JPH0537479Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、樹脂封止型半導体装置等に用いられ
るリードフレームにおいて、めつき不要箇所に形
成されためつき層を除去するためのリードフレー
ム洗浄装置に関するものである。

（従来の技術） 従来、リードフレームのめつき方法としては、
(a)特公昭54−36065号公報、(b)特公昭57−40918号
公報、(c)特開昭60−183756号公報、及び(d)特開昭
60−183757号公報に記載されるものがあつた。

第２図〜第４図は前記文献(a)に記載されたもの
で、第２図はリードフレームの部分平面図、第３
図は第２図のＡ−Ａ線断面図、及び第４図は従来
のめつき方法を示す断面図である。

第２図及び第３図において、リードフレーム１
の中央部には半導体素子を搭載するためのアイラ
ンド２が形成されており、その周囲には複数のリ
ード３が形成されている。アイランド２の周囲及
び各リード３間には開口部４が形成されている。
リード３は、その内方部に位置して半導体素子に
接続されるインナーリード３−１と、外方部に位
置してパツケージの外部に導出されるアウターリ
ード３−２を有している。前記半導体素子とイン
ナーリード３−１の接続は、例えばワイヤボンデ
イングによつてなされる。第２図の破線Ｂで囲ま
れた領域は、チツプボンデイングエリアとワイヤ
ボンデイングエリアを含む領域で、通常ここに
金、銀、錫及びアルミニウム等の金属がめつきさ
れる。

前記破線Ｂで囲まれた領域に対するめつき方法
は第４図に示される。図において、リードフレー
ム１は、めつき装置５の非導電性物質から成るマ
スク６の上に載置される。このリードフレーム１
の背面には、弾性及び電気絶縁性を有するゴム系
材料または樹脂系材料から成る閉塞部材７が当て
られ、この閉塞部材７によつてリードフレーム１
の開口部４が閉塞されている。リードフレーム１
及び閉塞部材７は、非導電性弾性部材８を介して
押え板９によりマスク６に圧着支持されている。

この状態において、リードフレーム１を陰極と
し、白金等の不溶性電極を陽極１０として、下方
よりめつき液を矢印Ｃの如く噴流させながら通電
してめつきが行なわれ、めつき層１１が形成され
る。

以上のめつき方法では、リード３の板厚方向、
即ちリード３の側面にめつき液が浸透し、そこに
めつきが施されるという不具合があつた。

このめつき液が浸透する状況は第５図及び第６
図に示される。第５図はめつき装置５に収められ
た第２図のリードフレームのＤ−Ｄ線部分断面図
であり、第６図はめつきが施されたリード部分拡
大図である。

第５図において、リード３はマスク６と閉塞部
材７間に密着挾持されているが、リード３間の開
口部４を閉塞する閉塞部材７には、その構造上間
隙部１２を生じ易い。この間隙部１２が生じてい
れば、めつき液は間隙部１２内に浸透し、第６図
に示すようにリード３の側面にめつき層１１−１
を形成すると共に、設定されためつき領域から逸
脱して、リード３の側面にはみ出した漏洩めつき
層１３を形成する。このように不要なめつき層１
１−１及び漏洩めつき層１３を形成することは、
高価は金や銀等のめつき用金属を無駄にし、経済
的な損失を生じることになる。

上記の不具合を解決するために、例えば前記文
献(d)においては、リード３の下面全面をマスク６
で覆い、このマスク６におけるリード３のワイヤ
ボンデイング位置にめつき用の貫通する細孔を設
けて、必要最小限のめつきを施す等の提案がなさ
れている。

このようにすれば、めつき層１１−１及び漏洩
めつき層１３を生じにくくなるが、リードフレー
ム１の形状が異なる毎に複雑な構造のマスク６を
用意しなければならないこと、及びめつき面積が
小さくかつ細孔内におけるめつき液の流通が十分
でないために確実なめつきを施すのが難しいこと
等の不具合があり、根本的な解決策とはなり得て
ない。したがつて、一般的には前記文献(a)に類す
るめつき方法が広く行なわれている。

（考案が解決しようとする問題点） しかしなから、上記のめつき方法によりめつき
が施されたリード３においては、経済的な問題の
みならず、半導体装置の信頼性の面でも問題があ
つた。

以下、信頼性上の問題点について、第２図、第
７図及び第８図を用いて説明する。第７図は樹脂
封止された半導体装置の斜視図、第８図は第７図
Ｅ部の拡大図である。

第２図の破線Ｂで囲まれためつき領域にめつき
が施されたリードフレーム１は、アイランド２に
図示しない半導体素子を搭載し、インナーリード
３−１とのワイヤボンデイング等がなされた後に
樹脂封止される。このとき樹脂封止される範囲
は、概略二点鎖線Ｆで示す長方形の範囲内であ
り、その長辺の中央部付近においては、破線Ｂと
二点鎖線Ｆ間の距離、即ちめつき領域から樹脂封
止領域の外部までの距離は高々１mm前後にすぎな
い。それ故、めつき領域からはみ出した漏洩めつ
き層１３があれば、樹脂封止領域外へはみ出すお
それが多分にある。

第７図及び第８図に示すように、前記漏洩めつ
き層１３が樹脂封止パツケージ１４の外部に露出
すれば、半導体装置の信頼性上の問題を生じる。
この問題は、特に銀めつき等が施された場合に重
大な問題となる。

例えば銀の漏洩めつき層１３が樹脂封止パツケ
ージ１４の外部に露出し、水分もしくは銀めつき
腐食性イオン等が存在する環境下にある場合、下
記に示す反応によりリード３間において銀の移行
（マイグレーシヨン）現象を発生する。この移行
現象とは、金属と樹脂、例えば銀とフエノール樹
脂等の組合せにおいて、銀がイオン化してフエノ
ール樹脂上を移行し、陰極に還元折出されるもの
である。

AgAg⁺＋e⁺ 2Ag＋2OH^-Ag₂Ｏ＋H₂Ｏ＋2e⁺ 2OH^-H₂Ｏ＋１／２O₂＋2e^- 2AgO＋H₂Ｏ＋2e^-Ag₂Ｏ＋2OH^- したがつて、リード３間が短絡するというおそ
れがあつた。移行現象は前記銀とフエノール樹脂
の組合せに限らず、他の金属及び他の樹脂との組
合せにおいても起こり得るものである。

本考案は、前記従来技術がもつていた問題点と
して、リード間に短絡が生じるおそれがある点に
ついて解決したリードフレーム洗浄装置を提供す
るものである。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、前記問題点を解決するために、リー
ドフレーム洗浄装置において、めつき層が形成さ
れたリードフレームを支持する支持部及び該支持
部の内側に形成された凹部を有し、該リードフレ
ームに形成された間隙部を通して該凹部に前記め
つき層の不要箇所を除去するための溶液を流入さ
せる洗浄治具と、前記洗浄治具に支持された前記
リードフレームの上面に当接し前記めつき層の所
定箇所をマスキングする弾性を有する押え部材
と、前記押え部材を介して前記リードフレームに
圧接し該リードフレームを前記洗浄治具との間に
挾持する押え治具とを、備えている。

（作用） 本考案によれば、以上のようにリードフレーム
洗浄装置を構成したので、押え治具はリードフレ
ームを洗浄治具の支持部に圧接して挾持し、押え
部材はリードフレーム上のめつき層をマスキング
して保護する働きをする。また、洗浄治具はその
凹部に、リードフレームに形成された間隙部を通
して電解液を流入させ、インナーリード側面に形
成されためつき層及び漏洩めつき層を除去する働
きをする。したがつて、前記問題点を除去するこ
とができる。

（実施例） 第１図は本考案の実施例を示すリードフレーム
洗浄装置の縦断面図、及び第９図は第１図のＧ−
Ｇ線断面図である。

このリードフレーム洗浄装置は、洗浄治具２１
と押え治具２２を有しており、これらの間に従来
の方法によりめつきが施されたリードフレーム２
３を挾持し、電気分解を利用して不要なめつき層
を除去しようとするものである。

洗浄治具２１には凹部２１−１が形成されてお
り、その凹部２１−１の底部中央付近にはこれを
貫通する管路２４が設けられている。凹部２１−
１の周囲には、リードフレーム２３のインナーリ
ード２３−１面を支持するための支持部２１−２
が枠状に形成されている。

押え治具２２の洗浄治具２１に対向する面に
は、比較的柔軟でかつ弾性を有する板状の押え部
材２５が設けられている。この押え部材２５は、
耐食性及び適度な弾性を有するゴム系材料或は合
成樹脂系材料等から成るもので、例えばゴム系材
料としては、クロロブチレンゴム、シリコンゴ
ム、ブチルゴム、ブタジエンゴム等がリードフレ
ーム２３に対する密着性、柔軟性及び弾性の面か
ら適している。

洗浄治具２１の凹部２１−１内には、リードフ
レーム２３のアイランド２３−２の下方位置に電
極２６が設けられている。この電極２６は、電気
分解において陰極の役割をなすものである。

以上のように構成された洗浄装置によるリード
フレーム２３の洗浄、即ち電気分解による不要め
つき層の除去は次のようにして行なわれる。

先ず、洗浄治具２１の支持部２１−２上にリー
ドフレーム２３を載置し、その上方から押え治具
２２の押え部材２５をリードフレーム２３に圧接
してこれを挾持する。このとき、インナーリード
２３−１及びアイランド２３−２の表面に形成さ
れためつき層２７は、押え部材２５に密着してマ
スキングされる。但し、押え部材２５は適度な弾
性を有しているので、インナーリード２３−１と
アイランド２３−２の間隙部２８−１及び各イン
ナーリード２３−１間の間隙部２８−２を埋める
ことはない。

この状態において、電解液を矢印Ｈの如く間隙
部２８−２から凹部２１−１内に流入させ、リー
ドフレーム２３を陽極及び電極２６を陰極とし
て、不要めつき層に対する電気分解を行なう。こ
のき、インナーリード２３−１及びアイランド２
３−２の表面のめつき層２７はマスキングされて
いるので、電解液に触れることはないが、インナ
ーリード２３−１の側面は電解液の流路を形成し
ているので、電解液が直接触れることになる。そ
れ故、インナーリード２３−１の側面に形成され
ためつき層及び漏洩めつき層は、電解液により電
気分解され、除去される。電気分解を終えた電解
液は管路２４を経て図示しないポンプに達し、再
び凹部２１−１内に送り込まれる。

前記電解液は、例えば青化ソーダ（NaCN）を
主体としたものを用いれば、金や銀等のめつき金
属を容易に電解することができる。また、電解液
はNaCNに限らず、リードフレーム２３の材質や
形状及び漏洩めつき層の材質や漏洩量等に応じ
て、その成分、濃度、温度、流量及び流速等を適
宜調整するとよい。同様に、洗浄治具２１及び押
え治具２２による挾持圧力も状況に応じて適宜調
整するとよい。

このようにして、インナーリード２３−１側面
における金、銀、銅、ニツケル、錫等の漏洩めつ
き層は電気分解により確実かつ迅速に除去され
る。また、電解液により漏洩めつき層のみなら
ず、インナーリード２３−１及びアイランド２３
−２の側面に形成された不要なめつき層も除去さ
れるので、電解後の電解液に処理を施せば、これ
らの高価な貴金属を回収することができる。

本実施例においては、次のような利点を有す
る。

(1) リードフレーム洗浄装置により、漏洩めつき
層を短時間内に確実に除去することができるの
で、金属の移行現象等に起因するリード間の短
絡を防止することができる。それ故、半導体装
置の信頼性が高められる。

(2) インナーリード２３−１及びアイランド２３
−２の不要箇所に形成されためつき金属を回収
することができる。それ故、リードフレーム２
３のめつきに係わる経済性を高めることができ
る。

なお、本考案は、図示の実施例に限定されず
種々の変形が可能であり、例えば次のような変形
例が挙げられる。

（） 第１図においては、アイランド２３−２
表面のめつき層２７を押え部材２５でマスキン
グするものとしたが、必ずしもこれに限定され
ない。例えば、アイランド２３−２表面のめつ
き層２７が不要な場合等においては、アイラン
ド２３−２表面のめつき層２７と押え部材２５
の間に間隙部を形成するか、もしくはアイラン
ド２３−２表面に位置する押え部材２５を部分
的に削除してもよい。このようにすれば、アイ
ランド２３−２表面のめつき層２７も除去され
るので、めつき金属の回収率が増大し、経済性
をさらに高めることができる。

（） 押え部材２５は押え治具２２に設けるこ
ととしたが、必ずしも一体構造とせずに、分離
した構造としてもよい。また、押え部材２５を
洗浄治具２１側にも設けることができる。

（） 電解液は間隙部２８−２から凹部２１−
１内に流入させるものとしたが、これに限定さ
れない。例えば電極２６を洗浄治具２１もしく
は押え治具２２の周辺の電解液の流路内に設
け、管路２４から凹部２１−１内を経て間隙部
２８−２へ流入させることができる。

（） 洗浄治具２１、押え治具２２、凹部２１
−１、管路２４及び電極２６等の形状、寸法、
設置位置等は、図示のものに限定されない。例
えば凹部２１−１や管路２４の形状や設置位置
等を、リードフレーム２３及び漏洩めつき層等
の材質や形状等に応じて最適なものに設定する
ことができる。

（） 本考案のリードフレーム洗浄装置は、イ
ンナーリード２３−１やアイランド２３−２に
部分めつきされたリードフレーム２３のみなら
ず、全面にめつきが施されたリードフレームに
対しても、その不要めつき箇所を除去するため
の装置として使用可能である。

（考案の効果） 以上詳細に説明したように本考案によれば、リ
ードフレーム洗浄装置により漏洩めつき層を確実
かつ迅速に除去できるので、金属の移行現象等に
起因するリード間の短絡を防止し、半導体装置の
信頼性を高めることができる。また、不要箇所に
形成されためつき層を除去し、これを回収するこ
とができるので、リードフレームのめつきに係わ
る経済性が高められるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示すリードフレーム
洗浄装置の縦断面図、第２図はリードフレームの
部分平面図、第３図は第２図のＡ−Ａ線断面図、
第４図は従来のめつき方法を示す断面図、第５図
はめつき装置内に収容された第２図のリードフレ
ームのＤ−Ｄ線部分断面図、第６図はめつきが施
されたリードの部分拡大図、第７図は樹脂封止さ
れた半導体装置の斜視図、第８図は第７図Ｅ部の
拡大図、第９図は第１図のＧ−Ｇ線断面図であ
る。 ２１……洗浄治具、２１−１……凹部、２１−
２……支持部、２２……押え治具、２３……リー
ドフレーム、２３−１……インナーリード、２５
……押え部材、２６……電極、２７……めつき
層、２８−１，２８−２……間隙部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 めつき層が形成されたリードフレームを支持す
   る支持部及び該支持部の内側に形成された凹部を
   有し、該リードフレームに形成された間隙部を通
   して該凹部に前記めつき層の不要箇所を電解除去
   するための電解液を流入させる洗浄治具と、 前記洗浄治具に支持された前記リードフレーム
   の上面に当接し、前記めつき層の所定箇所をマス
   キングする弾性を有する押え部材と、 前記押え部材を介して前記リードフレームに圧
   接し該リードフレームを前記洗浄治具との間に挾
   持する押え治具と、 前記電解液の流路内に設けられた電解用の電極
   とを、 備えたことを特徴とするリードフレーム洗浄装
   置。