引线框架和使用该引线框架制造的半导体封装件制造技术

本发明专利技术提供了一种引线框架和使用该引线框架制造的半导体封装件，所述引线框架具有优异的焊料润湿性和可焊性，该引线框架与铜线良好地接合，并且制造成本低。所述引线框架包括：基体材料；第一金属层，形成在基体材料的至少一个表面上，第一金属层包括镍；第二金属层，形成在第一金属层的表面上，第二金属层包括钯；以及第三金属层，形成在第二金属层的表面上，第三金属层包括银。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】引线框架和使用该引线框架制造的半导体封装件
本专利技术涉及一种电子装置，更具体地讲，涉及一种引线框架和使用该引线框架制造的半导体封装件。
技术介绍
引线框架用于将半导体芯片电连接到外部装置且还支撑半导体芯片。通过将半导体芯片附着到引线框架，使用接合线将半导体芯片接合到引线框架，然后用成型树脂(moldresin)密封获得的结构来制造半导体封装件。
技术实现思路
技术问题近来，为了在半导体封装件的制造工艺过程中不使用铅，已经广泛地使用预镀钯(PPF)的引线框架。根据PPF引线框架，钯镀层形成在镍镀层上。在组装工艺的施加热的过程中，钯被氧化，或者镍扩散到钯镀层中而在钯镀层的表面上形成氧化镍，从而使引线接合特性和焊料润湿性/可焊性降低。为了克服这种限制，第2010-0103015号韩国专利申请公开公布公开了一种金(Au)镀层形成在钯镀层上的结构。然而，按重量计金(Au)比其它金属材料贵几倍至几百倍。因此，制造引线框架的成本变得太高，由此削弱了引线框架的价格竞争力。为了降低引线框架的制造成本，第1999-111909号日本专利申请公开公布公开了一种在镍镀层上形成钯合金镀层而不使用金(Au)的结构。这里，钯合金的钯含量为50％或更高，钯合金镀层的厚度的范围是0.05μm至1μm。然而，钯几乎和金(Au)一样贵。因此，当钯合金镀层的钯含量为50％或更高并且它的厚度范围是0.05μm至1μm时，与使用金(Au)镀层相比，制造引线框架的成本不会极大地降低。此外，钯材料极大地影响焊料润湿性。当钯材料的钯含量为50％或更高时，降低了焊料润湿性/可焊性。问题的解决方案根据本专利技术的一方面，提供了一种引线框架，该引线框架具有优异的焊料润湿性和可焊性，与铜线良好地接合并且制造成本低。根据本专利技术的另一方面，提供了一种使用该引线框架以低成本制造的并具有高可靠性的半导体封装件。专利技术的有益效果如上所述，根据本专利技术的引线框架对由铜材料构成的接合线具有强的粘着力，并在裸片附着工艺中有效地抑制环氧树脂的溢出(bleeding)现象。此外，由于最外面的金属层由银钯合金而不是由昂贵的金来形成，因此极大地降低了制造引线框架的成本。此外，引线框架的抗变色特性是优异的，并且改善了焊料润湿性和可焊性。另外，根据本专利技术的另一方面的半导体封装件设置有该引线框架，因此该半导体封装件具有高可靠性并且能够以低成本制造。附图说明图1是示出本专利技术可以被应用到的引线框架的示例的平面图；图2是示出根据本专利技术的实施例的引线框架的一部分的剖视图；图3至图7是示出根据本专利技术的其它实施例的引线框架的部分的剖视图；图8是放大图7中示出的部分A的图；图9是示出半导体芯片被安装在根据本专利技术的实施例的引线框架上的剖视图；图10示出对引线框架的变色测试的结果；图11示出对根据本专利技术的引线框架的焊料润湿性测试的结果；图12示出对根据本专利技术的引线框架的可焊性测试的结果；图13是根据本专利技术的通过使用引线框架制造的半导体封装件的剖视图。实施本专利技术的最佳方式为了解决以上问题，根据本专利技术的引线框架包括：基体材料；第一金属层，形成在基体材料的至少一个表面上，第一金属层包括镍；第二金属层，形成在第一金属层的表面上，第二金属层包括钯；以及第三金属层，形成在第二金属层的表面上，第三金属层包括银。第三金属层的厚度比第二金属层的厚度薄。第三金属层包括银钯合金。所述引线框架还包括形成在第三金属层的表面上的第四金属层，所述第四金属层包括银钯合金。第三金属层的厚度比第二金属层的厚度厚。第四金属层的银钯合金的钯含量为大约5原子％至大约50原子％或大约4.4重量％至大约46重量％。基体材料的表面被改性为粗糙的。所述引线框架还包括在基体材料和第一金属层之间的改性层，所述改性层的表面被改性为粗糙的。第一金属层包括镍合金。第二金属层包括钯合金。第二金属层由镍(Ni)、铜(Cu)、钴(Co)、钼(Mo)、钌(Ru)、锡(Sn)和铟(In)中的至少一种与钯合金构成。所述引线框架还包括形成在最外面的金属层的表面上有机膜层。金(Au)、镍(Ni)、铜(Cu)、钴(Co)、钼(Mo)、钌(Ru)、锡(Sn)和铟(In)中的至少一种可以被添加到银钯合金中。为了解决以上问题，根据本专利技术的半导体封装件包括：引线框架，包括基体材料、第一金属层、第二金属层、第三金属层和第四金属层，所述基体材料包括裸片置盘和引线部，第一金属层形成在基体材料的至少一个表面上，第一金属层包括镍，第二金属层形成在第一金属层的表面上，第二金属层包括钯，第三金属层形成在第二金属层的表面上，第三金属层包括银，第四金属层形成在第三金属层的表面上，第四金属层包括银钯合金；半导体芯片，接合到裸片置盘；以及多条接合线，将半导体芯片连接到引线部。第四金属层的银钯合金的钯含量为大约5原子％至大约50原子％或大约4.4重量％至大约46重量％。为了解决以上问题，根据本专利技术的半导体封装件包括：引线框架，包括基体材料、第一金属层、第二金属层和第三金属层，所述基体材料包括裸片置盘和引线部，第一金属层形成在基体材料的至少一个表面上，第一金属层包括镍，第二金属层形成在第一金属层的表面上，第二金属层包括钯，第三金属层形成在第二金属层的表面上，第三金属层包括银和从第二金属层扩散的钯；半导体芯片，接合到裸片置盘；以及多条接合线，将半导体芯片连接到引线部。第三金属层的厚度比第二金属层的厚度薄。第三金属层包括银钯合金和从第二金属层扩散的钯。具体实施方式在下文中，将参照附图详细地描述本专利技术的实施例。相同的标号始终表示相同的元件。图1是示出本专利技术可以被应用到的引线框架100的示例的平面图。参照图1，引线框架100包括裸片置盘107-1和引线部107-2。半导体芯片(图9的211)附着到裸片置盘107-1。引线部107-2包括多条引线，并且引线部107-2通过多条线(图13的231)被连接到半导体芯片(图9的211)。因此，从半导体芯片(图9的211)输出的电信号可以通过引线部107-2被传输到外部装置，并且从外部装置输入到引线部107-2的电信号可以被传输到半导体芯片(图9的211)。图2是示出根据本专利技术的实施例的引线框架101的一部分的剖视图。图3是示出根据本专利技术的另一个实施例的引线框架102的一部分的剖视图。参照图2和图3，根据本专利技术的实施例的引线框架101包括基体材料107、第一金属层111、第二金属层121和第三金属层131，根据本专利技术的实施例的引线框架102包括基体材料1071、第一金属层1111、第二金属层1211和第三金属层1311。基体材料107由镀有第一金属层111、第二金属层121和第三金属层131的金属板构造，并且基体材料107由用于均匀地支撑第一金属层111、第二金属层121和第三金属层131的硬质材料构成。基体材料107的表面可以是光滑的，如图2所示；或者基体材料1071的表面可以是粗糙的，如图3所示。为了形成图3中示出的基体材料1071的粗糙的表面，可以执行机械或化学表面处理，可以执行等离子体处理，或可以执行电解抛光处理。关于表面粗糙度，优选的是，中心线平均高度(Ra)是大约或更大。在基体材料1071的表面如上所述地被改性的情况下，可以提高形成在基体材料1071上的金属层之间的粘着力本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种引线框架，所述引线框架包括：基体材料；第一金属层，形成在基体材料的至少一个表面上，第一金属层包括镍；第二金属层，形成在第一金属层的表面上，第二金属层包括钯；以及第三金属层，形成在第二金属层的表面上，第三金属层包括银。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.12 KR 10-2011-0133051;2012.10.29 KR 10-2011.一种引线框架，所述引线框架包括：基体材料；第一金属层，形成在基体材料的至少一个表面上，第一金属层包括镍；第二金属层，形成在第一金属层的表面上，第二金属层包括钯；以及第三金属层，形成在第二金属层的表面上，第三金属层包括银，其中，第三金属层的厚度比第二金属层的厚度薄，其中，第三金属层还包括从第二金属层扩散到第三金属层的钯。2.根据权利要求1所述的引线框架，其中，第三金属层包括银钯合金。3.根据权利要求1所述的引线框架，其中，基体材料的表面被改性为粗糙的。4.根据权利要求1所述的引线框架，所述引线框架还包括位于基体材料与第一金属层之间的改性层，所述改性层的表面被改性为粗糙的。5.根据权利要求1所述的引线框架，其中，第一金属层包括镍合金。6.根据权利要求1所述的引线框架，其中，第二金属层包括钯合金。7.根据权利要求6所述的引线框架，其中，第二金属层由镍、铜、钴、钼、钌、锡和铟中的至少一种与钯合金构成。8.根据权利要求1所述的引线框架，所述引线框架还包括形成在最外面的金属层的表面上的有机膜层。9.根据权利要求2所述的引线框架，其中，金、镍、铜、钴、钼、钌、锡和铟中的至少一种被添加到所述银钯合金中。10.一种引线框架，所述引线框架包括：基体材料；第一金属层，形成在基体材料的至少一个表面上，第一金属层包括镍；第二金属层，形成在第一金属层的表面上，第二金属层包括钯；第三金属层，形成在第二金属层的表面上，第三金属层包括银；以及第四金属层，形成在第三金属层的...

【专利技术属性】
技术研发人员：白城官，申东逸，朴世喆，
申请(专利权)人：MDS株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR