JPH021368B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体パツケージ組立工程でのバリ除
去兼外装処理方法、詳しくはバリ除去と外装処理
を、一挙にかつ高精度で自動的に行ない得る方法
に関するものである。

近時の半導体の需要の増大と高性能化に伴な
い、半導体パツケージの製造技術も自動化と高精
度化が図られ、その進歩は著しいものである。そ
の製造手段は現在広く行われているものは、部分
メツキされたリードフレームに半導体チツプをボ
ンデイングし、気密封止のためエポキシ樹脂等で
モールデイングし、その際にモールド不要部分に
飛散・流入した樹脂即ちバリ（flash）を除去し、
次いで半田・錫等によるメツキまたは浸漬でリー
ドに外装処理し、その後マーキング等を施こすも
のである。

半導体は今後も一層の微細化・高性能化が図ら
れるとともに、品質の安定性と生産性・経済性の
向上が要求される。そこで上記の如く、その組立
工程も高精度化と自動化が図られ、ボンデイング
工程までは今後の要請にも応えられる技術水準に
達しつつある。しかし、モールデイングに伴なう
バリの除去、およびその後の外装処理に関して
は、未だ不充分な技術水準にあり、これが半導体
パツケージの組立工程を全自動の１ライン化を進
める上で重大な障壁となつている。

すなわち、バリ除去に関してはこれがリードフ
レームに残留していると、次の外装処理を行なつ
てもその部分が絶縁状態となつているので、半導
体はその性能を損ない、不良品となつてしまう。
それゆえ、フレームにバリの付着のないことが
100％の完全さで要求されている。そこでバリ除
去手段として現在まで種々なものが提案され、リ
ードフレームを薬品に浸漬させる化学的方法、電
解剥離による電気的方法、高圧エアーまたは粒体
を吹付ける機械的（物理的）方法等がある。しか
しこれらは、バリ剥離が不充分であつたり、リー
ドフレームや半導体チツプを損傷させるおそれが
ある等の問題点を有している。他面でバリの発生
を無くすことも考えられたが、リードフレームが
簡単で定型的なものなら可能となつても、複雑で
多岐にわたる品種を扱かう場合には、バリの発生
を皆無にすることは不可能である。そのため現在
は、リードフレームに付着したバリを除去するの
に、上記手段を幾つか併用したり、人手によりブ
ラシで除去している状況にある。

しかしこのような手段である限りは、前・後の
工程が高精度化・自動化していても、組立工程の
全ラインを完全自動化することはできない。しか
も、今後一層半導体が微細化しリードフレーム細
密化すると、モールド用樹脂はより流動性のある
ものが用いられる。従つて、モールデイング時の
樹脂の流れ込み・もれ・飛散が多くなり一層バリ
が増えるから、バリ除去は今後一層大きな問題と
なることが予想される。

他方外装処理に関しては、上記の如く従来から
半田（錫）メツキ法と半田（錫）浴浸漬法とが行
われている。しかし前者は薄く均一なメツキ膜が
得られるものの、メツキ処理には半導体パツケー
ジ製造とは異質な特有の作業環境があるため、そ
れを組立ライン中に入れられず、外部のメツキ専
業者に発注するか、別棟のメツキ工場で行なう必
要がある。これでは製品管理・品質管理も不完全
になる。また後者の半田（錫）浴浸漬法は、ライ
ン化を可能とするため考えられたものであるが、
膜厚の調節に難しい面があり、必要以上に厚い被
膜となりがちである。そのため被膜がリード間に
ブリツジ状に付着したり、プリント基板へマウン
ト時に装入用孔ヘリードが入らなくなる。さらに
浴の高熱雰囲気は、半導体回路に何の影響も与え
ないとは断言できず、回路損傷の原因にもなり得
るものである。

上記の如く、半導体パツケージ組立工程におい
てバリ除去と外装処理工程は、他の工程よりも技
術的に未熟であり、またこれらが半導体パツケー
ジ組立工程全体の高精度化と、全ラインの完全自
動化を妨げている２大要因である。

本発明は半導体パツケージ組立工程でのバリ除
去と外装処理に関し、従来手段が有する上記問題
点を解決しようとするものである。即ちその目的
とするところは、第１に、モールデイング時に生
ずるバリのリードへの付着やリード間への流込み
をなくし、バリの除去を確実に行えるようにする
ことである。第２には、次工程の半田（錫）によ
るリードへの外装処理を、均一な薄い被膜が形成
できるとともに、それを半導体パツケージの組立
工程内で行えるようにすることである。第３に
は、上記２つの工程を高精度で完全自動化を図り
ながら、できるだけシンプルな手段で行えるよう
にすることである。そしてその結果として、半導
体パツケージ製造の全組立工程を、高精度で完全
自動の１ラインとし、品質の安定性と生産性（歩
留り）・経済性の向上を図ることにある。

以下に本発明を説明するが、本発明の要部であ
る工程を実施例で概説すると第１図のようにな
る。即ち、リードフレームに半導体チツプをボン
デイングした後、該リードフレームのモールド不
要箇所に、片面に外装材の薄膜を形成したラミネ
ート用膜材を、その薄膜で接するようにフレーム
の両面から貼付する。次に、そのリードフレーム
の各リード間を両側から加圧して、モールド必要
箇所に樹脂でモールデイングする。その後、外装
材薄膜をフレームに残したままで、ラミネート用
膜材を剥離する。続いてリフローし、外装材薄膜
の濡れ性・光択性を増して、各アウターリードに
薄くて均一な外装材被膜を形成させる。後はマー
キングやカツテイング等の処理を施せばよい。

上記の如く本発明は、バリ除去工程と外装処理
工程とを密接に関連させ、併せて一挙に行なうも
のである。その実施例を図面に基いて説明する。

１はリードフレームで、第３図の如く、中央に
アイランド部２を有し、その周部に多数のインナ
ーリード３を有する。そのアイランド部２に、回
路を形成された半導体チツプとしてのICチツプ
４をボンデイング、即ちチツプボンデイングとワ
イヤボンデイングしてある。上記工程は現在広く
行われている手段により行なえばよい。

５はラミネート用膜材で、第２図の如く裏面
に、外装材の薄膜６を形成してある。ラミネート
用膜材５には、例えばアルミニウム箔の如き金属
箔、あるいは耐熱性プラスチツクフイルムを用い
るが、後で膜材剥離時に薄膜６がフレーム１側に
密着して、この膜材５側から剥れるものを採用す
る。外装材としては半田や錫を用いるが、その薄
膜６の形成手段は、例えば半田メツキ法や半田ク
ラツド法によつてもよいが、ペースト状の半田を
ローラ式のコータで塗布すれば、装置がシンプル
で薄膜も薄く均一に形成できる。この場合に、フ
レーム１が銅製ならば外装材の付着性・濡れ性も
充分であることは確認済である。しかし近時多く
用いられるようになつた合金製のフレーム、例え
ばFe−Ni合金（４・２アロイ）に対しては付着
性・濡れ性に不充分さが認められるので、フレー
ム１の外装処理の必要箇所に、その合金に適する
フラツクス剤で前処理を施しておけばよい。なお
ラミネート用膜材５は、予じめ所要寸法に切断し
てあるものでもよいが、ラインの自動化のために
はラミネート後に切断することにして、コイル状
にしたものを利用することが望しい。

そして第４図の如く、リードフレーム１のモー
ルド不要箇所に、両面からラミネート用膜材５を
外装材薄膜６が接するように貼付する。その後、
各リード間８に対応する凸部をもつ型材にて、５
図、第６図で示すようにフレーム１の両面から加
圧し、各アウターリード間８で外装材薄膜６同士
を密着させる。これにより、各アウターリード７
はラミネート用膜材５と内面の外装材薄膜６とで
密着状に囲繞されるとともに、各リード間８もそ
の膜材５と薄膜６とで密閉される。この状態で次
に半導体チツプ４を中心にモールデイングする
と、その際にモールド部９から流れ出たり飛散し
た樹脂即ちバリ１０は、リード７付着したりリー
ド間８に流れ込まず、第７図、第８図の如く全て
両面のラミネート用膜材５表面に付着することに
なる。

このモールデイング時において、その作業の雰
囲気は通常170℃の加熱を２分間続けるものであ
るため、ラミネート用膜材５内側の外装材薄膜６
は溶融状態になる。そしてその外装材は、ラミネ
ート用膜材５よりも付着しやすい材質であるフレ
ーム１のリード７面に転写（転移）される。この
際に補助的にリフロー工程をせば、溶融・転写が
一層容易となる。

次に第９図の如く、ラミネート用膜材５をリー
ドフレーム１から剥離することにより、全てその
表面に付着しているバリ１０はその膜材５と共に
確実に除去されることになる。またその剥離時
に、外装材薄膜６は、前記の如く既にフレーム１
のリード７に転写されているので膜材５に付いて
剥れず、第１０図で示すように各リード７の周面
に付着したままである。続いてそのリードフレー
ム１をリフローすることにより、各リード７の周
面に付着されている外装材薄膜６は、第１１図の
如く濡れ性を増して各リード７の周面に薄く均一
化された被膜６ａを形成するとともに、光沢性も
増すことになる。その後は洗浄・カツテイング・
ベンデイング・バツキング等の工程を経ればよ
い。

なお上記実施例はICパツケージ組立工程での
バリ除去と外装処理について述べたが、その他広
く半導体パツケージ組立工程でも利用できる。ま
たパツケージの形状に関係なく、デユアル・イ
ン・ラインパツケージやフラツトパツケージ、そ
の他のものも処理できる。上記実施例では、フレ
ーム１両面の膜材５を密着させるのに型材で加圧
したが、それに限らず例えば高圧エアーで両側か
ら加圧したり、また膜材５間の空気を吸引して密
着させる等の手段によつてもよい。

以上で明かな如く本発明の特徴は、ラミネート
用膜材の裏面に外装材の薄膜を形成しておき、そ
れをボンデイング後のリードフレームでモールド
不要箇所に両面から貼付し、ラミネート用膜材を
両側から加圧してリード間で密着状とする。そし
てボンデイング時に生ずるバリは、リードに付か
ず全てラミネート用膜材上に付着させるととも
に、その際の熱で外装材を溶融状として各リード
面に転写させる。次いでラミネート用膜材の剥離
により、バリを該膜材と共に全て除去するが、外
装材薄膜は各リードに付着させておき、リードフ
レームを次にリフローすることで外装材の濡れ性
を増し、各リード外周面に均一で薄い被膜が光沢
がよく形成されるものである。

したがつて本発明によれば、第１に、モールデ
イング時に生ずるバリは、リード面への付着やリ
ード間に流れ込むことがなく、ラミネート用膜材
の剥離により全てのバリは確実に述去できる。第
２に、ラミネート用膜材に予じめ形成してある外
装材を、モールデイング時とリフローによりリー
ド面に転写し濡れ性を増すので、均一で薄い被膜
が形成できるとともに、その工程は半導体パツケ
ージ組立工程において特に異質なものでないか
ら、そのライン中に組入れることができる。第３
に、バリ除去と外装処理を関連させて、並行的に
行なうものであるから、高精度で完全自動化を図
りながらもシンプルな手段にできる。しかもその
結果、半導体パツケージ製造の全組立工程を、高
精度で完全自動の１ラインにできて、品質の安定
性と生産性・歩留りおよび経済性の向上を図るこ
とができる、等の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示すもので、第１図はそ
の工程図、第２図は薄膜付ラミネート膜材の一部
の拡大斜視図、第３図はボンデイング後の平面
図、第４図は膜材貼付後の一部拡大縦断側面図、
第５図は膜材を加圧後の平面図、第６図は第５図
のＡ−Ａ部分の一部拡大縦断側面図、第７図はモ
ールデイング後の斜視図、第８図は第７図のＢ−
Ｂ部分の一部拡大縦断側面図、第９図は膜材剥離
時の斜視図、第１０図は膜材剥離後の一部拡大縦
断側面図、第１１図はリフロー後の一部拡大縦断
側面図である。 図面符号、１……リードフレーム、５……ラミ
ネート用膜材、６……外装材の薄膜、６ａ……被
膜、７……リード、８……リード間、１０……バ
リ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 半導体チツプをボンデイングしたリードフレ
   ームに、樹脂でモールデイングし、その際に生じ
   るバリを除去してリードに外装処理を施こす工程
   をもつ半導体パツケージ組立工程において、リー
   ドフレーム１のモールド不要箇所の両面に、予じ
   め外装材の薄膜６を片面に形成したラミネート用
   膜材５を、その薄膜６面で貼付し、その両面の膜
   材５を各リード７を囲繞する如くリード間８で密
   着させ、次にモールデイングしその際のバリ１０
   を全て膜材５上に付着させるとともに、外装材薄
   膜６を各リード７面に転写し、次いで薄膜６をフ
   レーム１に残してバリ１０の付着した膜材５を剥
   離し、その後に外装材の濡れ性を増すリフロー処
   理をして、各リード７周面に均一で薄い外装材被
   膜６ａを形成させるようにした、半導体パツケー
   ジ組立工程でのバリ除去兼外装処理方法。