JP2846181B2 - Manufacturing method of composite lead frame - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、樹脂封止型の半導体装
置用の複合リードフレームの製造方法に関するものであ
る。The present invention relates to a method for producing a composite lead frame for a semiconductor device of a resin sealed type.
【0002】[0002]
【従来の技術】アウターリードを金属リードフレームに
よって構成し、インナーリードを絶縁フイルム上に導体
の微細配線パターンを形成したフレキシブル配線基板に
よって構成してなる複合リードフレームは各種の構成の
ものが従来提案されているが、いずれの構造であっても
フレキシブル配線基板のインナーリードと外枠側のアウ
ターリードとを何らかの方法で電気的に接合する必要が
ある。フレキシブル配線基板からのインナーリードは絶
縁層(通常ポリイミドフィルム)上に積層されているた
め接合に当って以下の様な問題点が生じる。2. Description of the Related Art Various types of composite lead frames having an outer lead formed of a metal lead frame and an inner lead formed of a flexible wiring board having a fine wiring pattern of a conductor formed on an insulating film have been conventionally proposed. However, in either structure, it is necessary to electrically connect the inner leads of the flexible wiring board and the outer leads on the outer frame side by some method. Since the inner leads from the flexible wiring board are laminated on the insulating layer (usually a polyimide film), the following problems occur in joining.
【0003】即ち、アウターリードとインナーリードと
の接合は加圧、加熱下に行われるが、加熱ツール温度が
340℃以上の高温となると絶縁層を構成する樹脂(例
えばポリイミド樹脂)あるいは該絶縁層とインナーリー
ドを接着するのに用いられている接着剤(例えば、エポ
キシ樹脂系接着剤)が加熱劣化し、酸化もしくは炭化し
絶縁性を損ったり、強度が低下したりするので好ましく
ない。[0003] That is, the bonding between the outer lead and the inner lead is performed under pressure and heat. When the temperature of the heating tool is higher than 340 ° C, a resin (for example, a polyimide resin) constituting the insulating layer or the insulating layer is used. The adhesive (for example, epoxy resin adhesive) used for bonding the inner lead and the inner lead is deteriorated by heating, and is oxidized or carbonized, thereby deteriorating insulation properties and decreasing strength.
【0004】アウターリードとインナーリードの接合の
目的でPb−Sn半田を用いると、その共晶点(融点1
83℃)が低いので上記の問題は生じないがアウターリ
ードとインナーリードとを接合した後に200℃付近で
行われるワイヤーボンディング工程、あるいはやはり2
00℃付近で行われる樹脂封止工程が存在するためにア
ウターリードとインナーリードとの安定した接合が得ら
れない。When Pb-Sn solder is used for the purpose of joining the outer lead and the inner lead, its eutectic point (melting point: 1
83 ° C.), the above problem does not occur, but a wire bonding step performed at about 200 ° C. after joining the outer lead and the inner lead, or
Since there is a resin sealing step performed at around 00 ° C., stable bonding between the outer lead and the inner lead cannot be obtained.
【0005】一方、一般的に用いられるSn含量20重
量%のAu−Sn合金の接合への使用は、ツール温度が
340℃を越え、380〜540℃と高いのでやはり樹
脂劣化の問題点が生じる。On the other hand, when a commonly used Au-Sn alloy having a Sn content of 20% by weight is used for joining, the tool temperature exceeds 340.degree. C. and is as high as 380 to 540.degree. .
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】かくして、本発明は、
ワイヤボンディング工程、樹脂封止工程に耐えて安定に
アウターリードとインナーリードとが接合され、かつ絶
縁層の樹脂や接着剤に熱劣化のない複合リードフレーム
の製造方法の提供を目的としている。Thus, the present invention provides:
A composite lead frame that stably joins the outer leads and inner leads withstands the wire bonding process and the resin sealing process, and has no thermal deterioration in the resin or adhesive of the insulating layer
The purpose is to provide a manufacturing method.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明に従えば、アウタ
ーリードを金属リードフレームによって構成し、インナ
ーリードを絶縁フィルム上に導体の微細配線パターンを
形成したフレキシブル配線基板によって構成した複合リ
ードフレームの前記アウターリードと前記インナーリー
ドとを金錫共晶合金法によって接合する複合リードフレ
ームの製造方法おいて、アウターリードの接合面に厚さ
4.0〜8.0μmの錫めっきを施すと共にインナーリ
ードの接合面に厚さ0.5〜1.0μm未満の金めっき
を施し、その後前記両接合面を加熱して金錫共晶合金法
によって接合することにより、接合層が実質的に錫と金
の合金層のみからなり、該合金層中の金含有量が10〜
40重量%である合金層とすることを特徴とする複合リ
ードフレームの製造方法が提供される。According to the present invention, there is provided a composite lead frame comprising an outer lead formed by a metal lead frame and an inner lead formed by a flexible wiring board having a fine wiring pattern of a conductor formed on an insulating film. In a method for manufacturing a composite lead frame in which the outer lead and the inner lead are joined by a gold-tin eutectic alloy method, a tin plating having a thickness of 4.0 to 8.0 μm is applied to a joint surface of the outer lead and the inner lead is provided. Gold plating having a thickness of less than 0.5 to 1.0 μm is applied to the bonding surface of the first and second surfaces, and then the two bonding surfaces are heated and bonded by a gold-tin eutectic alloy method, whereby the bonding layer is substantially formed of tin and gold. Consisting of only an alloy layer of which the gold content in the alloy layer is 10 to 10.
A method for producing a composite lead frame is provided, wherein the alloy layer is 40% by weight.
【0008】ここで、フレキシブル配線基板とは、絶縁
フィルム(テープ状のものを含む)上に導体の微細配線
パターンを形成した、いわゆるフレキシブルな配線基板
をいう。TABテープと称するものも、絶縁フィルム上
に導体の微細配線パターンを形成したフレキシブルなも
のであり、そういう意味で構造的になんら変わりがない
ことから、ここでいうフレキシブル配線基板として用い
られる。Here, the flexible wiring board refers to a so-called flexible wiring board in which a fine wiring pattern of a conductor is formed on an insulating film (including a tape-shaped one). What is called a TAB tape is also a flexible material in which a fine wiring pattern of a conductor is formed on an insulating film, and in that sense, there is no structural change, so that it is used as a flexible wiring substrate herein.
【0009】本発明の最も重要な特徴はフレキシブル配
線基板のインナーリードと外枠のアウターリードとの接
合に於いて接合層として金含有量が10〜40重量%の
Sn−Au合金を用いることであるが、その様な特定な
合金は適切な融点範囲を有し(210〜305℃)、し
かも脆い金属間化合物であるAuSnからなる相が存在
しないため、接合に当って340℃以上の高温に加熱す
ることが不要で、しかも安定な接合が達成される。The most important feature of the present invention is that an Sn-Au alloy having a gold content of 10 to 40% by weight is used as a bonding layer in bonding an inner lead of a flexible wiring board and an outer lead of an outer frame. However, such a specific alloy has an appropriate melting point range (210-305 ° C.) and, because there is no phase composed of AuSn, which is a brittle intermetallic compound, can be used at a high temperature of 340 ° C. or more in joining. Heating is unnecessary and stable bonding is achieved.
【0010】以下詳細に本発明を説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail.
【0011】フレキシブル配線基板のインナーリードと
外枠のアウターリードを接合するに際して、まず、イン
ナーリードの接合面に金めっきを施すが、ニッケルめっ
きを施してからその上に金めっきを施すことがより好ま
しい態様である。そしてアウターリードの接合面に錫め
っきが施される。When joining the inner lead of the flexible wiring board and the outer lead of the outer frame, first, the joining surface of the inner lead is gold-plated. This is a preferred embodiment. Then, tin plating is applied to the joint surface of the outer lead.
【0012】接合を行うに際して用いられる加熱手段は
赤外線ビーム加熱、加熱ヒータによる加熱などそれ自体
公知の加熱手段が採用されるが、加熱ヒータを用いて加
熱する方法が好ましい。加熱温度は、加熱ヒータを用い
た場合、加熱ヒータの温度を300〜500℃とし、リ
ードに対して31〜94gの圧をかけつつ0.5〜20
秒間加熱する。As the heating means used for bonding, known heating means such as infrared beam heating and heating by a heater are employed, but a heating method using a heater is preferred. When a heating heater is used, the heating temperature is set to 300 to 500 ° C. and 0.5 to 20 while applying a pressure of 31 to 94 g to the lead.
Heat for 2 seconds.
【0013】この様な加熱手段により錫が金に拡散し
て、結果として錫と金の合金層が生成する。この合金属
の金含有量は10〜40重量%であるが、この様な組成
とするには、前記の金めっき量および錫のめっき量を適
切に調整することにより達成される。通常インナーリー
ドへの金めっき量とアウターリードへの錫めっき量の割
合が上記の範囲となる様にめっきが行われる。By such a heating means, tin diffuses into gold, and as a result, an alloy layer of tin and gold is formed. The gold content of the alloy metal is 10 to 40% by weight. Such a composition can be achieved by appropriately adjusting the gold plating amount and the tin plating amount. Normally, plating is performed such that the ratio of the amount of gold plating to the inner leads and the amount of tin plating to the outer leads falls within the above range.
【0014】また、インナーリードへの金のめっき厚さ
は、好ましくは、0.5〜1.0μm未満となるよう行
われ、またニッケルのめっきは通常0.1〜1.5μm
の厚さとなるよう行われる。アウターリードへの錫のめ
っきは通常1.5〜7.5μmの厚さとなる様に行われ
る。The thickness of gold plating on the inner lead
Is preferably performed so as to have a thickness of 0.5 to less than 1.0 μm, and nickel plating is usually performed to a thickness of 0.1 to 1.5 μm.
Is performed to have a thickness of The plating of tin on the outer lead is usually performed so as to have a thickness of 1.5 to 7.5 μm.
【0015】金、錫またはニッケルのめっき方法はそれ
自体公知の方法、例えば、電気めっき法で行われる。金
めっきについては、中性浴あるいは酸性浴による半光沢
めっきが採用される。また錫めっきについては、硫酸浴
あるいはほうふっ化浴による無光沢めっきが採用され
る。The plating method of gold, tin or nickel is performed by a method known per se, for example, an electroplating method. For gold plating, semi-bright plating using a neutral or acidic bath is employed. For tin plating, matte plating using a sulfuric acid bath or a fluoridation bath is employed.
【0016】本発明の複合リードフレームの一例を図1
および図2を用いて説明する。FIG. 1 shows an example of the composite lead frame of the present invention.
This will be described with reference to FIG.
【0017】リードフレームは外枠13を備え、この外
枠13からアウターリード15(15a,15b)が外
枠13の中心近傍に向かって延設されている。The lead frame has an outer frame 13 from which outer leads 15 (15a, 15b) extend toward the vicinity of the center of the outer frame 13.
【0018】リードフレームの外枠13の中心部にはフ
レキシブル多層線基板17(以下に「多層配線基板」と
称する)が配置され、この多層配線基板17は、上側
に、例えばポリイミドよりなる絶縁フィルム層19と、
下側に、例えば銅よりなる接地および電源供給用導体層
21との2層からなっている。At the center of the outer frame 13 of the lead frame, a flexible multilayer wiring board 17 (hereinafter referred to as "multilayer wiring board") is arranged. Layer 19;
On the lower side, there are two layers, for example, a grounding and power supply conductor layer 21 made of copper.
【0019】上記絶縁フィルム層19の方は片面(すな
わち上面)銅箔付ポリイミドフィルムである。The direction of the insulating film layer 19 is single-sided (i.e., upper surface) Dohakuzuke polyimide film.
【0020】この銅箔は後にエッチングされてインナー
リードとなる。絶縁フィルム層19は、接地および電源
供給用ホール23がプレスパンチング等により開口され
ている。この絶縁フィルム層19に導体層21が接着剤
等により貼着されている。この多層配線基板17の絶縁
フィルム層19の上側表面に貼付された銅箔を例えばエ
ッチングもしくは蒸着して、インナーリード27が形成
されている。このインナーリード27の内側先端には、
ワイヤボンディング接続が良好になされるように、例え
ばSn−Niの下地の上に金のような良導体がめっきさ
れている。このようにワイヤボンディングのためにイン
ナーリードの内側先端にも金めっきが施されるのであれ
ば、上記したように本発明においてアウターリードとイ
ンナーリードとを金錫共晶合金法によって接合するにあ
たってインナーリード側に金めっを施すようにしたこと
は、前記各金めっき作業を同時に行うことができるので
めっき作業上非常に都合が良い。上記多層配線基板17
のホール23から露出した導体層21上にも、例えばS
n−Niの下地の上に金のような良導体がめっきされて
いる。This copper foil is later etched to become inner leads. The insulating film layer 19 has a grounding and power supply hole 23 opened by press punching or the like. The conductor layer 21 is adhered to the insulating film layer 19 with an adhesive or the like. The inner leads 27 are formed by, for example, etching or depositing a copper foil attached to the upper surface of the insulating film layer 19 of the multilayer wiring board 17. At the inner tip of this inner lead 27,
A good conductor such as gold is plated on a Sn—Ni base, for example, so that a good wire bonding connection can be made. If gold plating is also applied to the inner tip of the inner lead for wire bonding as described above, when the outer lead and the inner lead are joined by the gold-tin eutectic alloy method in the present invention as described above, The use of gold plating on the lead side is very convenient in terms of plating work because each of the gold plating operations can be performed simultaneously. The above multilayer wiring board 17
The conductor layer 21 exposed from the hole 23
A good conductor such as gold is plated on an n-Ni base.
【0021】上記リードフレームのアウターリード15
bと、多層配線基板17のインナーリード27との電気
的接続は、前記した方法により加熱圧着して達成されて
いる。Outer lead 15 of the lead frame
The electrical connection between b and the inner leads 27 of the multilayer wiring board 17 is achieved by the heat and pressure bonding by the method described above.
【0022】ところで、この図において、リードフレー
ムのアウターリードは、外枠13の例えば四隅近傍から
それぞれ延在するリードを接地および電源供給用アウタ
ーリード15aとし、その他を信号用アウターリード1
5bとしている。信号用アウターリード15bは、上述
したようにインナーリード27との接続がなされている
が、接地および電源供給用リード15aは、導体層21
に直接接地される。この接地のため、まず、上記絶縁フ
ィルム層19の切り欠きから露出する導体層21の隅部
に金めっきによりバンプを形成し、このバンプに接地お
よび電源供給用リード15aの先端をあて、加熱圧着し
て、接合層(Sn−Au合金)31を形成し導体層21
と接地および電源供給用リード15aとを導通接続して
いる。In this figure, the outer leads of the lead frame are extended from, for example, the four corners of the outer frame 13 as the outer leads 15a for grounding and power supply, and the others are used as the outer leads 1 for signal.
5b. The signal outer lead 15b is connected to the inner lead 27 as described above, but the ground and power supply lead 15a is connected to the conductor layer 21b.
To ground directly. For this ground, first, more bumps are formed on the gold plating on the corners of the conductor layer 21 exposed from the notches of the insulating film layer 19, against the distal end of the ground to the bump and the power supply lead 15a, the heating Crimping to form a bonding layer (Sn-Au alloy) 31 and a conductor layer 21
And the ground and power supply lead 15a.
【0023】かかる多層リードフレームに、半導体素子
33を搭載し、半導体素子33の信号端子とインナーリ
ード27のめっき端子との間をボンディングワイヤ35
でボンディング接続するとともに、さらに半導体素子3
3の接地端子と導体層21の多層配線基板17の接地お
よび電源供給用ホール23から露出する部分との間をボ
ンディングワイヤ35でボンディングして接続する。最
後にインナーリード27を包むように樹脂封止して半導
体装置を作製することができる。A semiconductor element 33 is mounted on such a multilayer lead frame, and a bonding wire 35 is provided between a signal terminal of the semiconductor element 33 and a plating terminal of the inner lead 27.
And the semiconductor element 3
A bonding wire 35 connects between the ground terminal 3 and the portion of the conductor layer 21 that is exposed from the ground and power supply holes 23 of the multilayer wiring board 17. Finally, the semiconductor device can be manufactured by resin sealing so as to wrap the inner leads 27.
【0024】本発明の複合リードフレームの構造は、前
記したもの以外にフレキシブル配線基板が単層のもの即
ち図2の導体層21が無いものであっても良く、また導
体層21に絶縁層を介して更に導体層を積層し接地用導
体層と電源供給用導体層とを有する構造のものであって
も良い。The structure of the composite lead frame according to the present invention may be such that the flexible wiring board has a single layer other than that described above, that is, does not have the conductor layer 21 shown in FIG. Further, a conductor layer may be further laminated with a structure having a conductor layer for grounding and a conductor layer for power supply.
【0025】[0025]
【実施例】(実験例) まず、厚さ0.15mmのFe−42%Ni合金を用い
て、図2および図3に示すような、外枠13およびアウ
ターリード15を作製する。ここで、アウターリード1
5の先端におけるピッチは0.37mmである。次に厚
さ0.05mmの、ポリイミド絶縁フィルム層に接地お
よび電源供給用ホール23を穿設し、このポリイミド絶
縁フィルム層の片面に厚さ0.10mmの42合金(F
e−42%Ni合金)箔を接着した2層の多層配線基板
17を作製する。この多層配線基板17に厚さ0.01
8mmの銅箔を貼付し、エッチングして0.12mmピ
ッチのインナーリード27を形成し、インナーリード2
7の外側端部にAu/Niめっきを施し(Au:2.0
μm、Ni:0.5μm)、このインナーリード27の
外側端部に、Snめっきが施された(Sn:7.5μ
m)アウターリード15の信号用リード15bをツール
(加熱ヒータ)により加熱加圧接合する。ここでAuと
Snのめっき量の割合はAuが26重量%であり、Sn
が74重量%である。なお、符号37はAu/Sn接合
層である。EXAMPLE ( Experimental Example ) First, an outer frame 13 and an outer lead 15 as shown in FIGS. 2 and 3 are manufactured using a 0.15 mm thick Fe-42% Ni alloy. Here, outer lead 1
The pitch at the tip of No. 5 is 0.37 mm. Next, a grounding and power supply hole 23 is formed in a 0.05 mm thick polyimide insulating film layer, and a 0.10 mm thick 42 alloy (F) is formed on one surface of the polyimide insulating film layer.
An e-42% Ni alloy) foil is bonded to produce a two-layer multilayer wiring board 17. The multilayer wiring board 17 has a thickness of 0.01
An 8 mm copper foil is adhered and etched to form inner leads 27 having a pitch of 0.12 mm.
7 was plated with Au / Ni (Au: 2.0
μm, Ni: 0.5μm), the outer end of the inner lead 27, Sn plated (Sn: 7.5μ
m) The signal lead 15b of the outer lead 15 is heated and pressed by a tool (heater). Here, the ratio of the plating amount of Au to Sn is 26% by weight of Au,
Is 74% by weight. Reference numeral 37 denotes an Au / Sn junction layer.
【0026】接合に於ける各条件は以下の如くとした。The conditions for joining were as follows.
【0027】 温度:320℃ 圧力:40g/リード 時間:10秒 生成した接合層37の合金組成はAuの含量15%であ
った。Temperature: 320 ° C. Pressure: 40 g / lead time: 10 seconds The alloy composition of the resulting bonding layer 37 was 15% Au.
【0028】この一方で、多層配線基板17のホール2
3から露出した導体層21上に、Au/Niめっきを施
し、Snめっきが施された接地および電源供給用アウタ
ーリード15aを熱加圧接合して接続し本複合リードフ
レームを作製した。On the other hand, the hole 2 of the multilayer wiring board 17
Au / Ni plating was performed on the conductor layer 21 exposed from No. 3, and the Sn-plated grounding and power supply outer leads 15a were connected by heat and pressure bonding to produce the present composite lead frame.
【0029】この様にして得られた複合リードフレーム
のインナーリードとアウターリードの接合部付近のポリ
イミド樹脂や接着剤が炭化した様子あるいは酸化した様
子は認められなかった。No appearance of carbonized or oxidized polyimide resin or adhesive near the joint between the inner lead and the outer lead of the composite lead frame thus obtained was observed.
【0030】インナーリードとアウターリードとの接合
強度が安定していることを確認する目的で接合部のピー
ル強度を測定した処、150℃に1000時間放置した
後でも約45gf/mmと初期値とほとんど変化がなか
った。The peel strength of the joint was measured for the purpose of confirming that the joint strength between the inner lead and the outer lead was stable. The initial value was about 45 gf / mm even after being left at 150 ° C. for 1000 hours. There was little change.
【0031】本発明のより一層の理解のために一連の実
験結果を説明する。A series of experimental results will be described for a better understanding of the present invention.
【0032】図3は、インナーリード27上部に金がめ
っきされ、アウターリード15の下部に錫がめっきされ
た接合前の横断面図であり、一方図4は加圧接合後の横
断面図であり、37は錫と金の合金からなる接合層であ
る。FIG. 3 is a cross-sectional view before bonding in which gold is plated on the upper part of the inner lead 27 and tin is plated on the lower part of the outer lead 15, while FIG. 4 is a cross-sectional view after pressure bonding. Reference numeral 37 denotes a joining layer made of an alloy of tin and gold.
【0033】金と錫の合計めっき厚さを一定(7.5μ
m)とした場合図5に示される様にAu/Sn接合断面
の厚さは、Auめっき厚さが大きくなると厚くなる傾向
が観察された。これは、加圧接合時の温度が低いため金
の厚さが大きいと反応しないAu層がそのまま残るため
である。このようなAu層の存在は、単に接合層の厚さ
が増して接合構造上不利となるだけでなく、無駄な金を
消費するという意味で経済的にも作業性の上からも好ま
しくないものである。 The total plating thickness of gold and tin is fixed (7.5 μm).
In the case of m), as shown in FIG. 5, the thickness of the Au / Sn junction cross section tended to increase as the Au plating thickness increased. This is because the Au layer which does not react when the thickness of gold is large because the temperature at the time of pressure bonding is low remains as it is. The presence of such an Au layer is merely due to the thickness of the bonding layer.
Not only is disadvantageous for the joining structure, but also
In terms of consumption, it is preferable from the viewpoint of economy and workability.
It is not good.
【0034】一方、金めっき厚さが1.0μmと一定の
場合には、図6で示される様に錫のめっき厚さに関係な
く接合断面の厚さはほぼ一定(4.0μm)か、むしろ
錫めっき厚さが厚くなるほど逆に薄くなる傾向であっ
た。On the other hand, when the thickness of the gold plating is constant at 1.0 μm, as shown in FIG. 6, the thickness of the junction cross section is substantially constant (4.0 μm) regardless of the tin plating thickness , Rather
Conversely, the thicker the tin plating thickness, the lower the tendency .
【0035】次に接合部の引張強さに着目すると図7で
示される様に、Auめっき厚さが0.5〜2.0μm、
好ましくは0.5〜1.0μm未満の処に引張強さの最
も大きい領域が存在した。また、Auめっきの厚さを
0.1μmと一定とした場合には、錫めっき厚さが4.
0〜8.0μm厚の処に引張強さの大きい領域が存在し
た(図8参照)。Next, focusing on the tensile strength of the joint, as shown in FIG. 7, the Au plating thickness is 0.5-2.0 μm ,
Preferably, a region having the highest tensile strength was present at a place of less than 0.5 to 1.0 μm . Also, the thickness of Au plating
When the thickness is fixed at 0.1 μm, the tin plating thickness is 4.
There was a region having a large tensile strength at a thickness of 0 to 8.0 μm (see FIG. 8).
【0036】接合部の定量分析を行い、めっき厚さとの
関係をプロットしたのが図9であるが、図7と関係させ
ると引張強さの大きい領域は、金含量が10〜40重量
%の合金組成の処となっていることが理解される。FIG. 9 shows a quantitative analysis of the joints and plots the relationship with the plating thickness. Referring to FIG. 7, the region having a large tensile strength has a gold content of 10 to 40% by weight. It is understood that this is a function of the alloy composition.
【0037】金含量が20重量%の合金からなるAu−
Sn接合部につきX線回折による分析を行った処、図1
0の如き回折パターンが得られAuSnで示される脆い
金属間化合物は生成していなかった。金10重量%の合
金、金40重量%の合金にもAuSnは生成していなか
った。Au- consisting of an alloy having a gold content of 20% by weight
FIG. 1 shows that the Sn junction was analyzed by X-ray diffraction.
A diffraction pattern such as 0 was obtained, and no brittle intermetallic compound represented by AuSn was generated. AuSn was not formed in the alloy of 10% by weight of gold or the alloy of 40% by weight of gold.
【0038】一方、金と錫の合金からなる接合部の信頼
試験の目的で、150℃の高温放置試験を実施した処接
合部の組成がSn−10wt%Au−Sn−40wt%
Auの範囲のものは1000時間後もピール強度の低下
は認められなかった。その一例を図11に示した。ま
た、温度サイクル試験(−30℃×30分保持⇔150
℃×30分保持)を1000サイクル実施したがハガレ
も無く、ピール強度の低下もほとんどなかった。On the other hand, for the purpose of a reliability test of a joint made of an alloy of gold and tin, the composition of the treated joint subjected to a high-temperature storage test at 150 ° C. was Sn-10 wt% Au-Sn-40 wt%
In the Au range, no decrease in peel strength was observed even after 1000 hours. An example is shown in FIG. In addition, a temperature cycle test (-30 ° C x 30 minutes hold⇔150
(Holding at 30 ° C. for 30 minutes) was carried out for 1,000 cycles, but no peeling occurred and there was almost no decrease in peel strength.
【0039】[0039]
【発明の効果】本発明の方法によれば、絶縁層に用いら
れる樹脂や接着剤の熱劣化の無い複合リードフレームが
容易に得られると共に、インナーリードとアウターリー
ドとを金錫共晶合金法によって接合するにあたってイン
ナーリード側に厚さ0.5〜1.0μm未満の金めっき
を施すようにしたので、ワイヤボンディング性確保のた
めに同じインナーリードの内側先端に金めっきを施すよ
うな場合には、これらの金めっき作業を同時に行うなど
容易に行うことができるだけでなく、Au層の残らない
金錫合金層のみからなる健全な接合層を容易に得ること
ができるという効果を奏する。According to the method of the present invention, the method used for the insulating layer
Composite lead frame without thermal degradation of resin and adhesive
In addition to being easily obtained, when the inner lead and the outer lead are joined by the gold-tin eutectic alloy method, gold plating having a thickness of 0.5 to less than 1.0 μm is applied to the inner lead side. When gold plating is applied to the inner tip of the same inner lead for securing, not only can these gold plating operations be performed simultaneously, etc., but also the gold-tin alloy layer without the Au layer remains. This has the effect that a sound bonding layer can be easily obtained.
【図1】本発明の複合リードフレームの一例を説明する
ための断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an example of a composite lead frame according to the present invention.
【図2】本発明の複合リードフレームの一例を説明する
ための平面図である。FIG. 2 is a plan view illustrating an example of a composite lead frame according to the present invention.
【図3】インナーリードとアウターリードを接合する前
の状態を示す横断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state before joining an inner lead and an outer lead.
【図4】インナーリードとアウターリードが接合した後
の状態を示す横断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state after the inner lead and the outer lead are joined.
【図5】Auめっき厚とSnめっき厚を変えたときの接
合断面の厚さの変化を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing a change in the thickness of the bonding cross section when the Au plating thickness and the Sn plating thickness are changed.
【図6】Auめっき厚を一定とし、Snめっき厚を変化
したときの接合断面の厚さの変化を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing a change in the thickness of the bonding cross section when the Au plating thickness is fixed and the Sn plating thickness is changed.
【図7】Auめっき厚およびSnめっき厚を変えたとき
の接合層の強度を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing the strength of the bonding layer when the Au plating thickness and the Sn plating thickness are changed.
【図8】Auめっき層を一定とし、Snめっき厚を変え
たときの接合層の強度を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing the strength of the bonding layer when the Au plating layer is fixed and the Sn plating thickness is changed.
【図9】Au/Sn接合層の組成を示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing the composition of an Au / Sn junction layer.
【図10】接合層のX線回折パターンを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an X-ray diffraction pattern of a bonding layer.
【図11】Au/Sn接合部の強度の耐熱性を示すグラ
フである。FIG. 11 is a graph showing the heat resistance of the strength of the Au / Sn junction.
11 リードフレーム 13 外枠 15a 接地および電源供給用アウターリード 15b 信号用アウターリード 17 フレキシブル多層配線基板 19 絶縁フィルム層 21 接地および電源供給用導体層 23 接地および電源供給用ホール 27 インナーリード 31 バンプ 33 半導体素子 35 ボンディングワイヤ 37 Sn−Au合金層 38 加圧接合で吐き出されたヒレット DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Lead frame 13 Outer frame 15a Outer lead for grounding and power supply 15b Outer lead for signal 17 Flexible multilayer wiring board 19 Insulating film layer 21 Grounding and power supply conductor layer 23 Grounding and power supply hole 27 Inner lead 31 Bump 33 Semiconductor Element 35 Bonding wire 37 Sn-Au alloy layer 38 Hillet discharged by pressure bonding
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高城 正治 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 (72)発明者 田中 浩樹 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 山口 健司 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 (56)参考文献 特開 昭62−232948(JP,A) 特開 平3−142862(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Shoji Takagi 3-1-1, Sukekawa-cho, Hitachi-shi, Ibaraki Pref. Inside the cable plant of Hitachi Cable (72) Inventor Hiroki Tanaka 3550 Kida Yomachi, Tsuchiura-shi, Ibaraki Hitachi Cable, Ltd. System Materials Research Laboratory (72) Inventor Kenji Yamaguchi 3550, Kida Yomachi, Tsuchiura City, Ibaraki Prefecture Hitachi Cable, Ltd. System Materials Research Laboratory (56) References JP-A-62-232948 (JP, A) JP-A-3-142286 (JP, A)
Claims (1)
って構成し、インナーリードを絶縁フィルム上に導体のThe inner lead on the insulating film.
微細配線パターンを形成したフレキシブル配線基板によFlexible wiring board with fine wiring pattern
って構成した複合リードフレームの前記アウターリードThe outer lead of the composite lead frame configured as
と前記インナーリードとを金錫共晶合金法によって接合And the inner lead are joined by a gold-tin eutectic alloy method
する複合リードフレームの製造方法おいて、アウターリIn the manufacturing method of the composite lead frame
ードの接合面に厚さ4.0〜8.0μmの錫めっきを施The plating surface of the board is tin-plated with a thickness of 4.0 to 8.0 μm.
すと共にインナーリードの接合面に厚さ0.5〜1.0In addition, the thickness of the inner lead joint surface is 0.5 to 1.0.
μm未満の金めっきを施し、その後前記両接合面を加熱Apply gold plating of less than μm, then heat both joint surfaces
して金錫共晶合金法によって接合することにより、接合Bonding by the gold-tin eutectic alloy method
層が実質的に錫と金の合金層のみからなり、該合金層中The layer consists essentially of an alloy layer of tin and gold, wherein
の金含有量が10〜40重量%である合金層とすることTo form an alloy layer having a gold content of 10 to 40% by weight
を特徴とする複合リードフレームの製造方法。A method for manufacturing a composite lead frame, comprising:
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