JPH0423459A - 半導体装置およびその製造方法並びにそれに使用されるリードフレーム - Google Patents

半導体装置およびその製造方法並びにそれに使用されるリードフレーム

Info

Publication number
JPH0423459A
JPH0423459A JP12860390A JP12860390A JPH0423459A JP H0423459 A JPH0423459 A JP H0423459A JP 12860390 A JP12860390 A JP 12860390A JP 12860390 A JP12860390 A JP 12860390A JP H0423459 A JPH0423459 A JP H0423459A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lead frame
solder
resin
lead
semiconductor device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP12860390A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuo Hatori
羽鳥 和夫
Isao Araki
荒木 勲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP12860390A priority Critical patent/JPH0423459A/ja
Publication of JPH0423459A publication Critical patent/JPH0423459A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321Disposition
    • H01L2224/32151Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32245Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73251Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265Layer and wire connectors

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体装置の製造技術、特に、半導体ペレッ
トに作り込まれた電子回路を外部に取り出すリードのア
ウタ部についてのはんだ技術に関し、例えば、樹脂封止
パッケージを備えているバイポーラ形半導体集積回路装
置の製造に利用して有効なものに関する。
〔従来の技術〕
一般に、樹脂封止型パッケージを備えている半導体装置
は、半導体ペレットと、半導体ペレットの周囲に配設さ
れている複数本のリードと、半導体ペレットのポンディ
ングパッドおよび各リードのインナ部に両端部をボンデ
ィングされて橋絡されているワイヤと、半導体ペレット
、リードの一部、およびワイヤを樹脂封止するパッケー
ジとを備えており、半導体ペレットに作り込まれている
電子回路が各リードにより外部へ電気的に取り出される
ようになっている。
一方、樹脂封止型パッケージを備えている半導体装置に
おいては、この半導体装置のプリント配線基板への実装
時における接続性を向上させるために、樹脂封止型パッ
ケージの成形後、はんだ被膜がリード群のアウタ部に、
はんだめっき処理、または、はんだデイツプ処理等のよ
うな適当な手段により被着されている。
しかし、樹脂封止型パッケージの成形後に、はんだめっ
き処理、または、はんだデイツプ処理等のような湿式処
理が実施されると、樹脂封止型パッケージの耐湿性能が
低下され、また、製品完成までの時間が長期化される。
そこで、特開平1−106454号公報に記載されてい
るように、はんだ被膜をリード群のアウタ部に、予め被
着形成しておくこと(以下、先付けはんだめっき法とい
うことがある。)により、パッケージ成形後におけるは
んだ処理を省略化することが、提案されている。
〔発明が解決しようとする課題] しかし、先付けはんだめっき法においては、次のような
問題点がある。
(1)先付けはんだめっき処理されるリードフレームが
1枚または数枚宛、スバージ(噴流)方式によりアウタ
部に部分めっき処理されるため、めっき処理速度に寄与
する電流密度を高めることができない。その結果、作業
能率が悪く、はんだめっき処理コストが高くなる。
(2)  はんだめっき処理においては、鉛(pb)と
錫(Sn)との組成比の誤差が大きいため、その組成比
公差を±10%程度に大きく設定する必要がある。
(3)  また、はんだめっき処理においては、はんだ
めっき膜厚はリードフレームの形状が複雑になって来る
と、位置依存性が大きくなるため、位置精度がきわめて
厳格化される。
(4)リードフレームのインチ部に銀(Ag)めっき層
が形成される場合、インナ部に形成された銀めっき層の
表面が、後のアウタ部に対するはんだめっき処理によっ
て汚染されることがある。銀めっき層が汚染されると、
ワイヤボンディング工程において、各リードのインナ部
に対するポンダビリティ−が低下する。
本発明の目的は、はんだ被膜を各リードのアウタ部へ予
め被着させることができるとともに、コストの低減化、
はんだ組成比および位置精度の向上、インナ部の汚染防
止を実現することができる半導体装置の製造技術を提供
することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
〔課題を解決するための手段〕
本願において開示される発明のうち1代表的なものの概
要を説明すれば、次の通りである。
すなわち、半導体ペレッ1−と、半導体ペレットの周囲
に配設され、半導体ペレッ1〜の各電極パッドに電気的
に接続されている複数本のリードと、半導体ペレットお
よびリードの一部を樹脂封止するパッケージとを備えて
いる半導体装置において、前記各リードには溶融はんだ
材料が固化されて成るはんだ被膜が、前記樹脂封止パッ
ケージの周縁内側近傍を含むアウタ部に被着されている
ことを特徴とする。
〔作用〕
前記した手段によれば、はんだ被膜は溶融はんだ材料が
リードフレームの表面に、電解めっき法ではなく、転写
印刷法または塗布法により機械的ないしは物理的に被着
されるため、電解めっき法に比べて作業速度を大幅に高
めることができるとともに、作業管理等についても大幅
に緩和することができ、その結果、半導体装置全体とし
ての製造原価を低減化することができる。
現在の転写印刷技術または塗布技術によれば、リードフ
レームがたとえ複雑な形状に設定された場合であっても
、はんだ被膜は膜厚および位置のいずれについても高精
度をもって形成することができる。
〔実施例1] 第1図は本発明の一実施例である樹脂封止パッケージを
備えている半導体装置を示す一部切断正面図、第2図〜
第9図は本発明の一実施例である半導体装置の製造方法
を示す各説明図である。
本実施例において、本発明に係る半導体装置は、最も一
般的な半導体集積回路装置(以下、ICという。)であ
る樹脂封止形デュアル・インライン・パッケージを備え
ているIC(以下、DTP・IC1または、単に、IC
ということがある。)として構成されている。
第1図に示されているように、この樹脂封止形DIP−
ICl3は、シリコン半導体ペレット(以下、ペレット
という。)12と、ペレットの周囲に配設されている複
数本のり一部9と、ペレットの各ポンディングパッド1
2a、および各リード9のインナ部9aにその両端部を
それぞれボンディングされて橋絡されているワイヤ13
と、これらを樹脂封止するパッケージ14とを備えてお
り、ペレット12に作り込まれた半導体集積回路がポン
ディングパッド12a、各リード9のインナ部9aおよ
びワイヤ13を介して各リード9のアウタ部9bにおい
て電気的に取り出されるようになっている。
そして、このDIP−ICl3には銀めっき層5が各リ
ード9のインナ部9a、および、ペレット12がボンデ
ィングされているタブの表面に形成されているとともに
、はんだ被膜10が各り一部9の樹脂封止パッケージ1
4の周縁内側近傍を含むアウタ部9b全面に被着されて
いる。
このDIP−ICは次のような製造方法により製造され
ている。
以下、本発明の一実施例であるこの樹脂封止型DTP−
ICの製造方法を説明する。この説明により、前記DT
P−ICについての構成の詳細が共に明らかにされる。
本実施例において、本発明に係る樹脂封止型DIP−I
Cの製造方法には、第2図および第3図に示されている
多連リードフレーム1が使用されている。この多連リー
ドフレーム1は銅系(銅またはその合金)材料からなる
薄板を用いられて、打ち抜きプレス加工またはエツチン
グ加工等のような適当な手段により一体成形されている
。この多連リードフレームを形成する銅系材料としては
、析出硬化型銅系材料、例えば、0.05〜0.15%
のジルコニウム(Zr)を含有する(残りは銅)析出硬
化型銅系材料や、0.50〜0.60%程度のジルコニ
ウム、および、0.20〜0゜30%程度のクロム(C
r)を含有する析出硬化型銅系材料、が使用されている
。析出硬化型銅系材料は、導電率、および引張強度が高
く、アルミニウム、銅、金等のような金属に対する機械
的接続性が優れており、その結果、これらの金属が使用
されているワイヤがボンディングされる際におけるボン
ダビリティ−がきわめて良好になる。
この多連リードフレーム1には複数の単位リードフレー
ム2が横方向に1列に並設されている。
但し、図面では一単位のみが示されている。単位リード
フレーム2は位置決め孔3aが開設されている外枠3を
一対備えており、両外枠3は所定の間隔で平行になるよ
うに配されて、多連リードフレーム1が連続する方向へ
一連にそれぞれ延設されている。隣り合う単位リードフ
レーム2.2間には一対のセクション枠4が両外枠3.
3間に互いに平行に配されて一体的に架設されており、
これら外枠、セクション枠により形成される略長方形の
枠体内に単位リードフレーム2が構成されている。
各単位リードフレーム2において、両外枠3および3に
はタブ吊りリード7.7が直角方向にそれぞれ配されて
一体的に突設されており、両タブ吊りリード7.7の先
端間には略正方形の平板形状に形成されたタブ8が、外
枠3.3およびセクション枠4.4の枠形状と略同心的
に配されて−・体的に吊持されている。タブ8は後述す
るはんだ被膜被着工程以前または以後に、リード9群の
面よりも半導体ペレントの厚み分程裏面方向に下げられ
る(所謂タブ下げ)。
また、両外枠3.3間にはダム部材6が一対、タブ吊り
リード7の両脇において直角方向に延在するようにそれ
ぞれ配されて、一体的に架設されており、両ダム部材6
.6には複数本のり−ド9が長平方向に等間隔に配され
て、互いに平行で、ダム部材6と直交するように一体的
に突設されている。各リード9の内側端部は先端がタブ
8に近接されてこれを取り囲むように配されることによ
り、インチ部9aをそれぞれ構成している。他方、各リ
ード9の外側延長部分は、その先端がセクション枠4に
機械的に接続されており、アウタ部9bをそれぞれ構成
している。そして、ダム部材6における隣り合うリード
9.9間の部分は後述するパッケージ成形時にレジンの
流れをせき止めるダム6aを実質的に構成している。
本実施例において、多連リードフレーム1におけるリー
ド9群のアウタ部9bには、はんだ被膜10が後述する
ような適当な手段により被着されている。このはんだ被
膜10は、リード9の表面における外側先端からダム部
材6よりも内側寄り位置にかけてを、表裏面および側面
について全体的に被覆するように被着されている。はん
だ被膜10がリード9の表面におけるダム部材6の内側
寄り位置まで被着されている理由は、後述する樹脂封止
パッケージの成形工程において、リードフレームと成形
型との位置ずれを吸収するための余裕を持たせることに
ある。また、このはんだ被膜10の被着工程は、多連リ
ードフレーム1の成形工程以後に実施されるように設定
することが望ましい。けだし、成形工程以後にはんだ処
理することにより、アウタ部9bに成形によって発生ず
る切り口面にもはんだ被膜10を被着させることができ
るためである。
そして、このはんだ被膜10を組成する材料としては、
融点が比較的高い温度、例えば、180°C程度の融点
を有するはんだ材料が使用されている。これは、後述す
るようにワイヤボンディング工程においてリードフレー
ムが加熱される際に、リード群のアウタ部に形成された
はんだ被膜10が当該加熱によって溶融されてしまう事
態が発生ずるのを防止するためである。このような融点
のはんだ材料としては、例えば、錫(Sn)75〜95
%−鉛(Pb)25〜5%、を成分とするはんだ材料、
がある。
また、リード9群のインナ部9aおよびタブ8には銀(
Ag)めっき層5が、ワイヤおよびペレットボンディン
グされる側の主面(以下、第1主面とする。)に配され
て、後述するような適当な手段により形成されている。
リード9群のインナ部9aに形成されている銀めっき層
5の外側境界は、はんだ被膜10の内側境界から肉寄り
に離されている。銀めっき層5がはんだ被膜10から離
されている理由は、後述するはんだ被膜10の被着工程
において、銀めっき層5が位置ずれによって汚染される
のを防止するためである。つまり、はんだ被膜10と銀
めっき層5との間には、位置ずれを吸収するために空白
部分がバンファ領域5Aとして設定されている。
ちなみに、この銀めっき層5の形成工程は、多連リード
フレーム1の成形工程以前に実施されるように設定して
もよい。なぜならば、銀めっき層5はリードフレーム1
の第1主面側のみに形成すればよく、成形工程によって
発生する切り口面に形成する必要性がないためである。
また、銀めっき層5は、融点が比較的高いため、特に、
融点が高い組成を考慮しなくてもよい。
次に、多連リードフレーム1に銀めっき層5およびはん
だ被膜10が形成される工程の一実施例を、第4図に示
されている一貫装置が使用される場合について説明する
この−貫装置20は互いに離間されて配されている供給
リール22と巻き取りリール23とを備えており、−継
ぎの帯状に形成されている前記多連リードフレーム21
が供給リール22に巻装され、この帯状多連リードフレ
ーム21が処理後、巻き取りリール23に巻き取られる
ようになっている。そして、供給リール22と巻き取り
リール23との間に張設された帯状多連リードフレーム
21によって、搬送ライン24が実質的に構成されてい
る。この搬送ライン24は帯状多連リードフレーム21
を供給リール22側から巻き取りリール23の方向へ歩
進送りするように構成されている。
搬送ライン24の上流側である供給リール22側には銀
めっき装置25が設備されている。この銀めっき装置2
5は前処理装置26、めっき処理装置27および後処理
装置28を備えており、これら装置25.26.27は
次のような作用を実行するように構成されている。
まず、前処理装置26において、帯状多連リドフレーム
21は脱脂剤や酸化膜除去剤等により構成されている前
処理液26aに浸漬されることにより、その表面に付着
および形成されている油分および酸化膜等のような汚染
物質を除去されて、洗浄される。
続いて、めっき処理装置27において、帯状多連リード
フレーム21は銀めっき処理液27aに浸漬されるごと
により、銀めっき層5を形成される処plを施される。
このとき、帯状多連11−トフレーム21は各単位リー
ドフレーム毎にマスキング部材27bにより、タブ8お
よびリード9群のインナ部9aにおける所定領域以外の
領域をマスキングされる。したがって、銀めっき層5は
タブ8およびインナ部9aの所定領域にのみ形成される
ことになる。
予め設定された銀めっき層5の厚さが形成される時間が
経過すると、帯状の多連リードフレーム21は歩進送り
される。後処理装置28において、水から成る洗浄液2
8aによりめっき処理液27a等を洗い流される。
また、搬送ライン24の下流側である巻き取りリール2
3側には、はんだ被膜被着工程を実施するはんだ被膜被
着装置30が設備されている。このはんだ被膜被着装置
30は前処理装置31、フラックス塗布装置32、プリ
ヒータ33、溶融はんだ印刷装置34および後処理装置
35を備えており、これら装置31.32.33.34
および40は次のような作用を実行するようにそれぞれ
構成されている。
前述したようにして、銀めっき層5が形成された帯状多
連リードフレーム21は、搬送ライン24の送りによっ
てはんだ被膜被着装置30に搬送される。この装置30
における前処理装置31において、帯状多連リードフレ
ーム21は脱脂剤や酸化膜除去剤により構成されている
前処理液31aに浸漬されることにより、その表面に付
着および形成されている油分および酸化膜等のような汚
染物質を除去されて洗浄される。
表面を洗浄された帯状多連リードフレーム21は、フラ
ックス塗布装置32においてフラックス32a液中に浸
漬されることにより、その表面にフラックス32aを塗
布される。
フラックス32aを塗布された帯状多連リードフレーム
21は、プリヒータ33を通されることにより、所定温
度に予熱される。
続いて、帯状多連リードフレーム21は溶融はんだ印刷
装置34において、各単位リードフレーム毎にリード9
のアウタ部9bにおける前記した領域にはんだ被膜10
を精度よく被着される。この溶融はんだ印刷装置34ば
、溶融はんだ35が貯留されている溶融はんだ槽36と
、原版ローラ37と、かき落とし部材3Bと、転写ロー
ラ39とを一対宛備えており、これらは帯状多連リード
フレーム21の上下にそれぞれ1組宛配設されている。
したがって、帯状多連リードフレーム21には次の作用
により、溶融はんだ35が第1主面、第2主面の両面、
および、その間の側面に被着されることになる。
原版ローラ37の周面にはパターン37aが刻設されて
おり、このパターン37aはリード9のアウタ部9bに
おけるはんだ被膜10の被着領域に対応するように形成
されている。原版ローラ37が帯状多連リードフレーム
21の送りに連動されて回転されると、溶融はんだ槽3
6に周面が浸漬されている原版ローラ37のパターン3
7aに溶融はんだ35が保持される。原版ローラ37の
周面に付着したパターン37a以外における余分の溶融
はんだ35は、原版ローラ37の回転に伴ってかき落と
し部材38によりかき落とされる。
したがって、原版ローラ37の周面にはパターン37a
によって保持された溶融はんだ35のみが付着されてい
ることになる。
帯状多連リードフレーム21の送りに連動されて互いに
外接する原版ローラ37および転写ローラ39が回転さ
れると、原版ローラ37のパターン37.iに保持され
た溶融はんだ35が転写ローラ39に転写される。さら
に、回転が進むと、転写ローラ39に転写された溶融は
んだ35は帯状多連リードフレーム21に再転写される
このとき、パターン37aがリード9群のアウタ部9b
における所定の領域に対応するように形成されているた
め、溶融はんだ35は帯状多連リードフレーム21にお
ける所定の領域に転写されることになる。つまり、溶融
はんだ35は前記したリード9群のアウタ部9aに位置
精度よく被着される。したがって、はんだ被膜10と銀
めっき層5との間にバンファ領域5Aが設定されている
こととあいまって、溶融はんだ35が銀めっき層5を汚
染することはない。
また、被着された溶融はんだ35の膜厚も転写印刷法に
よるため、高い精度を備えている。しかも、当該溶融は
んだ35の膜厚はパターン37aの深さ等の選定により
、比較的容易に厚く設定することができる。
このようにして溶融はんだ35が被着された帯状多連リ
ードフレーム21は、後処理装置40において、冷却お
よび洗浄等のような所定の後処理を施される。この後処
理により、帯状多連リードフレーム21の各単位リード
フレーム毎に被着された溶融はんだ35は固化され、は
んだ被膜10を形成することになる。
最後に、帯状多連リードフレーム21は巻き取りリール
23に巻き取られる。このようにしてリール23に巻き
取られた帯状多連リードフレーム21は適当な長さの多
連リードフレーム1に切断され、または、切断されずに
後工程であるペレット・ワイヤボンディング工程に送給
される。
前記のように構成され、かつ、銀めっき層5およびはん
だ被膜10が形成された多連リードフレ−ム1には、各
単位リードフレーム2毎にペレット・ボンディング作業
、続いて、ワイヤ・ボンディング作業が実施され、これ
ら作業により、第5図および第6図に示されているよう
な組立体が製造されることになる。これらのボンディン
グ作業は多連リードフレームが横方向にピッチ送りされ
ることにより、各単位リードフに一ム2毎に順次実施さ
れる。
まず、ペレットボンディング作業により、半導体装置の
製造工程における所謂前工程において、バイポーラ形の
集積回路素子(図示せず)を作り込まれた半導体集積回
路構造体としてのペレット12が、各単位リードフレー
ム2におけるタブ8上の略中央部に配されて、銀ペース
ト等のような適当な材料を用いられて形成されるボンデ
ィング層11を介して固着される。銀ペーストは、エポ
キシ系樹脂接着剤、硬化促進剤、および溶剤に銀粉が混
入されて構成されているものであり、リードフレーム上
に塗布された銀ペーストにペレットが押接された後、適
当な温度により硬化(キュア)されることにより、ボン
ディング層11を形成するようになっている。このとき
、タブ8の第1主面には銀めっき層5が予め形成されて
いるため、銀ペーストによるボンディング層11の形成
はきわめて効果的に実行されることになる。
そして、タブ8に固定的にボンディングされたペレット
12のポンディングパッド12aと、単位リードフレー
ム2における各リード9のインナ部9aとの間に、銅系
、金糸またはアルミニウム系材料を使用されて形成され
ているワイヤ13力(超音波圧着式等のようなワイヤボ
ンディング装置(図示せず)が使用されることにより、
その両端部をそれぞれボンディングされて橋絡される。
このとき、リード9群のインナ部9aに銀めっき層5が
予め形成されているため、しかも、銀めっき層5は先付
けはんだ被膜10の存在にもかかわらず、汚染されてい
ないため、ワイヤ13のインナ部9aに対する所謂セカ
ンドボンディングはきわめてボンダビリティ−よく実行
されることになる。
ちなみに、このワイヤボンディング工程においては、前
述したように、リード9のアウタ部9bに被着されたは
んだ被膜10が溶融しないように温度管理する必要があ
る。
これにより、ペレットI2に作り込まれている集積回路
は、ポンディングパッド12a、ワイヤ13、リード9
のインナ部9a、およびアウタ部9bを介して電気的に
外部に引き出されることになる。
このようにしてペレットおよびワイヤ・ボンディングさ
れた多連リードフレームには、各単位リードフレーム毎
に樹脂封止するパッケージ群が、第7図に示されている
ようなトランスファ成形装置を使用されて単位リードフ
レーム群について同時成形される。
第7図に示されているトランスファ成形装置50はシリ
ンダ装置等(図示せず)によって互いに型締めされる一
対の上型51と下型52とを備えており、上型51と下
型52との合わせ面には上型キャビティー凹部53aと
下型キャビティー凹部53bとが互いに協働してキャビ
ティー53を形成するようにそれぞれ複数組没設されて
いる。
上型51の合わせ面にはボット54が開設されており、
ボット54にはシリンダ装置(図示せず)により進退さ
れるプランジャ55が成形材料としての樹脂から成るタ
ブレットが投入され、このタブレットが溶融されて成る
樹脂(以下、レジンという。)を送給し得るようになっ
ている。下型52の合わせ面にはカル56がボット54
との対向位道に配されて没設されているとともに、複数
条のランナ57がボット54にそれぞれ接続するように
放射状に配されて没設されている。各ランナ57の他端
部は下側キャビティー四部53bにそれぞれ接続されて
おり、その接続部にはゲート58がレジンをキャビティ
ー53内に注入し得るように形成されている。また、下
型52の合わせ面には逃げ凹所59がリードフレームの
厚みを逃げ得るように、多連リードフレームlの外形よ
りも若干大きめの長方形で、その厚さと略等しい寸法の
一部深さに没設されている。
前記構成にかかる多連リードフレーム1を用いて樹脂封
止型パッケージをトランスファ成形する場合、上型51
および下型52における各キャビティー53は各単位リ
ードフレーム2における一対のダム6a、6a間の空間
にそれぞれ対応される。これにより、各キャビティー5
3の周縁はリード9群のアウタ部9bに被着されたはん
だ被膜10に接するようになっている。
トランスファ成形時において、前記構成にかかる多連リ
ードフレーム1は下型52に没設されている逃げ凹所5
9内に、各単位リードフレーム2におけるペレット12
が各キャビティー53内にそれぞれ収容されるように配
されてセットされる。
続いて、上型51と下型52とが型締めされ、ボット5
4からプランジャ55により成形材料としてのレジン6
0がランナ57およびゲート58を通じて各キャビティ
ー53に送給されて圧入される。
注入後、レジンが熱硬化されて樹脂封止型パッケージ1
0が成形されると、上型51および下型52は型開きさ
れるとともに、エジェクタ・ビン(図示せず)によりパ
ッケージ10群が離型される。このようにして、第8図
に示されているように、パッケージ14群を成形された
多連リードフレーム1はトランスファ成形装置50から
脱装される。
そして、このように樹脂成形されたパッケージ■4の内
部には、ペレット12、リード9のインナ部9aおよび
ワイヤ13が樹脂封止されることになる。この状態にお
いて、リード9群のアウタ部9bに形成されているはん
だ被膜10の一部は、樹脂封止パッケージ14における
周縁よりも内側近傍に位置して封止された状態になって
いる。このようにして、はんだ被膜10が樹脂封止パッ
ケージ14の内部へ取り入れられることにより、前述し
た樹脂封止パッケージ14の成形時において発生する多
連リードフレーム1と成形型におりる上下型のキャビテ
ィー53との位置ずれが吸収されることになる。
また、後述するように、めっきレスの銅系り一ドフレー
ムはパッケージのレジンに対してきわめて良好な接着性
を示すため、各リード9のインナ部9aにおける銀めっ
き層5とはんだ被膜10との間のバッファ領域5Aは、
パッケージ14ときわめて効果的に一体化される。
多連リードフレーム1は、リード切断成形工程において
各単位リードフレーム毎に順次、リード切断装置(図示
せず)により、外枠3、セクション枠4およびダム6a
を切り落された後、リード成形装置(図示せず)により
、リード9のアウタ部9bを下向きに屈曲成形される。
以上のようにして製造された樹脂封止形DIP・ICl
3は第10図および第11図に示されているようにプリ
ント配線基板に実装される。
第1O図および第11図において、プリント配線基板6
Iにはスルーホール62が複数個、実装対象物となる樹
脂封止型DIP・ICl3における各リード9に対応す
るように配されて、略長方形の長孔形状に形成されてい
る。そして、このスルーポール62に前記構成に係るD
 I P −’ I C15のリード9のアウク部9b
群がそこに整合されて挿入されているとともに、各リー
ド9のアウタ部9bとランド62とがフローはんだ処理
等により形成されたはんだフィレット63によって電気
的かつ機械的に接続されている。
このとき、リード9のアウタ部9bにははんだ被膜10
が全体にわたって予め被着されているため、スルーホー
ル62の隙間にフローはんだ処理のはんだ材料が効果的
に吸い上がり、はんだフィレット63はきわめて適正に
形成されることになる。
ところで、一般に、DIP−ICは出荷前に環境試験検
査を実施される。環境試験検査としては、バーンイン試
験、高温高温バイアス試験、プレッシャクッ力試験、お
よび温度サイクル・熱衝撃試験等が実施される。特に、
高温高温バイアス試験、およびプレッシャクツ力試験は
耐湿性(アルミニウム配線の腐食)を検査するため、温
度、湿度、バイアスが加速されて実行される。
また、前述したように、DTP−ICがプリント配線法
板等に実装される際、はんだディンプやリフローはんだ
処理によっても、高温高温状況が現出されることがある
ところが、インナ部に銀めっき被膜が被着された釦I系
リードフレームが使用されているICにおいては、前述
したような熱ストレスが加えられた場合、パッケージと
リードフレーム七の熱膨張係数差によりパッケージとリ
ードのインナ部との境界面に剥がれが発生し、耐湿性が
低下するという問題点があることが、本発明者によって
明らかにされた。これは次のような理由によると考えら
れる。銀めっき被膜は微粒子の集合から形成されている
ため、この微粒子とパッケージのレジンとの間で熱スト
レスの作用により相対的な移動が発生し易くなり、この
移動し易さにより、リードのインナ部とパッケージとの
境界面において剥がれが発生ずる。
しかし、本実施例においては、多連リードフレム1とし
て銅系リードフレームが使用されているが、そのインナ
部9a表面におけるバッファ領域5Aに銀めっき処理が
施されていないため、前述したような熱ストレスが加わ
った場合でも、各リード9のインナ部9aにおけるバッ
ファ領域5Aとパッケージ14との境界面間に剥がれが
発生しないことが実験により確認された。
これは次のような理由によると考えられる。すなわち、
インチ部が銀めっきレスのリードフレームにおいては、
リードフレームの材料表面自体とパッケージのレジン自
体とが直接的に結合するため、熱ス1〜レスが作用した
場合でも、両者の境界面である結合箇所では相対的な移
動が発生しにくくなり、リードフレーム内部およびパッ
ケージ内部でそれぞれ発生する歪により熱ストレスが吸
収されてしまうためである。
前記実施例によれば次の効果が得られる。
(1)  リードフレームにおける樹脂封止パッケージ
の周縁内側近傍に対応する領域を含むアウタ部にはんだ
被膜を、溶融はんだ材料を表面に付着させて固化させる
ことにより予め被着させておくことにより、はんだめっ
き層を形成する場合に比べて作業能率および作業速度を
高めることができるため、半導体装置全体としての製造
原価を大幅に低減させることができる。
(2)  溶融はんだ材料をリードフレームの表面に付
着させて固化させ、もって、はんだ被膜をリードフレー
ムのアウタ部に被着させることにより、溶融はんだ材料
の組成比率ははんだめっき法による組成比率に比べて、
簡単かつ正確に調整することができるため、はんだ被膜
の組成比率の公差を、例えば、±10%程度から±5%
以下に低減することができる。
(3)  溶融はんだ材料を転写印刷法によってリード
フレームのアウタ部に印刷して固化させることにより、
印刷される溶融はんだ材料の膜厚を精度よく、しかも、
めっき法に比べて厚く被着させることができるため、膜
厚にばらつきがなく、しかも、厚いはんだ被膜をきわめ
て能率的に得ることができる。
(4)溶融はんだ材料を転写印刷法によってリードフレ
ームのアウタ部に印刷して固化させることにより、転写
印刷法の精度によってはんだ被膜のアウタ部に対する位
置精度を高めることができるため、複雑な形状のリード
フレームであっても、アウタ部にはんだ被膜を正確に被
着させることができる。
(5)前記(4)により、はんだ被膜被着処理にょろり
ドフレームのインナ部における汚染を防止することがで
きるため、先付けはんだ被膜の存在がかかわらず、リー
ドフレームのインチ部に対するワイヤボンディングのボ
ンダビリティ−の低下を回避することができる。
(6)  リード群のアウタ部にはんだ被膜を予め被着
しておくことにより、パッケージ成形後におりるはんだ
被膜形成処理を省略することができるため、パッケージ
の耐湿性能の低下を防止することができるとともに、製
品完成までの時間を短縮化することができる。
(7)  リードフレームとして、各リードにおけるイ
ンナ部の少なくとも一部がめつきレスの銅系リードフレ
ームを使用することにより、各リートのインナ部におけ
る母材露出面とパッケージとの境界面における剥がれの
発生を防止することができるため、その剥がれによる耐
湿性の低下を防止することができる。
〔実施例2〕 第12図および第13図は本発明の実施例2である樹脂
封止パッケージを備えているトランジスタを示す一部切
断正面図および側面断面図、第14図〜第22図は本発
明の実施例2であるそのトランジスタの製造方法を示す
各説明図である。
本実施例において、本発明に係る半導体装置は、3木の
アウタリードが突設された樹脂封止パッケージを備えて
いるトランジスタの一例であるT092形トランジスタ
(以下、単に、トランジスタということがある。)とし
て構成されている。
第12図および第13図に示されているように、この樹
脂封止形トランジスタ88は、シリコン半導体ペレット
(以下、ペレットという。)85と、ペレット85がボ
ンディングされているタブ79と、タブ、79が吊持さ
れているリード78と、タブ吊りリード78の両脇に配
設されている2本のリード76.77と、ペレットの各
ポンディングパッド12a、および両リード76.77
のインナ部76a、77aにその両端部をそれぞれボン
ディングされて橋絡されているワイヤ86と、これらを
樹脂封止するパッケージ87とを備えており、ペレット
85に作り込まれたトランジスタ回路がポンディングパ
ッド85aおよびワイヤ86を介して各リード76.7
7.78において電気的に取り出されるようになってい
る。
そして、このトランジスタ88にはi長めつき層82が
両リード76.77のインナ部76a、77a、および
、ペレット85がボンディングされているタブ79の表
面に形成されているとともに、はんだ被膜81が各リー
ド76.77.78の樹脂封止パッケージ87の周縁内
側近傍を含むアウタ部76b、77b、78b全面に被
着されている。
このトランジスタ88は次のような製造方法により製造
されている。
以下、本発明の実施例2であるこの樹脂封止形トランジ
スタの製造方法を説明する。この説明により、前記トラ
ンジスタについての構成の詳細が共に明らかにされる。
本実施例において、本発明に係る樹脂封止形トランジス
タの製造方法には、第14図および第15図に示されて
いる多連リードフレーム71が使用されている。この多
連リードフレーム71は銅系(銅またはその合金)材料
からなる薄板を用いられて、打ち抜きプレス加工または
エツチング加工等のような適当な手段により一体成形さ
れている。この多連リードフレームを形成する銅系材料
としては、析出硬化型銅系材料、例えば、0.05〜0
.15%のジルコニウム(Zr)を含有する(残りは銅
)析出硬化型銅系材料や、0.50〜0.60%程度の
ジルコニウム、および、0゜20〜0,30%程度のク
ロム(Cr)を含有する析出硬化型銅系材料、が使用さ
れている。析出硬化型銅系材料は、導電率、および引張
強度が高く、アルミニウム、銅、金等のような金属に対
する機械的接続性が優れており、その結果、これらの金
属が使用されているワイヤがボンディングされる際にお
けるボンダビリティ−がきわめて良好になる。
この多連リードフレーム71には複数の単位リードフレ
ーム72が横方向に1列に並設されている。但し、図面
では一単位または少数単位のみが示されている。単位リ
ードフレーム72は位置決め孔73aが開設されている
外枠73を一対備えており、両外枠73は所定の間隔で
平行になるように配されて、多連リードフレーム71が
連続する方向へ一連にそれぞれ延設されている。双方の
外枠73.73により形成される長方形の枠体内におい
て、単位リードフレーム72は複数個が、等間隔に配さ
れて一列に連設されている。そして、各単位リードフレ
ーム72は次のように構成されている。
各単位リードフレーム72において、一方の外枠73に
は矩形のセクションパー74が両端にそれぞれ配されて
、直角方向に一体的に突設されている。両セクションパ
ー74.74の内側先端間にはダム部材75がセクショ
ンパー74と直角に配されて一体的に架設されており、
このダム部材75は隣合う単位リードフレーム72.7
2同士において一直線状に連設された状態になっている
ダム部材75には3木のリード76.77.78が互い
に平行に、かつ、ダム部材75と直交するように配され
て一体的にそれぞれ吊持されており、ダム部材75にお
ける隣合うリード76.77.78およびセクションパ
ー74の間の部分は後述するパッケージ成形時にレジン
の流れをせき止めるダム75aを実質的に構成している
。そして、リード76と78との間、および、リード7
7と78との間におけるダム75a、75aにはデイス
タンスプレート部80.80がそれぞれ一体的に連設さ
れている。
また、中央に位置されているリード78の外枠73側端
部には、大略矩形形状のタブ79が一体的に形成されて
いる。また、両脇のリード76.77の外枠73側端部
はタブ79の両脇にそれぞれ配設されることにより、イ
ンナ部76a、77aをそれぞれ構成しており、このイ
ンナ部76a177aは樹脂封止パッケージ87からの
抜は止めのために、幅が途中から広くなるように形成さ
れている。
本実施例において、多連リードフレーム71における各
リード76.77.78のアウタ部76b、77b、7
8bには、はんだ被膜81が後述するような適当な手段
により被着されている。このはんだ被膜81は、各リー
ドの表面における外側先端からダム部材75よりも内側
寄り位置にがけてを、表裏面および側面について全体的
に被覆するように被着されている。はんだ被膜8Iがリ
ードの表面におけるダム部材75の内側寄り位置まで被
着されている理由は、前記実施例1と同様、後述する樹
脂封止パッケージの成形工程において、リードフレーム
と成形型との位置ずれを吸収するための余裕を持たせる
ことにある。また、前記実施例1と同様の理由で、この
はんだ被膜81の被着工程は、多連リードフレーム1の
成形工程以後に実施されるように設定することが望まし
い。
そして、このはんだ被膜81を組成する材料としては、
前記実施例1と同様、融点が比較的高い温度、例えば、
180°C程度の融点を有するはんだ材料が使用されて
いる。これは、前記実施例1と同様、ワイヤボンディン
グ工程においてリードフレームが加熱される際に、リー
ド群のアウタ部に形成されたはんだ被膜81が当該加熱
によって溶融されてしまう事態が発生するのを防止する
ためである。
また、両脇のリード76.77のインナ部76a、77
a、および、中央のリード78のタブ79には銀(Ag
)めっき層82が、ワイヤおよびペレットボンディング
される側の主面(以下、第1主面とする。)に配されて
、後述するような適当な手段により形成されている。こ
のインナ部およびタブに形成されている銀めっき層82
の外側境界は、はんだ被膜81の内側境界から肉寄りに
離されている。銀めっき層82がはんだ被膜81から離
されている理由は、前記実施例1と同様、後述するはん
だ被膜81の被着工程において、銀めっき層82が位置
ずれによって汚染されるのを防止するためである。つま
り、はんだ被膜81と銀めっき層82との間には、位置
ずれを吸収するために空白部分がバッファ領域83とし
て設定されている。ちなみに、この銀めっき層83の形
成工程は、前記実施例1と同様の理由で、多連り−ドフ
レーム1の成形工程以前に実施されるように設定しても
よい。また、銀めっき層82は、融点が比較的高いため
、特に、融点が高い組成を考慮しなくてもよい。
次に、多連リードフレーム71に銀めっき層82および
はんだ被膜81が形成される工程の一実施例を、第16
図に示されている一貫装置が使用される場合について説
明する。
この−貫装置90は互いに離間されて配されている供給
リール92と巻き取りリール93とを備えており、−継
ぎの帯状に形成されている前記多連リードフレーム91
が供給リール92に巻装され、この帯状多連リードフレ
ーム91が処理後、巻き取りリール93に巻き取られる
ようになっている。そして、供給リール92と巻き取り
リール93との間に張設された帯状多連リードフレーム
91によって、搬送ライン94が実質的に構成されてい
る。この搬送ライン94は帯状多連リードフレーム91
を供給リール92側から巻き取りリール93の方向へ歩
進送りするように構成されている。
搬送ライン94の上流である供給リール92側には銀め
っき装置95が設備されている。この銀めっき装置95
は前処理装置96、めっき処理装置97および後処理装
置98を備えており、これら装置95.96.97は次
のような作用を実行するように構成されている。
まず、前処理装置96において、帯状多連り−ドフレー
ム91は脱脂剤や酸化膜除去剤等により構成されている
前処理液96aに浸漬されることにより、その表面に付
着および形成されている油分および酸化膜等のような汚
染物質を除去されて、洗浄される。
続いて、めっき処、理装置97において、帯状多連リー
ドフレーム91は銀めっき処理液97aに浸漬されるこ
とにより、銀めっき層82を形成される処理を施される
。このとき、帯状多連リードフレーム91は各単位リー
ドフレーム毎にマスキング部材97bにより、タブ79
およびリード76.77のインナ部76a、77aにお
ける所定領域以外の領域をマスキングされる。したがっ
て、銀めっき層82はタブ79およびインナ部76a、
77aの所定領域にのめ形成されることになる。
予め設定された銀めっき層82の厚さが形成される時間
が経過すると、帯状の多連リードフレーム91は歩進送
りされる。後処理装置98において、水から成る洗浄液
98aによりめっき処理液97a等を洗い流される。
また、搬送ライン94の下流側である巻き取りリール9
3側にゆ、はんだ被膜被着工程を実施するはんだ被膜被
着装置100が設備されている。
このはんだ被膜被着装置100は前処理装置1゜1、フ
ラックス塗布装置102、プリヒータ1゜3、溶融はん
だ浸漬塗布装置104および後処理装置107を備えて
おり、これら装置は次のような作用を実行するようにそ
れぞれ構成されている。
前述したようにして、銀めっき層82が形成された帯状
多連リードフレーム91は、ti 送ライン94の送り
によってはんだ被膜被着装置100に搬送される。この
とき、帯状多連リードフレーム91は約45度捩しられ
る。この装置100における前処理装置101において
、帯状多連リードフレーム91は脱脂剤や酸化膜除去剤
により構成されている前処理液101aに浸漬されるこ
とにより、その表面に付着および形成されている油分お
よび酸化膜等のような汚染物質を除去されて洗浄される
表面を洗浄された帯状多連リードフレーム91は、フラ
ックス塗布装置102においてフラックス102a液中
に浸漬されることにより、その所定領域における表面に
フラックス102aを塗布される。
フラックス102aを塗布された帯状多連リードフレー
ム91は、ブリヒータ103を通されることにより、所
定温度に予熱される。
続いて、帯状多連リードフレーム21は溶融はんだ浸漬
塗布装置104において、各単位リードフレーム毎に3
木のリード76.77.78のアウタ部における前記し
た領域にはんだ被膜81が精度よく被着される。この溶
融はんだ浸漬塗布装置104は、溶融はんだ105が貯
留されている溶融はんだ槽106を備えており、この溶
融はんだ槽106の溶融はんだ105中に帯状多連り−
ドフレーム91のアウタ部側が部分的浸漬されることに
より、溶融はんだ105が第1主面、第2主面の両面、
および、その間の側面に被着されることになる。
このとき、帯状多連リードフレーム91はリード76.
77.78群のアウタ部における所定の領域に対応する
ように、溶融はんだ105の液中に浸漬されるたや、溶
融はんだ105は帯状多連リードフレーム91における
所定の領域に塗布されることになる。つまり、溶融はん
だ105は前記した各リード76.77.7日のアウタ
部76b、77b、78bに位置精度よく被着される。
したがって、はんだ被膜81と銀めっき層82との間に
バッファ領域83が設定されていることとあいまって、
溶融はんだ105が銀めっき層82を汚染することはな
い。
また、被着された溶融はんだ105の膜厚も浸漬塗布法
によるため、高い精度を備えている。しかも、当該溶融
はんだ105の膜厚は溶融はんだ105の粘度や帯状多
連リードフレーム91の送り速度等の選定により、比較
的容易に厚く設定することができる。
このようにして溶融はんだ105が被着された帯状多連
リードフレーム91は、後処理装置107において、冷
却および洗浄等のような所定の後処理を施される。この
後処理により、帯状多連リードフレーム91の各単位リ
ードフレーム毎に被着された溶融はんだ105は固化さ
れ、はんだ被膜81を形成することになる。
最後に、帯状多連リードフレーム91は巻き取りリール
93に巻き取られる。このようにしてす91は適当な長
さの多連リードフレーム71に切断され、または、切断
されずに後工程であるペレット・ワイヤボンディング工
程に送給される。
前記のように構成され、かつ、銀めっき層82およびは
んだ被膜81が形成された多連リードフレーム71には
、各単位リードフレーム72毎にペレット・ボンディン
グ作業、続いて、ワイヤ・ボンディング作業が実施され
、これら作業により、第17図および第18図に示され
ているような組立体が製造されることになる。これらの
ボンディング作業は多連リードフレームが横方向にピッ
チ送りされることにより、各単位リードフレーム毎に順
次実施される。
まず、ペレットボンディング作業により、半導体装質の
製造工程における所謂前工程において、トランジスタ回
路(図示せず)を作り込まれた]−ランジスタ素子とし
てのペレット85が、各単位リードフレーム72におけ
るタブ79上の略中央部に配されて、銀ペースト等のよ
うな適当な材料を用いられて形成されるボンディング層
84を介して固着される。銀ペーストは、エポキシ系樹
脂接着剤、硬化促進剤、および溶剤に銀粉が混入されて
構成されているものであり、リードフレーム上に塗布さ
れた銀ペーストにペレットが押接された後、適当な温度
により硬化(キュア)されることにより、ポンディング
層84を形成するようになっている。このとき、タブ7
9の第1主面には銀めっき層82が予め形成されている
ため、銀ペーストによるポンディング層84の形成はき
わめて効果的に実行されることになる。
そして、タブ79に固定的にボンディングされたペレッ
ト85のポンディングパッド85aと、単位リードフレ
ーム72における左右のリード76.77のインナ部7
6a、77aとの間に、銅系、金糸またはアルミニウム
系材料を使用されて形成されているワイヤ86が、超音
波圧着式等のようなワイヤボンディング装置(図示せず
)が使用されることにより、その両端部をそれぞれボン
ディングされて橋絡される。このとき、リート76.7
7群のインナ部76a、77aに銀めっき層82が予め
形成されているため、しかも、銀めっき層82は先付け
はんだ被膜81の存在にもかかわらず、汚染されていな
いため、ワイヤ86のインナ部に対する所謂セカンドボ
ンディングはきわめてポンダビリティ−よく実行される
ことになる。ちなみに、このワイヤボンディング工程に
おいては、前述したように、各リードのアウタ部に被着
されたはんだ被膜81が溶融しないように温度管理する
必要がある。
これにより、ペレット85に作り込まれているトランジ
スタ回路は、ポンディングパッド85a、ワイヤ86、
リード76.77.78を介して電気的に外部に引き出
されることになる。
このようにしてペレットおよびワイヤ・ボンディングさ
れた多連リードフレームには、各単位リドフレーム毎に
樹脂封止するパッケージ群が、第19図に示されている
ような1〜ランスフア成形装置が使用されることにより
、第20図、第21図、第22図および第23図に示さ
れているように、単位リードフレーム群について同時に
成形される。
第19図に示されているトランスファ成形装置130は
一対の上型131と下型132とを備えており、上型1
31および下型132はシリンダ装置等(図示せず)に
よって互いに型締めされる」二取付ユニッ1−および下
取付ユニットにそれぞれ取り付けられている。第19図
に示されているように、上型131と下型132との合
わせ面には上型キャビティー凹部133aと下型キャビ
ティー凹部133bとが、互いに協働してキャビティー
133を形成するようにそれぞれ複数組没設されている
。前記構成に係る多連リードフレーム71を用いられて
樹脂封止パッケージがトランスファ成形される場合、上
型131および下型132における各キャビティー13
3は各単位リードフレーム72にそれぞれ対応するよう
に1列横隊に整列されて配設されている。
下型132の合わせ面にはボット134が、列の先頭に
配置されているキャビティー133(以下、1段目とす
る。)の手前に配されて開設されており、ボット134
にはシリンダ装置(図示せず)により進退されるプラン
ジャ135が、成形材料としての樹脂(以下、レジンと
いう。)を送給し得るように挿入されている。上型13
2の合わせ面にはカル136がボット134との対向位
置に配されて没設されている。下型132の合わせ面に
は逃げ凹所137が多連リードフレーム71の厚みを逃
げ得るように、多連リードフレーム71の外形よりも若
干大きめで、その厚さと略等しい寸法の一部深さに没設
されている。
上型131の合わせ面にはランナ138が1条、一端を
カル136に接続されて開設されており、ランナ13B
の他端は列の1段目に配設されている両キャビティー四
部133aに接続されている。
1段目のキャビティー凹部133aにおけるランナ13
8の接続部にはゲート139がキャビティーにレジンを
効果的に注入し得るように形成されている。この1段目
のキャビティー凹部133aにおけるゲート139との
対辺には連絡路140が、キャビティーからレジンを効
果的に導出し得るように開設されており、この連絡路1
40は2段目のキャビティー凹部133aにおける対向
位置に接続されている。
2段目のキャビティー凹部133aに接続された連絡路
140における凹部133aとの接続部には、スルーゲ
ート141が連絡路140を送られて来たレジンをキャ
ビティーに効果的に注入し得るように形成されている。
この2段目のキャビティー凹部133aにおけるスルー
ゲート141との対辺には、連絡路140がキャビティ
ーからレジンを効果的に導出し得るように開設されてお
り、連絡路140は3段目の各キャビティー凹部133
aにおける対向位置に接続されている。この連絡路14
0における3段目の凹部133aとの接続部にもスルー
ゲート141が同様に形成されている。
3段目以降も同様に、上流側のキャビティー四部133
aと下流側のキャビティー凹部133aとが連絡路14
0により連通されており、下流側キャビティー凹部13
3aの連絡路140との接続部にはスルーゲート141
がそれぞれ形成されている。
そして、各連絡路140のレジン流れ方向に沿う断面形
状は、チョコレートブレーキングし易いように略台形形
状になるように形成されている。
すなわち、第19図および第20図に示されているよう
に、各連絡路140はその両端部が狭くなり、この連絡
路140により形成された残痕部材140Aがその両端
辺において、簡単に折れ欠かれるようになっている。
次に、前記構成にかかるトランスファ成形装置を使用し
た場合における本発明の一実施例であるトランジスタの
樹脂封止パッケージについての成形方法を説明する。
トランスファ成形時において、第19図に示されている
ように、前記構成にかかる多連リードフレーム71が、
各単位リードフレーム72上のペレットおよびボンディ
ングワイヤが各キャビティー凹所133b内にそれぞれ
収容されるように位置火めされると、型開閉シリンダ装
置により上型131と下型132とが合わせられて型締
めさ籾各キャビティー133がそれぞれ形成される。こ
れにより、各キャビティー133におけるダム部材75
側端辺はリード76.78.79群のアウタ部に被着さ
れたはんだ被膜81に接するようになっている。
このとき、多連リードフレーム71における各キャビテ
ィー133の周囲の隙間は、ダム75a、セクション枠
74.74および外枠73に目張りされた状態になる。
続いて、成形材料としてのレジンを予備形成されてボッ
ト134内に投入されたタブレットが、移送シリンダ装
置(図示せず)により前進されるプランジャ135によ
ってランナ138に押し出される。投入されたタブレッ
トはヒータ(図示せず)によって加熱溶融されるため、
レジンは溶融した状態でランナ138を移送され、最前
列の各キャビティー133にゲート139からそれぞれ
注入される。
1段目のキャビティー133に注入されたレジンは、キ
ャビティー133の内部を中心線に沿って充填されて行
き、ゲー1−139の対向位置に開設された連絡路14
0から導出されて行く。連絡路140に至ったレジンは
2段目のキャビティー133に、そのスルーゲート14
1から注入されることになる。
2段目のキャビティー133に注入されたレジンは、キ
ャビティー133の内部を中心線に沿って充填されて行
き、スルーゲート141の対向位置に開設された連絡路
140から導出されて行く。
連絡路140に至ったレジンは3段目のキャビティー1
33にそのスルーゲート141から注入され、同様に、
中心線に沿って充填されて行く。そして、レジンが各キ
ャビティー133に注入充填されて行くとき、キャビテ
ィー133および連絡路140内のエアは、エアベント
および連通路(図示せず)により効果的に排気される。
このようにして、レジンは各キャビティー133に中心
線に沿って一直線状に順次充填されて行くため、レジン
注入圧力の伝播効率がきわめて良好になる。また、内部
のエアがエアベントおよび連通路により効果的に排気さ
れるため、レジン充填過程におけるエアの巻込みが抑制
されることにより、パッケージの内部におけるボイドの
発生が防止される。また、各リード76〜78間の隙間
はダム75aにより目張りされているため、レジンは各
キャビティー133に効果的に封じ込められる。注入後
、、レジンが熱硬化されて、樹脂封止パッケージ87が
成形される。
パッケージ87が硬化されると、上型131および下型
132は型開きされるとともに、エジェクタピンにより
パッケージ87群が離型される。
このようにして、第20図に示されているように、パッ
ケージ87群を成形された多連リードフレーム71はト
ランスファ成形装置から脱装される。
そして、このように樹脂成形されたパッケージ87の内
部には、タブ79、ペレット85、各り−ド76.77
.78のインナ部およびワイヤ86が樹脂封止されるこ
とになる。
この状態において、リード76.77.78のアウタ部
に形成されているはんだ被膜81の一部は、第21図に
示されているように、樹脂封止パッケージ87における
端辺よりも内側近傍に位置して封止された状態になって
いる。このようにして、はんだ被膜81が樹脂封止パッ
ケージ87の内部へ取り入れられることにより、前述し
た樹脂封止パッケージ87の成形時において発生する多
連リードフレーム71と成形型における上下型のキャビ
ティー133との位置ずれが吸収されることになる。ま
た、前述したように、めっきレスの銅系リードフレーム
はパッケージのレジンに対してきわめて良好な接着性を
示すため、各リード76.77.78のインナ部におけ
る銀めっき層82とはんだ被膜81との間に介設されて
いるバッファ領域83は、パッケージ87ときわめて効
果的に一体化される。
その後、多連リードフレーム71は第20図に示されて
いるランナ残痕部材138Aおよび連絡路残痕部材14
0Aを適宜除去される。また、多連リードフレーム71
は、リード切断成形工程において各単位リードフレーム
毎に順次、リード切断装置(図示せず)により、外枠7
3、セクション枠74、ダム75aおよびデイスタンス
プレート80を切り落される。
以上のようにして製造された樹脂封止形トランジスタ8
8は第12図および第13図に示されているようにプリ
ント配線基板に実装される。
第12図および第13図において、プリント配線基板1
11にはスルーホール112が複数個、実装対象物とな
る樹脂封止形トランジスタ88における各リード76.
77.78に対応するように配されて、略長方形の長孔
形状に形成されている。そして、このスルーホール11
2に前記構成に係るトランジスタ88のリード76.7
7.78のアウタ部がそこに整合されて挿入されるとと
もに、各リード76.77.78のアウタ部とスルーホ
ール112とがフローはんだ処理等により形成されたは
んだフィレント113によって電気的かつ機械的に接続
されている。
このとき、リード76.77.78のアウタ部にははん
だ被膜81が全体にわたって予め被着されているため、
スルーホール112の隙間にフローはんだ処理のはんだ
材料が効果的に吸い上がり、はんだフィレント113は
きわめて適正に形成されることになる。
前記実施例2によれば前記実施例1に加えて次の効果が
得られる。
(1)溶融はんだ材料を浸漬塗布法によってリードフレ
ームのアウタ部に塗布して固化させることにより、塗布
される溶融はんだ材料の膜厚を精度よく、しかも、めっ
き法に比べて厚く被着させることができるため、膜厚に
ばらつきがなく、しかも、厚いはんだ被膜をきわめて能
率的に得ることができる。
(2)  溶融はんだ材料を浸漬塗布法によってリード
フレームのアウタ部に塗布して固化させることにより、
浸漬塗布法の精度によってはんだ被膜のアウタ部に対す
る位置精度を高めることができるため、複雑な形状のリ
ードフレームであっても、アウタ部にはんだ被膜を正確
に被着させることができる。
(3)前記(2)により、はんだ被膜被着処理によるリ
ードフレームのインナ部における汚染を防止することが
できるため、先付けはんだ被膜の存在がかかわらず、リ
ードフレームのインナ部に対するワイヤボンディングの
ボンダビリティ−の低下を回避することができる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。
例えば、リードフレームのタブおよびインナ部には恨め
つき層を形成するに限らず、銅めっき層等を形成しても
よい。さらには、銀めっき層または銅めっき層を形成せ
ず、リードフレームの母材または下地めっき層を露出さ
せたままの状態に形成してもよ1い。
はんだ被膜をリードのアウタ部に印刷する方法としでは
、転写印刷法を使用するに限らず、スクリーン印刷法等
を使用してもよい。
また、はんだ被膜をリードのアウタ部に塗布する方法と
しては、浸漬塗布法を使用するに限らず、噴流式塗布法
、刷毛やスプレーによる塗布法等を使用してもよい。
はんだ材料の組成や、リードフレームの材料およびワイ
ヤの材料は前記したものに限定されるのではなく、他の
様々な材料および組成のものを用いることができる。
また、ワイヤボンディング装置およびトランスファ成形
装置等の具体的構成としては、前記実施例の構成を使用
するに限られない。
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である樹脂封止形DIP・
IC1および、樹脂封止形トランジスタに適用した場合
について説明したが、それに限定されるものではなく、
樹脂封止パッ/、−ジを備えているIC等のような半導
体装置全般に適用することができる。
〔発明の効果〕
本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、次の通りである。
リードフレームにおける樹脂封止パッケージの周縁内側
近傍に対応する領域を含むアウタ部にはんだ被膜を、溶
融はんだ材料を表面に41着させて固化させることによ
り予め被着させておくことにより、はんだめっき層を形
成する場合に比べて作業能率および作業速度を高めるこ
とができるため、半導体装置全体としての製造原価を大
幅に低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例である樹脂封止形DIP−1
cを示ず一部切断正面図、 第2図〜第9図は本発明の一実施例である樹脂封止形D
IP−ICの製造方法を示すものであり、第2図はそれ
に使用される多連リードフレームを示す一部省略平面図
、 第3図は第2VのIn−1線に沿う断面図、第4図は銀
めっき層形成工程およびはんだ被膜被着工程を示す模式
的正面断面図、 第5図はペレッ1−およびワイヤボンディング後を示す
一部省略平面図、 第6図は第5図のV−V線に沿う正面断面図、第7図は
樹脂封止パッケージの成形工程を示す一部省略縦断面図
、 第8図は樹脂封止パッケージ成形後の多連り−ドフレー
ムを示す一部省略拡大部分断面図、第9図は同じく一部
省略一部切断平面図、第10図はこの樹脂封止形DTP
・ICの実装状態を示す一部切断斜視図、 第11図はその一部切断正面図である。 第12図および第13図は本発明の他の実施例である樹
脂封止形l・ランジスタを実装状態で示す一部切断正面
図および側面断面図、 第14図〜第22図は本発明の他の実施例である樹脂封
止パッケージを備えているトランジスタの製造方法を示
すものであり、第14図はそれに使用される多連リード
フレームを示す一部省略平面図、 第15図は第14図のxv−xv線に沿う側面断面図、 第16図は銀めっき層形成工程およびはんだ被膜被着工
程を示す模式的正面断面図、 第17図はペレットおよびワイヤボンディング後を示す
−・部省略平面図、 第18図は第17図のX■−X■線に沿う正面断面図、 第19図は樹脂封止パッケージの成形工程を示す一部省
略縦断面図、 第20図は樹脂封止パッケージ成形後の多連リドフレー
ムを示す一部省略拡大部分断面図、第21図は同じく一
部省略拡大部分平面断面図、第22図ば同しく一部省略
拡大部分正面断面図、である。 1・・・多連リードフレーム、2・・・単位リードフレ
ーム、3・・・外枠、4・・・セクション枠、5・・・
銀めっき層、6・・・ダム部材、6a・・・ダム、7・
・タブ吊りリード、8・・・タブ、9・・リード、9a
・・・インナ部、9b・・・アウタ部、10・・・はん
だ被膜、II・・・ボンディング層、12・・・ベレッ
l−113・・・ボンディングワイヤ、14・・・樹脂
封止パッケージ、15・・・DIP・IC(半導体装置
)、20・・・銀めっき形成・はんだ被膜被着−貫装置
、21・・・帯状多連り−I′フレーム、22・・・供
給リール、23・・・巻き取りリール、24・・・搬送
ライン、25・・・銀めっき装置、26・・・前処理装
置、27・・・めっき処理装置、28・・・後処理装置
、30・・・はんだ被膜被着装置、31・・・前処理装
置、32・・・フラックス塗布装置、33・・・ブリヒ
ータ、34・・・溶融はんだ印刷装置、35・・・溶融
はんだ、36・・・溶融はんだ槽、37・・・原版ロー
ラ、38・・・かき落とし部材、39・・・転写ローラ
、40・・・後処理装置、50・・・トランスファ成形
装置、51・・・上型、52・・・下型、53・・・キ
ャビティー、54・・・ボッ1−155・・・フ”ラン
ジ+、56・・・カル、57・・・ランチ、5B・・・
ゲー1−159・・・リードフレーム逃げ凹所、60・
・・樹脂(レジン、成形材料)、61・・・プリント配
線基板、62・・・ランド、63・・・はんだフイシン
1−171・・・多連リードフレ−ム、72・・・単位
リードフレーム、73・・・外枠、74・・・セクショ
ンバー、75・・・ダム部材、75 a・・・ダム、7
6.77.78・・・リード、76a、77a・・・イ
ンナ部、76b、77b、78b・・・アウタ部、79
・・・タブ、80・・・デイスタンスプレート、81・
・・はんだ被膜、82・・・銀めっき層、83・・・バ
ッファ領域、84・・・ボンディング層、85・・・ペ
レット、86・・・ボンディングワイヤ、87・・・樹
脂封止パッケージ、88・・・トランジスタ(半導体装
置)、90・・・銀めっき形成・はんだ被膜被着−貫装
置、91・・・帯状多連リードフレーム、92・・・供
給リール、93・・・巻き取りリール、94・・・搬送
ライン、95・・・銀めっき装置、96・・・前処理装
置、97・・・めっき処理装置、9日・・・後処理装置
、100・・・はんだ被膜被着装置、101・・・前処
理装置、102・・・フラックス塗布装置、103・・
・プリヒータ、104・・・溶融はんだ浸漬塗布装置、
105・・・溶融はんだ、106・・・溶融はんだ槽、
107・・・後処理装置、111・・・プリント配線基
板、112・・・スルーホール、113・・・はんだフ
ィレット、130・・・トランスファ成形装置、131
・・・上型、132・・・下型、133・・・キャビテ
ィー 134・・・ポット、135・・・プランジャ、
136・・・カル、137・・・ランナ、138・・・
ゲート、139・・・リードフレーム逃げ凹所、140
・・・連絡路、141・・・スルーゲート。 代理人 弁理士 梶  原  辰  也○ 符開平

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、半導体ペレットと、半導体ペレットの周囲に配設さ
    れ、半導体ペレットの各電極パッドに電気的に接続され
    ている複数本のリードと、半導体ペレットおよびリード
    の一部を樹脂封止するパツケージとを備えている半導体
    装置であって、前記各リードには溶融はんだ材料が固化
    されて成るはんだ被膜が、前記樹脂封止パッケージの周
    縁内側近傍を含むアウタ部に被着されていることを特徴
    とする半導体装置。 2、前記リード群のタブ部およびインナ部に、銀めっき
    層または銅めっき層がそれぞれ形成されていることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体装置。 3、前記リード群のタブ部およびインナ部が、これらの
    リードの母材表面を露出されていることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の半導体装置。 4、半導体ペレットと、半導体ペレットの周囲に配設さ
    れ、半導体ペレットの各電極パッドに電気的に接続され
    ている複数本のリードと、半導体ペレットおよびリード
    の一部を樹脂封止するパッケージとを備えている半導体
    装置の製造方法であって、 前記各リードにおける前記樹脂封止パッケージの周縁内
    側近傍に対応する領域を含むアウタ部にはんだ被膜が、
    溶融はんだ材料が付着されて固化されることにより被着
    されているリードフレームを準備する工程と、 このリードフレームにおけるタブに前記半導体ペレット
    がボンディングされる工程と、 この半導体ペレットの各電極パッドと、前記リードフレ
    ームの各リードのインナ部とがそれぞれ電気的に接続さ
    れる工程と、 前記半導体ペレットおよびリードの一部を樹脂封止する
    パッケージを成形する工程と、 を備えていることを特徴とする半導体装置の製造方法。 5、前記リードフレーム準備工程においてはんだ被膜が
    、溶融はんだ材料がリードフレームに転写印刷されるこ
    とにより、被着されることを特徴とする特許請求の範囲
    第4項記載の半導体装置の製造方法。 6、前記リードフレーム準備工程においてはんだ被膜が
    、溶融はんだ材料にリードフレームが塗布されることに
    より、被着されることを特徴とする特許請求の範囲第4
    項記載の半導体装置の製造方法。 7、リードフレーム準備工程においてはんだ被膜が、リ
    ード群のタブおよびインナ部に銀めっき層または銅めっ
    き層が形成された後に、被着されることを特徴とする特
    許請求の範囲第4項記載の半導体装置の製造方法。 8、リードフレーム準備工程において、銀めっき層また
    は銅めっき層とはんだ被膜とがめっき形成・はんだ被着
    一貫装置を使用されて順次形成および被着されることを
    特徴とする特許請求の範囲第7項記載の半導体装置の製
    造方法。 9、半導体ペレットの電極パッドに電気的に接続される
    複数本のリードを備えているリードフレームであって、
    前記各リードにおける樹脂封止パッケージの周縁内側近
    傍に対応する領域を含むアウタ部にはんだ被膜が被着さ
    れていることを特徴とするリードフレーム。
JP12860390A 1990-05-18 1990-05-18 半導体装置およびその製造方法並びにそれに使用されるリードフレーム Pending JPH0423459A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12860390A JPH0423459A (ja) 1990-05-18 1990-05-18 半導体装置およびその製造方法並びにそれに使用されるリードフレーム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12860390A JPH0423459A (ja) 1990-05-18 1990-05-18 半導体装置およびその製造方法並びにそれに使用されるリードフレーム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0423459A true JPH0423459A (ja) 1992-01-27

Family

ID=14988858

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP12860390A Pending JPH0423459A (ja) 1990-05-18 1990-05-18 半導体装置およびその製造方法並びにそれに使用されるリードフレーム

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0423459A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5463248A (en) * 1993-05-18 1995-10-31 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor package using an aluminum nitride substrate
JP2008302085A (ja) * 2007-06-08 2008-12-18 Mitsubishi Motors Corp 座席用クッション構造

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5463248A (en) * 1993-05-18 1995-10-31 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor package using an aluminum nitride substrate
JP2008302085A (ja) * 2007-06-08 2008-12-18 Mitsubishi Motors Corp 座席用クッション構造

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6194777B1 (en) Leadframes with selective palladium plating
US8329509B2 (en) Packaging process to create wettable lead flank during board assembly
US7064008B2 (en) Semiconductor leadframes plated with thick nickel, minimum palladium, and pure tin
US20060001132A1 (en) Palladium-spot leadframes for high adhesion semiconductor devices and method of fabrication
CN105185752A (zh) 半导体器件及其制造方法
JPS6396947A (ja) 半導体装置用リ−ドフレ−ム
CN101162712A (zh) 半导体装置及其制造方法
US20010054750A1 (en) Semiconductor leadframes plated with lead-free solder and minimum palladium
KR980006168A (ko) 반도체 패키지의 디플레쉬 방법
JPH06232313A (ja) 半導体装置用リードフレーム及びそれを用いた半導体装置
JPH0423459A (ja) 半導体装置およびその製造方法並びにそれに使用されるリードフレーム
JPS59161850A (ja) 樹脂封止型半導体装置およびそれに用いるリ−ドフレ−ム
CN103247539B (zh) 引线框架的环氧树脂流出防止方法及用其制造的引线框架
JPH06244340A (ja) 半導体装置およびその製造方法並びにそれに使用されるリードフレーム
JPS62169457A (ja) 半導体装置用リ−ドフレ−ム
JP2000058730A (ja) リードフレーム及びその製造方法
JPS6017939A (ja) 半導体装置用リ−ドフレ−ム
JPS634945B2 (ja)
JP2006352175A (ja) 半導体集積回路装置
KR100196896B1 (ko) 반도체 패키지
JPH0722559A (ja) リードフレーム
JPH10286845A (ja) 樹脂封止用金型及び樹脂封止型半導体装置の製造方法
JPS61253840A (ja) 半導体装置
JPH0689478B2 (ja) 樹脂封止半導体装置の製造方法
JPH06104361A (ja) 半導体装置およびその製造方法並びにそれに使用されるリードフレーム