引线框架材料及其制造方法、以及使用了引线框架材料的半导体封装体与流程

本发明关于一种引线框架材料及其制造方法、以及使用了引线框架材料的半导体封装体。

背景技术：

1、树脂密封型半导体装置，是将借由导线等相互电性连接的半导体元件、与引线框架利用压模树脂加以密封而成。在这种树脂密封型半导体装置中，为了对引线框架赋予接合性、耐热性、密封性等的功能，以施行金(au)、银(ag)、锡(sn)等的外装镀覆为主流。

2、近年来，为了简化组装步骤及降低成本，开始采用一种引线框架(预电镀框架，pre-plated frame，以下简称为ppf)，其考虑了利用焊接等将引线框架安装于印刷基板的情况，而施行有用以提高与焊料的润湿性的做法的镀覆(例如，镍(下层)/钯(中层)/金(上层)(ni/pd/au))(例如，参照专利文献1)。

3、除此之外，为了提高树脂密封型半导体装置中的引线框架与压模树脂的密合性，提出有将引线框架的镀覆表面进行粗糙化的技术(例如，参照专利文献2)。

4、这些将镀覆表面进行粗糙化的技术，其借由将引线框架的镀覆表面进行粗糙化，而可期待下述效果：(1)引线框架中的与压模树脂的黏合面积变大的效果、(2)变得容易咬入压模树脂经粗糙化的镀覆膜的凹凸的效果(也就是定锚效果)等。

5、这些效果可使引线框架对于压模树脂的密合性提升，而能防止引线框架与压模树脂之间的剥离，而有助于提升树脂密封型半导体装置的可靠性。

6、此外，专利文献3中，提案有一种引线框架材料，其借由控制镀覆表面的面粗糙化时的粗糙化粒子的宽度，即便在近年来所被要求的更为严苛的使用环境、高可靠性的水平下，与压模树脂的密合性方面仍优异。

7、[先前技术文献]

8、(专利文献)

9、专利文献1：日本专利第2543619号公报

10、专利文献2：日本专利第3228789号公报

11、专利文献3：日本专利第6479265号公报

技术实现思路

1、[发明所欲解决的问题]

2、借由这些形状产生的粗糙化镀覆，已能够确实地使树脂密合性提升。然而，已知近年要求的小轮廓化，例如，在伴随引线框架的弯曲加工这样的半导体封装体的组装时，散见有成为不良的原因的案例，所述不良的原因在于，形成于引线框架的部分的粗糙化层发生剥离(所谓被称为落粉的现象)，而在封装体内部残留经脱离的粉，或者与压模树脂的密合性降低所致。此被认为是因为更小型的qfn(quad flat non-leaded package，四方无引线构装)型及sop(small outline package，小轮廓包)型等的封装体变得广泛使用，对于粗糙化层的弯曲加工性的要求等级也开始变高所致。特别是，相对于导电性基板的轧延方向(引线框架材料的长度方向)为直角方向的弯曲加工中，脱离变得更为显著。由这样的状况可知，仍有改善的空间。

3、另一方面，为了使弯曲加工性提升，若省略粗糙化镀覆，在高可靠性的水平，例如在温度85℃、湿度85％环境中168小时后，压模树脂与引线框架的密合性会变得不充分。

4、本发明的目的在于，提供一种适当的引线框架材料及其制造方法、以及使用了引线框架材料的半导体封装体，所述引线框架材料能够改善高温及高湿环境中的树脂密合性，且在加工时能够防止落粉。

5、[解决问题的技术手段]

6、发明人针对上述以往的问题致力于研究开发，结果确认到借由下述方式可抑制弯曲加工时的粗糙化层的脱离，其结果成功地获得树脂密合性高且弯曲加工性优异的引线框架材料，所述方式是在轧延直角方向(x方向)与轧延平行方向(y方向)上控制表面覆膜的最大高度粗糙度rz与粗糙度曲线要素的平均长度rsm的比，更具体而言，是针对表面覆膜的表面，沿着相对于导电性基板的轧延方向为正交的方向也就是轧延直角方向(x方向)分别测定第一最大高度粗糙度rzx与第一粗糙度曲线要素的平均长度rsmx，并且沿着与导电性基板的轧延方向为平行的方向也就是轧延平行方向(y方向)分别测定第二最大高度粗糙度rzy与第二粗糙度曲线要素的平均长度rsmy，然后将最大高度粗糙度rzx相对于第一粗糙度曲线要素的平均长度rsmx的比rzx/rsmx设为x，并将最大高度粗糙度rzy相对于第二粗糙度曲线要素的平均长度rsmy的比rzy/rsmy设为y时，将x相对于y的比x/y设在1.20以上且2.00以下的范围。本发明是基于所述见解进而完成者。

7、亦即，本发明的主要构成如下。

8、(1)一种引线框架材料，其具有导电性基板与形成于前述导电性基板的表面的至少一部分的表面覆膜，前述表面覆膜包含粗糙化层，针对前述表面覆膜的表面，沿着相对于前述导电性基板的轧延方向为正交的方向也就是轧延直角方向(x方向)分别测定第一最大高度粗糙度rzx与第一粗糙度曲线要素的平均长度rsmx，并且沿着与前述导电性基板的轧延方向为平行的方向也就是轧延平行方向(y方向)分别测定第二最大高度粗糙度rzy与第二粗糙度曲线要素的平均长度rsmy，然后将前述第一最大高度粗糙度rzx相对于前述第一粗糙度曲线要素的平均长度rsmx的比rzx/rsmx设为x，并将前述第二最大高度粗糙度rzy相对于前述第二粗糙度曲线要素的平均长度rsmy的比rzy/rsmy设为y时，前述x相对于前述y的比x/y在1.20以上且2.00以下的范围。

9、(2)如上述(1)所述的引线框架材料，其中，前述x为0.10以上且0.50以下且前述y为0.07以上且0.40以下。

10、(3)如上述(1)或(2)所述的引线框架材料，其中，前述第一最大高度粗糙度rzx及前述第二最大高度粗糙度rzy皆在2.0μm以上且9.0μm以下的范围。

11、(4)如上述(1)～(3)中任一项所述的引线框架材料，其中，前述导电性基板由铜、铁或铝、或者由包含选自由前述铜、铁及铝所组成的群组中的至少一种元素的合金所构成。

12、(5)如上述(1)～(4)中任一项所述的引线框架材料，其中，前述粗糙化层由铜或镍、或者由包含选自由前述铜及镍所组成的群组中的至少一种元素的合金所构成。

13、(6)如上述(1)～(5)中任一项所述的引线框架材料，其中，前述粗糙化层为电镀覆层。

14、(7)如上述(1)～(6)中任一项所述的引线框架材料，其中，前述表面覆膜进一步具有形成于前述粗糙化层表面的至少一层的表面包覆层。

15、(8)如上述(7)所述的引线框架材料，其中，前述表面包覆层具有与前述粗糙化层不同的组成，并且是由至少一层以上的金属或合金所构成的层，而由铜、镍、钴、钯、铑、钌、铂、铱、金、银、锡或铟、或者由包含选自由前述铜、镍、钴、钯、铑、钌、铂、铱、金、银、锡及铟所组成的群组中的至少一种元素的合金所构成。

16、(9)一种引线框架材料的制造方法，其为上述(1)～(8)中任一项所述的引线框架材料的制造方法，具有借由电镀覆形成前述粗糙化层的粗糙化步骤。

17、(10)一种半导体封装体，其具有引线框架，所述引线框架使用上述(1)～(8)中任一项所述的引线框架材料而形成。

18、[发明的效果]

19、根据本发明，能够提供一种适当的引线框架材料及其制造方法、以及使用了引线框架材料的半导体封装体，所述引线框架材料能够改善高温及高湿环境中的树脂密合性，且在加工时能够防止落粉。