JP2002511187A

JP2002511187A - 予めめっきされたリードを有する改善されたリードフレーム構造およびその製造方法

Info

Publication number: JP2002511187A
Application number: JP53326998A
Authority: JP
Inventors: ブッチ，ジュゼッペ・ディ; バザン，ポール・エイチ
Original assignee: ジィ・シィ・ビィ・テクノロジーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー
Priority date: 1997-01-30
Filing date: 1998-01-05
Publication date: 2002-04-09
Also published as: EP1021831A1; TW383436B; TW444309B; WO1998034277A1

Abstract

(57)【要約】改良されたリードフレーム構造、その製造プロセス、ならびに改良されたＩＣパッケージ（１９０）およびそれを用いるパッケージングプロセスを提供する。リードフレームは複数のリード（８５）を含み、これらリードフレームは、ＩＣ被包領域内に位置する内側部分（９５）と、その被包領域の外を延びて外の環境と接触する外側部分（８０）とを有する。めっきマスクは、予め選択された構成を有するポリマー構造と協働することにより、実質的に流体耐密ガスケットを形成して、ＩＣパッケージングプロセスの開始前にリードフレームのリードの外側部分の選択的な前もってのめっき（９２）を容易にする。ポリマー構造（１６０）は絶縁性があるため、めっきマスク（２００）の位置ずれに関する問題を最小限にする。

Description

【発明の詳細な説明】予めめっきされたリードを有する改善されたリードフレーム構造およびその製造方法本発明は、「改善されたリードフレーム構造および集積回路をパッケージングする方法」と言う名称の、１９９６年１１月５日付出願の出願番号第０８/７４４，５２０号および「ロックしたインナリードを有する改善されたリードフレーム構造およびその製造方法」と言う名称の、１９９６年１２月１９日付出願の出願番号第号に関連し、これらはいずれも、本件出願の発明の発明者である、ジュゼッペ・ディ・ブッチおよびポール・バザン（Guiseppe D．Bucci およびPaul Voisin）が発明者として名前を記し、かついずれも本件の譲受人であるジィ・シィ・ビィ・テクノロジーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー（GCB Technologies LLC）に譲渡されている。これら出願の開示について、本件にその全内容を記載するごとくここに引用により援用するものである。発明の背景１．発明の分野本発明は、一般に半導体集積回路のパッケージングに関し、かつより詳細には、パッケージングされた集積回路と外部環境との間に電気的接続を提供する「リードフレーム」に関する。２．関連技術の説明集積回路（ＩＣ）のパッケージングに使用される現在のリードフレームの設計には、コストの増大を招き、歩留まりを下げるいくつかの欠点がある。これら欠点のいくつかについては、上記の同時係属中の出願第第０８/７４４，５２０号および出願番号第号に指摘され説明されている。以下に説明する通り、それ以外の欠点は、アウタリードめっきプロセスに関連するが、このプロセスは、現在のＩＣパッケージングプロセスに絶対不可欠なものである。現在使用されるリードフレームは、一般に、銅またはニッケル系合金から製作される。リード内部の端部と装着されたＩＣ上のボンディングパッドとリードを電気的に相互接続するために用いるボンディングワイヤの端部との良好な冶金学的ボンディングを容易にするため、一般に、ボンディング工程を行う前に、リードの内部先端は銀や金等適当な材料の薄い層で被覆される。このために、化学的かつ電気化学的めっきや蒸着など様々なプロセスが存在する。特定のプロセスの選択は、一部には使用されるボンディングワイヤの材料に依存する。典型的な材料は金および銅を含む。同様に、リードの外側部分、すなわち完成したＩＣパッケージの外部に延在する部分は、一般に、選択された材料の薄い層で被覆される。多くの民用の用途では、アウタリードが、様々な周知の錫/鉛（Ｓｎ/Ｐｂ）はんだ組成物等、導電性はんだを使って、印刷回路基板または同様の基板上の他のコンポーネントに電気的かつ物理的に接続される。このはんだ成分には、特定の応用に基づいて、錫（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）、銀（Ａｇ）および/またはビスマス（Ｂｉ）が含まれてもよい。しっかりしたはんだ接合の形成を容易にするため、アウタリードは、一般に類似するはんだ組成物の薄層で被覆される。その正確な組成は、特定の応用により様々に異なるが、選択する比率で錫（Ｓｎ）および鉛（Ｐｂ）を含み得る。比較的高温の応用においては、はんだ組成物とリード上のはんだコーティングが溶けて一緒になるかまたは「リフロー」が生じて、リードを基板に物理的かつ電気的に接続するはんだ接合が形成される。より高い信頼度が要求される軍事目的等の用途向けのＩＣパッケージの中には、リードの外側部分のコーティングに金を用いるものもある。一般に、金は、従来のＳｎ/Ｐｂはんだ組成物と非常に融和性がある。しかしながら、Ｓｎ/Ｐｂはんだミックスにおける金の濃度を制限するには、金のコーティングの厚さを慎重に制御する必要がある。金の濃度が約３％を超えるとＡｕ₄Ｓｎ等の好ましくない冶金学的相が形成される傾向にあり、はんだ接合のひび割れに、所謂「パープル・プレーグ」（purple plague）が生じまた信頼性の問題が生じ得る。最近、アウタリード用コーティングにパラジウムおよびパラジウム/ニッケル合金も使われるようになった。金と同様、パラジウムは、従来のＳｎ/Ｐｂはんだ組成物と非常に融和性がある。パラジウムは、一般に、金のコストの約３０％から４０％しかコストがかからないと言う利点があるが、両方のの材料とも、そのコストはかなり市場に左右される。今日の民用のＩＣパッケージングプロセスでは、アウタリードのめっきは一般にプロセスの終わり近くで行われる。典型的なプロセスでは、めっき作業は、エンキャプシュレーションの後でかつダムバーの除去およびデフラッシュ作業の後に行われる。一般に、リードフレームのレールおよび外部フレームが除去される最終的なトリミング/成形作業の直前に行われ、外部フレームが分離されて成形される。パッケージングプロセスのこのような遅い段階でアウタリードをめっきするやりかたには、いくつか欠点がある。まず、おおむね機械的性質の工程であるパッケージングプロセスの残りの工程と異なり、コーティングプロセスは、一般に、電気化学的性質のものである。したがって、ＩＣのパッケージ業者は、機械的パッケージング作業を行うための設備投資および維持管理をする必要があるのみならず、化学的作業を行うための設備も整える必要がある。パッケージ業者は、また、めっき用の化学薬品、特に鉛（Ｐｂ）に関し環境および健康に関する配慮をしなければならない。また、たとえばシリカを充填したエポキシ等、一般に使われるエンキャプシュレーション材料は密封されないので、めっき溶液がパッケージ内に進入する危険性がある。また、めっきプロセスの間、ダムバーを取り除いて形成されることがあるエポキシパッケージの表面に沿ったチャネルにめっき材料が堆積した結果、錫の「ひげ結晶」が隣接するリードの間に形成されることがある。これは、電気的性能の低下を招き、または隣接するリードが短絡する原因にさえなり得る。これらの欠点とたの欠点が合わさって、パッケージングサイクルは長くなり、歩留まりが下がり、コストが増大する。以上の欠点に鑑み、パッケージングプロセスが開始される前、たとえば、ＩＣのダイをリードフレームに装着する前に、アウタリードを予めめっきしておく（ preplate）ことが望ましいと考えられる。予めめっきするプロセスを開発するため今まで様々な努力がなされてきた。しかしながら、これらの努力も、予めめっきするという一般的な目的についてはかなりうまく達成する一方で、新たな欠点および問題を作り出した。たとえば、リードの露出した外側部分を従来のＳｎ/Ｐｂはんだ組成物で選択的に予めめっきする努力は、かなり成功している。しかしながら、はんだ組成物は一般に１６０から２００℃の範囲の温度で溶けるので、ダイアッタッチメント、モールドおよび硬化作業が比較的低温で行われかつグレードの低いエポキシが使われる比較的低コスト、低信頼度ＩＣパッケージでの使用に限られる。標準的応用では、Ｓｎ/Ｐｂ組成物の代りに完全な金のめっきを使用することができる。しかしながら、比較的コストが高いために、金は少量の試作品に時々使用されるに過ぎない。最近、パラジウムや様々なパラジウム/ニッケル合金については、その比較的高温のパッケージング作業に耐える能力や金よりコストが低いことに鑑み、予備めっき用材料として限られた範囲の用途が見つかっている。テキサス・インストロメンツ（Texas Instruments）は、ダイを取りつける前に、パラジウムやパラジウム/ニッケル合金の薄層でリードフレーム全体を被覆するプロセスを開発した。このプロセスでは、リードの外側の露出した部分が被覆されるだけでなく、後でボンディングワイヤがリードにボンディングされる表面を含む内部にまで被覆が行われる。このプロセスは、リードを予めめっきするという希望の目的は達成するが、選択性がなく、新たな問題や欠点がいくつか生じる。パラジウムやパラジウム/ニッケル合金は、金よりコストが低いが、それでもリードフレーム全体を被覆するにはあまりコスト効率が良いとは言えない。ＩＣとともに包封されＩＣに接続部を作る上で無関係なリードの内側部分は、環境にさらされることがなく、保護コーティングを必要としない。また、リードの内側部分の端部が、従来銀で被覆されるのは、一般に金からなるボンディングワイヤとのボンディングを容易にするためである。銀のコーティングに代えてパラジウムまたはパラジウム/ニッケル合金を使うなら、ボンディングプロセスを変更してボンドの連続した完全性を確保する必要が生じ得る。また、銀エポキシダイアタッチメント接着組成物の粘着に関する懸念がある。さらには、金のボンディングワイヤとパラジウムまたはパラジウム/ニッケル合金との間の結合の完全性を確保するためには、コーティングの厚さを約３から５マイクロインチ未満にする必要があると言われている。しかしながら、パッケージングプロセスの間の、多孔性およびひっかき、ひび割れその他による損傷を防止するため、リードの露出する外側部分には、一般にこれよりわずかに厚いコーティングが望ましい。コーティングがこれより薄ければ、リードの損傷を避けるために、スラリーの媒質ではなく追加の化学薬品をデフラッシュ作業用に使用することも必要になる。このような厚さが違うという用件は、プロセスの設計および制御にとってかなりの難題である。また、エンキャプシュレーションプロセスで用いられる典型的なエポキシモールド組成物は、一般に、パラジウムやパラジウム合金よりも、銅やニッケル系の表面によくくっつく。その結果、リードとエポキシパッケージとの間で層間剥離の危険性が増大し、非選択性パラジウムまたはパラジウム/ニッケル合金のめっきでは、パッケージの中に湿気が進入する。この湿気が、ＩＣダイアッタッチメントエポキシに蓄積されて、所謂ＩＣパッケージの「ポップコーン」状態が生じ得る。従来技術のリードフレームを予めめっきする既存の方法に共通するもう一つの欠点は、ダムバーを取り除く時、リードフレームの下敷きベース金属が部分的に保護コーティングもなく環境にさらされてしまう点である。これは、最初にリードフレーム全体が被覆されるか外部の露出部分のみが被覆されるかに関係なくまた使用する被覆材料にも関係なく生じる問題である。既存の非選択的に予備めっき処理を施すプロセスのもう一つの欠点は、銅のリードフレームのトリミングおよび成形作業において削り取られる部分、たとえば外側フレームおよびレールのスクラップとしての価値がかなり下がってしまう点である。これは、めっき材料は汚染物質と考えられるので、スクラップから除去する必要があるためである。パラジウム等、めっき材料自体が比較的高価でリサイクルされる場合、分離にかかる費用も増大し、リサイクルコストが上昇する。今日、多くのＩＣ市場では、価格と信頼性が重要な問題である。その結果、パッケージングコスト、歩留まりの向上および高い信頼性がＩＣの製作者にとって重要なポイントとなる。したがって、リードの外部露出部分のみに選択的に予備めっき処理を施して、使用する高価なめっき材料の量を減らし、製造者が負担するコストを削減してより販売価格を下げる、改善されたリードフレームおよびこれに伴う製造プロセスが求められている。また、リードの外部露出部分に選択的な予備めっき処理を施しても、パッケージング作業の残りの工程に実質的に影響を及ぼさず、パッケージ業者が追加の設備投資および維持管理の負担を負わなくて済み、かつ様々な環境および健康に関する懸念を配慮する必要のない、改善されたリードフレームおよびこれに伴う製造プロセスが求められている。また、ダムバーを除去する作業により、ベース金属が露出するという共通の問題を克服する改善されたリードフレームおよびこれに伴う製造プロセスが求められている。したがって、本発明の目的は、公知のリードフレームおよびリードフレームめっきプロセスの欠点を克服する改善されたリードフレーム構造とこれに伴う製造プロセスを提供することである。本発明の他の目的は、費用効率的で、パッケージングプロセスのほかの作業にに一体化し悪影響を与えず、かつパッケージ業者に化学設備の投資、維持管理の負担や、これに付随する健康や環境に関する懸念への配慮の負担を負わせない、構造およびプロセスを提供することである。本発明のもう一つの目的は、リードフレームダムバーを除去する際にベース金属が露出するという共通の問題を克服する構造およびプロセスを提供することである。本発明のさらにもう一つの目的は、非選択的めっき材料による汚染を減らして、スクラップリードフレーム材料の価値を高めかつパラジウム等の比較的高価なめっき材料をリサイクルするコストを低減することである。本発明の他の目的は、改善されたリードフレーム構造と製造方法をそれぞれ一体に採用する改善されたＩＣパッケージとＩＣパッケージプロセスとを提供することである。発明の概要本発明の１局面は、改善されたリードフレーム構造およびその製造方法である。改善されたリードフレーム構造は、フレーム、集積回路チップを装着するようになっているパッド、および内部がパッドに向かって延在しかつ外部がフレームに向かって延在する複数のリードを有する。改善されたリードフレームには、その内部および外部の中間のリードの少なくともいくつかの間に延在するポリマー構造物が設けられる。ポリマー構造物は、めっきマスクと協働して、金、金合金、パラジウム、パラジウム-ニッケル合金、錫-鉛はんだまたはインジウム、ビスマス、錫、銀他等の選択された材料でのリードの外部の選択的予備めっき処理を可能にする一方、めっき材料がリードの内部に実質的に接近できないようにする。本発明のもう一つの局面は、改善されたＩＣパッケージおよび改善されたリードフレーム構造を用いたＩＣパッケージングプロセスである。改善されたＩＣパッケージは、パッド、内部と外部を有する複数のリード、内部と外部の中間のリードの少なくともいくつかの間に延在するポリマー構造を有するリードフレームを含む。ポリマー構造は、リードの外側部分が、実質的にポリマー構造の場所まで、選択されためっき材料で選択的に予めめっきされるように、めっきマスクと協働する一方、めっき材料は、リードの内部への接近が実質上阻まれる。ＩＣはパッド上に装着され、導電体がＩＣとリードフレームを接続する。エポキシパッケージ構造がＩＣ、導電体およびリードの内部を被包する。予めめっきされたリードの外側部分は、エポキシ構造の外部に延びる。ポリマー構造は、完成したＩＣのパッケージの一体部分として残るので、ダムバーの除去およびデフラッシングに関する工程が不要になり、このためリードの露出する外側部分のベース金属の露出が避けられる。図面の簡単な説明図１は、ダムバーを有するプラスティッククワドフラットパック（ＱＦＣ）ＩＣパッケージのための公知の２０８ピンリードフレーム構造の平面図である。図１aは、マルチチップモジュール（ＭＣＭ）基板とともに使用するダムバーを有する公知の１７６ピンパッドレスリードフレーム構造の平面図である。図２は、ＩＣチップを装着するためのラミネートされた基板を有するパッドレスリードフレーム構造の部分断面図である。図３は、２０８ピンＱＦＰ構成に形成され、ダムバーの代りにポリマー構造を有する本発明の好ましいリードフレームの平面図である。図４は、ダムバーの代りにポリマー構造を有する、本発明による好ましいリードフレームの一部拡大斜視図である。図５は、パッケージングとダムバー除去後の従来のリードフレームの一部拡大斜視図であって、露出した隣接するアウタリードとベース金属を示す図である。図６は、ダムバーの代りにポリマー構造を有する本発明の好ましいリードフレームの一部拡大斜視図であって、予めめっきされたアウタリードおよびレールを示す図である。図７は、ダムバーの代りにポリマー構造を有する本発明の好ましいリードフレームの一部拡大斜視図であって、選択的に予めめっきしたアウタリードを示す図である。図８は、ダムバーの代りにポリマー構造を有する本発明の好ましいリードフレームの一部拡大斜視図であって、パッケージングの後、完成したＩＣパッケージとめっきされたアウタリードの一部として組込まれたポリマー構造を示す図である。好ましい実施例の詳細な説明この発明に従う改良されたリードフレーム構造の好ましい実施例は、公知のスタンピング方法もしくはエッチング方法または他の任意の好適な方法を用いて製造されてもよい。この発明は、リードフレームが形成される態様に関して限定されない。さまざまな銅またはニッケル合金のような公知の材料を含む任意の好適な材料をリードフレームに対して用いてもよい。この発明の適用性はリードフレームに対して用いられる特定の材料によって限定されるものではない。さらに、このリードフレームは、現在公知であるクワド・フラット・パック（ＱＦＰ）、成形されたキャリア・リング（ＭＣＲ）、スモール・アウトライン（ＳＯ）、チップ・キャリア（ＣＣ）、またはデュアル・イン・ライン・パッケージ（ＤＩＰ）構成を含む、本質的に任意の構成で形成されてもよい。この発明の適用性は、リードフレームの構成、リード数またはリードピッチによって限定されるものではない。あるＱＦＰ構成における典型的なリードフレームの一例を図１に示す。ＭＣＭおよび積層化された基板とともに用いるための公知のリードフレーム構造の他の例も図１ａおよび図２に示す。図示されるように、リードフレーム１０は典型的には外側フレーム１５を含む。何百または何千ものリードフレームを公知の方法に従ってある材料からなる共通のストリップから形成してもよく、外側フレームは、個々のリードフレームが分離されるまでは、同一のストリップにおけるすべてのリードフレームに共通のものである。外側フレーム１５は、典型的には、１つ以上の配置および位置決め開口部２０を含む。リードフレームの機能的要素がすべてこれら開口部２０に相対して精密に配されることによってリードフレームの形成中およびＩＣアセンブリプロセス中におけるそれら要素の精密な位置決めが容易になる。図１のＱＦＰ型リードフレームは、さらに、ＩＣチップが上に取付けられるパッドまたはパドル２５と、本例では２０８本である、複数のリード３０とを含む。図１ａおよび図２のリードフレームも同様に複数のリード３０（図１ａのリードフレームの場合１７６本）を有するが、どちらもＩＣ取付パッドは有さない。代わりに、図１のリードフレームにおいては、ＩＣチップはマルチチップ・モジュール（ＭＣＭ）基板上に取付けられる。この基板は、単一層または複数層のいずれでもよく、ガラスで補強される。複数個のＩＣチップに対応し得る。同様に、図２のリードフレームでは、ＩＣチップは積層化された基板３５上に取付けられる。典型的には、この積層化された基板３５は、エポキシで接合される、ガラスで補強された誘電体材料からなる複数の層を含む。この基板は、単一または二重のいずれの側部を有してもよく、片側または両側に１つ以上のＩＣチップのための１つ以上の取付領域３６を有してもよい。リード３０の内側部分は基板３５とともに積層化される。この基板の層は、さまざまな電気的相互接続をなすために、従来の態様で、ビア（図示せず）をその中に形成してそのビアに銅を充填してもよく、または銅のトレースをその上に形成してもよい。各リード３０は、パッド２５にまたは基板３５に近接する自由端３２を有する内側部分と、端部３４を伴う外側部分とを有する。一旦ＩＣがパッドまたは代替的に後でＩＣにワイヤボンディングされてもよい基板に取付けられると、内側自由端はＩＣへの電気的接続のための点を与える。リードの内側部分は、典型的には、ＩＣ（および適用可能である場合には基板）とともに被包され、したがって、周囲の環境に晒されないよう保護される。外側部分は、典型的には、ＩＣパッケージの外側を延びて周囲の環境に晒される。外側部分は外部の電気的構成要素および回路との電気的接続の点を与える。図１および図１ａに示されるものを含む多くの現在のリードフレーム設計は、リードをそれらの内側端部と外側端部との間の点で相互接続する「ダムバー」構造４０を含む。このダムバー４０の主な目的は、我々の同時係属の関連出願番号第０８／７４４，５２０号により詳細に記載されるように、成形または被包プロセス中にバリアとして機能することによって、エポキシがそのモールドから流れ出てアウタリード上にバリを形成するのを防ぐことである。ＭＣＭまたは積層化された基板の場合、エポキシ層４２は、ＱＦＰ構成の場合とは異なり、一面に形成される。しかしながら、ダムバー４０は両方の場合において同様に機能する。第２に、このダムバーは、リードに対する支持を与えることによって、ＩＣアセンブリプロセス中におけるリードの相対位置の維持を補助する。図３を参照して、ＱＦＰ構成における好ましいリードフレーム７５の一例が、外側フレーム８０と、パッド１００と、外側部分９０および内側部分９５を伴う複数のリード８５とを有する状態で示される。図３のこの好ましいリードフレームは、その一部が図４にも示されているが、それにはダムバー構造が全く存在しない。代わりに、ポリマー構造１６０が、リード８５の内側端部９５と外側端部９０との間にて形成される。我々の同時係属中の関連出願第０８／７４４，５２０号に詳細に記載され図示されるように、このポリマー構造はダムバーと同様の目的を有する。それは、ＩＣ被包プロセス中におけるエポキシの流出およびバリ形成に対するバリアとして働き、さらに、リードに対するさらなる支持も与える。有利なことに、ダムバーとは異なり、このポリマー構造は、図８に示されるように、仕上がったＩＣパッケージ１９０の一部として含み入れられ、パッケージングプロセスの一部としてのダムバー除去、バリ除去および屑除去処理の必要性をなくす。この発明のため、このポリマー構造は、好ましくは、我々の関連の同時係属出願第０８／７４４，５２０号に記載される態様および材料を用いて配され、構成され、および形成される。さらに、この発明のため、このポリマー構造は、好ましくは、ＩＣパッケージングプロセスを開始する前、つまりＩＣチップをパッド１００上にＱＦＰ構成にて取付ける前に形成される。ＭＣＭまたは積層化された基板とともに用いるためのパッドなしフレームでは、このポリマー構造は、好ましくは、リードフレームを基板とともに積層化する前に形成される。実際には、ある非常に好ましい実施例では、リードがストリップから分離される前にその各々上にポリマー構造を予め形成することにより、それをマスクとともに用いてリードを選択的に前もってめっきすることができ、その一方で、リードは依然としてストリップ形状のままであり、かつその上にＩＣチップを取付ける前である。これにより、ＩＣパッケージ業者は選択的に前もってめっきされたリードフレームをパッケージングプロセスにおいて用いるために購入することができ、必要な機械的パッケージング設備に加えた化学的および電気化学的めっき設備に投資それを維持するという負担からＩＣパッケージ業者を開放するという利点がもたらされる。パラジウム、パラジウム−ニッケル合金、金などでめっきするための標準的なリードフレーム槽化学組成は周知であり、ルーセント・テクノロジーズ（Lucent Technologies）などの業者から市場で入手可能である。これら化学組成はこの発明とともに用いるのに好適である。ストリップ形状のリードフレームの領域を選択的にめっきするためのマスク処理、たとえば機械的またはフォトレジストマスク方法なども周知のものであり、当業者がこの発明を十分に理解するにあたってここに詳細に記載する必要はない。この発明では、しかしながら、他のリードフレームマスク処理、特にダムバーを含むリードフレームに対して行なわれる処理とは異なって、ポリマー構造１６０は恩恵をもたらす結果を与える。図５〜図７を参照して、このポリマー構造はパッケージ周縁部に位置するため、リード８５の外側部分９０の選択的な前もってのめっき９２のために機械的めっきマスク２００とともに用いられるのに完璧な位置にある。ダムバー構造４０の場合、それはフォトレジストまたは機械的めっきマスクとともに用いられることによって選択的リードめっきを行なってもよいが、その後ダムバー構造を除去しなければならない。図５に特に示されるように、ダムバーの除去は、被包プロセス中に、ダムバー４０と、リードの外側部分９０のダム８７部分内に含まれる過剰なエポキシ４５とを削り取る。これによって、めっき材料下のベース金属４７の領域が露出されたままになるという所望されない状態になる。ポリマー構造１６０は、図８に示されるように、仕上がったパッケージの一体的な部分のままであり、取除かれないため、下のベース金属が露出されたまま残ることはない。加えて、ポリマー構造１６０はマスク２００と協働して実質的に流体耐密ガスケットを形成する。ダムバー構造とは異なり、このポリマー構造は実際にはリードを覆う。それは、したがって、効果的な、絶縁性の流体耐密ガスケットを形成する。インナリード９５はエポキシパッケージ１９０または層４２内に配されるので、めっきを所望しなければ必要ともしないインナリード領域への流体めっき材料の流出または漏洩がそのガスケットによって実質的に防止される。典型的には、このポリマー構造１６０は１０〜１５ミル幅のオーダであってもよい。マスク２００の端縁はそのポリマー構造の上面の実質的にいずれの場所においても接触することが好適である。これによって、マスク２００とポリマー構造１６０との間において比較的幅の広い整列許容値が与えられる。この発明の恩恵は、マスクの端縁がポリマー構造の外側端縁と精密に整列せずともよく、それでいて適切に機能するという点である。このポリマー構造は絶縁性があるため、マスクの位置ずれによってたとえめっき溶液に晒されても、典型的な電気化学めっきプロセスではめっきされない。図６および図７に示されるように、レール８０を含むリードの全外側部分９０が前もってめっきされ得るか、または、別のマスク２１０を用いることによって、その前もってのめっきを、リードが後のトリミング／形成処理にてトリミングされる領域９４に限定し得る。後者の代替策は、費用が掛かる貴金属がめっきに用いられる場合に特に好ましい。この発明のさらに別の利点は、リードの外側部分を選択的に前もってめっきすることにより、ＩＣボンディングパッドまたは基板に近接する内側部分が銀で選択的に前もってめっきされてもよく、それが現在のボンディングプロセスと互換性があるという点である。したがって、たとえば、他の態様ではパラジウムまたはパラジウム／ニッケル合金を用いての全リードめっきの場合に必要とされるかもしれないように、現在のボンディングプロセスの修正を必要としないので、パッケージング費用が低減され、使用されるめっき材料の量がはるかに低減される。この発明の現在の好ましい実施例の上述の説明は例示的なものにすぎず、この発明の範囲を限定することを意図するものではない。当業者には、この発明の精神から逸脱することなくさまざまな変更が材料、設計、寸法などにおいてされてもよいことが理解され、この発明の範囲は請求の範囲によってのみ規定されることが意図される。

【手続補正書】【提出日】平成１１年８月５日（１９９９．８．５）【補正内容】（１）明細書第１頁第８行および第２４行の「第号」を「第０８／７７２，０３３号」に補正する。（２）請求の範囲を別紙のとおり補正する。請求の範囲１．集積回路チップをパッケージングする際に用いるための改良されたリードフレーム構造であって、フレーム構造と、内側部分および外側部分を有する複数の被包されないリードとを含み、前記外側部分は外方向に前記フレーム構造に向かって延び、前記内側部分は内方向にそれから延び、前記内側部分はワイヤボンディングがなく、前記リードフレーム構造はさらに、前記リードのうち少なくともいくつかのリードの間を前記内側部分と外側部分との間にて延びるポリマー構造を含み、前記外側部分は、選択されためっき材料で選択的にめっきされる、リードフレーム構造。２．前記リードの前記内側部分の内に位置する前記集積回路チップを取付けるための開いたパッドを含む、請求項１に記載のリードフレーム構造。３．前記外側部分は前記ポリマー構造の位置まで実質的に完全にめっきされる、請求項１に記載のリードフレーム構造。４．前記外側部分は実質的にトリミング点と前記ポリマー構造の位置との間にてめっきされる、請求項１に記載のリードフレーム構造。５．前記めっき材料は、金、パラジウム、パラジウム／ニッケル合金、錫−鉛はんだ、錫、銀、インジウムおよびビスマスを含む群から選択される、請求項１に記載のリードフレーム構造。６．集積回路チップをパッケージングする際に用いるための改良されたリードフレーム構造を製造する方法であって、リードフレーム構造を形成するステップを含み、前記リードフレーム構造は、フレーム構造と、内側部分および外側部分を有する複数のリードとを含み、前記外側部分は外方向に前記フレーム構造に向かって延び、前記内側部分は内方向にそこから延び、前記方法はさらに、前記リードのうち少なくともいくつかのリード間を前記内側部分と前記外側部分との間にて延びるポリマー構造を設けるステップと、前記外側部分を、選択されためっき材料で選択的にめっきするステップとを含む、方法。７．リードフレーム構造を形成するステップは、前記リードの前記内側部分の内に前記集積回路チップを取付けるためのパッドを形成するステップをさらに含む、請求項６に記載の方法。８．前記外側部分を選択的にめっきするステップはさらに、前記リードの内側部分をマスクでマスキングするステップを含み、前記ポリマー構造は前記マスクと協働してめっき材料が前記内側部分に近づくことを実質的に防ぎ、前記選択的にめっきするステップはさらに、めっき材料を、前記外側部分のマスキングされない領域の実質的に全体に適用するステップを含む、請求項６に記載の方法。９．前記外側部分を選択的にめっきするステップはさらに、前記リードの内側部分をマスクでマスキングするステップを含み、前記ポリマー構造は前記マスクと協働してめっき材料が前記内側部分に近づくことを実質的に防ぎ、前記選択的にめっきするステップはさらに、前記外側部分を、選択されたトリミング点を超えてマスキングするステップと、前記トリミング点の位置と前記ポリマー構造の位置との間において、前記外側部分のマスキングされない領域の実質的に全体にめっき材料を適用するステップとを含む、請求項６に記載の方法。１０．前記めっき材料は、金、パラジウム、パラジウム／ニッケル合金、錫−鉛はんだ、錫、銀、インジウムおよびビスマスを含む群から選択される、請求項６に記載の方法。１１．改良された集積回路パッケージであって、リードフレームを含み、前記リードフレームは、集積回路チップを取付けるための取付手段と、内側部分および外側部分を有する複数のリードとを含み、前記内側部分は前記取付手段に向かって延び、前記リードフレームはさらに、前記リードのうち少なくともいくつかのリード間を前記内側部分と前記外側部分との間にて延びるポリマー構造を含み、前記外側部分は選択されためっき材料によって前記ポリマー構造の位置まで選択的に前もってめっきされ、前記集積回路パッケージはさらに、前記取付手段に取付けられる集積回路チップと、前記集積回路チップと前記リードフレームとを接続する複数の導電体と、前記集積回路チップと前記取付手段と前記導電体と前記リードの前記内側部分とを被包するエポキシ構造とを含み、前記リードの前記外側部分は前記エポキシ構造の外側を延びる、集積回路パッケージ。１２．前記めっき材料は、金、パラジウム、パラジウム／ニッケル合金、錫−鉛はんだ、錫、銀、インジウムおよびビスマスを含む群から選択される、請求項１１に記載の集積回路パッケージ。１３．集積回路をパッケージングするための改良された方法であって、リードフレーム構造を形成するステップを含み、前記リードフレーム構造は、集積回路チップを取付けるための取付手段と、内側部分および外側部分を有する複数のリードとを含み、前記内側部分は前記取付手段の方向に延び、前記リードフレームはさらに、前記リードのうち少なくともいくつかのリード間を前記内側部分と前記外側部分との間にて延びるポリマー構造を含み、前記方法はさらに、前記リードの前記外側部分を、選択されためっき材料で選択的にめっきするステップと、前記取付手段に集積回路チップを取付けるステップと、前記集積回路チップと前記リードフレームとを複数の導電体で接続するステップと、前記リードの前記めっきされた外側部分はエポキシ構造の外を延びる状態で、前記集積回路チップと前記取付手段と前記導電体と前記リードの前記内側部分とを前記エポキシ構造内に被包するステップとを含む、方法。１４．前記リードの前記外側部分を選択的にめっきするステップはさらに、前記リードの内側部分をマスクでマスキングするステップを含み、前記ポリマー構造は前記マスクと協働してめっき材料が前記内側部分に近づくことを実質的に防ぎ、前記選択的にめっきするステップはさらに、めっき材料を、前記外側部分のマスキングされない領域の実質的に全体に適用するステップを含む、請求項１３に記載の方法。１５．前記リードフレーム構造はまずフレーム構造を含み、前記リードの前記外側部分を選択的にめっきするステップはさらに、前記リードの内側部分をマスクでマスキングするステップを含み、前記ポリマー構造は前記マスクと協働してめっき材料が前記内側部分に接近するのを実質的に防ぎ、前記選択的にめっきするステップはさらに、前記外側部分を、選択されたトリミング点を超えてマスキングするステップと、前記トリミング点の位置と前記ポリマー構造の位置との間において前記外側部分のマスキングされない領域の実質的に全体にめっき材料を適用するステップとを含み、前記フレーム構造を含む、前記外側部分のめっきされない領域を削り取る、請求項１３に記載の方法。１６．前記めっき材料は、金、パラジウム、パラジウム／ニッケル合金、錫−鉛はんだ、錫、銀、インジウムおよびビスマスを含む群から選択される、請求項１３に記載の方法。

Claims

【特許請求の範囲】１．集積回路チップをパッケージングする際に用いるための改良されたリードフレーム構造であって、フレーム構造と、内側部分および外側部分を有する複数のリードとを含み、前記外側部分は外方向に前記フレーム構造に向かって延び、前記内側部分は内方向にそれから延び、前記リードフレーム構造はさらに、前記リードのうち少なくともいくつかのリードの間を前記内側部分と外側部分との間にて延びるポリマー構造を含み、前記外側部分は、選択されためっき材料で選択的にめっきされる、リードフレーム構造。２．前記リードの前記内側部分の内に位置する前記集積回路チップを取付けるためのパッドを含む、請求項１に記載のリードフレーム構造。３．前記外側部分は前記ポリマー構造の位置まで実質的に完全にめっきされる、請求項１に記載のリードフレーム構造。４．前記外側部分は実質的にトリミング点と前記ポリマー構造の位置との間にてめっきされる、請求項１に記載のリードフレーム構造。５．前記めっき材料は、金、パラジウム、パラジウム／ニッケル合金、錫−鉛はんだ、錫、銀、インジウムおよびビスマスを含む群から選択される、請求項１に記載のリードフレーム構造。６．集積回路チップをパッケージングする際に用いるための改良されたリードフレーム構造を製造する方法であって、リードフレーム構造を形成するステップを含み、前記リードフレーム構造は、フレーム構造と、内側部分および外側部分を有する複数のリードとを含み、前記外側部分は外方向に前記フレーム構造に向かって延び、前記内側部分は内方向にそこから延び、前記方法はさらに、前記リードのうち少なくともいくつかのリード間を前記内側部分と前記外側部分との間にて延びるポリマー構造を設けるステップと、前記外側部分を、選択されためっき材料で選択的にめっきするステップとを含む、方法。７．リードフレーム構造を形成するステップは、前記リードの前記内側部分の内に前記集積回路チップを取付けるためのパッドを形成するステップをさらに含む、請求項６に記載の方法。８．前記外側部分を選択的にめっきするステップはさらに、前記リードの内側部分をマスクでマスキングするステップを含み、前記ポリマー構造は前記マスクと協働してめっき材料が前記内側部分に近づくことを実質的に防ぎ、前記選択的にめっきするステップはさらに、めっき材料を、前記外側部分のマスキングされない領域の実質的に全体に適用するステップを含む、請求項６に記載の方法。９．前記外側部分を選択的にめっきするステップはさらに、前記リードの内側部分をマスクでマスキングするステップを含み、前記ポリマー構造は前記マスクと協働してめっき材料が前記内側部分に近づくことを実質的に防ぎ、前記選択的にめっきするステップはさらに、前記外側部分を、選択されたトリミング点を超えてマスキングするステップと、前記トリミング点の位置と前記ポリマー構造の位置との間において、前記外側部分のマスキングされない領域の実質的に全体にめっき材料を適用するステップとを含む、請求項６に記載の方法。１０．前記めっき材料は、金、パラジウム、パラジウム／ニッケル合金、錫−鉛はんだ、錫、銀、インジウムおよびビスマスを含む群から選択される、請求項６に記載の方法。１１．改良された集積回路パッケージであって、リードフレームを含み、前記リードフレームは、集積回路チップを取付けるための取付手段と、内側部分および外側部分を有する複数のリードとを含み、前記内側部分は前記取付手段に向かって延び、前記リードフレームはさらに、前記リードのうち少なくともいくつかのリード間を前記内側部分と前記外側部分との間にて延びるポリマー構造を含み、前記外側部分は選択されためっき材料によって前記ポリマー構造の位置まで選択的に前もってめっきされ、前記集積回路パッケージはさらに、前記取付手段に取付けられる集積回路チップと、前記集積回路チップと前記リードフレームとを接続する複数の導電体と、前記集積回路チップと前記取付手段と前記導電体と前記リードの前記内側部分とを被包するエポキシ構造とを含み、前記リードの前記外側部分は前記エポキシ構造の外側を延びる、集積回路パッケージ。１２．前記めっき材料は、金、パラジウム、パラジウム／ニッケル合金、錫−鉛はんだ、錫、銀、インジウムおよびビスマスを含む群から選択される、請求項１１に記載の集積回路パッケージ。１３．集積回路をパッケージングするための改良された方法であって、リードフレーム構造を形成するステップを含み、前記リードフレーム構造は、集積回路チップを取付けるための取付手段と、内側部分および外側部分を有する複数のリードとを含み、前記内側部分は前記取付手段の方向に延び、前記リードフレームはさらに、前記リードのうち少なくともいくつかのリード間を前記内側部分と前記外側部分との間にて延びるポリマー構造を含み、前記方法はさらに、前記リードの前記外側部分を、選択されためっき材料で選択的にめっきするステップと、前記取付手段に集積回路チップを取付けるステップと、前記集積回路チップと前記リードフレームとを複数の導電体で接続するステップと、前記リードの前記めっきされた外側部分はエポキシ構造の外を延びる状態で、前記集積回路チップと前記取付手段と前記導電体と前記リードの前記内側部分とを前記エポキシ構造内に被包するステップとを含む、方法。１４．前記リードの前記外側部分を選択的にめっきするステップはさらに、前記リードの内側部分をマスクでマスキングするステップを含み、前記ポリマー構造は前記マスクと協働してめっき材料が前記内側部分に近づくことを実質的に防ぎ、前記選択的にめっきするステップはさらに、めっき材料を、前記外側部分のマスキングされない領域の実質的に全体に適用するステップを含む、請求項１３に記載の方法。１５．前記リードフレーム構造はまずフレーム構造を含み、前記リードの前記外側部分を選択的にめっきするステップはさらに、前記リードの内側部分をマスクでマスキングするステップを含み、前記ポリマー構造は前記マスクと協働してめっき材料が前記内側部分に接近するのを実質的に防ぎ、前記選択的にめっきするステップはさらに、前記外側部分を、選択されたトリミング点を超えてマスキングするステップと、前記トリミング点の位置と前記ポリマー構造の位置との間において前記外側部分のマスキングされない領域の実質的に全体にめっき材料を適用するステップとを含み、前記フレーム構造を含む、前記外側部分のめっきされない領域を削り取る、請求項１３に記載の方法。１６．前記めっき材料は、金、パラジウム、パラジウム／ニッケル合金、錫−鉛はんだ、錫、銀、インジウムおよびビスマスを含む群から選択される、請求項１３に記載の方法。