JPH0564855B2 - - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明はIC、LSI等の半導体チツプを固定する
のに用いるリードフレームの製造方法に係り、特
に半導体チツプの電極と接続されるフインガ部の
製造方法に関する。[Detailed Description of the Invention] [Technical Field] The present invention relates to a method of manufacturing a lead frame used for fixing a semiconductor chip such as an IC or LSI, and particularly relates to a method of manufacturing a finger portion connected to an electrode of a semiconductor chip. .
〔背景技術〕
従来より半導体チツプを樹脂モールドで一体化
して複数ピンを突設した半導体装置の組立てには
金属性のリードフレームが用いられている。この
リードフレームは薄い金属板をプレスで打ち抜い
たり、エツチングなどによつて形成されており、
その形状は第7図に示すように、半導体チツプ1
を取り付ける矩形のタブ2をその4隅において支
持するタブリード3と、タブ2の周縁に内端を臨
ませる複数のフインガ4と、これらフインガ4及
びタブリード3の外端を支持する枠部5と、枠部
5の両側縁に沿つて定間隔に設けられたスプロケ
ツト孔6とからなつている。[Background Art] Metal lead frames have conventionally been used to assemble semiconductor devices in which semiconductor chips are integrated with a resin mold and have a plurality of protruding pins. This lead frame is formed by punching out a thin metal plate with a press or etching it.
Its shape is as shown in FIG.
A tab lead 3 that supports a rectangular tab 2 to which it is attached at its four corners, a plurality of fingers 4 whose inner ends face the periphery of the tab 2, and a frame 5 that supports these fingers 4 and the outer ends of the tab lead 3. It consists of sprocket holes 6 provided at regular intervals along both side edges of the frame portion 5.
このようなリードフレーム7を用いて半導体装
置を組み立てるには、ますタブ2上に半導体チツ
プ1を取り付けた後、半導体チツプ1の各電極と
これに対応するフインガ4の内端をワイヤあるい
はワイヤを用いず直接に接続し、その後矩形枠部
5の内側領域を合成樹脂でモールドし半導体チツ
プ1を被覆し、次いで枠部5を切除し、フラツト
リードあるいはインライン型の半導体装置を得る
のである。 To assemble a semiconductor device using such a lead frame 7, after mounting the semiconductor chip 1 on the square tab 2, connect each electrode of the semiconductor chip 1 and the corresponding inner end of the finger 4 with a wire or a wire. After that, the inner region of the rectangular frame portion 5 is molded with synthetic resin to cover the semiconductor chip 1, and then the frame portion 5 is cut out to obtain a flat lead or in-line type semiconductor device.
ところで、リードフレームには細いタブリード
やフインガ党が一体に設けられるが、近年小型で
ピン数の多い半導体装置が望まれ、フインガ数も
増大する傾向にある。従つて各々のフインガの幅
もますます小さいものとならざるを得ず、例えば
0.3mm程度のものが既に製造されている。このよ
うなリードフレームは最早打抜プレスにて成形す
るのは困難であつて、最近ではエツチングを用い
て成形えれるようになつたが、エツチングによる
加工は製造工程が複雑でコストも高くなる。 Incidentally, a lead frame is integrally provided with thin tab leads and fingers, but in recent years there has been a desire for semiconductor devices that are small and have a large number of pins, and the number of fingers has also tended to increase. Therefore, the width of each finger has to become smaller and smaller. For example,
Products with a diameter of about 0.3 mm have already been produced. It is already difficult to form such a lead frame using a punching press, and recently it has become possible to form it using etching, but processing by etching complicates the manufacturing process and increases costs.
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、製
造が容易で微細なフインガを十分に成形できる半
導体装置のリードフレーム製造方法の提供を目的
とし、特に半導体チツプの電極と接続されるフイ
ンガ先端のバンプも同時に成形できるリードフレ
ームの製造方法の提供を目的としている。
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a lead frame for a semiconductor device that is easy to manufacture and can sufficiently form fine fingers. The purpose of the present invention is to provide a lead frame manufacturing method that can simultaneously mold bumps.
上記目的を達成するための手段として、本発明
は、少なくとも表面に導電性を有するベース材上
に所望パターンのレジスト層を形成し、ベース材
の非レジスト部分に電鋳により導電金属層からな
るリードフレームを形成するリードフレーム製造
方法であつて、リードフレームのフインガを形成
するための非レジスト部のうち、フインガ先端部
に対応する部分をレジスト層により分離して設
け、電鋳成形時に前記レジスト層を越えてフイン
ガ先端部をフインガ本体と連結形成し、フインガ
の先端にフインガ本体より厚肉のバンプを形成す
るようにしたことを特徴とするものである。
As a means for achieving the above object, the present invention involves forming a resist layer in a desired pattern on a base material having conductivity at least on the surface, and electroforming a lead made of a conductive metal layer on a non-resist portion of the base material. A lead frame manufacturing method for forming a frame, wherein a part corresponding to a finger tip of a non-resist part for forming fingers of a lead frame is separated by a resist layer, and the resist layer is formed during electroforming. The tip of the finger is formed to be connected to the finger main body beyond the point, and a thicker bump is formed at the tip of the finger than the finger main body.
第1図はフインガの一部を横断面にして示した
斜視図、第2図はフインガ先端部の縦断面図であ
る。図においてフインガ4は導電性金属箔からな
り、中央部下面にその長手方向下に沿つて条溝4
aを有し、両側にはフランジ部4b,4cを備え
ている。条溝4aは第3図の二点鎖線で示すよう
に、フインガ4の基部4d及び先端部4eを除く
中間部分に形成され、この中間部における断面形
状を略々コ字状として少い材料で曲げに対する断
面二次モーメントを増大させている。
FIG. 1 is a perspective view showing a part of the finger in cross section, and FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the tip of the finger. In the figure, the finger 4 is made of conductive metal foil, and there are grooves 4 along the lower surface of the center in the longitudinal direction.
a, and flanges 4b and 4c are provided on both sides. As shown by the two-dot chain line in FIG. 3, the groove 4a is formed in the middle part of the finger 4 except for the base part 4d and the tip part 4e, and the cross-sectional shape in this middle part is approximately U-shaped so that it can be made using a small amount of material. The moment of inertia against bending is increased.
またフインガ4の先端部4eには半導体チツプ
1の電極と接続されるバンプ4fが形成されてい
る。この先端部4eと中間部分を連結する部分の
下面には前記条溝4aと略直交する方向の凹部4
gが形成され、凹部4gより先方がフインガ4上
面より突出するバンプ4fを構成する。 Further, a bump 4f connected to an electrode of the semiconductor chip 1 is formed on the tip end 4e of the finger 4. A recess 4 in a direction substantially perpendicular to the groove 4a is provided on the lower surface of the portion connecting the tip portion 4e and the intermediate portion.
g is formed, and the tip of the concave portion 4g constitutes a bump 4f that protrudes from the upper surface of the finger 4.
第4図はフインガ4の他の例を示した斜視図で
あつて、前記実施例のフインガ4の上面に更に金
属薄膜4hを積層したものである。このようにす
ることでフインガ4の剛性を更に増加させること
ができる。 FIG. 4 is a perspective view showing another example of the finger 4, in which a metal thin film 4h is further laminated on the upper surface of the finger 4 of the above embodiment. By doing so, the rigidity of the finger 4 can be further increased.
第5図は上記フインガ構造のリードフレームを
成形する工程を示すものである。 FIG. 5 shows the process of molding the lead frame having the above-mentioned finger structure.
まず、a,b図に示すようにポリイミド、ポリ
エステル等の合成樹脂からなる電鋳成形用の土台
となるベース材、例えばフイルム8にプツシユバ
ツク法によるプレス加工でデイバイス孔9を設け
る。プツシユバツク法はa図の如くまず押型によ
つて所望部分を打ち抜き、次いで受型を再度上昇
させてb図の如く切抜片10を一度穿つたデイバ
イス孔9内に嵌合保持させる加工方法である。従
つて、加工後はフイルム8はデイバイス孔9が開
口されないb図の状態で維持され、一枚のシート
として取扱うことができる。尚、このデイバイス
孔9の形成時には、その他前記スプロケツト孔6
等の窓部も同時に成形することができる。 First, as shown in Figures a and b, a device hole 9 is formed in a base material for electroforming, such as a film 8, made of synthetic resin such as polyimide or polyester, by pressing using the pushback method. The pushback method is a processing method in which a desired portion is first punched out using a pressing die as shown in Fig. A, and then the receiving die is raised again to fit and hold the cutout piece 10 in the device hole 9 that has been previously drilled as shown in Fig. B. Therefore, after processing, the film 8 is maintained in the state shown in FIG. b in which the device holes 9 are not opened, and can be handled as a single sheet. Incidentally, when forming this device hole 9, other sprocket holes 6 are formed.
Windows such as the above can also be molded at the same time.
次に開口されない前記フイルム8上にはc図の
如く銅などの導電性金属層11が無電解メツキ、
蒸着などの手段にて形成される。更に導電性金属
層11の上にはd図のようにフオトレジスト層1
2が塗布され、もしくは、厚さ150μ程度のドラ
イフイルム状レジスト層が貼着され、フオトマス
ク13をかけて所望パターンに露光した後洗浄す
ることにより、感光した部分のみ取り除かれてe
図の如きレジスト層12が導電性金属層11上に
形成される。プツシユバツク後のこの導電性金属
層やフオトレジスト層は切抜片10の不要な脱落
を防止する仮止め手段としての機能を有するもの
で、フイルムのように薄状物のプツシユバツクさ
れた物のように脱落し易いものの仮止めに特に有
効である。 Next, on the unopened film 8, a conductive metal layer 11 made of copper or the like is electrolessly plated as shown in figure c.
It is formed by means such as vapor deposition. Furthermore, a photoresist layer 1 is formed on the conductive metal layer 11 as shown in figure d.
2 is coated, or a dry film resist layer with a thickness of about 150 μm is pasted, exposed to light in a desired pattern using a photomask 13, and then washed to remove only the exposed areas.
A resist layer 12 as shown is formed on the conductive metal layer 11. After being pushed back, the conductive metal layer and photoresist layer function as a temporary fixing means to prevent the cutout piece 10 from falling off unnecessarily, and will not fall off like a thin object like a film that has been pushed back. It is particularly effective for temporarily fixing items that are easy to attach.
次にこのフイルム8上に亜セレン酸や苛性ソー
ダにより剥離処理を施し、ニツケルなどの金属を
電鋳成形すると、f図に示すようにレジスト層1
2が形成されていない導電性金属層11の上に所
望パターンのリードフレーム7が形成される。 Next, a peeling treatment is performed on this film 8 using selenite or caustic soda, and when a metal such as nickel is electroformed, a resist layer 1 is formed as shown in figure f.
A lead frame 7 having a desired pattern is formed on the conductive metal layer 11 on which the lead frame 2 is not formed.
ニツケルなどの金属でリードフレームを電鋳す
る際、0.07%以下の光沢剤(カーボンが0.01〜
0.04%、イオウが0.01〜0.04%でこれらの合計が
0.07%以下)が使用される。光沢剤の含有率は通
常0.1%程度であるが、このように含有率が高い
と、ICチツプとの接合時におけるリードフレー
ムの温度上昇により、ニツケルが脆化する。その
ため光沢剤の含有率は0.07%以下に制限する必要
がある。また光沢剤を全く含有しなければ、機械
的強度が十分に得られず、加工時の変形によつて
隣のリードと短絡する恐れがある。 When electroforming lead frames with metals such as nickel, use a brightening agent of 0.07% or less (carbon is 0.01~
0.04%, sulfur 0.01~0.04%, and the total of these is
0.07% or less) is used. The brightener content is usually around 0.1%, but when the content is this high, the temperature of the lead frame increases when it is bonded to an IC chip, causing nickel to become brittle. Therefore, it is necessary to limit the brightener content to 0.07% or less. Furthermore, if no brightener is contained, sufficient mechanical strength cannot be obtained, and deformation during processing may cause short circuits with adjacent leads.
電鋳形成後にレジスト層12を除去し、次いで
デイバイス孔9を含む窓部を閉鎖している切抜片
10を抜き落せば、g図の如き断面のリードフレ
ーム7が合成樹脂フイルム8上に形成されるので
ある。この場合、導電性金属層10は電鋳のため
の導電性を確保するために設ける程度の厚さ例え
ば5〜10μ程度であるので、抜き落し力は小さく
て済みリードフレーム13を変形させることはな
い。 After electroforming, the resist layer 12 is removed, and the cutout piece 10 that closes the window containing the device hole 9 is removed, and a lead frame 7 having a cross section as shown in Fig. g is formed on the synthetic resin film 8. It is. In this case, since the conductive metal layer 10 has a thickness of about 5 to 10 μm, for example, to ensure conductivity for electroforming, the pulling force is small and the lead frame 13 is not deformed. do not have.
尚、上記実施例においては、リードフレーム7
は合成樹脂フイルム8上に形成したが、合成樹脂
フイルム8の代わりに導電性の金属ステンレス等
のように電鋳成形用の土台としてその表面に導電
性を備えていれば、フイルム状のものより厚いも
のなど種々の素材が適用できる。 In addition, in the above embodiment, the lead frame 7
is formed on the synthetic resin film 8, but if the surface is made of conductive metal such as stainless steel instead of the synthetic resin film 8 as a base for electroforming, it will be better than a film-like material. Various materials such as thick ones can be used.
この場合は、第5図cに示す如き銅などからな
る導電性金属層11を新たに設けることがなく、
ステンレスフイルム8の上にフオトレジスト層1
2を形成し、直接電鋳によつてステンレスフイル
ム上にニツケル、銅、金やそれらの合金等からな
るリードフレームを形成することが可能である。 In this case, there is no need to newly provide a conductive metal layer 11 made of copper or the like as shown in FIG.
Photoresist layer 1 on stainless steel film 8
It is possible to form a lead frame made of nickel, copper, gold, alloys thereof, etc. on a stainless steel film by direct electroforming.
第6図は上記製造工程におけるフインガ部のレ
ジストパターンを示す図である。 FIG. 6 is a diagram showing the resist pattern of the finger portion in the above manufacturing process.
フインガ部では、所望パターンのフインガ用レ
ジスト層12の他に、フインガ4に対応する位置
の非レジスト部14中央に、その長手方向に沿つ
たレジスト部12aが形成されており、このレジ
スト部12aに対応して前述の条溝4aが形成さ
れるのである。 In the finger portion, in addition to the finger resist layer 12 having a desired pattern, a resist portion 12a is formed at the center of the non-resist portion 14 at a position corresponding to the finger 4 along the longitudinal direction. Correspondingly, the aforementioned grooves 4a are formed.
また非レジスト部14の先端にはレジスト層1
1によつて分離された円形の非レジスト部15が
形成されており、このようなレジスト層11を有
する金属上に電鋳作用を施すと、電鋳開始後初期
にあつてはフインガ4本体は、レジスト層11に
よつて分離された円形の非レジスト部15上に成
長する金属層と別個に形成されていくが、電鋳が
更に進行すると分離されていた非レジスト部15
上の金属とフインガ本体とはレジスト層11を越
えて連結する。そして電鋳によつて積層される金
属の厚みは電流密度によつて左右されるから、平
板状のフインガ4本体部に比べ点状の非レジスト
部15上の金属層は集中電鋳が行なわれより肉厚
となり、第2図に示すようなバンプ4fを形成す
る。この集中電鋳による肉厚増加作用は、非レジ
スト部15の形状を円形だけでなく、ドーナツ状
や尖端形状を有する矩形状、星状にすることによ
り一層強めされる。 In addition, a resist layer 1 is provided at the tip of the non-resist portion 14.
A circular non-resist portion 15 is formed separated by a resist layer 11, and when electroforming is performed on a metal having such a resist layer 11, the body of the finger 4 is , is formed separately from the metal layer growing on the circular non-resist portion 15 separated by the resist layer 11, but as electroforming further progresses, the separated non-resist portion 15
The upper metal and the finger body are connected across the resist layer 11. Since the thickness of the metal layered by electroforming depends on the current density, concentrated electroforming is performed on the metal layer on the point-like non-resist part 15 compared to the flat plate-like body part of the finger 4. The thickness becomes thicker, and bumps 4f as shown in FIG. 2 are formed. The effect of increasing the wall thickness by concentrated electroforming is further enhanced by making the shape of the non-resist portion 15 not only circular but also donut-shaped, rectangular with a pointed shape, or star-shaped.
尚、第4図に示すような金属薄膜4hを形成す
る場合には、前述の電鋳成形工程に加えて、第2
次の電鋳成形を施せば良い。 In addition, when forming a metal thin film 4h as shown in FIG. 4, in addition to the electroforming process described above, a second
All you have to do is perform the following electroforming process.
またニツケルなどの金属でリードフレームを電
鋳する際、光沢剤が含有されない層と光沢剤が含
有された層の二層を重ね合わせたリードフレーム
を作ることもできる。光沢剤を入れないで電鋳す
ると、表面が粗面化され凹凸の著しいものとなり
このためICチツプとの接合時の温度集中、特に
圧接状態で接合する際の温度集中が起こり易く、
接合を確実なものとすることができる。一方、接
合面と反対側に光沢剤入りの層を設ければ、リー
ドフレームとしての機械的強度を確保することが
できる。なお、光沢剤の含有率は前記実施例で述
べたように0.07%以下に制限する法が望ましい。 Furthermore, when electroforming a lead frame from a metal such as nickel, it is also possible to create a lead frame in which two layers, a layer that does not contain a brightening agent and a layer that contains a brightening agent, are superimposed. If electroforming is performed without adding a brightener, the surface will be roughened and have significant irregularities, which will likely cause temperature concentration when bonding with an IC chip, especially when bonding under pressure.
Bonding can be ensured. On the other hand, if a layer containing a brightening agent is provided on the side opposite to the bonding surface, mechanical strength as a lead frame can be ensured. Note that it is desirable to limit the content of the brightener to 0.07% or less, as described in the example above.
本発明は以上の通り、フインガの先端に厚肉の
バンプを形成するのに、バンプに対応する非レジ
スト部を他から分離して電鋳成形時の電流密度を
部分的に高めるようにしたから、リードフレーム
の電鋳成形時に同時にバンプを成形することがで
き、バンプ付リードフレームの成形が容易とな
る。しかもバンプとフインガ本体部分は薄肉部分
で連結されることとなるから、この連結部分の柔
軟性によりバンプと半導体チツプ電極との接続作
業も行い易くなる。
As described above, in order to form a thick bump at the tip of the finger, the present invention separates the non-resist part corresponding to the bump from the rest to partially increase the current density during electroforming. , the bumps can be formed at the same time as the electroforming of the lead frame, making it easy to form the lead frame with bumps. Moreover, since the bump and the finger main body are connected by the thin portion, the flexibility of this connecting portion facilitates the connection work between the bump and the semiconductor chip electrode.
第1図は本発明実施例のフインガの一部を断面
した斜視図、第2図はフインガの長手方向の断面
図、第3図はフインガの一部を示す平面図、第4
図は本発明におけるフインガの他の実施例を示す
斜視図、第5図は本発明実施例におけるリードフ
レームの製造工程を示す図、第6図はフインガ部
のレジストパターンを拡大して示す図、第7図は
一般的なリードフレーム形状を示す平面図であ
る。
4……フインガ、4f……バンプ、7……リー
ドフレーム、8……フイルム、12……レジスト
層。
FIG. 1 is a partially sectional perspective view of a finger according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the finger, FIG. 3 is a plan view showing a portion of the finger, and FIG.
FIG. 5 is a perspective view showing another embodiment of the finger in the present invention, FIG. 5 is a diagram showing the manufacturing process of the lead frame in the embodiment of the present invention, FIG. 6 is an enlarged view showing the resist pattern of the finger portion, FIG. 7 is a plan view showing a general lead frame shape. 4...Finger, 4f...Bump, 7...Lead frame, 8...Film, 12...Resist layer.
Claims (1)
に所望パターンのレジスト層を形成し、ベース材
の非レジスト部分に電鋳により導電金属層からな
るリードフレームを形成するリードフレーム製造
方法であつて、リードフレームのフインガを形成
するための非レジスト部のうち、フインガ先端部
に対応する部分をレジスト層により分離して設
け、電鋳成形時に前記レジスト層を越えてフイン
ガ先端部をフインガ本体と連結形成し、フインガ
の先端にフインガ本体より厚肉のバンプを形成す
るようにした半導体装置におけるリードフレーム
製造方法。1. A lead frame manufacturing method, comprising forming a resist layer of a desired pattern on a base material having conductivity at least on the surface, and forming a lead frame made of a conductive metal layer on a non-resist portion of the base material by electroforming. Among the non-resist parts for forming the fingers of the frame, the part corresponding to the finger tip is separated by a resist layer, and the finger tip is connected to the finger body by crossing the resist layer during electroforming. , a method for manufacturing a lead frame in a semiconductor device, in which a bump thicker than the finger body is formed at the tip of the finger.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4943585A JPS61208860A (en) | 1985-03-14 | 1985-03-14 | Manufacture of lead frame in semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4943585A JPS61208860A (en) | 1985-03-14 | 1985-03-14 | Manufacture of lead frame in semiconductor device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61208860A JPS61208860A (en) | 1986-09-17 |
JPH0564855B2 true JPH0564855B2 (en) | 1993-09-16 |
Family
ID=12831026
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4943585A Granted JPS61208860A (en) | 1985-03-14 | 1985-03-14 | Manufacture of lead frame in semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61208860A (en) |
-
1985
- 1985-03-14 JP JP4943585A patent/JPS61208860A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS61208860A (en) | 1986-09-17 |
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