引线框材料及其制造方法以及半导体封装件技术

技术编号:21459647 阅读:29 留言:0更新日期:2019-06-26 06:46
本发明专利技术提供引线框材料(10),其具有:导电性基体(1)、和包括在该导电性基体(1)的至少单面上直接或经由中间层由多个粗化颗粒的突起物(4)形成的至少一层粗化层(2)的粗化覆膜(3),所述突起物(4)具有以下形状:在所述粗化覆膜(3)的厚度方向截面测定时的最大宽度相对于在位于比该最大宽度的测定位置更靠近所述导电性基体(1)侧的下侧部分测定时的最小宽度,为1~5倍。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】引线框材料及其制造方法以及半导体封装件
本专利技术涉及适用于树脂密封型半导体装置的引线框材料及其制造方法以及半导体封装件,所述树脂密封型半导体装置通过将半导体元件和具有表面处理层的引线框彼此电连接并用模制树脂将其密封而形成。
技术介绍
这种树脂密封型半导体装置具有将通过导线等彼此电连接的半导体元件和引线框利用模制树脂密封的结构。这样的树脂密封型半导体装置一般通过对引线框实施如外部镀覆这样的表面处理,从而利用例如Sn-Pb合金或Sn-Bi合金等Sn合金形成表面覆膜来制造。近年来,为了简化组装工序并降低成本,已开始采用如下引线框(预镀框,Pre-PlatedFrame),即、在利用焊料等向印刷基板安装时预先在引线框的表面实施用于提高与焊料的润湿性的镀覆(例如Ni/Pd/Au)(例如,参见专利文献1)。另一方面,为了提高树脂密封型半导体装置中的引线框和模制树脂之间的密合性,已经提出了使引线框的镀覆表面粗化的技术(例如,参见专利文献2)。将镀覆表面粗化的技术通过对引线框实施粗化镀覆而使表面粗化,可期待:(1)模制树脂进入粗化的镀覆膜的凹凸并形成牢固的机械结合的效果(锚固效果)、(2)由模制树脂和镀覆表面之间的接触面积的提高带来的化学接合的提高等。通过使引线框的表面粗化,提高了模制树脂与引线框的密合性,抑制了引线框和模制树脂之间的剥离,结果可使树脂密封型半导体装置的可靠性提高。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开平4-115558号公报专利文献2:日本特开平6-029439号公报
技术实现思路
本专利技术要解决的问题通过将引线框的表面粗化,使得与传统的树脂密封型半导体装置相比,的确能够改善模制树脂对引线框的密合性。然而,近年来,对可靠性所要求的水平变得比以前更加严苛,所以要求即使进行高温高湿耐久性测试,例如,在温度85℃、湿度85%的环境中放置168小时的苛刻条件下的高温高湿试验的情况下,也必须满足可靠性的合格标准。另一方面,在如专利文献1那样仅使引线框的表面粗化的传统构成中,有时在树脂和引线框之间产生间隙,不满足可靠性的合格标准。这被认为是因为,作为树脂密封型半导体装置,近年来,基于使用如QFN(四方扁平无引线封装,QuadFlatNon-LeadedPackage)型和SOP(小外形封装,SmallOutlinePackage)型等封装逐渐增多,对于树脂对引线框的密合性要求的水平进一步变高。由此,在树脂密封型半导体装置中,关于树脂对引线框的密合性,由于要求即使在如上所述的苛刻条件下也需要保持良好的密合性,因此,需要进一步改善。本专利技术的课题为,提供引线框材料及其制造方法以及具有高可靠性的半导体封装件,所述引线框材料适用于形成即使在特别是如上所述的苛刻条件下进行高温高湿试验时也能保持良好的树脂密合性的引线框表面。解决问题的手段本专利技术的专利技术人为解决上述问题进行了深入研究,考虑到构成形成于导电性基体上的粗化覆膜的粗化层的粗化颗粒的突起物的截面形状对树脂密合性影响较大,研究了锚固效果引起而产生的良好密合性即使在上述严苛条件下进行高温高湿试验时是否也能保持,所谓的锚固效果是通过在引线框材料的表面形成的突起物引起的凹凸表面(特别是凹部)中填充形成树脂而产生的。本专利技术人得到如下认识:通过将用于构成在导电性基体上形成的粗化覆膜的粗化层的突起物控制为具有以下形状:在粗化覆膜的厚度方向的截面测定时的最大宽度相对于在位于比最大宽度测定位置更靠近导电性基体侧的下侧部分测定时的最小宽度为1~5倍,从而特别是在粗化颗粒的突起物的最小宽度的位置,能够有效地控制由于树脂的膨胀、收缩等引起的应力集中而容易发生的、树脂剪切导致的剥离现象。其结果发现:可将由锚固效果引起的良好密合性通过粗化层最大限度地发挥出来,进而通过将形成粗化层的突起物控制为上述形状,即使在进行通常不能耐受的高温高湿耐久性测试、例如在温度85℃、湿度85%的环境下放置168小时的严酷条件下进行高温高湿测试的情形下,也能保持树脂对引线框良好的密合性。即,本专利技术的主要构成为如下。(1)一种引线框材料,具有:导电性基体,和粗化覆膜,其包括在该导电性基体的至少单面上直接或经由中间层由多个粗化颗粒的突起物形成的至少一层粗化层,所述突起物具有以下形状:在所述粗化覆膜的厚度方向的截面测定时的最大宽度相对于在位于比该最大宽度的测定位置更靠近所述导电性基体侧的下侧部分测定时的最小宽度,为1~5倍。(2)上述(1)中所述的引线框材料,其中所述导电性基体是铜、铜合金、铁、铁合金、铝或铝合金。(3)上述(1)或(2)所述的引线框材料,其中所述粗化层包括选自铜、铜合金、镍、镍合金、钯、钯合金、银、银合金、锡、锡合金、锌、锌合金、铑、铑合金、钌、钌合金、铱和铱合金中的金属或合金。(4)上述(1)~(3)中任一项所述的引线框材料,其在所述粗化覆膜的表面的至少一部分上还具有包括至少一层表面被覆层的表面覆膜,所述表面被覆层包含选自钯、钯合金、铑、铑合金、钌、钌合金、铂、铂合金、铱、铱合金、金、金合金、银和银合金中的金属或合金。(5)上述(4)所述的引线框材料,其中,所述中间层是镍、镍合金、钴、钴合金、铜或铜合金。(6)一种引线框材料的制造方法,包括形成粗化覆膜的工序,所述粗化覆膜包括在导电性基体的至少单面上直接或经由中间层采用电镀由多个粗化颗粒的突起物形成的至少1层粗化层;所述突起物具有以下的形状:在所述粗化覆膜的厚度方向截面测定时的最大宽度相对于在位于比该最大宽度的测定位置更靠近所述导电性基体侧的下侧部分测定时的最小宽度,为1~5倍。(7)一种半导体封装件,具有上述(1)~(5)中任一项所述的引线框材料。专利技术的效果本专利技术的引线框材料通过包括导电性基体,和包括在该导电性基体的至少单面上直接或经由中间层由多个粗化颗粒的突起物形成的至少一层粗化层的粗化覆膜,且所述突起物具有在所述粗化覆膜的厚度方向截面测定时的最大宽度相对于在位于比该最大宽度的测定位置更靠近所述导电性基体侧的下侧部分测定时的最小宽度为1~5倍的形状,从而即使在进行高温高湿耐久性试验,例如在温度85℃、湿度85%的环境中放置168小时的苛刻条件下进行高温高湿测试时,也可以对引线框保持良好的树脂密合性,而且该密合性几乎不会劣化,并且使用该引线框材料构成的半导体封装件可实现高的可靠性。附图说明图1是根据本专利技术的代表性引线框材料的示意性截面图。图2是用于说明计算粗化层的比表面积的方法的图。图3是用于说明构成一层粗化层的突起物的最大宽度Wmax和最小宽度Wmin的图。图4是根据本专利技术的其他引线框材料的示意性截面图。图5是用于说明构成两层粗化层的突起物的最大宽度Wmax和最小宽度Wmin的图。具体实施方式接下来,以下参考附图,举出实施方式的具体示例对根据本专利技术的引线框材料进行说明。图1示出了根据本专利技术的代表性引线框材料的示意性截面,图1中的附图标记1是导电性基体,2是粗化层,3是粗化覆膜,4是突起物,并且10是引线框材料。本专利技术的引线框材料10包括导电性基体1和包括至少一层粗化层2的粗化覆膜3。(导电性基体)导电性基体1只要是具有导电性的材料即可,例如可举出铜、铜合金、铁、铁合金、铝或铝合金等,优选铜合金、铁合金或铝合金。对于引线框材料,特别优选使用在导电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种引线框材料,其具有:导电性基体,和粗化覆膜,其包括在该导电性基体的至少单面上直接或经由中间层由多个粗化颗粒的突起物形成的至少一层粗化层,所述突起物具有以下形状:在所述粗化覆膜的厚度方向的截面测定时的最大宽度相对于在位于比该最大宽度的测定位置更靠近所述导电性基体侧的下侧部分测定时的最小宽度,为1~5倍。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.27 JP 2016-2539681.一种引线框材料,其具有:导电性基体,和粗化覆膜,其包括在该导电性基体的至少单面上直接或经由中间层由多个粗化颗粒的突起物形成的至少一层粗化层,所述突起物具有以下形状:在所述粗化覆膜的厚度方向的截面测定时的最大宽度相对于在位于比该最大宽度的测定位置更靠近所述导电性基体侧的下侧部分测定时的最小宽度,为1~5倍。2.根据权利要求1所述的引线框材料,其中所述导电性基体是铜、铜合金、铁、铁合金、铝或铝合金。3.根据权利要求1或2所述的引线框材料,其中所述粗化层包括选自铜、铜合金、镍、镍合金、钯、钯合金、银、银合金、锡、锡合金、锌、锌合金、铑、铑合金、钌、钌合金、铱和铱合金的组中的金属或合金。4.根据权利要求1~3中...

【专利技术属性】
技术研发人员:中津川达也小林良聪桥本真柴田邦夫
申请(专利权)人:古河电气工业株式会社古河精密金属工业株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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