引线框架制造技术

一种引线框架，即便是外部引线间距小也能够确实进行与无铅焊锡熔合的电镀层。具体的为在引线框架材料（９）上实施了四层电镀层。这些电镀层从最下层起为：基层电镀层（镍）（１０）／钯电镀层（１１）／银电镀层（１２）／金电镀层（１３）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术，涉及一种引线框架，特别是涉及实施了电镀的半导体装置用引线框架。
技术介绍
伴随着小型机器的轻薄短小化，半导体装置自身的薄型化、小型化不断发展的同时，也希望为了组装该半导体装置的印刷衬底能够薄型化、小型化、以及多层化。将半导体装置组装到印刷衬底的情况，一般较多使用的是逆向工法(reflow soldering工法)。以下，参照附图说明以前逆向工序中的半导体装置的问题点。图9，是衬底组装方法的流程图。在此，作为半导体装置32使用的是将半导体元件组装于引线框架再由模型树脂33密封了的标准件。首先，如图9(a)所示，在焊锡印刷工序中，印刷衬底(布线衬底)30上所有的电极板(未图示)上涂布焊锡糊31。接下来，如图9(b)所示，在制品安装工序中，准备半导体装置32安装到印刷衬底30上。然后如图9(c)所示，在逆向工序中，将包含印刷衬底30及半导体装置32的整体高温加热使焊锡糊31熔化后使其冷却，由焊锡糊31将半导体装置32固定连结到印刷衬底30上。通过这一连串的工序，与半导体元件的电极板电导通的外部引线34由焊锡糊31就和印刷衬底30成为电连接。这个半导体装置32的外部引线34的最下面一般称为安装面35。并且，如图10所示，使表示这个安装面35的平整性的共面差(coplanarity)36在数十至数百微米(μm)范围的形式，形成外部引线34。逆向工序中，在从25℃前后的常温到250℃附近的高温的过程中，半导体装置以及印刷衬底都受到各种各样的负荷，产生变形。也就是由于以铁或铜为基础的外部引线34和模型树脂33的热涨系数不同，半导体装置32产生变形，还有上述共同平整度36的值大使外部引线34产生从印刷衬底30浮出的变形。另一方面，薄型化及多层化了的印刷衬底30，也由于逆向工序的高温而变形。因此，由于这些变形的相乘作用无论外部引线34的组装面35和焊锡糊31是否接触，焊锡糊31由于熔化不能挺起也就是所谓的焊锡焊角(fillet)未形成而引起的不良，或外部引线34和焊锡糊31相互远离无法进行电连接即所谓的焊锡开放不良的发生。为了防止这样的不良，引线框架表面上实施电镀，提高外部引线34和焊锡糊31的可熔湿性。然而，考虑到近年的环境问题，焊锡糊31较多的使用锡银铜(SnAgCu)系、锡锌(SnZn)系、锡银铋铟(SnAgBiIn)系等的无铅焊锡糊，这些无铅焊锡糊与以前的锌37％铅共晶焊锡的可熔湿性具有劣等性质，所以，容易产生焊锡的焊角不良和焊锡开放不良容易发生。因此，与无铅焊锡糊好可熔湿性的电镀成为必要。作为外部引线34上形成的金属电镀层的组成，实施熔点较低的锡铅(SnPb)系共晶电镀层的情况，在上述逆向工序的高温区域中由于金属电镀层自身的熔化，例如即便是使用无铅焊锡糊的情况，也不容易产生因为熔湿上升而引起的问题。然而，这种情况在电镀层中铅(Pb)含量较多，从环境上考虑今后所能使用的地方受到限制，不能一般地被使用。还有，作为金属电镀层的组成即便是无铅电镀层，并且如果是锡铋(SnBi)系电镀层(例如从最下层为锡/2％铋的两层电镀层等)，与上述的锡铅(SnPb)系共晶电镀层一样熔点低的电镀层自身熔化，不会产生熔湿上升的问题。另一方面，即便是无铅电镀层中，很多厂家采用的是以钯(Pd)系为主体的金属电镀层(例如图11所示，镍101/钯102/金103的三层电镀层)的情况中，就是在逆向工序，由于具有远远高出高温区域温度的熔点，金属电镀层自身不会熔化，但是，即便是使用无铅焊锡糊，只要外部引线的引线间距在0.6mm以上，焊锡焊角未形成引起的不良以及展开不良都不容易发生(例如参照日本国专利公开平4-115558号公报)。(专利技术所要解决的课题)然而，伴随着近年的半导体装置及布线衬底的窄间距化，连结区域的面积缩小，为此，作为焊锡印刷用途而使用的金属掩模的开口面积也在精细化。所以，在焊锡印刷工序中焊锡糊未从印刷掩模孔中抽出而成为焊锡过少的状态，同时是在精细的范围内印刷焊锡，所以即便是印刷的很好，焊锡的量也比以前少。这样的窄间距化的进展，特别是外部引线间距未满0.6mm的话，焊锡的量变少，专利公开平4-115558号公报揭示的电镀层所实施的外部引线中，发生了焊锡糊的未成形不良或展开不良。还有，因为锡铋(SnBi)系电镀层，实施在外部引线上，而内部引线上实施银(Ag)点电镀层等的别的电镀层，制造成本和制造时间大幅度增加。
技术实现思路
本专利技术，是鉴于上述问题点而专利技术的，其目的在于提供一种即便是外部引线间距小也能够确实进行与无铅焊锡熔合的电镀层的引线框架。(解决课题的方法)本专利技术的引线框架，是包括装载半导体元件的芯片焊垫部，与该半导体元件的电极垫电连接的内部引线，与该内部引线相连成为外部端子的外部引线的引线框架，至少在上述外部引线中与上述内部引线的相反一侧实施了四层电镀层，上述电镀层的表面三层，从最表层起为金(Au)、银(Ag)、钯(Pd)电镀层，由银(Ag)形成的层的厚度，在0.05微米以上0.5微米以下。上述外部引线的引线间距，最好的是在300微米以上500微米以下。上述外部引线的引线宽度，最好的是在80微米以上250微米以下。上述电镀层中，钯(Pd)形成的层的厚度，最好的是在0.005微米以上0.2微米以下。上述电镀层中，金(Au)形成的层的厚度，最好的是在0.0015微米以上0.1微米以下。引线框架的材料，最好的是铜(Cu)或铁(Fe)。上述四层电镀层中，最好的是最下一层为镍(Ni)。上述四层电镀层中，镍(Ni)形成的层的厚度，最好的是在0.2微米以上3.0微米以下。附图说明图1，是使用本专利技术的引线框架的半导体装置的模式侧面图。图2，是使用本专利技术的引线框架的半导体装置的模式侧面剖面图。图3，是本专利技术的引线框架的外部引线的模式剖面图。图4，是组装实验的式样表。图5，是焊锡焊角测定处的概略图。图6，是实施方式和对比对象的后部焊角高度结果曲线图。图7，是实施方式和对比对象的前部焊角高度结果曲线图。图8，是表示导线焊接后的连接可信度评价的图。图9，是半导体装置的衬底组装过程图。图10，是半导体装置的侧面图。图11，是表示以前的引线框架的电镀层构造的模式剖面图。(符号说明)1引线框架2内部引线3芯片焊垫4半导体元件5金属细线6模型树脂7外部引线7a 第一弯曲部7b 第二弯曲部8组装面9引线框架材料10 基层电镀层(镍电镀层)11 钯电镀层12 银电镀层13 金电镀层30 印刷衬底(布线衬底)31 焊锡糊 32半导体装置33模型树脂34外部引线35组装面36共面差具体实施方式以下，基于附图详细说明本专利技术的实施方式。在以下的图中，为了简化说明，实质上具有相同机能的构成要素用相同的符号表示。图1，是本专利技术实施方式的半导体装置14，图2，是图1的半导体装置14的剖面图。尚，图2中，为了容易理解构造而没有加剖面线。引线框架1的中央部具有芯片焊垫3，在其周围设置了内部引线2和外部引线7。内部引线2和外部引线7相互连接。内部引线2，与设置在芯片焊垫3上的半导体元件4的电极垫(未图示)由金属细线5电连接，由模型树脂6保护。从模型树脂6的侧面突出的外部引线7，从接近模型树脂6一侧起设置了第一弯曲部7a和第二弯曲部7b本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种引线框架，包括：装载半导体元件的芯片焊垫部，与该半导体元件的电极垫电连接的内部引线，与该内部引线相连成为外部端子的外部引线，其特征为：至少在上述外部引线中与上述内部引线相反一侧的前端部实施了四层电镀层，上述电镀层的表面三层，从最表层起为金、银、钯电镀层，由银形成的层的厚度，在０．０５微米以上０．５微米以下。

【技术特征摘要】
JP 2005-10-20 2005-3063791.一种引线框架，包括装载半导体元件的芯片焊垫部，与该半导体元件的电极垫电连接的内部引线，与该内部引线相连成为外部端子的外部引线，其特征为至少在上述外部引线中与上述内部引线相反一侧的前端部实施了四层电镀层，上述电镀层的表面三层，从最表层起为金、银、钯电镀层，由银形成的层的厚度，在0.05微米以上0.5微米以下。2.根据权利要求1所述的引线框架，其特征为上述外部引线的引线间距，在300微米以上500微米以下。3.根据权利要求1所述的引线框...

【专利技术属性】
技术研发人员：老田成志，中野高宏，宫原义仁，吉江崇，佐藤晴信，门崎幸一，关和光，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，新光电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]