リフロー時および周辺環境温度の高温化に対応した樹脂封止型半導体装置を、基板実装時の良好な検査性を満足しつつ成立させることが可能となる。
【特許文献１】特開平４−１１５５５８号公報
【特許文献２】特開平６−２９４３９号公報
【特許文献３】特開平１０−２７８７３号公報
【特許文献４】特開２００４−３４９４９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら上記特許文献４に記載されている部分粗化メッキでは、樹脂封止型半導体装置をプリント基板にはんだ付けする時に、基板とはんだ接続されるアウターリードの表面が粗化されていないことから、毛細管現象を利用することがなく、アウターリードのはんだ濡れ性が不十分となる可能性がある。
【００１７】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、樹脂封止型半導体装置において、樹脂密着性を確保しつつ、リード認識性とはんだ濡れ性との両性能を確保するのに適したアウターリードの構成を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するため、本発明は、インナーリード（３１）だけでなく、アウターリード（３２）の表面も、リードフレーム（３０）の母材（３０ａ）の表面よりも粗化された粗化メッキ膜（３３２）により形成し、インナーリード（３１）における粗化メッキ膜（３３１）の方が、アウターリード（３２）における粗化メッキ膜（３３２）よりも粗度が高いことを特徴とする。
【００１９】
それによれば、インナーリード（３１）の粗化メッキ膜（３３１）により樹脂密着性を確保しつつ、アウターリード（３２）にはインナーリード（３１）よりも粗度の低い粗化メッキ膜（３３２）を設けているため、アウターリード（３２）を、リード認識性とはんだ濡れ性との両性能を確保するのに適した構成とすることができる。
【００２０】
この場合、インナーリード（３１）における粗化メッキ膜（３３１）については、母材（３０ａ）の表面に形成され母材（３０ａ）の表面よりも粗化された第１の粗化メッキ膜（３０ｂ）と、この第１の粗化メッキ膜（３０ｂ）の上に形成され第１の粗化メッキ膜（３０ｂ）よりも粗度の高い第２の粗化メッキ膜（３０ｃ）との２層構造より粗化されたものとし、アウターリード（３２）における粗化メッキ膜（３３２）については、第１の粗化メッキ膜（３０ｂ）のみの単層構造により粗化されたものにできる。
【００２１】
ここで、本発明者の実験検討によれば、インナーリード（３１）における粗化メッキ膜（３３１）の比表面積を１．３０以上とすることが、高温の厳しい環境下において樹脂密着性を確保するためには好ましい（後述の図９参照）。
【００２２】
また、本発明者の実験検討によれば、アウターリード（３２）における粗化メッキ膜（３３２）の比表面積を１．０５以上とすれば、アウターリード（３２）における好適なはんだ濡れ性を確保するために好ましく（後述の図１０参照）、１．２５未満とすれば、アウターリード（３２）における好適なリード認識性を確保するために好ましい（後述の図８参照）。
【００２３】
ここで、アウターリード（３２）およびインナーリード（３１）における粗化メッキ膜（３３１、３３２）としては、ＮｉからなるＮｉメッキ膜（３０ｂ、３０ｃ）を有するものにできる。
【００２４】
ここにおいて、Ｎｉとは、純ＮｉもしくはＮｉを５０％以上含むＮｉ合金のことである。このようなＮｉメッキ膜（３０ｂ、３０ｃ）は、リードフレームの母材（３０ａ）としてＣｕまたはＣｕ合金を用いた場合、Ｃｕが表面へ拡散するのを、効率よく防止可能なものである。
【００２５】
そして、このＮｉメッキ膜（３０ｂ、３０ｃ）について、どの程度の膜厚であれば、確実にＣｕの拡散を防止できるか、さらに検討を進め、調査を行ったところ、当該Ｎｉメッキ膜（３０ｂ、３０ｃ）の厚さが０．３μｍ以上であれば、母材（３０ａ）がＣｕを含む金属からなるリードフレーム（３０）を用いた場合、Ｃｕが表面に拡散するのを確実に防止できることが実験的にわかった。
【００２６】
さらに、アウターリードは、実装形態に応じて通常、曲げ加工がなされるが、本発明者の検討によれば、Ｎｉメッキ膜が厚すぎると、その曲げ部においてメッキ膜だけでなく、リードフレームの母材までもクラックが発生することがわかった。
【００２７】
そこで、この点について、検討を進めた結果、アウターリード（３２）におけるＮｉメッキ膜（３０ｂ）の厚さを１．５μｍ以下とすれば、アウターリード（３２）の曲げ部（３２ｂ）における母材（３０ａ）へのクラックの発生を、防止できることが実験的にわかった（後述の図１３参照）。
【００２８】
また、インナーリード（３２）についても、例えばアイランド（１０）と連結される吊りリードの機能を有する部位などには、ディプレス加工によって曲げ加工が施される。そこで、上記アウターリード（３２）と同様に、インナーリード（３１）の曲げ部（３１ａ）においても、母材（３０ａ）へのクラックが発生する可能性がある。
【００２９】
そこで、この点について、検討を進めた結果、インナーリード（３１）におけるＮｉメッキ膜（３０ｂ、３０ｃ）の厚さを２．５μｍ以下とすれば、インナーリード（３１）の曲げ部（３１ａ）における母材（３０ａ）へのクラックの発生を、防止できることが実験的にわかった（後述の図１５参照）。
【００３０】
また、上記の構成において、粗化メッキ膜（３３１、３３２）の表面を酸化防止膜（３０ｄ、３０ｅ）により構成すれば、粗化メッキ膜（３３１、３３２）の表面が加熱工程時の熱などにより酸化するのを防止することができ、好ましい。
【００３１】
ここで、酸化防止膜（３０ｄ、３０ｅ）としては、金およびパラジウムから選択されたものを採用することが好ましく、さらには、金やパラジウムからなる酸化防止膜（３０ｄ、３０ｅ）としては、下地側からパラジウムからなる膜厚０．００５μｍ以上のＰｄ膜（３０ｄ）、金からなる膜厚０．００３μｍ以上のＡｕ膜（３０ｅ）が順次積層されたものを採用することが好ましい。さらに、Ｐｄ膜（３０ｄ）の膜厚は、０．１μｍ以下であることが好ましい。
【００３２】
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各図相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。
【００３４】
図１は、本発明の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置１００の要部の概略断面構成を示す図であり、図２は、図１に示される樹脂封止型半導体装置１００をプリント基板２００にはんだ２１０を介して実装した状態を示す概略平面図である。
【００３５】
また、図３は、図１に示される樹脂封止型半導体装置１００をプリント基板２００にはんだ２１０を介して実装した状態におけるアウターリード３２のはんだ接続部近傍を示す部分拡大断面図である。なお、図２においては、識別の容易化を図るために、便宜上、ハッチングを施してあるが、これらは断面を示すものではない。また、図３では、アウターリード３２の粗化メッキ膜３３２は省略してある。
【００３６】
図１に示されるように、半導体装置１００は、アイランド１０に、半導体素子２０を搭載し、リードフレーム３０とボンディングワイヤ４０を介して結線され電気的に接続されている。
【００３７】
ここで、半導体素子２０は、シリコン半導体基板に周知の半導体製造技術を用いてトランジスタ素子などを形成してなるものである。また、ボンディングワイヤ４０は、ワイヤボンディングにより形成された金（Ａｕ）やアルミニウム（Ａｌ）などからなるワイヤである。
【００３８】
これら半導体素子２０、ボンディングワイヤ４０、およびリードフレーム３０におけるインナーリード３１はモールド樹脂５０により包み込まれるようにモールドされ封止されている。
【００３９】
このモールド樹脂５０は、通常の樹脂封止型半導体装置に用いられるエポキシ系樹脂などのモールド材料を採用して、金型を用いたトランスファーモールド法などにより形成されるものである。そして、このモールド樹脂５０が、半導体装置の本体すなわちパッケージボディを構成している。
【００４０】
ここで、リードフレーム３０のうちアウターリード３２は、モールド樹脂５０から突出している。このアウターリード３２は、図１に示されるように、曲がり形状を有しており、その先端部に位置する面３２ａが、外部基板であるプリント基板２００に、はんだ２１０を介して接続される面３２ａである。
【００４１】
このリードフレーム３０は、たとえば銅（Ｃｕ）や４２アロイ合金などの通常のリードフレーム材料を母材３０ａとしている。この母材３０ａの表面には、この母材３０ａの表面よりも粗化された粗化メッキ膜３３１、３３２が形成され、これら粗化メッキ膜３３１、３３２がリードフレーム３０の表面を構成している。
【００４２】
ここで、図１に示されるように、インナーリード３１における粗化メッキ膜３３１の方が、アウターリード３２における粗化メッキ膜３３２よりも表面粗度が高いものとなっている。
【００４３】
また、図１に示されるように、製造時においてリードフレーム３０と一体化しているアイランド１０にも、その表面は、インナーリード３１にける粗化メッキ膜３３１と同じ粗化メッキ膜３３１により形成されている。なお、アイランド１０には、半導体素子２０が銀ペーストなどのダイボンド材を介して搭載固定されているが、図１では、このダイボンド材は省略してある。
【００４４】
ここで、図４（ａ）は、このインナーリード３１における粗化メッキ膜３３１の構成を示す模式的な断面図であり、図４（ｂ）は、アウターリード３２における粗化メッキ膜３３２の構成を示す模式的な断面図である。
【００４５】
これらインナーリード３１およびアウターリード３２における粗化メッキ膜３３１、３３２は、上記した「ＰＰＦ＋メッキ粗化」を基本構成としているが、インナーリード３１における粗化メッキ膜３３１の粗度を大きく、それに比してアウターリード３２における粗化メッキ膜３３２の粗度を小さくすることにより、インナーリード３１においては樹脂密着性を確保し、アウターリード３２においては、はんだ濡れ性とリード認識性を確保するようにしたものである。
【００４６】
図４（ａ）、（ｂ）に示されるように、これら両粗化メッキ膜３３１、３３２は、その表面に凹凸を形成したものである。
【００４７】
まず、図４（ａ）に示されるように、インナーリード３１における粗化メッキ膜３３１は、母材３０ａの表面に形成され母材３０ａの表面よりも粗化された第１の粗化メッキ膜３０ｂと、この第１の粗化メッキ膜３０ｂの上に形成され第１の粗化メッキ膜３０ｂよりも粗度の高い第２の粗化メッキ膜３０ｃとの２層構造より粗化されたものである。
【００４８】
一方、図４（ｂ）に示されるように、アウターリード３２における粗化メッキ膜３３２は、第１の粗化メッキ膜３０ｂのみの単層構造により粗化されたものである。つまり、インナーリード３１における粗化メッキ膜３３１は、上記２層の膜３０ｂ、３０ｃが粗化を担う機能を有しているが、アウターリード３２における粗化メッキ膜３３２では、粗化を担う膜は、第１の粗化メッキ膜３０ｂの１層である。
【００４９】
そして、インナーリード３１およびアウターリード３２における各粗化メッキ膜３３１、３３２ともに、その表面は酸化防止膜３０ｄ、３０ｅにより構成されているが、この酸化防止膜３０ｄ、３０ｅは、その下地である粗化メッキ膜３０ｂ、３０ｃの粗化形状を承継しているものである。
【００５０】
つまり、この酸化防止膜３０ｄ、３０ｅは、粗化を担う膜ではなく、当該粗化メッキ膜３３１、３３２の表面を構成しつつ、当該粗化メッキ膜３３１、３３２の酸化を防止する膜である。
【００５１】
具体的に、本実施形態では、リードフレーム３０の母材３０ａは、Ｃｕ系もしくはＦｅ系の材料であり、その板厚は０．１ｍｍ〜１ｍｍ程度である。本例では、母材３０ａはＣｕまたはＣｕ合金からなる。
【００５２】
この母材３０ａ上に設けられる上記各粗化メッキ膜３３１、３３２は、リードフレームの素材板をエッチングやスタンピングなどで、リードフレーム形状にパターニングして母材３０ａを形成した後、電気メッキ法もしくは無電解メッキ法によって、母材３０ａ全体を一括してメッキ処理することで形成されるものである。
【００５３】
また、本例では、第１の粗化メッキ膜３０ｂおよび第２の粗化メッキ膜３０ｃは、ともにＮｉからなるＮｉメッキ膜３０ｂ、３０ｃである。ここにおいて、Ｎｉとは、純ＮｉもしくはＮｉを５０％以上含むＮｉ合金のことである。
【００５４】
つまり、本実施形態において、アウターリード３２における粗化メッキ膜３３２およびインナーリード３１における粗化メッキ膜３３１は、ＮｉからなるＮｉメッキ膜３０ｂ、３０ｃを有するものである。
【００５５】
これら粗化メッキ膜３０ｂ、３０ｃの粗化方法は公知である。たとえば、Ｎｉメッキのメッキ成膜時にメッキ条件や薬液成分を調整するなどにより粗化を行うことができる。具体的には、母材３０ａの表面全体に、第１の粗化メッキ膜３０ｂを形成した後、アウターリード３２となる部分をマスキングしてから、第２の粗化メッキ膜３０ｃを形成する。
【００５６】
第２の粗化メッキ膜３０ｃは、すでに粗化されている第１の粗化メッキ膜３０ｂの表面の凹凸を成長核として膜が形成されるため、第１の粗化メッキ膜３０ｂよりも粗度の大きなものとすることが容易である。
【００５７】
また、酸化防止膜３０ｄ、３０ｅは、金（Ａｕ）およびパラジウム（Ｐｄ）から選択されたものにできる。つまり、金およびパラジウムの一方のみでもよいし、両方が積層されたものでもよい。
【００５８】
本例では、酸化防止膜３０ｄ、３０ｅは、母材３０ａ側すなわち下地側からパラジウムメッキからなるＰｄ膜３０ｄ、金メッキからなるＡｕ膜３０ｅの２層が積層された構成となっている。これらＰｄ膜３０ｄおよびＡｕ膜３０ｅは、粗化メッキ膜３０ａ、３０ｂの上に、電気メッキ法もしくは無電解メッキ法によって形成される。
【００５９】
このように、本例では、インナーリード３１における粗化メッキ膜３３１は、第１の粗化メッキ膜３０ｂ、第２の粗化メッキ膜３０ｃ、Ｐｄ膜３０ｄ、Ａｕ膜３０ｅの４層構成であり、一方、アウターリード３２における粗化メッキ膜３３２は、第１の粗化メッキ膜３０ｂ、Ｐｄ膜３０ｄ、Ａｕ膜３０ｅの３層構成である。
【００６０】
ここで、本例の各粗化メッキ膜３３１、３３２における膜厚について述べると、アウターリード３２における粗化メッキ膜３３２については、Ｎｉメッキ膜により構成した第１の粗化メッキ膜３０ｂは、０．３μｍ以上１．５μｍ以下である。
【００６１】
また、インナーリード３１における粗化メッキ膜３３１については、第１および第２の粗化メッキ膜３０ｂ、３０ｃをＮｉメッキ膜により構成した場合、これら両粗化メッキ膜３０ｂ、３０ｃの合計厚さとして、０．３μｍ以上２．５μｍ以下である。
【００６２】
つまり、本例の各粗化メッキ膜３３１、３３２は、それぞれＮｉメッキ膜３０ｂ、３０ｃを有するとともに、それぞれの粗化メッキ膜３３１、３３２におけるＮｉメッキ膜３０ｂ、３０ｃの厚さが０．３μｍ以上となっている。
【００６３】
また、Ｐｄ膜３０ｄ、Ａｕ膜３０ｅの膜厚はともに、０．００３μｍ〜０．０２μｍ程度であるが、望ましくは、Ｐｄ膜３０ｄの膜厚は０．００５μｍ以上０．１μｍ以下であり、Ａｕ膜３０ｅの膜厚は０．００３μｍ以上である。
【００６４】
なお、本実施形態において、図４に示される例では、インナーリード３１の粗化メッキ膜３３１は上記した４層構造であり、アウターリード３２の粗化メッキ膜３３２は上記した３層構造であるが、場合によっては、これら粗化メッキ膜３３１、３３２は、最表層のＡｕ膜３０ｅの無い構造であってもよいし、Ｐｄ膜３０ｄおよびＡｕ膜３０ｅの両方が無い構造であってもよい。
【００６５】
具体的には、リードフレーム３０がＡｕワイヤボンドを打つものである場合にはＰｄ、Ａｕは基本的に必要であるが、それ以外、たとえばＡｌワイヤボンドを打つものである場合にはＰｄ、Ａｕは無くてもよい、ということを意味する。
【００６６】
図４を参照して、本実施形態の半導体装置１００におけるリードフレーム３０の粗化メッキ膜３３１、３３２について、その構成等を述べたが、本実施形態では、さらに、上記のように表面が粗化された粗化メッキ膜３３１、３３２の比表面積について、次のように規定している。
【００６７】
すなわち、本実施形態では、インナーリード３１における粗化メッキ膜３３１の比表面積は、１．３０以上である。また、アウターリード３２における粗化メッキ膜３３２の比表面積は、１．０５以上かつ１．２５未満である。
【００６８】
ここで、リードフレーム３０の表面すなわち各粗化メッキ膜３３１、３３２の表面の比表面積は、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）により測定することができる。図５は、上記した各粗化メッキ膜３３１、３３２の表面形状を模式的に示す図であり、この図は走査型電子顕微鏡で観察した像を模式化したものである。
【００６９】
図５に示されるように、本例の粗化メッキ膜３３１、３３２の表面は、高さは異なるが鋭い三角錐の突起が上方に向かっている凹凸形状となっている。そして、比表面積は、この凹凸面の表面積を、表面が平坦であると仮定した場合の粗化メッキ膜３３１、３３２の表面積で割った値である。
【００７０】
具体的には、比表面積は、図５中の長さａの辺と長さｂの辺からなる四角形の面積（ａ×ｂ）を用い、この四角形内の凹凸面の表面積を（ａ×ｂ）で除した比率として表すことができる。
【００７１】
このような比表面積は、原子間力顕微鏡の画像処理を行うことで求めることができる。本例では、原子間力顕微鏡として、エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製のＮａｎｏｐｉｃｓ１０００または２１００を用いて測定した。
【００７２】
ここで、図２に戻って説明すると、本実施形態の半導体装置１００は、プリント基板２００上に搭載され、アウターリード３２の先端部の面３２ａにおいて、はんだ２１０を介してプリント基板２００上に接続されることで実装される。
【００７３】
上述したように、図２は、プリント基板２００の実装面を真上から見たものであるが、プリント基板２００には、アウターリード３２に対応してはんだ２１０が配設されており、はんだ２１０以外の部位はソルダーレジスト２２０にて被覆されている。
【００７４】
このアウターリード３２とはんだ２１０との接続の様子は、図３に示されるようになっており、はんだ２１０は、アウターリード３２の上面まで這い上がっている。つまり、本実施形態の半導体装置１００においては、アウターリード３２のはんだの濡れ性が良好であることを示している。
【００７５】
ここで、はんだ２１０としては、たとえば、Ｐｂを実質的に含まないＰｂフリーはんだである。これは、はんだリフローの温度が従来のＰｂ含有はんだにおける２２０〜２３５℃から２４５〜２６０℃へと高温化したものである。
【００７６】
具体的なＰｂフリーはんだとしては、たとえば、Ｓｎ−Ａｇ（Ａｇ３．５）系はんだ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系はんだなどが挙げられる。さらに、前記Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系はんだとしては、Ａｇ１〜４、Ｃｕ０〜１で３Ａｇ−０．５Ｃｕ、３．５Ａｇ−０．７Ｃｕなどが挙げられる。
【００７７】
また、ソルダーレジスト２２０は、一般にはんだのレジスト材として工業的用いられているものであり、エポキシ樹脂やアクリル樹脂等からなり、印刷法等にて形成されるものである。
【００７８】
また、図２中の破線四角形にて示される領域１００ａは、リードフレーム３０のアウターリード３２のうちプリント基板２００への実装後における自動外観検査が行われる検査面１００ａである。
【００７９】
図２に示されるように、自動外観検査でレーザを照射する部位は、アウターリード３２の検査面１００ａであり、プリント基板２００のソルダーレジスト２２０における領域２００ａである。この領域２００ａをソルダーレジスト２２０の検査面２００ａということにする。
【００８０】
そして、アウターリード３２の検査面１００ａ、ソルダーレジスト２２０の検査面２００ａを、それぞれレーザ光にて走査し、その反射光量を測定する。この検査により、アウターリード３２上の反射光量とソルダーレジスト２２０の反射光量との差が発生し、この差に基づいてアウターリード３２の位置を認識し検出する。
【００８１】
次に、上記樹脂封止型半導体装置１００の製造方法について説明する。パターニング加工された母材３０ａの表面全体にメッキ処理を施し、上記比表面積が１．０５以上１．２５未満となるように、第１の粗化メッキ膜３０ｂを形成する。
【００８２】
次に、アウターリード３２となる部分を、金型やレジストコーティングなどによりマスキングし、インナーリード３１となる部分にメッキ処理を施し、上記比表面積が１．３０以上となるように、第２の粗化メッキ膜３０ｃを形成する。
【００８３】
それにより、酸化防止膜３０ｄ、３０ｅを除いた粗化メッキ膜３３１、３３２つまり実質的な粗化メッキ膜３３１、３３２ができあがる。
【００８４】
このような方法にて、粗化メッキ膜３３１、３３２を形成することにより、インナーリード３１における粗化メッキ膜３３１においては、第１の粗化メッキ膜３０ｂの表面に形成された成長核（つまり、既に形成された粗化形態）を、その上に形成する第２の粗化メッキ膜３３２の成長に利用することができる。
【００８５】
通常であれば、下地が粗化の無いものである場合、例えば比表面積１．４のＮｉメッキ膜を形成する際に必要な膜厚として、おおよそ１．０μｍ以上の膜厚を必要とする。これは、粗化形態を形成する初期段階で膜厚の多くを必要とするためである。
【００８６】
しかし、本実施形態のメッキ方法を用いることにより、インナーリード３１の粗化メッキ膜３３１においては、下地である第１の粗化メッキ膜３０ｂの粗化形態を、その上の第２の粗化メッキ膜３０ｃがトレースできるため、第２の粗化メッキ膜３０ｃは０．５〜０．８μｍ程度の膜厚で十分な粗化形態を得ることが可能となる。
【００８７】
つまり、本実施形態では、粗化メッキ膜３３１の薄膜化が容易になり、下地にＣｕを用いて同様の粗化度のメッキ膜を形成する場合よりも低い膜厚で、同等の粗度を得ることが可能となる。その結果として、厚膜化により発生するメッキクラックの発生を抑止することが可能である。
【００８８】
ここで、膜厚に範囲を持たせたのは、下地である第１の粗化メッキ膜３０ｂの粗度（比表面積）によって２層目の第２の粗化メッキ膜３０ｃの形成状態が大きく左右されるためであり、下地の粗度が高ければ２層目の必要膜厚は少なくて済み、下地の粗度が低ければ２層目の必要膜厚が多く必要となるからである。
【００８９】
この後、リードフレームの形成においては、上記Ｐｄ膜３０ｄ、Ａｕ膜３０ｅを順次形成することにより、上記図４に示されるような粗化メッキ膜３３１、３３２を有するリードフレーム３０ができあがる。
【００９０】
次に、リードフレーム３０のアイランド１０にＡｇペーストなどのダイボンド材を介して半導体チップ２０を搭載する。その後、リードフレーム３０と半導体チップ２０とをボンディングワイヤ４０によって互いに電気的に接続し、これら半導体チップ２０、ボンディングワイヤ４０およびリードフレーム３０をモールド樹脂５０で封止する。
【００９１】
その後、リードフレーム３０のうちモールド樹脂５０から突出する部位であるアウターリード３２を、プレス加工などにより切り離し、曲げ加工などのリード成形を行う。こうして、本実施形態の樹脂封止型半導体装置１００ができあがる。
【００９２】
ところで、本実施形態によれば、インナーリード３１だけでなく、アウターリード３２の表面も、リードフレーム３０の母材３０ａの表面よりも粗化された粗化メッキ膜３３２により形成し、インナーリード３１における粗化メッキ膜３３１の方を、アウターリード３２における粗化メッキ膜３３２よりも粗度が高いもの、すなわち上記比表面積が大きいものとしている。
【００９３】
上述したように、従来のリードフレームにおいては、樹脂密着性の確保とリード認識性の確保とは相反するものであり、これを解消するための上記特許文献４に記載されているような部分粗化技術では、今度は、プリント基板へのはんだ実装時に、はんだの濡れ上がり性が悪化するため、これらの両立は困難であった。
【００９４】
その点、本実施形態では、インナーリード３１およびアウターリード３２ともに粗化しているものの、アウターリード３２にはインナーリード３１よりも粗度の低い粗化メッキ膜３３２を設けているため、アウターリード３２を、リード認識性とはんだ濡れ性との両性能を確保するのに適した構成とすることができる。
【００９５】
具体的に、本実施形態では、インナーリード３１における粗化メッキ膜３３１の比表面積は、１．３０以上であり、アウターリード３２における粗化メッキ膜３３２の比表面積は、１．０５以上かつ１．２５未満である。
【００９６】
このように比表面積を規定した根拠は、リード認識性、はんだ濡れ性、樹脂密着性と当該比表面積との関係について本発明者が行った実験検討の結果によるものであり、次に、その検討の一例について述べる。
【００９７】
まず、リード認識性について述べる。図６は、本実施形態の樹脂封止型半導体装置１００におけるアウターリード３２およびソルダーレジスト２２０についての反射光量を示す図である。
【００９８】
ここでは、アウターリード３２における粗化メッキ膜３３２の比表面積を１．０５以上かつ１．２５未満とした本実施形態の半導体装置１００について、上記したように自動外観検査を行い、アウターリード３２およびソルダーレジスト２２０のそれぞれの検査面１００ａ、２００ａについて、反射光量を測定した。
【００９９】
その結果が図６に示されている。この図６では、横軸の反射光量は色調を任意単位（相対値）で表し、縦軸の頻度は回数を単位としている。図６に示されるように、本実施形態のものでは、識別に用いるアウターリード３２およびソルダーレジスト２２０のそれぞれの検査面１００ａおよび２００ａの色調が重なることが無く、両者の頻度が明確に分離されている。
【０１００】
つまり、本実施形態によれば、ソルダーレジスト２２０とアウターリード３２との識別が容易に行われ、アウターリード３２の位置を認識することができ、リード曲がり等の不具合を現行のレーザ照射方式すなわち自動外観検査によって検知可能であることがわかった。
【０１０１】
また、図７は、比較例の樹脂封止型半導体装置におけるアウターリードおよびソルダーレジストについての反射光量を示す図である。この比較例としては、表面が粗化されていないリードフレーム、具体的にはＣｕからなる母材にはんだからなるメッキ膜を施したリードフレームを用いた樹脂封止型半導体装置とした。
【０１０２】
そして、この比較例について、上記同様に自動外観検査を行い、アウターリード３２およびソルダーレジスト２２０のそれぞれの検査面１００ａ、２００ａについて、反射光量を測定した。その結果が図７に示されている。この図７では、横軸の反射光量は色調を任意単位（相対値）で表し、縦軸の頻度は回数を単位としている。
【０１０３】
図７に示される比較例としてのリードフレームは、リード認識性のみを考えた場合、リード認識性については特に問題がないもので、従来における一般的な外観検査設備によって検査が可能である。
【０１０４】
そして、この図７の結果と上記図６の結果とを比較して、大きな差がないことから、本実施形態では、従来の検査設備での対応が可能となり、基板実装工程を変更することなく、外観検査を行うことが可能であることがわかる。
【０１０５】
さらに、図８は、アウターリード３２における粗化メッキ膜３３２の比表面積と反射光量との関係を示すグラフである。ここで、横軸に比表面積、縦軸に反射光量をとっており、また、反射光量は、上記図６および上記図７と同様に、色調を任意単位（相対値）で表したものであり、本図８中にも示してあるように、平均光量に対するばらつきとして±４σをとっている。
【０１０６】
また、ソルダーレジスト２２０の反射光量の上限は、たとえば上記図６、図７などから、ばらつきも含めると１５０程度であり、アウターリード３２の反射光量がこれ以上ならば、アウターリード３２の認識が可能になる。
【０１０７】
図８に示されるように、アウターリード３２の粗化メッキ膜３３２の比表面積が１．２５未満であれば、アウターリード３２の反射光量は、そのばらつきも含めて、ソルダーレジスト反射光量の上限よりも大きくなり、上記自動外観検査によるアウターリード３２の認識が可能になる。つまり、アウターリード３２における粗化メッキ膜３３２の比表面積を１．２５未満とすれば、良好なリード認識性の確保がなされる。
【０１０８】
次に、樹脂密着性について述べる。図９は、インナーリード３１における粗化メッキ膜３３１の比表面積と樹脂剥離率との関係を示すグラフである。横軸に比表面積、縦軸に樹脂剥離率（単位％）をとっている。
【０１０９】
樹脂剥離率については、インナーリード３１における粗化メッキ膜３３１の比表面積を変えた半導体装置１００をサンプルとして作成し、各サンプルを、３０℃、７０％の湿度で４３２時間、吸湿させた後、リフロー相当温度である２６８℃にさらし、さらに−６５℃と１５０℃との冷熱サイクル２０００サイクル行った後、外観観察やＳＡＴ（超音波探傷装置）などを用いてモールド樹脂５０の剥離の発生状態を調査した。
【０１１０】
図９に示されるように、インナーリード３１における粗化メッキ膜３３１の比表面積が１．３０以上のものにおいて、樹脂剥離の発生はみられず、樹脂密着性を満足できることがわかった。この結果から、インナーリード３１における粗化メッキ膜３３１の比表面積を１．３０以上とする。
【０１１１】
さらに、半導体装置１００をプリント基板２００に対してはんだ実装する際、本実施形態では、アウターリード３２も粗化されているため、従来の粗化の無いアウターリードの表面では得られなかった毛細管現象を利用することができ、濡れ性が向上する。
【０１１２】
その結果、リフロー時にはんだ２１０がアウターリード３２の側面を這い上がり、上記図３に示されるように、アウターリード３２の先端部をはんだ２１０で全て覆い尽くすことができるようになり、基板との接合強度を強固なものにできる。そして、冷熱サイクル試験等の過酷な環境においても、はんだ材料の疲労を最低限に抑えることができ、実装信頼性を向上させることができる。
【０１１３】
このはんだ濡れ性については、上記図３に示される、はんだ２１０のバックフィレット部の濡れ上がり高さｈによって調査した。図１０はその調査結果を示す図であり、本実施形態と比較例とについて上記濡れ上がり高さｈを示す図である。
【０１１４】
実施形態のものは、アウターリード３２の粗化メッキ膜３３２の比表面積を１．０５以上１．２５未満としたものであり、この範囲において濡れ上がり高さｈは、図１０に示される値を示した。また、比較例のものは、当該比表面積を１．０２としたアウターリード３２を粗化していない従来品相当のものであり、本実施形態のものに比べて濡れ上がり高さｈが小さい。
【０１１５】
つまり、アウターリード３２の粗化メッキ膜３３２の比表面積を１．０５以上１．２５未満とすれば、従来に比べてアウターリード３２のはんだ濡れ性を良好なものにできることがわかった。
【０１１６】
さらに、このはんだ濡れ性の向上に伴う効果を、冷熱試験によるはんだクラックの発生度合にて調査した。上記図１０と同じ本実施形態のリードフレーム３０および比較例のリードフレームを用いて半導体装置１００を作製し、これら本実施形態と比較例のものをプリント基板２００に実装した。
【０１１７】
そして、それぞれのサンプルについて、上記樹脂剥離率の場合と同様の冷熱サイクル試験を行い、はんだクラック率を調べた。その結果を図１１に示す。図１１中のはんだクラック率は、基板２００とアウターリード３２における接続面３２ａ（上記図３参照）との間をクラックが貫通した場合を１００％とし、発生したクラックがそれに対してどれだけの長さ進行したのかを比率で表したものである。
【０１１８】
図１１に示されるように、サイクル試験回数の増加すなわち冷熱サイクルを重ねていくにつれて、はんだクラックが大きくなっていく。そして、アウターリード３２の粗化メッキ膜３３２の比表面積を１．０５以上１．２５未満としてはんだ濡れ性を向上させた本実施形態の半導体装置１００によれば、従来に比べて、明らかにはんだクラック率を低減できていることがわかる。
【０１１９】
このように、本実施形態では、インナーリード３１における粗化メッキ膜３３１の比表面積を１．３０以上とし、アウターリード３２における粗化メッキ膜３３２の比表面積を１．０５以上かつ１．２５未満とすることで、樹脂密着性、リード認識性、はんだ濡れ性を充分に確保した半導体装置１００を提供できる。
【０１２０】
また、本実施形態の半導体装置１００においては、インナーリード３１およびアウターリード３２のそれぞれの粗化メッキ膜３３１、３３２を、ＮｉからなるＮｉメッキ膜３０ｂ、３０ｃを有するものとすることにより、母材３０ａとしてＣｕまたはＣｕ合金を用いた場合、母材３０ａ中のＣｕがメッキ膜３３１、３３２表面へ拡散するのを、効率よく防止することができる。
【０１２１】
さらに、各粗化メッキ膜３３１、３３２において、そのＮｉメッキ膜３０ｂ、３０ｃの厚さを０．３μｍ以上とすることにより、母材３０ａ中のＣｕが粗化メッキ膜３３１、３３２からリードフレーム３０の表面に拡散するのを確実に防止できる。
【０１２２】
このことは、オージェ電子分析による粗化メッキ膜３３１、３３２の表面の元素マッピングに基づいて確認することができる。この分析によってＣｕが検出された場合、下地のＣｕ母材３０ａが熱拡散により粗化メッキ膜３３１、３３２の表面に析出していることを意味する。
【０１２３】
Ｎｉメッキ膜３０ｂ、３０ｃの厚さが０．３μｍ以上である場合には、上記分析によりＣｕは検出されず、母材３０ａ中のＣｕの拡散をＮｉメッキ膜３０ｂ、３０ｃで抑えていることがわかった。
【０１２４】
一方、Ｎｉメッキ膜３０ｂ、３０ｃの厚さが０．３μｍを下回る場合、Ｃｕが検出され、メッキ膜３０ｂ、３０ｃの表面にはＣｕの酸化物が形成され、Ａｕ等のワイヤボンド強度が低下することがわかり、また端子部のマイグレーションによる電気的に短絡する可能性がでてくることがわかった。
【０１２５】
このように、このＮｉメッキ膜３０ｂ、３０ｃによる効果は、その下地すなわちリードフレーム３０の母材３０ａがＣｕまたはＣｕを含む材料からなるものである場合に、特に有効に発揮される。
【０１２６】
また、本実施形態においては、アウターリード３２のＮｉメッキ膜３０ｂの厚さを、さらに１．５μｍ以下とすることにより、リード形成の曲げ時に生じるアウターリード３２の粗化メッキ膜３３２のクラックによって母材３０ａまでクラックが及ぶのを防止することができる。
【０１２７】
図１２において、（ａ）は本樹脂封止型半導体装置１００におけるアウターリード３２の曲げ形状を示す図であり、（ｂ）および（ｃ）は、このアウターリード３２の曲げ部３２ｂを拡大して示す概略断面図である。
【０１２８】
モールド樹脂５０から突出するアウターリード３２は、実装形態に応じてリード成形すなわち曲げ加工がなされるが、本発明者の検討によれば、アウターリード３２のＮｉメッキ膜３０ｂが厚すぎると、その曲げ部３２ｂにおいてアウターリード３２の粗化メッキ膜３３２だけでなく、リードフレーム３０の母材３０ａまでもクラックが発生する。
【０１２９】
図１２（ｂ）に示される例、図１２（ｃ）に示される例は、それぞれ、母材３０ａをＣｕとしてアウターリード３２のＮｉメッキ膜（第１の粗化メッキ膜）３０ｂの厚さが０．８μｍであるリードフレーム３０を用いた場合、母材３０ａをＣｕとしてアウターリード３２のＮｉメッキ膜３０ｂの厚さが１．７μｍであるリードフレーム３０を用いた場合について、曲げ部３２ｂにおけるクラック発生状態を示したものである。
【０１３０】
これら図１２（ｂ）、（ｃ）に示されるように、アウターリード３２のＮｉメッキ膜３０ｂが薄い場合には、母材３０ａにはクラックが発生せず、厚くなると、アウターリード３２のメッキ膜３０ｂのクラックのみで収まらず、その下地の母材３０ａにまでクラックが入り、パッケージの実装信頼性を低下させてしまう。
【０１３１】
図１３は、アウターリード３２のＮｉメッキ膜３０ｂの膜厚（単位：μｍ）を変えた場合のリードフレーム３０の母材３０ａに入るクラック量を示すグラフである。ここで、母材３０ａはＣｕであり、上記クラック量は、図１２（ｃ）に示されるような母材３０ａのクラック幅Ｗである。
【０１３２】
ここでは、母材のクラック幅は任意単位であり、これが０である場合には、母材３０ａにはクラックが発生しないことを意味する。なお、図１３には、参考としてアウターリード３２における粗化メッキ膜３３２に入るクラック幅も示してある。この粗化メッキ膜３３２のクラック幅は、粗化メッキ膜３３２の表面のクラック幅である。
【０１３３】
この図１３からわかるように、アウターリード３２のＮｉメッキ膜３０ｂの膜厚が１．５μｍ以下の場合においては、母材３０ａのクラック幅Ｗは０であり、母材３０ａにはクラックが入っていないことが確認できており、パッケージの実装信頼性を良好に保つことが可能である。
【０１３４】
したがって、アウターリード３２のＮｉメッキ膜３０ｂの厚さを０．３μｍ以上１．５μｍ以下とすれば、母材３０ａ中のＣｕの拡散防止、アウターリード３２の曲げ部３２ｂにおける母材３０ａのクラックの発生防止が可能になる。
【０１３５】
また、本実施形態においては、インナーリード３１のＮｉメッキ膜（第１および第２の粗化メッキ膜）３０ｂ、３０ｃの厚さを、さらに２．５μｍ以下とすることにより、ディプレス加工時に生じるインナーリード３１の粗化メッキ膜３３１のクラックによって母材３０ａまでクラックが及ぶのを防止することができる。
【０１３６】
図１４は、本樹脂封止型半導体装置１００におけるインナーリード３１の曲げ部３１ａの形状を示す部分概略断面図である。インナーリード３１のうちアイランド１０と連結されている吊りリードは、通常、ディプレス加工により曲げ部３１ａが形成される。
【０１３７】
半導体素子２０の厚さやリードフレーム３０の厚さによって曲げ部３１ａの曲げ加工状態は変化するが、インナーリード３１のＮｉメッキ膜３０ｂ、３０ｃが厚すぎると、曲げ部３１ａにおいてインナーリード３１の粗化メッキ膜３３１だけでなく、リードフレーム３０の母材３０ａまでもクラックが発生する。
【０１３８】
このクラックの発生状態は、同材料のＮｉを使用していることから、上記図１２に示したアウターリード３２の曲げ部３２ｂでのクラックと原理的には同じである。そこで、アウターリード３２の場合と同様に、インナーリード３１のＮｉメッキ膜３０ｂ、３０ｃの膜厚を変えた場合の母材３０ａに入るクラック量について調査した。
【０１３９】
図１５はその調査結果を示すグラフである。なお、図１５には、参考としてインナーリード３１における粗化メッキ膜３３１に入るクラック幅も示してある。この図１５からわかるように、インナーリード３１のＮｉメッキ膜３０ｂ、３０ｃの膜厚が２．５μｍ以下の場合においては、母材３０ａにはクラックが入っておらず、パッケージの実装信頼性を良好に保つことが可能である。
【０１４０】
なお、図１５の結果と上記図１３の結果とを比較すると、インナーリード３１の方が母材３０ａのクラックが発生しにくいことがわかるが、これは、インナーリード３１のディプレス加工による曲げ部３１ａの方が、曲げ形状や曲げ幅がアウターリード３２の曲げ加工と比較して小さいためである。
【０１４１】
したがって、インナーリード３１のＮｉメッキ膜３０ｂ、３０ｃの厚さを０．３μｍ以上２．５μｍ以下とすれば、母材３０ａ中のＣｕの拡散防止、インナーリード３１の曲げ部３１ａにおける母材３０ａのクラックの発生防止が可能になる。
【０１４２】
また、本実施形態の半導体装置１００においては、上記図４に示したように、粗化メッキ膜３３１、３３２の表面を酸化防止膜３０ｄ、３０ｅにより形成しているため、粗化メッキ膜３３１、３３２の表面が、モールドや実装工程など、加熱工程時の熱などにより酸化するのを防止することができる。
【０１４３】
ここで、本例では、酸化防止膜３０ｄ、３０ｅは、下地側からＰｄ膜３０ｄ、Ａｕ膜３０ｅが順次積層されたものとしているが、Ｐｄ膜３０ｄの膜厚を０．００５μｍ以上とすることにより、Ｎｉが表面へ拡散するのを防止し粗化メッキ膜３３１、３３２の酸化防止が実現できる。
【０１４４】
また、Ｐｄ膜３０ｄの上に膜厚０．００３μｍ以上のＡｕ膜３０ｅを形成することにより、Ｐｄの加熱工程によるメッキ表面への拡散を防止することができ、化学的に安定なＡｕを粗化メッキ膜３３１、３３２の最表面とすることが可能となる。そのため、Ｐｄの酸化によるワイヤボンディング性の劣化を防止できる効果がある。
【０１４５】
さらに、本例において、Ｐｄ膜３０ｄの膜厚を０．１μｍ以下とすれば、樹脂封止型半導体装置１００のプリント基板２００へのはんだ実装時に、Ｐｄがはんだ中に十分拡散することを本発明者は確認している。
【０１４６】
つまり、Ｐｄ膜３０ｄの膜厚を０．１μｍ以下とすれば、はんだとの接合力を維持することができるため、基板２００へのはんだ実装時のＰｄ残りによるメッキクラックの改善が図れ、はんだ接続の信頼性が向上する。
【０１４７】
なお、酸化防止膜としては、金およびパラジウムから選択されたものを採用することが好ましいが、粗化メッキ膜３３１、３３２の表面の酸化を防止可能なものであれば、それ以外の膜であってもよい。
【０１４８】
（他の実施形態）
図１６（ａ）は、本発明の他の実施形態を示す平面図であり、図１６（ｂ）は図１６（ｂ）に対する比較例を示す平面図である。図１６では、インナーリード３１の平面構成を示している。
【０１４９】
図１６（ａ）に示される例では、さらにインナーリード３１とモールド樹脂５０との密着力を向上させるために、インナーリード３１の側面に微細な鍵形状を設けている。それによれば、図１６（ｂ）に示されるような鍵形状を設けない従来のものに比べて、樹脂密着性が向上する。
【０１５０】
実際に、吸湿条件を８５℃、８５％とした吸湿試験後において２６８℃のリフローを施したが、モールド樹脂５０の剥離を防止できることが確認された。
【０１５１】
なお、モールド樹脂５０内にて半導体素子２０を搭載する搭載部としては、リードフレーム３０のアイランド１０でなくてもよい。たとえば、かしめや溶接などでヒートシンクが一体化されたヒートシンク付きのリードフレームを用いてもよく、この場合、搭載部はヒートシンクとなる。
【０１５２】
ただし、この場合、ヒートシンクとリードフレームとをかしめ接続する際の加工時にメッキクラックの懸念があるが、その際においても、上記実施形態に示したインナーリード３１のＮｉメッキ膜厚を適用することにより母材のクラックに至るメッキクラックを抑止することが可能である。
【０１５３】
また、半導体素子２０とリードフレーム３０との接続は、ボンディングワイヤ４０以外の接続であってもよい。また、ＰＰＦとしてのリードフレームにおいて、粗化メッキ膜３３１、３３２は、上記図４に示したようなＮｉメッキ、Ｐｄメッキの積層構成に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【０１５４】
【図１】本発明の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置の要部の概略断面図である。
【図２】図１に示される樹脂封止型半導体装置をプリント基板にはんだ実装した状態を示す概略平面図である。
【図３】図１に示される樹脂封止型半導体装置をプリント基板にはんだ実装した状態におけるアウターリードのはんだ接続部近傍を示す部分拡大断面図である。
【図４】（ａ）は、インナーリードにおける粗化メッキ膜の概略断面図であり、（ｂ）は、アウターリードにおける粗化メッキ膜の概略断面図である。
【図５】粗化メッキ膜の表面形状を模式的に示す図である。
【図６】実施形態の樹脂封止型半導体装置におけるアウターリードおよびソルダーレジストについての反射光量を示す図である。
【図７】比較例の樹脂封止型半導体装置におけるアウターリードおよびソルダーレジストについての反射光量を示す図である。
【図８】アウターリードにおける粗化メッキ膜の比表面積と反射光量との関係を示すグラフである。
【図９】インナーリードにおける粗化メッキ膜の比表面積と樹脂剥離率との関係を示すグラフである。
【図１０】実施形態と比較例とについてはんだの濡れ上がり高さを示す図である。
【図１１】実施形態と比較例とについてはんだクラック率を調査した結果を示す図である。
【図１２】（ａ）は実施形態の樹脂封止型半導体装置におけるアウターリードの曲げ形状を示す図であり、（ｂ）および（ｃ）は、このアウターリードの曲げ部の拡大概略断面図である。
【図１３】アウターリードの曲げ部におけるＮｉメッキ膜厚と母材のクラック幅との関係を示すグラフである。
【図１４】実施形態の樹脂封止型半導体装置におけるインナーリードの曲げ部の形状を示す部分概略断面図である。
【図１５】インナーリードの曲げ部におけるＮｉメッキ膜厚と母材のクラック幅との関係を示すグラフである。
【図１６】本発明の他の実施形態を示す平面図である。
【符号の説明】
【０１５５】
２０…半導体素子、３０…リードフレーム、３０ａ…リードフレームの母材、
３０ｂ…Ｎｉメッキ膜としての第１の粗化メッキ膜、
３０ｃ…Ｎｉメッキ膜としての第２の粗化メッキ膜、
３０ｄ…酸化防止膜としてのＰｄ膜、３０ｅ…酸化防止膜としてのＡｕ膜、
３１…インナーリード、３２…アウターリード、５０…モールド樹脂、
２００…プリント基板、２１０…はんだ、
３３１…インナーリードにおける粗化メッキ膜、
３３２…アウターリードにおける粗化メッキ膜。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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