JPH0496238A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

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、半導体装置の製造方法に関するものであって
、より詳しくは、リードフレームをインサートして中空
封止体を一体成形した際に、リードフレーム上、とくに
リードフレームと樹脂との境界面上に発生するフラッシ
ュバリを、成形体に何らの損傷も与えずに、効率的に除
去し、高品質の半導体装置を製造する方法に関する。

（従来の技術およびその問題点） ＩＣ，ＬＳＩなどの半導体素子は、周囲の温度や湿度の
変化、あるいは微細なゴミやほこりに影響され、その特
性が微妙に変化してしまうことや、機械的振動や衝撃に
よって破損し易いことなどの理由で半導体素子を封止し
たパッケージとして使用に供されている。

パッケージ方式としては、大別して気密封正方式と樹脂
封止方式とに分けられ、気密封止方式では、−船釣には
セラミックスが用いられているが、熱硬化性樹脂を用い
ることも試みられている。熱硬化性樹脂を用いる場合に
は樹脂中空封止体（箱型樹脂成形体）の中央部に設けら
れたリードフレームのアイランドに接着剤によって固着
された半導体素子は、インサート成形によって樹脂中空
封止体内に封入され、その両端がパッケージの内側と外
側に開放されたリードフレームとポンディングワイヤー
によって連結されている。

ところで、リードフレームをインサートして樹脂中空封
止体を一体成形するには、金型内にリードフレームをイ
ンサートした後、この金型内で熱硬化性樹脂を射出成形
あるいはトランスファー成形することにより、リードフ
レームと樹脂中空封止体とを一体成形するものであるが
、この成形方法においては、リードフレームの表面、ど
くにリードフレームと樹脂中空封止体との接点部分、つ
まりリードフレームの内部リード部および外部リード部
のコーナ一部に５樹脂のフラッシュバリが発生し、リー
ドフレームと半導体素子との電気的接続を妨げることに
なり、また微細なゴミの混入さえきらう半導体装置にと
って、このようなフラッシュバリは完全に除去しなけれ
ばならない問題である。

従来より、このようなフラッシュバリを除去する方法と
しては、たとえば砥粒を用いるブラスト法、薬品を用い
てフラッシュバリを溶解剥離する方法、あるいは液体を
高圧噴射してフラッシュバリを除去する方法などが知ら
れている。

しかしながら、上記ブラスト方法では、樹脂モールド部
の表面が損傷するため、樹脂モールド部分の表面をマス
キングしなければならず、製造工程が複雑になるという
問題点があった。また、薬品を用いる方法では、フラッ
シュバリを剥離させることは可能であっても、完全にフ
ラッシュバリを取除くことができず、さらにブラッシン
グなどを行なう必要があるため、樹脂モールド部の表面
が損傷し、上記ブラスト法と同様の問題点があった。ま
た、液体を高圧噴射する方法では、リードフレームに付
着しているフラッシュバリを除去するためには、１００
　ｋｇ／ｃｍ２以上の高圧液体を噴射する必要があり、
そのため樹脂モールド部にクラックが生じ易いという問
題点があった。

本発明者らは、前記フラッシュバリの除去方法について
、研究を重ねてきたところであり、すでに、インサート
成形前のリードフレームの露出部分、すなわち樹脂中空
封止体と接触しない部分に、融点または軟化点が該封止
体の成形温度以上であって、かつ該封止体を溶解するこ
とのない溶媒に可洛な有機高分子物質を塗布しておき、
このリードフレームを金型内に設置した状態で樹脂を射
出またはトランスファー成形によって一体成形し、得ら
れた樹脂封止体を前記溶媒に浸してリードフレーム上の
有機高分子物質を溶解除去することによって、その上面
に発生したフラッシュバリを同時に除去する方法を先に
開発した。

本発明者らは、前記発明をさらに改良する過程において
、さらに簡単な手段で確実にフラッシュバリのみを除去
する方法について研究を継続してきたところ、新たに、
リードフレームを陰極として電解処理を行った後に高圧
水を噴射することにより、樹脂モールド部を損傷するこ
となく、リードフレーム上に発生するフラッシュバリを
完全に除去することができるという新たな知見を得、こ
の知見に基づいて本発明を完成するに至ったものである
。

（発明の目的） そこで、本発明の目的は、リードフレームや樹脂モール
ド部の損傷を伴うことなく、フラッシュバリを除去する
方法を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、前記目的を達成するために提案されたもので
あって、電解処理と高圧水噴射を組み合わせた点に特徴
を有するものである。

すなわち、本発明によれば、リードフレームをインサー
トして熱硬化性樹脂からなる中空封止体を一体成形した
後、リードフレームを陰極として電解処理を行い、さら
に高圧水を噴射することによってリードフレーム上に発
生したフラッシュバリを除去することを特徴とする半導
体装置の製造方法、が提供される。

この方法によれば、リードフレームを陰極とすることに
より、リードフレームより水素が発生し、この水素の発
生がリードフレーム上のフラッシュバリを浮き上らせ、
その後に高圧の水を噴射することにより、該フラッシュ
バリを完全に除去することができるものである。従来方
法においては、リードフレームを陽極として電解処理を
行っており、この場合は、リードフレームが酸化して黒
色化してしまい、しかも、フラッシュバリの除去もスム
ーズに行われない。

また、本発明によれば、電解処理を行う際の電解液をア
ルカリ性にすることにより、リードフレームや樹脂モー
ルド部の損傷を著しく防止することができる。

すなわち、本発明の重要な技術的特徴は、リードフレー
ムをインサートして一体成形した樹脂中空封止体のリー
ドフレームを陰極として、かつアルカリ性の電解液で電
解処理を行う点にある。

電解処理 本発明の電解処理は、前述したようにリードフレームを
陰極とする。この際、電解液には、たとえば、ＮａＯＨ
を主成分とし、これに少量のアニオン系、非イオン系の
界面活性剤およびＥＤＴＡなどのキレート剤などを配合
することができる。電流密度は１ないし３０　Ａ　／　
ｄｃｍ２、好ましくは３ないしＩ　ＯＡ、　／　ｄｃｍ
２であり、処理温度は室温ないし８０℃、好ましくは３
０ないし５０℃、処理時間は旧５ないし１０分、好まし
くは１ないし３分である。

このような条件で、電解処理を行うと、リードフレーム
面、つまりフラッシュバリの下から水素が発生し、リー
ドフレーム上のフラッシュバリを浮き上らせる作用をす
る。

高圧水噴射 前記電解処理によって浮き上ったフラッシュバリは、噴
射圧力１００ないし１５００ｋｇｆ／ｃｍ２．好ましく
は２００ないし５００　ｋｇｆ／ｃｍ２で、噴射ノズル
より高圧水を噴射することにより、容易に除去すること
ができる。高圧水のの噴射時間は１ないし３０秒、好ま
しくは３ないし２０秒で完全にフラッシュバリを除去す
ることができ、この方法によれば、砥粒を用いたブラス
ト法にくらべてリードフレームの損傷が著しく抑制する
ことができるとともに、粉塵の発生が全くなく、薬品に
よる溶解剥離方式と比べても、樹脂モールドの損傷がな
いという点で、高度のクリーン度ならびに精密度が要求
される半導体装置の製造方法として適しているものであ
ることが理解されよう。

（発明の好適態様） リードフレームをインサートして樹脂で成形した状態の
中空封止体の断面の一例を示す第１図において、１の中
空封止体は、リードフレーム２と密着性のよい熱硬化性
樹脂、たとえば、ビスフェノールＡ型、ノボラック型、
グリシジルアミン型などのエポキシ樹脂、ポリアミノビ
スマレイミド、ポリピロメリットイミドなとのイミド系
樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などが
使用され、射出成形、あるいはトランスファー成形によ
ってリードフレーム２をインサートした一体成形によっ
て中空封止体が成形される。

インサート成形の条件は、使用する樹脂によっても異る
が、エポキシ樹脂を使用した場合には、１０ないし５０
０　ｋｇ／ｃｍ２、温度１５０ないし２００℃で１ない
し５分の成形条件が好ましい。

リードフレーム２は４２アロイや銅合金からなり、成形
の際、このリードフレームの表面、とくに、リードフレ
ームの外部リード部２ａおよび内部リード部２ｂの樹脂
中空封止体とのコーナ一部にフラッシュバリ３が発生す
る。

そこで、本発明においては、前述した方法によりリード
フレーム２を陰極として電解処理を行い、ついで高圧水
を噴射することによってフラッシュバリ３を完全に除去
するものである。

フラッシュバリを除去した後の樹脂中空封止体は、第２
図に示されるように、リードフレームのアイランド部２
ｃに半導体素子４が搭載され、ボンディングワイヤー５
でリードフレームと半導体素子が連結された後、透明な
いし透明の、プラスチック板、石英ガラス板、サファイ
ヤ板、アルミナ板などの蓋材６を接着することによって
気富封止された半導体装置となる。

（発明の効果） 本発明によれば、リードフレーム上に発生したフラッシ
ュバリを、樹脂モールドおよびリードフレームに損傷を
与えることなく、容易に、しかも確実に除去することが
でき、高品質の半導体装置を提供することができる。

（実施例） 以下実施例により本発明の詳細な説明する。

第１図に示すリードフレームの内部リード部２ｂとアイ
ランド部２Ｃに厚さ１．５μｍの金メツキを施した４２
アロイ製のリードフレームをトランスファー成形機の金
型内の所定の位置にインサートした。次いでノボラック
型エポキシ樹脂系成形材料を、温度１７５℃、圧カフ　
０　ｋｇ／ｃｍ２、時間２　ｍｉｎの条件でインサート
成形した後、温度１７５℃で４時間の後硬化を行なって
第１図に示すような樹脂中空封止体を得た。該中空封止
体のリードフレーム、とくに内部リード部２ｂおよびア
イランド部２ｃには樹脂のフラッシュパリが発生してお
り、このまま半導体素子のボンディングを実施すること
は不可能であった。

そこで該中空封止体を５０℃に加温した５％のＮａＯＨ
水溶液に浸し、リードフレームを陰極として水溶液中に
陽極をセットした。次いで、両極間に３ボルトの直流を
電流密度が１０　Ａ　／　ｄｍ２になるように通電し、
３０秒間保持した。

つぎに該中空封止体をとり出し水洗した後、口径０．５
＋ｎｍのノズルから圧力３００　ｋｇ／ｃｍ２で水を噴
射したところ、リードフレーム上のフラッシュバリに３
秒間噴射するだけでパリはリードフレームから完全に剥
離し除去され、一方リードフレームや樹脂モールド部の
損傷は認められなかった。

以上のようにパリを除去した中空封止体を乾燥後、リー
ドフレームのアイランドに半導体素子をエポキシ系銀ペ
ーストでダイボンディングし、さらに内部リードと素子
の電極とを金線でボンディングを行った。ボンディング
は支障な〈実施でき、ボンディング強度も規格値を満た
していた。

このように、成形後リードフレームを陰極として電解処
理を行なった後に高圧水を噴射する本発明の方法では、
噴射する水圧が比較的低圧で済む結果、リードフレーム
や樹脂モールド部を損傷することなくフラッシュバリを
除去することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、成形直後の樹脂中空封止体の状態の例を示す
断面図であり、 第２図は、フラッシュバリを除去した後の気富月止され
た半導体装置の一例を示す断面図である。 図中、 ｌ−・・樹脂中空封止体 ２・・・リードフレーム ２ａ・・・リードフレームの外部リード部２ｂ・・・リ
ードフレームの内部リード部２ｃｍ　リードフレームの
アイランド部３・・・フラッシュバリ ４・・−半導体素子 ５−・・ボンディングワイヤ ６・・・蓋材 第２図 ４牛専佳索予

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）リードフレームをインサートして熱硬化性樹脂か
   らなる中空封止体を一体成形した後、リードフレームを
   陰極として電解処理を行い、さらに高圧水を噴射するこ
   とによってリードフレーム上に発生したフラッシュバリ
   を除去することを特徴とする半導体装置の製造方法。
2. （２）前記電解処理が、アルカリ性の電解液によって行
   われる請求項（１）記載の製造方法。