JP2971250B2 - 半導体製品用メッキ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造に際
して使用され、樹脂封止型半導体装置の外部リードに対
してメッキを施すためのメッキ装置に係り、特に噴射メ
ッキ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、樹脂封止型半導体装置の製造に
際して、モールド成型（樹脂封止）後の半導体装置に対
して、外部リードの表面保護、実装時の半田付けの容易
化を図るために外装メッキ（外部リードに対するメッ
キ）を行っている。

【０００３】従来、樹脂封止型半導体装置の外装メッキ
工程においては、樹脂封止後の多連リードフレームの状
態のままでラックに引っ掛けて半田メッキ液中に浸漬す
る方法、または、樹脂封止後の多連リードフレーム状態
あるいはこれから単体に分離された状態の半導体装置に
対してバレルを用いて行う方法を採用していた。

【０００４】上記したような方法は、メッキ時間（メッ
キを施すための所要時間）が長いので、一度に処理でき
る数を増やす（例えば数十フレームに対して同時に処理
する）ことにより生産能力を高める必要があった。

【０００５】しかし、これに伴って、メッキの品質（メ
ッキ膜厚のばらつき等）が悪くなり、メッキ装置が大型
化するので半導体装置の組立ラインをインライン化する
ことが困難であった。

【０００６】一方、樹脂封止前のリードフレームのアイ
ランド部の片面およびその周辺のインナーリードの片面
に対して、銀メッキ（あるいは金メッキ）を施す方法が
知られている。この方法は、図５に示すように、リード
フレームのアイランド部５１の片面およびその周辺のイ
ンナーリード５２の片面を残して、それ以外の部分をマ
スク部５０によりマスクした状態で、噴射メッキ装置の
ノズル５３から前記アイランド部５１に向けて銀メッキ
液（あるいは金メッキ液）５４を噴射してメッキを施
す。この場合、ノズル５３から噴射された銀メッキ液５
４は、ノズル５３の回りの排出口５５から排出される。
この方法は、メッキを施すための所要時間が短くて済む
ので、前記したような樹脂封止後の半導体装置の外装メ
ッキ工程に適用することが考えられる。

【０００７】しかし、前記したような樹脂封止後の半導
体装置の外装メッキ工程のように凹凸面を有するメッキ
対象物に対して、前記したようにリードフレーム面のよ
うな平坦面をメッキ対象とする従来の噴射メッキ装置を
使用して半田メッキを施した場合、外部リード全体に均
一なメッキ膜厚を得ることはできない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
噴射メッキ装置は樹脂封止後の半導体装置の外部リード
に半田メッキを施す場合にそのまま使用すると、メッキ
の品質が十分には得られないという問題があった。

【０００９】本発明は上記の問題点を解決すべくなされ
たもので、多連リードフレーム上の樹脂封止後の半導体
装置の外部リードに対して、短時間で良好な品質の半田
メッキを施すことが可能になる半導体製品用メッキ装置
を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の半導体製品用メ
ッキ装置は、多連リードフレーム上の長さ方向に所定間
隔をあけて複数個の樹脂封止型半導体装置が形成されて
なる半導体製品をリードフレーム両面側から挟持自在と
なるように設けられ、上記半導体製品を挟持した場合に
上記半導体装置の樹脂パッケージの両面と外部リード周
辺のリードフレーム部とをそれぞれマスクするマスク部
および上記半導体装置の外部リードを収容する中空部が
設けられた筐体部を上記各半導体装置に対応して有し、
上記各中空部に対応してそれぞれ中空部に連なるように
設けられた半田メッキ液流入部および半田メッキ液排出
部を有する中空構造体と、この中空構造体の各中空部の
内壁面の一部にそれぞれ形成された電極と、この電極に
正電圧を印加すると共に前記外部リードに負電圧を印加
する電源装置と、前記筐体部の外部から前記半田メッキ
液流入部に対して半田メッキ液を供給する半田メッキ液
供給装置とを具備し、前記各中空部は、半導体装置の外
部リードの両面側に形成され、前記半田メッキ液流入部
および半田メッキ液排出部は、上記外部リードの両面側
にそれぞれ設けられていることを特徴とする。

【００１１】

【作用】メッキ処理時に中空構造体により半導体製品を
両面側から挟持すると、半導体装置の樹脂パッケージの
両面および外部リード周辺のリードフレーム部をマスク
した状態になる。そして、電極に正電圧を印加すると共
に外部リードに負電圧を印加した状態で、半田メッキ液
を半田メッキ液流入部から中空部内に噴射することによ
り、半田メッキ液は電極と外部リードとの間を流れ、半
田メッキ液排出部を経て筐体外へ排出される。この過程
で、外部リード面に電気メッキが短時間で施される。こ
の場合、外部リードの両面側から半田メッキ液を噴射す
れば、外部リードの両面でメッキ膜厚のばらつきが少な
くなる。

【００１２】また、半導体製品全体を半田メッキ液中に
浸漬する従来の方法と比べて、同時にメッキ処理可能な
半導体装置数は少ないが、メッキ処理部が小型化し、メ
ッキ装置が小型化するので、半導体装置の組立ラインを
インライン化することが容易になる。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図１は、本発明の一実施例に係る半導体装
置の外装メッキ工程で使用されるスパージャー型の噴射
メッキ装置の構成を概略的に示している。図２は、図１
のメッキ装置のメッキ処理状態における断面構造を概略
的に示す上面図である。図３（ａ）および図３（ｂ）
は、図２中のメッキ処理対象である半導体製品の一例を
示す正面図および上面図である。

【００１４】この半導体製品３０は、多連リードフレー
ム３１上の長さ方向に所定間隔をあけて複数個の樹脂封
止型の半導体装置３２が形成されてなり、例えば、その
長さ方向が水平、幅方向が垂直になった状態で半導体装
置３２の外装メッキ処理が施される。上記半導体装置３
２は、本例では、樹脂パッケージ３３の両側に外部リー
ド３４群が突出したデュアルインライン型のものを示し
ている。

【００１５】図１および図２において、第１の筐体１
は、前記半導体装置の樹脂パッケージ３３の片面に対接
してマスクするための凸状の第１のマスク部１１および
外部リード３４周辺のリードフレーム部の片面に対接し
てマスクするための凸状の第２のマスク部１２を正面に
備えている。そして、上記２個のマスク部相互間の筐体
部１３には、上記マスク部相互間の凹状の空間にそれぞ
れ連なる半田メッキ液流入部１４および半田メッキ液排
出部１５が設けられている。さらに、上記筐体部１３の
内壁面の一部（外部リード面に離れて対向する面）に電
極１６が形成されており、この電極１６に筐体外部から
電圧を印加するための電極端子（図示せず）が設けられ
ている。

【００１６】第２の筐体２は、上記第１の筐体１と同様
な構造を有し、第１の筐体１と共に半導体製品３０を両
面側から挟持自在となるように、図中矢印Ａで示すよう
に、第１の筐体１の正面に対して接近・離反方向に移動
可能に設けられている。そして、第２の筐体２が第１の
筐体１に接近して前記各マスク部１１、１２により前記
樹脂パッケージ３３の両面および外部リード３４周辺の
リードフレーム部の両面を挟んで半導体製品３０を保持
した場合には、前記樹脂パッケージ３３の両面と外部リ
ード３４周辺のリードフレーム部とをそれぞれマスクす
ると共に外部リード３４を囲む中空部１７を有する中空
構造体（キャビティ）を形成する。この場合、電極面と
外部リード面との対向間隔ｄ１は、例えば１０ｍｍであ
る。

【００１７】上記第１の筐体１および第２の筐体２は、
前記半導体製品３０における各半導体装置３２に対応し
て設けられているが、それぞれ代表的に１個のみ示して
いる。そして、各半導体装置３２に対応する各中空部１
７に対応して、それぞれ中空部に連なるように半田メッ
キ液流入部１４および半田メッキ液排出部１５が設けら
れている。

【００１８】前記電源装置３は、前記電極端子を介して
電極１６に正電圧を印加すると共に前記多連リードフレ
ーム３１の端部から外部リード３４に負電圧を印加する
ためのものである。

【００１９】さらに、前記各筐体１、２の外部からそれ
ぞれの半田メッキ液流入部１４に対して半田メッキ液１
８を所定の圧力で供給するための半田メッキ液供給装置
が設けられている。

【００２０】この半田メッキ液供給装置は、半田メッキ
液槽５と、半田メッキ液供給ポンプ６と、複数本の半田
メッキ液供給パイプ７と、このパイプ７から半田メッキ
液が供給され、上記複数本のパイプ７に対応して内部が
複数個に区分された半田メッキ液供給用の圧力ボックス
８１、８２とからなる。そして、上記圧力ボックス８
１、８２の各区分（室）から対応して各半導体装置３２
に対応する各中空部１７に半田メッキ液を供給する。ま
た、圧力ボックス８１と第１の筐体１とが一体的に形成
され、かつ圧力ボックス８２と第２の筐体２とが一体的
に形成されている。

【００２１】本実施例では、前記半田メッキ液流入部１
４として、半導体製品３０を両側から挟んだ場合に半導
体装置３２の外部リード３４群の各基端部（あるいは各
先端部でもよい。）を横切る方向に沿って筐体部１３を
貫通するように半田メッキ液流入用スリット１４が設け
られている。このスリット１４の開口の長さは、上記外
部リード群の各基端部を横切る長さであるが、上記スリ
ット１４の開口幅ｗ１は例えば２ｍｍである。

【００２２】また、上記半田メッキ液排出部１５とし
て、半導体装置３２の外部リード３４群の各先端部（あ
るいは各基端部でもよい。）を横切る方向に沿って筐体
部１３に溝１５が形成されている。この半田メッキ液排
出用溝１５は、上記半田メッキ液流入用スリット１４と
平行な位置に設けられている。また、上記半田メッキ液
排出用溝１５の開口部の幅ｗ２は、前記半田メッキ液流
入用スリット１４の開口幅ｗ１と同等もしくはそれ以下
である。次に、上記噴射メッキ装置を使用して半導体製
品３０に対してメッキ処理を行う場合の一例について説
明する。図４は、メッキ処理時に前記各筐体１、２によ
り半導体製品３０がマスクされている状態を示す平面図
であり、マスクされている部分を斜線で示している。

【００２３】メッキ処理時に各筐体１、２により半導体
製品３０を両側から挟むと、半導体装置３２の樹脂パッ
ケージ３３の両面および外部リード３４周辺のリードフ
レーム部をそれぞれマスクした状態になる。そして、電
極１６に正電圧を印加すると共に外部リード３４に負電
圧を印加した状態で、半田メッキ液１８を前記スリット
１４から中空部１７内に噴射する。これにより、半田メ
ッキ液１８は電極１６と外部リード３４との間を流れ、
半田メッキ液排出用溝１５を経て筐体外へ排出される。
この過程で、外部リード３４の両面に電気メッキが短時
間で施される。この際、半田メッキ液１８の流量は、例
えば２０リットル／分とし、中空部１７内を流れる半田
メッキ液１８の電流密度は、前記電源装置３により制御
する。

【００２４】上記実施例の噴射メッキ装置によれば、中
空部１７内に半田メッキ液１８を噴射することにより、
外部リード３４の両面に電気メッキを短時間で施すこと
ができる。この場合、外部リード３４の両面側から半田
メッキ液１８を噴射するので、外部リード３４の両面で
メッキ膜厚のばらつきが生じることがない。

【００２５】また、半田メッキ液流入用スリット１４お
よび半田メッキ液排出用溝１５が同じ中空部１７に連な
るように設けられているので、中空部１７内の半田メッ
キ液１８を外部リード面に触れるように流すことが可能
になっている。この場合、半田メッキ液流入用スリット
１４が外部リード基端部に対向し、半田メッキ液排出用
溝１５が外部リード先端部に対向するように設けられて
いるので、半田メッキ液１８を外部リード面のほぼ全面
に触れるように流すことが可能になり、良好な品質の半
田メッキを施すことができる。

【００２６】また、半田メッキ液流入用スリット１４と
半田メッキ液排出用溝１５とが平行に設けられているの
で、半田メッキ液１８を外部リード面にほぼ均一に触れ
るように流すことが可能になり、良好な品質の半田メッ
キを施すことができる。

【００２７】上記実施例の噴射メッキ装置を使用して半
導体製品３０に対してメッキ処理を実際に行った場合、
平均膜厚が１０μｍの場合にメッキ膜厚のばらつきの標
準偏差σは０．６〜０．８であった。この結果は、従来
は平均膜厚が１０μｍの場合のメッキ膜厚のばらつきが
σ＝１．０〜１．５であったことに比べて、ばらつきが
４／５〜２／５に低減している。

【００２８】また、上記実施例の噴射メッキ装置によれ
ば、半導体製品全体を半田メッキ液中に浸漬する従来の
方法と比べて、同時にメッキ処理可能な半導体装置数は
少なくても、メッキ処理部が小型化し、メッキ装置が小
型化するので、半導体装置の組立ラインをインライン化
することが容易になる。

【００２９】なお、上記したように外部リード面に半田
メッキを施すことにより、外部リードの表面保護、実装
時の半田付けの容易化が可能であるが、メッキ膜厚を厚
くすれば、基板への実装を熱圧着により行うことが可能
になる。また、本発明は、上記実施例に示した半導体装
置のパッケージに限らず、樹脂封止型半導体装置の各種
のパッケージに対応して適宜変形して実施できる。

【００３０】

【発明の効果】上述したように本発明によれば、多連リ
ードフレーム上の樹脂封止後の半導体装置の外部リード
に対して、短時間で良好な品質の半田メッキを施すこと
が可能になる半導体製品用メッキ装置を実現することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る半導体製品用メッキ
装置を概略的に示す構成図。

【図２】図１のメッキ装置のメッキ処理状態における断
面構造を概略的に示す上面図。

【図３】図２中のメッキ処理対象である半導体製品の一
例を示す正面図および上面図。

【図４】図３の半導体製品がメッキ処理に際してマスク
されている状態を示す平面図。

【図５】従来の噴射メッキ装置によるリードフレームの
アイランド部の片面およびその周辺のインナーリードの
片面に対するメッキ処理状態を示す断面図。

【符号の説明】

１…第１の筐体、２…第２の筐体、３…電源装置、５…
半田メッキ液槽、６…半田メッキ液供給ポンプ、７…半
田メッキ液供給パイプ、８１、８２…圧力ボックス、１
１…第１のマスク部、１２…第２のマスク部、１３…筐
体部、１４…半田メッキ液流入部（スリット）、１５…
半田メッキ液排出部（溝）、１６…電極、１７…中空
部、１８…半田メッキ液、３０…半導体製品、３１…多
連リードフレーム、３２…半導体装置、３３…樹脂パッ
ケージ、３４…外部リード。

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多連リードフレーム上の長さ方向に所定
   間隔をあけて複数個の樹脂封止型半導体装置が形成され
   てなる半導体製品をリードフレーム両面側から挟持自在
   となるように設けられ、上記半導体製品を挟持した場合
   に上記半導体装置の樹脂パッケージの両面と外部リード
   周辺のリードフレーム部とをそれぞれマスクするマスク
   部および上記半導体装置の外部リードを収容する中空部
   が設けられた筐体部を上記各半導体装置に対応して有
   し、上記各中空部に対応してそれぞれ中空部に連なるよ
   うに設けられた半田メッキ液流入部および半田メッキ液
   排出部を有する中空構造体と、 この中空構造体の各中空部の内壁面の一部にそれぞれ形
   成された電極と、 この電極に正電圧を印加すると共に前記外部リードに負
   電圧を印加する電源装置と、 前記筐体部の外部から前記半田メッキ液流入部に対して
   半田メッキ液を供給する半田メッキ液供給装置とを具備
   し、前記各中空部は、半導体装置の外部リードの両面側に形
   成され、 前記半田メッキ液流入部および半田メッキ液排出部は、
   上記外部リードの両面側にそれぞれ設けられていること
   を特徴とする半導体製品用メッキ装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の半導体製品用メッキ装置
   において、 前記中空構造体は、 前記半導体製品における前記半導体装置の樹脂パッケー
   ジの片面に対接してマスクするための凸状の第１のマス
   ク部および外部リード周辺のリードフレーム部の片面に
   対接してマスクするための凸状の第２のマスク部を正面
   に有し、上記２個のマスク部相互間の筐体部に半田メッ
   キ液流入部および半田メッキ液排出部が設けられた第１
   の筐体と、 この第１の筐体と同様な構造を正面に有すると共に上記
   第１の筐体の正面に対して接近・離反方向に移動可能に
   設けられ、上記第１の筐体に接近して第１の筐体と共に
   前記半導体装置の樹脂パッケージの両面および外部リー
   ド周辺のリードフレーム部の両面を挟んで半導体製品を
   保持した場合に外部リードを囲む中空部を形成する第２
   の筐体とを具備し、 前記電極は、上記各筐体の前記外部リードに離れて対向
   する内壁面に形成されていることを特徴とする半導体製
   品用メッキ装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の半導体製品用メッキ装置
   において、 前記半田メッキ液流入部は、前記半導体装置の外部リー
   ド群の各一端部を横切る方向に沿って前記筐体部を貫通
   するようにスリットが設けられてなり、 前記半田メッキ液排出部は、前記半導体装置の外部リー
   ド群の各他端部を横切る方向に沿って前記筐体部に溝が
   設けられてなることを特徴とする半導体製品用メッキ装
   置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の半導体製品用メッキ装置
   において、 前記半田メッキ液流入用スリットは、前記半導体装置の
   外部リード群の各基端部を横切る方向に沿って開口され
   ており、 前記半田メッキ液排出用溝は、前記半導体装置の外部リ
   ード群の各先端部を横切る方向に沿って設けられている
   ことを特徴とする半導体製品用メッキ装置。
5. 【請求項５】 請求項３または４記載の半導体製品用メ
   ッキ装置において、 前記半田メッキ液流入用スリットと前記半田メッキ液排
   出用溝とは平行に設けられていることを特徴とする半導
   体製品用メッキ装置。
6. 【請求項６】 請求項３乃至５のいずれか１項に記載の
   半導体製品用メッキ装置において、 前記半田メッキ液排出用溝の開口部の幅は、前記半田メ
   ッキ液流入用スリットの開口幅と同等もしくはそれ以下
   であることを特徴とする半導体製品用メッキ装置。