JP2864203B2 - 鍍金用治具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体搭載用パッケー
ジ（以下、単にパッケージともいう）のリードピンなど
に電気鍍金をするにあたって使用される鍍金用治具に関
し、詳しくは、パッケージ本体に接合された複数のリー
ドピンから導通をとってリードピンなどの各所に電気鍍
金をするのに使用される金属製の板状部材からなる鍍金
用治具（以下、単に治具ともいう）に関する。

【０００２】

【従来の技術】ピングリッドアレイ（ＰＧＡ）タイプに
代表されるプラグインタイプのパッケージの製造におい
ては、パッケージ本体に、４２ａｌｌｏｙ（Ｆｅ−Ｎｉ
合金）やコバール（Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金）からなる多
数のリードピン（外部接続用端子）をろう付接合した
後、そのリードピンなどパッケージの各所には、耐蝕性
や電気的導通性の向上のためにＮｉやＡｕが電気鍍金さ
れる。

【０００３】このための鍍金用治具として、特開平４−
２８６１３１号公報記載のものなど種々の技術が提案さ
れている。この公報記載のものは、導電金属箔板に、パ
ッケージ本体のリードピン（以下、単にピンともいう）
のピッチに合わせて放射状のスリットを穿設したもので
あって、ピンをこのスリットの中心部にその軸線方向か
ら押し込んで、スリット中心部における開口対角部の金
属部に圧接させることで電気鍍金（以下、単に鍍金とも
いう）に必要な導通をとり、この状態のものを鍍金液
（電解）槽中に浸漬し、鍍金用治具を陰極に接続する等
必要なセットをし、所定の電流を流すことにより、パッ
ケージ各所に一挙に鍍金処理をするようにしたものであ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】特開平４−２８６１３
１号の公報記載の治具は、ピンを開口に押込むことで導
通をとるものであるが、その開口が放射状のスリットで
あるために、ピンとの接点は周方向に３か所以上とな
り、そしてこの部位が鍍金後における無鍍金箇所となっ
て残る。したがって、鍍金されない箇所すなわち無鍍金
面積が大きく、これが耐蝕性を低下させ、ひいてはパッ
ケージの品質や性能を低下させる要因となっているとい
った問題があった。

【０００５】また、上記従来の治具においては、ピンの
先端を上方から所定ピッチにあるスリットの中心に押込
んで圧入させるものであるが、ピンには傾斜などのばら
つき（誤差）があるために、その多数のピンの先端を個
々のスリットの中心に合致させることは難しく、セット
（位置決め）に手間がかかっていた。さらに、一部のピ
ンが治具に接触できずに導通（鍍金）不良となることを
防ぐ必要があるが、ピンの圧入深さが浅くそれが先端近
くで接触しているような場合には、ピンの長さ等の不ぞ
ろいから、鍍金工程の途中で非接触となってしまうもの
も出てくる。したがってピンは、その先端から、かなり
深く圧入しないといけない。一方、鍍金後においてピン
をその軸線方向に抜き取る際には、開口縁がピン外側の
鍍金を擦り取る形となり、したがって鍍金面に傷をつけ
易いといった問題があった。本発明は、上記従来の治具
のもつこうした各種の問題点を解決することをその目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、半導体搭載用パッケージのリードピン
などに電気鍍金をするにあたって使用される鍍金用治具
であって、金属製の板状部材から成り、この板状部材に
は前記リードピンの配置に対応する複数の開口が穿設さ
れ、この各開口は、前記リードピンが遊挿可能の遊挿孔
と、前記リードピンがこの遊挿孔に遊挿されて径方向へ
移動されることにより圧入される圧入孔とを備えてなる
ことにある。この場合、前記圧入孔はスリット状とし、
その幅を前記リードピンの外径より小さい大きさで略一
定とするか、前記リードピンの圧入される先方が小さい
テーパー状とするとよい。また、これらの鍍金用治具に
おいては、前記圧入孔における前記リードピンの圧入方
向に沿う少なくとも一方の側の開口縁の外側に、その開
口縁を外方に撓み変形可能とする空孔を設けておくか、
その少なくとも一方の側の開口縁が、外方に撓み変形可
能の片持状としておくとよい。

【０００７】

【作用】上記した本発明の鍍金用治具においては、各リ
ードピンを開口における遊挿孔に遊挿し、その状態のも
とで、前記板状部材を固定するなどしてリードピンを遊
挿孔に相対してその径方向であって圧入孔の方向に移動
すると、各リードピンは圧入孔に径方向から押込まれ、
圧入される。これにより、各リードピンはその側で圧入
孔の開口縁に圧接ないし食付き、鍍金用治具に電気的に
接続される。したがって、以後は、鍍金用治具を陰極に
接続し、その下で鍍金液槽中において電気鍍金をするこ
とにより、リードピンなどパッケージの各所に所定の鍍
金を施すことができる。そして、鍍金後においては、各
リードピンを圧入孔に圧入した場合と逆の外力を加えて
弛緩させ、そしてパッケージをそのピンの軸線方向に引
き抜くことで鍍金用治具から分離すればよい。なお、本
発明に係る鍍金用治具において、前記圧入孔における前
記リードピンの圧入方向に沿う少なくとも一方の側の開
口縁の外側に、その開口縁を外方に撓み変形可能とする
空孔が設けてあるか、その少なくとも一方の側の開口縁
が、外方に撓み変形可能の片持状としてある場合には、
その開口縁が外方に変形する分、ピンの圧入または弛緩
が容易となる。

【０００８】

【実施例】次に本発明を具体化した実施例について、図
１ないし図４を参照して詳細に説明する。本例の鍍金用
治具１は、４２ａｌｌｏｙ（Ｆｅ−Ｎｉ合金）製で、ば
ね性を有する薄い板状部材（厚さ約０．１ｍｍ）２から
なり、パッケージ１１における半導体素子収納用のキャ
ビティー（図示しない）に対応する中央部を略正方形に
打ち抜き、全体でロ字形をなし、そのほぼ全面に、ピン
１３，１３の配置に対応して、次記する形状の開口３，
３が縦横に所定のピッチでエッチング（又はプレス打抜
き）加工などにより多数穿設されている。

【０００９】すなわち、各開口３は、リードピン１３の
配置に対応して各ピン１３を遊挿状に受入れる遊挿孔４
と、ピン１３がこの遊挿孔４に遊挿されてピン１３の径
方向（図１右）へ移動されることにより圧入される圧入
孔５とよりなっている。ただし、遊挿孔４は、本例では
ピン１３の外径（０．４１ｍｍ）より大径の内径を備え
た略円形とされ、圧入孔５は、遊挿孔４の一側（図１右
方）に、幅Ｗがピン１３の外径より小さい大きさで、略
一定の幅でもってスリット状に形成され、開口３全体で
鍵穴形を呈している。因みに、本例における開口３の遊
挿孔４の内径は１．２ｍｍとされ、また圧入孔５の開口
縁６，６の幅Ｗはピン１３の外径より０．０１〜０．１
ｍｍ小さく設定されている。なお、図１の全体図では省
略してあるが、本例では、各開口３，３の両側には、拡
大図に示すように、圧入孔５の開口縁６，６の外側であ
って、ピン１３の圧入方向に沿う両側の開口縁６，６が
外方へ撓むように略台形状の空孔７，７が窓様に貫設さ
れている。なお、板状部材２の両辺（図１左右）に沿っ
て設けられている孔８，８は、ピン１３圧入時における
治具１の固定用のものである。

【００１０】さて次に、この鍍金用治具１を用いて導通
をとる場合について説明する。まず、図２に示すよう
に、治具１に対してパッケージ１１のピン１３の先端面
を開口の遊挿孔に対面させ、各ピン１３を各遊挿孔に遊
挿し、パッケージ１１を治具１にセット（位置決め）す
る。そして、治具１を固定した下、パッケージ１１を横
方向に、次に例示するようにして移動する。

【００１１】すなわち、まず図３（Ａ），図４（Ａ）に
示すように、治具１の遊挿孔４と同じ配置、大きさの遊
挿孔２４を備えて横方向にスライドするスライダー２１
を図示しない基台に敷き、その上に、遊挿孔４，２４同
志が略合致するようにして治具１を置き、治具１を両辺
の孔８，８を用いて図示しない固定手段により基台に固
定し、そして、パッケージ１１をその各ピン１３が各遊
挿孔４のほぼ中心となるようにしてセットする。次い
で、スライダー２１を治具１の開口３の圧入孔５側（図
３，４右方）に移動する。するとスライダー２１の遊挿
孔２４の一側（左側）がピン１３の先端左側面に当る
（図３（Ｂ）図４（Ｂ）参照）。さらに同方向に所定量
移動すると、ピン１３がスライダー２１にそのピン１３
の径方向に押されて圧入孔５に圧入される（図３（Ｃ）
図４（Ｃ）参照）。このとき、圧入孔５の開口縁６は外
側に空孔７，７があるために、ばね作用により若干外方
に押し広げられる。こうして、ピン１３の両側２点がス
リット状に形成された圧入孔５の開口縁６，６に圧接さ
れることで導通が保持される。なお図３におけるピン１
３先端面の位置（高さ）の相違は、ピン長の誤差を示し
たものである。

【００１２】しかして、治具１にピン１３が圧入されて
導通の保持された後は、従来の電気鍍金の場合と同様に
して、外部電源（陰極）に治具１を接続し、図示はしな
い所定の鍍金溶液が収容されている鍍金液槽中で、通
電、電気鍍金をすればよい。すなわち、図５に示すよ
う、陰極に接続されるラック３１に対し、例えば、パッ
ケージ本体１２の両側面をバネ性のあるアーム３２によ
り把持、固定させ、ラック３１から突出される通電棒３
３を治具１の周縁に押付けて導通をとり、鍍金溶液中に
浸漬させ、Ｎｉ電気鍍金やＡｕ電気鍍金を施せばよい。

【００１３】かくては、パッケージ１１の各所、すなわ
ちピン１３の表面、及び図示しない半導体素子搭載部、
ボンディングパッド部、及び配線パターンなどが一挙に
鍍金される。そして後工程において、各リードピン１３
を圧入時と逆の外力を横（ピンの径）方向に加えて圧入
孔５から弛緩し、ピン軸方向に引き治具１から分離すれ
ばよい。

【００１４】なお、こうして製造されたパッケージは、
そのピン１３，１３の先端部の外側二点に無鍍金部位が
発生するが、弛緩に際しては、横方向に逆に押し戻すこ
とでよいから鍍金面を痛めない。またピン１３を横（ピ
ンの径）方向から圧入（弛緩）するものであるために、
先端部に限らず、中間部、又は根元の部位においても圧
入することができる。したがって、無鍍金部位の位置を
パッケージの仕様に合わせて選択できる。さらに、本例
の治具１においては、圧入孔５の開口縁６の外側に空孔
７を設けることで、ピン１３圧入時にその開口縁６，６
が外方に撓むようにしたために、その圧入、弛緩が容易
である。したがって、開口縁６の（塑性）変形が防止さ
れ、治具１の繰り返し使用にも適するし、ピン１３との
導通保持性も安定、確実となる。なお、この空孔７は、
ピン１３の圧入方向に沿う一方の側の開口縁６の外側に
のみ設けることとしてもよい。本例では空孔７，７があ
るために、鍍金時における鍍金溶液の環流がよくなり、
鍍金効率を高めることができる。また、治具への付着に
よる鍍金溶液の持出し等を小さくすることができるの
で、その溶液の寿命の延長を図ることができる。なお、
本発明においては空孔７を設けなくとも具体化できる。
ただし、ピンの圧入、弛緩がそれがない分不円滑とな
る。

【００１５】本例では、治具１の厚さを０．１ｍｍとし
たが、４２ａｌｌｏｙ製の場合には一般的には０．０５
ｍｍ〜０．２ｍｍが適当である。０．０５ｍｍより薄い
と強度不足でパッケージ（ピン）の保持力が低い一方、
０．２ｍｍを超えるとピン１３の先端部の無鍍金部が大
きくなるためであるが、パッケージの大きさや仕様に応
じて適宜のものとすればよい。また、圧入孔の幅は、ピ
ンの外径に対して小さすぎると、圧入、弛緩がしにくく
なるが、材質、板状部材の厚さ、或いは、圧入孔におけ
る開口縁が外方に撓み変形可能であるか否かなどに応
じ、適宜の締付け代に設定すればよい。

【００１６】なお、本発明に係る鍍金用治具は、図６の
ようにしても具体化できる。このものは、前例における
開口部分のみを改良したものである。すなわち、治具１
の開口３における遊挿孔４と空孔７の端部における部位
をカットし、ピン１３の圧入方向に沿う一方の側の開口
縁６ａが外方に撓み変形可能の片持状としたものであ
る。本例においては、開口縁６ａが片持状である分、よ
り撓みやすくなるために、ピン１３の圧入、弛緩がより
円滑となる。なお、両側の開口縁ともに片持状としても
よいし、そのカット位置は適宜の部位に選択すればよ
い。

【００１７】さて次に、本発明に係る治具のさらに別の
実施例について図７を参照して詳細に説明する。ただ
し、本例のものは、上記実施例に対して圧入孔をテーパ
ー状とした点が相違するが、基本的には共通するので、
相違点を中心として説明し、適宜その説明を省略する。
本例の治具４１は、開口４３がその一側（図左）が台形
状をなし、ピン１３を隙間をもって遊挿可能の遊挿孔４
４とされ、この遊挿孔４４に連続する圧入孔４５をスリ
ット状とし、かつ、その幅をピン１３の圧入される先方
が小さいテーパー状としたものである。しかして、第１
図のものと同様に、ピン１３が矢印方向に移動される
と、図中２点鎖線で示すように、開口縁４６は外方に撓
み、ピン１３が圧入される。本例においては、圧入孔４
５がテーパーとなっているために、ピン１３は比較的容
易に圧入でき、しかもその開口縁４６にくさび作用によ
り強固に食い付くから極めて高い電気的接触が確保され
る。したがって、鍍金工程途中で外れてしまうことが有
効に防止される。

【００１８】なお本例では、開口縁４６の両側に沿って
空孔４７，４７が形成されて、板状部材４２は、実質的
に、開口４３と空孔４７を形成するリブのみとなってい
るために、鍍金溶液の還流が極めてよく、したがって、
鍍金膜厚の均一化、コントロールがより一層容易とな
る。しかも鍍金用治具１への付着による鍍金溶液の持出
しも少なくすることができる。本例では圧入孔４５のテ
ーパーは直線状に幅狭としたが、円弧状などの曲線状と
してもよい。また、このテーパー角度は適宜の大きさと
すればよいが、片側１〜５度の範囲が好ましい。なお、
本例においても、空孔４７は、ピン１３の圧入方向に沿
う一方の側の開口縁４６の外側にのみに形成してもよ
い。ただし、格別設けなくとも具体化できることは前記
したのと同様である。

【００１９】なお、本発明は、次のようにしても具体化
できる。図８に示すように、前例における開口４３の遊
挿孔４４と空孔４７における部位をカットし、圧入孔４
５における開口縁４６を外方に撓み変形可能の片持状と
することもできる。また図９に示すように、開口４３に
おける圧入孔４５の開口縁４６を鋸歯状としておくこと
もできる。この様にしておけば、上記の効果に加え、ピ
ン圧入時の接触抵抗を低減できるため、より簡易に圧入
できるし、無鍍金面積も小さくできる。さらに図１０に
示すように、開口４３における圧入孔４５の開口縁４６
を櫛歯状としておくことでも同様の効果がある。

【００２０】本発明の鍍金用治具における開口、および
それを形成する遊挿孔および圧入孔は、本発明の要旨を
逸脱しない範囲において種々の形状のものとして具体化
でき、上記各実施例のものに限定されるものではない。
なお、圧入孔は、各遊挿孔に対して２（箇所）以上あっ
てもよい。なお、鍍金用治具（板状部材）の材質は、４
２ａｌｌｏｙ製に限定されるものではない。導電性、鍍
金溶液（薬品）への適合性、また、開口の加工性や強度
の点から適宜のものを選択すればよい。ただし、なるべ
くばね性の大きいものがよい。なお、鍍金を鍍金剥離液
に浸漬して剥離するときには、それに侵されない耐蝕性
のあるものを選択使用する。なお鍍金用治具は鍍金を除
去し、繰返し使用できるが、その鍍金面積を小さくする
ために、導通を要しない部位（両面）には合成樹脂（ゴ
ム）などの絶縁材をコーティングしておき、鍍金がのら
ないようにしておくとよい。こうしておけば、鍍金の無
駄（使用量）が低減されるし、鍍金除去の手間が軽減で
きるからである。

【００２１】

【発明の効果】上記の説明から明らかなように、本発明
に係る鍍金用治具においては、その開口の遊挿孔に、リ
ードピンを遊挿して径方向に移動することで圧入孔に圧
入させることにより導通を保持するものであるから、確
実性の高い導通を簡易にとることができ、鍍金不良の発
生防止に有効である。すなわち、ピンをその半径方向か
ら押込むことで圧入するものであるために、治具との接
触点（面積）を少なくでき、ピンの無鍍金面積を小さく
できる。その上に、ピンにおける鍍金無しの部位を適宜
の位置に選択することができる。しかも、鍍金後の治具
からの分離に際しても、圧入と逆に動かすことで、他の
鍍金面を損なわずに無理なく分離できる。したがって、
パッケージとしての耐蝕性の向上や外観不良の発生防止
に極めて有効であり、その品質の向上と共に製造コスト
の低減が期待される。とりわけ、圧入孔における開口縁
を外方に撓み変形可能としてなるものは、繰り返し使用
に好適であり、治具のコストを低くおさえることがで
き、その分、さらにパッケージの製造コストの低減が図
れる。さらに、本発明においては、ピンの傾斜などによ
る各ピン先端（位置）のばらつきがあっても、遊挿孔に
入れ易く、しかも圧入孔への圧入により、その傾斜など
を積極的に修正するといった効果も期待される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る鍍金用治具を具体化した第１実施
例を示す平面図及び部分拡大図である。

【図２】図１の鍍金用治具にパッケージを対面させた状
態の説明用の正面図である。

【図３】本発明に係る鍍金用治具を具体化した第１実施
例においてリードピンを圧入する過程を説明する拡大部
分断面図であって、（Ａ）はリードピンを遊挿孔に遊挿
した状態、（Ｂ）はスライダーを移動してリードピンを
圧入孔に圧入する前の状態、（Ｃ）はリードピンを圧入
孔に圧入した状態の各説明図である。

【図４】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、図３のそれらに対
応する平面説明図である。

【図５】本発明に係る鍍金用治具にリードピンを圧入
し、そのパッケージを外部電源に接続される鍍金用のラ
ックに固定した状態で、リードピンから鍍金用治具およ
び通電棒を介してラックに導通をとっている状態の平断
面図である。

【図６】圧入孔における開口縁が、外方に撓み変形可能
の片持状とした実施例を説明する部分拡大平面図であ
る。

【図７】本発明に係る鍍金用治具の開口のさらに他の実
施例を説明する部分拡大平面図である。

【図８】図７における圧入孔の開口縁が、外方に撓み変
形可能の片持状とした実施例を説明する部分拡大平面図
である。

【図９】図７における開口の部分の別の実施例を示す部
分拡大平面図である。

【図１０】開口の部分のさらに別の実施例を示す部分拡
大平面図である。

【符号の説明】

１，４１ 鍍金用治具 ２，４２ 板状部材 ３，４３ 開口 ４，４４ 遊挿孔 ５，４５ 圧入孔 ６，６ａ，４６ 開口縁 ７，４７ 空孔 １１ パッケージ １２ パッケージ本体 １３ リードピン ３３ｂ リードピンの接触部 Ｗ 圧入孔の幅

フロントページの続き (72)発明者 佐藤 富雄 名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日本特 殊陶業株式会社内 (72)発明者 石川 浩一 名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日本特 殊陶業株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−13640（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−302720（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01L 23/50 C25D 17/08

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体搭載用パッケージのリードピンな
   どに電気鍍金をするにあたって使用される鍍金用治具で
   あって、金属製の板状部材から成り、この板状部材には
   前記リードピンの配置に対応する複数の開口が穿設さ
   れ、この各開口は、前記リードピンが遊挿可能の遊挿孔
   と、前記リードピンがこの遊挿孔に遊挿されて径方向へ
   移動されることにより圧入される圧入孔とを備えてなる
   ことを特徴とする鍍金用治具。
2. 【請求項２】 前記圧入孔をスリット状とし、その幅を
   前記リードピンの外径より小さい大きさで略一定とした
   請求項１記載の鍍金用治具。
3. 【請求項３】 前記圧入孔をスリット状とし、その幅を
   前記リードピンの圧入される先方が小さいテーパー状と
   した請求項１記載の鍍金用治具。
4. 【請求項４】 前記圧入孔における前記リードピンの圧
   入方向に沿う少なくとも一方の側の開口縁の外側に、そ
   の開口縁を外方に撓み変形可能とする空孔を備えてなる
   請求項１，２又は３記載の鍍金用治具。
5. 【請求項５】 前記圧入孔における前記リードピンの圧
   入方向に沿う少なくとも一方の側の開口縁が、外方に撓
   み変形可能の片持状である請求項１，２又は３記載の鍍
   金用治具。