JPH063817B2 - リードフレームの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明はリードフレームの製造方法に係り、特にそのリ
ードフレームの先端部の形状加工に関する。

（従来の技術） 半導体装置の小形化高集積化に伴い、リードフレームの
インナーリード先端が細くなり、変形を生じ易くなって
いる。インナーリードの変形は、リードの短絡やボンデ
ィング不良を生じ易く、リードフレームの歩留まり低下
や、半導体装置の信頼性低下の原因の１つになってい
る。

ところで、リードフレームと半導体素子（チップ）との
接続方式はワイヤを用いるワイヤボンディング方式と、
ワイヤを用いることなく半導体素子を導体パターン面に
直接固着するワイヤレスボンディング方式とに大別され
る。

これらのうちワイヤボンディング方式は、リードフレー
ムのダイパッドに、チップを熱圧着によりあるいは導電
性接着剤等により固着し、このチップのボンディングパ
ッドとリードフレームのインナーリードの先端とを金線
等を用いて電気的に接続するもので、１本ずつ接続する
ためボンディングに要する時間が長く信頼性の面でも問
題があるうえ、半導体装置の外形を薄くすることが出来
ないという問題もあった。

そこで、近年、半導体装置の薄型化とボンディングに要
する時間を低減するため、ワイヤレスボンディング方式
が注目されている。

ワイヤレスボンディング方式にもいろいろな方式がある
が、その代表的なものの１つに、第５図に示す如く、イ
ンナーリード１の先端に伸長する肉薄のパターン１１の
先端に形成されたバンプ１１ａをチップ２０のボンディ
ングパッドに直接接続することによりチップ２０とイン
ナーリード１とを電気的に接続するダンプ式ボンディン
グ方式（バンプ付ＴＡＢ方式）がある。

上記ダンプ式ボンディングは、ワイヤボンディングのよ
うに１本づつボンディングするのではなく、チップに全
リードの先端を１度にボンディングすることができるた
め、ボンディング時間の大幅な短縮を図ることができる
上、ワイヤボンディング方式で必要であったワイヤルー
プ分の高さが不要となり半導体装置の薄形化をはかるこ
とができる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このようなダンプ式ボンディングにおい
ては、ワイヤボンディングのように１本づつボンディン
グするのではなく、チップに全リードの先端を１度にボ
ンディングするため、先端部はある程度の可撓性を必要
とし、このため通常のインナーリード先端よりもさらに
肉薄のパターンとなっており、微少な外力によっても変
形を生じやすいという問題がある。

通常、このようなリードフレームは、インナーリード形
成予定部先端を予めコイニングによって薄く形成するよ
うにするかまたは、エッチングにより前もって薄く形成
した状態で、打ち抜き工程などによって肉薄部の形成を
含む形状加工を行い、この後、先端部に貴金属めっきを
行い、形成される。このようなインナーリードの変形防
止対策としては、一般にポリイミド樹脂などの絶縁性の
テープを貼着することにより、インナーリード間を橋絡
し、相互の位置関係を維持するという方法がとられてい
る。しかしながら、この方法は、ダンプ式ボンディング
等のダイレクトボンド用に用いられるリードフレームに
対しては、インナーリード先端部の肉薄パターンは細す
ぎてテープ貼着時の圧力によって変形を生じ易く、十分
な効果を得ることができないという問題があった。

本発明は前記実情に鑑みてなされたもので、上記ダンプ
式ボンディングにおけるインナーリード先端の肉薄部が
テープ貼着時等の圧力によって変形を生じ易いという問
題点を解決し、信頼性の高いリードフレームを提供する
ことを目的とする。

（問題点を解決するための手段） そこで本発明では、リードフレームの形状加工後、隣接
するインナーリード相互間を絶縁性物質によつて固定
し、インナーリードの先端部の表面を選択的にエッチン
グ除去することにより肉薄パターンを形成し、さらに、
この先端近傍に貴金属めっきを施すようにしている。

（作用） 上記方法によれば、隣接するインナーリード相互間を絶
縁性物質によって固定する際には、変形しやすい肉薄部
は形成されていないため、テープ貼着時等の圧力によっ
て変形を生じたりすることもない。そして、インナーリ
ードの先端部が固定された状態で、インナーリードの先
端部を肉薄加工するようにしているため、インナーリー
ドの先端部の変形を防止することができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について、図面を参照しつつ、詳
細に説明する。

第１図(a)乃至第１図(d)は、本発明実施例のリードフレ
ームの製造工程を示す図である。

まず、第１図(a)に示すように、スタンピング法によ
り、板厚０．０８mmの銅合金からなる帯状材料を加工
し、半導体素子を搭載するためのダイパッド形成部をと
り囲むように先端が延在せしめられた多数のインナーリ
ード１と、該インナーリードとほぼ直交する方向に延び
これらインナーリードを一体的に支持するタイバー２
と、該タイバーの外側に前記各インナーリードに接続す
るように配設せしめられたアウターリード３とを含むリ
ードフレームを成型する。第２図はこの平面図を示す。
すなわち第１図(a)は、第２図のＡ−Ａ断面図である。

次いで、第１図(b)に示すように、リードフレーム裏面
のパッケージエリア内にポリイミド樹脂からなる絶縁性
テープＴを貼着し、インナーリードを一体的に固定す
る。

この後、第１図(c)に示すように、インナーリード先端
の肉薄パターン形成領域を除く領域をマスクで被覆し
て、エッチング液に浸漬し、インナーリード先端部の厚
さが０．０４mm程度となるまで表面をエッチングするこ
とにより、肉薄パターン１１を形成する。

そして最後に、第１図(d)に示すようにこの肉薄パター
ンの表面に金等の貴金属めっきを施すことにより金めっ
き層Ｍで被覆すると共に、先端に金めっき層で被覆され
たバンプ１１ａを形成し、本発明実施例のリードフレー
ムが完成する。

このようにして形成されたリードフレームは、第３図に
要部斜視図を示すように、インナーリード先端部の肉薄
パターンが、肉薄パターン形成前の機械的強度の低下し
ていない時期に絶縁性テープＴによって一体的に固定さ
れるようになっており、テープ貼着時の圧力などによつ
て変形を生じたりすることもないため、インナーリード
の位置ずれを大幅に低減することができ、信頼性の高い
ものとなっている。

なお、このようにして形成されたリードフレームへのチ
ップの実装に際しては、まず支持台上に載置されたチッ
プのボンディングパッド上に、インナーリード１の先端
のバンプ付パターン付１１のバンプ１１ａが当接するよ
うにインナーリードを位置決めした後、インナーリード
１の裏面側から加圧しつつ加熱して、バンプ表面にあら
かじめ形成されている半田層を溶融することにより、両
者が固着接続される。

そしてこの後、モールド工程を経て半導体装置が完成す
るわけであるが、リードフレームへのチップの実装に際
してチップのボンディングパッドとインナーリードの先
端のバンプ付パターンのバンプとの固着工程における熱
履歴によってもモールド工程における熱履歴によって
も、インナーリード先端部は絶縁性テープＴによって正
しい位置に固定されているため、接続不良を生じたりす
ることなく信頼性の高い半導体装置を得ることが可能と
なる。

なお、前記実施例ではバンプ１１ａに金メッキを施すよ
うにしたが、バンプ１１ａに金メッキを施す代わりにチ
ップのボンディングパッドに金メッキを施しておくよう
にしてもよい。

また、前記実施例では、スタンピングによる形状加工工
程で、インナーリードの先端部の形状加工も行うように
したが、第４図に示すように、隣接するインナーリード
の先端部間を相互に連結するように連結片Ｂを残して成
形し、第１図(c)に示したようにエッチングにより肉薄
パターンを形成する際に連結片の除去を同時に行うよう
にしても良い。また、この連結片除去は、貴金属めっき
の後に行うようにしても良い。

（発明の効果） 以上説明したように本発明の方法によれば、インナーリ
ード先端が、固定用のテープ貼着時の圧力に十分に耐え
得る程度の板厚のときすなわち、肉薄加工をする前に、
極めて広い範囲のテーピングを行うようにしているた
め、リードの変形を生じることがなくダイレクトボンド
用リードフレームとして高い精度を有するリードフレー
ムを提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図(a)乃至第１図(d)は本発明実施例のリードフレー
ムの製造方法に基づく製造工程図、第２図は第１図(a)
に示した形状加工後のリードフレームを示す平面図、第
３図は第１図に示した製造工程に従って形成したリード
フレームの要部斜視図を示す図、第４図は第２図に示し
た形状加工の変形例を示す図、第５図は通常のワイヤレ
スボンディング方式の一例を示す説明図である。 １…インナーリード、２…タイバー、３…アウターリー
ド、１１ａ…バンプ、１１…肉薄のパターン、２０…チ
ップ、Ｔ…絶縁性テープ、Ｂ…連結片。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】インナーリードの先端にバンプを有し、当
   該バンプを半導体素子のボンディングパッドに直接接続
   するダイレクトボンド用のリードフレームの製造方法に
   おいて、 帯状材料からリードフレームの形状加工を行う形状加工
   工程と、 隣接するインナーリード相互間を絶縁性物質によって固
   定するインナーリード固定工程と、 インナーリードの先端部の表面を選択的にエッチング除
   去することにより肉薄パターンを形成する肉薄化工程
   と、 前記肉薄パターンの先端近傍に貴金属めっきを施すめっ
   き工程とを具備してなることを特徴とするリードフレー
   ムの製造方法。