JPH07130930A - リードフレームおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】プリント配線板等の外部回路への半導体装置の
半田実装における、信頼性の高いリードフレームおよび
メッキ方法を提供する。 【構成】既存のリードフレームの形状の変更をせずに、
アウターリード１とフレーム（外枠）６部分との切断部
分に、ハーフエッチング等により切り欠き４部分を形成
する。 【効果】切り欠き部分にもメッキが施され、アウターリ
ードとフレームを切り離した際の、リードフレーム基材
の露出部分が減少し、それに伴い半田の不濡れ部分も減
少する。従って、外部回路との接続強度を確保すること
ができ、実装に関する信頼性が向上する。また、ピンホ
ール欠陥が極めて少ないメッキ方法が提示され、接続信
頼性がさらに向上したリードフレームが供給された。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＩＣ・ＬＳＩ等の半導
体集積回路（以下、チップと称する）の実装に用いられ
るリードフレームに関し、特に、所定部分に半田濡れ性
の良好なメッキが施されてあるリードフレームに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来技術に係わるリードフレームとして
は、種々の材質・形状のものが知られている。例えば、
所定の板厚に圧延されたリードフレーム基材を、エッチ
ングまたはスタンピングにより所定形状パターンに成形
加工した後、基材表面の全面または所定箇所に、金メッ
キ・銀メッキ・ニッケルメッキ・あるいは錫−ニッケル
メッキを施したものがある。

【０００３】前記した各種メッキを施す理由として、以
下に例示するものがある。 後工程にて、チップとリードとをワイヤボンディング
する際の、ボンディング適性を向上させる。

【０００４】後工程にて、チップを含む領域を樹脂を
用いて封止する際、リードフレームと封止樹脂との密着
性を向上させる。

【０００５】後工程にて、リードフレームに搭載さ
れ、樹脂封止された状態のチップ（以下、半導体装置と
称することとする）を、プリント配線板等の外部回路に
実装する際、リードフレームと外部回路との接合に用い
られる半田との密着性（半田濡れ性）を向上させる。

【０００６】上記各種メッキの中でも、従来、銀メッキ
が最も多く用いられている。ところが、半導体装置の高
密度実装が進むにつれて、部分銀メッキのエリア精度を
極めて厳格に制御する必要があり、そのため、リードフ
レームのパターンの微細化に従って、銀メッキの使用が
種々の問題を引き起こす場合がある。そこで、ワイヤボ
ンディング適性・半田濡れ性・封止樹脂との密着性が良
好であるパラジウムによるメッキが注目されている。

【０００７】一般に、リードフレームはシート状の金属
板に、既知の手法により成形された複数のモジュールを
有しており（図５参照）、後工程において、チップの搭
載・ワイヤボンディング・樹脂封止等、一連の加工がな
される。

【０００８】その後、アウターリードとフレーム（外
枠）とを、図中の点線において機械的に切断するため、
切断面においてリードフレーム基材の露出部分が発生す
ることになる。

【０００９】そのため、半導体装置をプリント配線板等
の外部回路に実装する際、前記切断面において、半田と
の密着性が不良な部分（半田の不濡れな部分）が存在す
ることになり、外部回路との接続強度が低下し、実装に
おける信頼性に欠けるという問題が発生していた。（図
６参照）

【００１０】また、各種メッキを施すにあたっては、成
形されたリードフレームをメッキ液中に浸漬するのが一
般的であり、前記方法によると、メッキの形成されてな
い部分がピンホール状に発生するという欠陥が多発して
いた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な問題点に着目してなされたもので、プリント配線板等
の外部回路への半導体装置の半田実装における、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。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、既存のリードフレームの形状の変更をせ
ずに、アウターリードとフレーム（外枠）部分との切断
部分に、ハーフエッチング等により切り欠き部分を形成
するものである。

【００１３】請求項１の発明は、所定形状に成形され、
少なくともアウターリードの先端部分を含む表面にメッ
キ層が形成されてなるリードフレームにおいて、アウタ
ーリード（１）の先端部分（２）に、少なくとも一箇所
以上の切り欠き（３）が設けられてあることを特徴とす
るリードフレームである。

【００１４】請求項２の発明は、前記切り欠き（３）
が、各アウターリード（１）の先端部分（２）の左右側
面に設けられてあり、その部分のリード幅が狭くなった
構成であることを特徴とする。

【００１５】請求項３の発明は、前記切り欠き（３）
が、各アウターリード（１）の先端部分（２）の少なく
とも上下どちらかの面に設けられてあり、その部分のリ
ード厚が薄くなった構成であることを特徴とする。

【００１６】請求項４の発明は、前記切り欠き（３）
が、各アウターリード（１）の先端部分（２）の、左右
側面および少なくとも上下どちらかの面に設けられてあ
る構成であることを特徴とする。

【００１７】請求項５の発明は、前記メッキ層が、パラ
ジウムメッキ層であることを特徴とする。

【００１８】また、請求項６に記載の発明は、リードフ
レームの所定部分にメッキ層を形成するにあたって、吹
き上げ式のメッキ法によることを特徴とする。

【００１９】

【作用】本発明に係るリードフレームにおいては、アウ
ターリード先端部分に切り欠き部分を設けてあるため、
前記切り欠き部分にもメッキが施され、アウターリード
とフレームを切り離した際に露出するリードフレーム基
材の部分が減少し、それに伴い、半田の不濡れ部分も減
少する。

【００２０】前記切り欠き部分を多くすることにより、
メッキが施される部分の面積が大きくなり、半田の不濡
れ部分も減少するため、上記作用が一層向上する。

【００２１】そのため、この切り欠き部分を、各アウタ
ーリードの先端部分の左右側面、または、少なくとも上
下どちらかの面、または、左右側面および少なくとも上
下どちらかの面に形成する。

【００２２】上下面に形成する場合、アウターリードが
プリント配線板とは接しない側（上側）のアウターリー
ド先端部に形成した場合には、より効果的である。

【００２３】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。

【００２４】＜実施例１＞図１（ａ）は、本実施例の平
面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のアウターリー
ド先端部分の拡大図であり、図１（ｃ）は、図１（ｂ）
のＡ−Ａ断面図である。

【００２５】図１において、（１）は本発明の要旨に係
るアウターリードであり、樹脂封止後に切り離すフレー
ム（６）との切り離し部分が、ハーフエッチングによ
り、切り欠き（４）に示すように加工され、かつ左右側
面のリード幅が狭く成形されている。

【００２６】前記ハーフエッチングは、リードフレーム
の強度上問題がなければ、深い程良好であり、板厚１５
０μｍの基材を用いた場合で、７５μｍの深さがあれば
効果が得られる。

【００２７】リードフレームは、樹脂封止後、フレーム
部分から切断され、予め端子部分に厚さが約３０μｍの
クリーム半田等が印刷されてあるプリント配線板上に搭
載される。以後、２３０℃のＩＲリフロー装置等を経て
半田実装が終了する。

【００２８】図２（ａ）は、本実施例に係る半導体装置
をプリント配線板上に半田実装した際の、アウターリー
ド先端部分を、上方より見た説明図であり、図２（ｂ）
は、前記図２（ａ）を切断面側より見た説明図であり、
図２（ｃ）は、側面より見た説明図である。

【００２９】図中、（７）はパラジウムメッキ層、
（８）は、下地メッキとなるニッケルメッキ層、（９）
は、鉄・銅等からなるリードフレーム基材である。

【００３０】＜実施例２＞図３（ａ）は、本実施例に係
る半導体装置をプリント配線板上に半田実装した際の、
アウターリード先端部分を、上方より見た説明図であ
り、図３（ｂ）は、前記図３（ａ）を切断面側より見た
説明図であり、図３（ｃ）は、側面より見た説明図であ
る。

【００３１】図３において、（１）は本実施例の要旨に
係るアウターリードであり、樹脂封止後に切り離すフレ
ーム（６）との切り離し部分を、切り欠き（４）によ
り、リード幅を狭く設計してあるリードフレームであ
る。

【００３２】例えば、アウターリード幅が３００μｍで
ある場合、切断部分の幅を１００μｍ程度に設計するこ
とで効果が得られ、この場合もリードフレームの強度上
問題がなければ、リード幅が細い程、大きな効果が得ら
れる。

【００３３】＜実施例３＞図４（ａ）は、本実施例に係
る半導体装置をプリント配線板上に半田実装した際の、
アウターリード先端部分を、切断面側より見た説明図で
あり、図４（ｂ）は、前記図４（ａ）の側面より見た説
明図である。

【００３４】図４（ｂ）において、（１）は本実施例の
要旨に係るアウターリードであり、樹脂封止後に切り離
すフレーム（６）との切り離し部分に、切り欠き（３）
が、各アウターリード（１）の先端部分（２）に、ハー
フエッチングにより設けられてあり、その部分のリード
厚が薄くなった構成となっている。

【００３５】尚、上記各実施例において、成形されたリ
ードフレームを外部回路に実装する前の工程で、所定部
分にメッキ層を形成する手法として、以下に説明する吹
き上げ式のメッキ法を採用することが適切である。

【００３６】＜メッキ条件＞ ・下地ニッケルメッキ スルファミン酸ニッケル浴（50℃，pH＝4.5 ） ・パラジウムメッキ ＥＥＪＡ製パラデックス110 （60℃，pH＝8.0 ）

【００３７】＜従来法にかかる浸漬メッキとの比較＞メ
ッキ層を形成した試料について、電気化学的測定法によ
り、ピンホールの発生率（有孔率）と腐蝕電流値を測定
・比較した。 ・下地ニッケルメッキの場合（メッキ厚…１μｍ） 浸漬メッキ ４ A／dm² の時、有孔率＝20％ 吹き上げ式メッキ 20 A／dm² の時、有孔率＝10％ ・パラジウムメッキの場合（メッキ厚…0.5 μｍ） 浸漬メッキ ５ A／dm² の時、電流値＝２mA／dm
² 吹き上げ式メッキ 30 A／dm² の時、電流値＝0.5 mA／
dm²

【００３８】

【発明の効果】本発明のリードフレームにおいては、ア
ウターリード先端部分に切り欠き部分を設けてあるた
め、切り欠き部分にもメッキが施され、アウターリード
とフレームを切り離した際の、リードフレーム基材の露
出部分が減少し、それに伴い半田の不濡れ部分も減少す
る。

【００３９】そのため、全面メッキを行った後で、リー
ドフレームとフレームとの切断を行っても、プリント配
線板等の外部回路への実装を行なった場合、十分な接続
強度を確保することができ、実装に関する信頼性の高い
リードフレームを提供することができる。

【００４０】また、吹き上げ式メッキによることで、ピ
ンホール欠陥が極めて少なく、全面に所望のメッキが施
され、接続信頼性がさらに向上したリードフレームが供
給された。

【００４１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のリードフレームの一実施例を示す説明
図。

【図２】外部回路に実装した際の、アウターリード先端
部分の説明図。

【図３】第２実施例に係るアウターリード先端部分の説
明図。

【図４】第３実施例に係るアウターリード先端部分の説
明図。

【図５】従来技術に係るリードフレームの説明図。

【図６】従来技術に係るアウターリード先端部分の説明
図。

【符号の説明】

１…アウターリード ２…先端部分 ３…切り欠き ４…ハーフエッチングによる切り欠き ６…フレーム ７…パラジウムメッキ ８…ニッケルメッキ ９…基材 １０…プリント配線板 １１…クリーム半田

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定形状に成形され、少なくともアウター
   リードの先端部分を含む表面にメッキ層が形成されてな
   るリードフレームにおいて、 アウターリード（１）の先端部分（２）に、少なくとも
   一箇所以上の切り欠き（３）が設けられてあることを特
   徴とするリードフレーム。
2. 【請求項２】前記切り欠き（３）が、各アウターリード
   （１）の先端部分（２）の左右側面に設けられてあり、
   その部分のリード幅が狭くなった構成であることを特徴
   とする請求項１記載のリードフレーム。
3. 【請求項３】前記切り欠き（３）が、各アウターリード
   （１）の先端部分（２）の少なくとも上下どちらかの面
   に設けられてあり、その部分のリード厚が薄くなった構
   成であることを特徴とする請求項１記載のリードフレー
   ム。
4. 【請求項４】前記切り欠き（３）が、各アウターリード
   （１）の先端部分（２）の、左右側面および少なくとも
   上下どちらかの面に設けられてある構成であることを特
   徴とする請求項１記載のリードフレーム。
5. 【請求項５】前記メッキ層が、パラジウムメッキ層であ
   ることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記
   載のリードフレーム。
6. 【請求項６】リードフレームの所定部分にメッキ層を形
   成するにあたって、吹き上げ式のメッキ法によることを
   特徴とするリードフレームの製造方法。