[发明专利]引线框架及半导体装置

说明书

相关申请的交叉引用

本发明基于并且要求申请于2011年3月29日的第2011-073264号在先日本专利申请的优先权权益，通过引用将其内容合并在此。

技术领域

本发明涉及引线框架和半导体装置。

背景技术

半导体装置的引线框架用来安装半导体元件。在将半导体元件装在引线框架上之后，用密封树脂对半导体元件进行密封并且使得半导体元件与引线框架集成在一起。半导体装置安装在诸如印刷线路板之类的基底上。一般的引线框架通常包括半导体元件安装于其上的焊垫、通过线接合电连接至半导体部件电极的内部引线、及在将半导体装置安装到基底上时用作外部连接端子的外部引线。此类引线框架需与半导体元件有良好的接合特性。此外，接合线需有良好的接合特性，以将半导体元件连接至内部引线，并且外部引线需有良好的接合特性，以将半导体装置连接至基底之类的安装对象。通常进行锡焊以将半导体装置安装到基底上。现今，广泛使用的引线框架包括在外部引线上事先形成以改善外部引线接合特性的焊料膜。

相反，同时也使用无需使用焊料膜而将半导体装置安装到基底上的引线框架。例如，如图15所示，引线框架50包括铜或铜合金基材料51，用作最下层或底层的镍镀层11A，钯镀层12A，和金镀层14A。镀层11A、12A及14A依次层叠在铜或铜合金基材料51上(例如，参考第4-115558号日本专利公开和第WO2005/117112号国际公布)。这一结构的引线框架50称为预镀钯引线框架(Pd-PPF)。引线框架50中，形成为最上层的镀金层14A，防止引线框架的氧化并且为将半导体元件连接至内部引线的接合线提供优良的线接合特性。

发明内容

通常使用金线作为接合线。然而，近来金价陡然升高。由此，就材料成本而言比金线便宜的铜线得到了迅速推广。然而，较之金线，铜线更容易氧化、更硬、且延展性较差。由此，铜线的线接合特性较差。如图15所示的引线框架50包括具有较硬表面的接合部。本发明的发明人做了研究之后发现，当将铜线连接至引线框架50时，铜线通常会导致滑动。由此，当用作引线框架50中的线接合时，铜线比金线更难以接合。因此，引线框架50中用铜线作为线接合可能会导致接合失败等问题。

本发明旨在提供一种增大接合线连接可靠性的引线框架及半导体装置。

本发明的一个方面为一种用于树脂密封型半导体装置的引线框架，其中所述半导体装置包括具有电极的半导体元件、连接至所述半导体元件之电极的接合线、及覆盖并且密封所述半导体元件和所述接合线的密封树脂。所述引线框架包括具有多根引线的基底框架。四层电镀施加至所述基底框架的连接至所述接合线并且由所述密封树脂密封的一部分。所述四层电镀包括由Ni或Ni合金形成的第一镀层、由Pd或Pd合金形成的第二镀层、由Ag或Ag合金形成的第三镀层、及由Au或Au合金形成的第四镀层，它们依此次序层叠在所述基底框架的该部分上。三层电镀施加至所述基底框架的从所述密封树脂暴露的暴露区域。所述三层电镀包括所述第一镀层、所述第二镀层、及所述第四镀层，它们依此次序层叠在所述基底框架的暴露区域上。

根据一实施例的引线框架中，包括第一～第四镀层的四层电镀形成在基底框架的连接至所述接合线并且由所述密封树脂所密封的区域上。通过由Ag形成的所述第三镀层和由Au形成的所述第四镀层降低了所述基底框架的表面层的硬度。这可抑制接合线在接合时的滑动。因此，接合线的连接可靠性得以改进。

下文的描述将描述本发明的其他部分目的和优点，通过所述说明或者通过本发明的实施而清楚部分这些目的和优点。通过所附权利要求中明确指出的元件和组合，可实现并且获得本发明的目的和优点。

应理解，无论是前文的简要描述还是下文的详细说明，都只是说明性和示意性的，而并非所要求的本发明的限制。

附图说明

结合附图，参考下文对现时较佳实施例的描述，可最佳地理解本发明及其目的和优点，其中：

图1为一实施例中的引线框架的平面图；

图2为所述实施例之半导体装置的剖视图；

图3示出了连接可靠性评估的结果图；

图4示出了Ag镀层的厚度与维氏硬度的关系；

图5示出了连接可靠性评估的结果图；

图6示出了连接可靠性评估的结果图；

图7(a)示出了可靠性试验之前的半导体装置，图7(b)示出了可靠性试验之后的半导体装置；