JPS5871388A - 消耗アム−ド選択メツキ装置 - 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】 一本発明の技術分野 本発明は一般にメッキ装置に関し、詳細には連続した金
属ストリップ上の選択された部分をメッキする電解メッ
キ装置に関する。

従来技術の説明 本発明を用いてメッキされた典形的な連続金属ストリッ
プは集積回路パッケージを製造する際に使用されるリー
ドフレームである。

集積回路パッケージのリードフレーム−の選択すれた部
分は特定の電気的及び機械的特性を得るためにメッキさ
れる１１例えば、半導体ノξツケージの露出したり一ビ
はこの部分を腐食から保護しかつこのり一ドに続く接続
の電気的特性を改善するためにオず一鉛ハンダでメッキ
される。このため。

ＩＪ　＋＋　１．’をハンダで被覆するために半導体パ
ッケージのリードを溶けているハンダのプール内に個々
に浸すことが一般的なプラクティスである。しかし、こ
のハンダ浸し法は時間がか〜りかつパッケージジー１゛
上にしばしば１ｍｉ　ｌの厚さの望ましくないハンダの
厚い層を形成させる。この厚さはボンディング及び腐食
抵抗性に必要な厚さより極めて大きく、かつしばしば望
ましい均一性を有していない。溶けたハンダからの熱も
、パッケージ内の集積回路の誤りあるいは金属リードと
集積回路を包んでいるプラスチック筐体との間のボンド
の誤りを生じさせる。

リードフレームのグイ受はノミラドは典形的には貴金属
によりスポットメッキされる。スポットメッキは別の形
式の選択的メッキである。スポットメッキ装置において
、アノ−白ま典形的にはメッキ材料を含んだ電解メッキ
槽内に浸された１対のワイヤから成っている。メッキ槽
の液体はグイパッドの表面に向けてかなり小さいジェッ
トを通って吹きつけられる。スポットメッキ法を用いて
。

均一な制御されたメッキが得られるが、従来のスポット
メッキ法を用いたより広い面積を選択的にメッキするこ
とは不安定な電解槽を必要とする。

この電解槽は絶えずメッキ剤で満たされておらねばなら
ず、そのため時間をくいコストが力ちる。

本発明の要約 以上のことから、本発明の主な目的は、消耗（ｃｏｎｓ
ｕｍａＩｏｌｅ）アノード選択メッキ法及び装置を提供
することである。

前述の目的から、消耗アノードを含む手段と、リードフ
レームの表面上の選択した面積を露出する手段と、消耗
アノードとリードフレームの露出部分との間に電解液を
与える手段と、消耗アノードとリードフレームとの間の
電解液を介して電流を流す手段とが設けられる。

本発明の別の実施例においては、同じメッキ装置がり一
ドフレームの両側を同時にメッキするために使用されて
いる。

前述の装置において、リードフレームの表面上の選択し
た部分を露出するために用いられた手段は１対の隔離さ
れた壁を有する二重壁マスク装置から成っている。この
壁の一方には、リードフレームの対応した数の選択部分
を露出する１以上の開口がそこのリードフレームに隣接
している。

他方の壁には、消耗アノード９材料とリードフレームと
の間に電解液を流すことを可能にする複数の開口が設け
られている。

実際に、電解液は二重壁マスク装置の壁の間を流される
。電解液が壁の開口に達した時に、この液は開口を通っ
て横方向にリードフレームに流れ、消耗アノード材を通
る。リードフレームの選択部分上の均一なメッキを確実
にするために、指定さレタハッフル（ｂａｆｆｌｅ）部
材によるように、リー）’７．１／−４の近辺に乱れ（
ｔｕｒｂｕｌｅｎｃｅ）を発生する手段も設けられてい
る。

電解液がマスク装装置の壁と消耗アノード材との間から
放出される時、この液はこの装置を通っての再循環用の
液留めに流れ込む。

リードフレームの反対側を同時にメッキするために前述
のマスク装置を２つ使用したシステムにおいては、リー
ドフレームの反対側上のメッキの相対位置を制御するた
めに、マスク装置の１方の位置を他方の位置に対して調
整する手段も設けられている。

本発明を用いることにより、・長い時間周期にわたる連
続的な大きい面積の選択メッキが、望ましくないメッキ
槽の不足を伴なわずに、優れたメッキ結果をもって行な
うことができたことがわかる。

実施例の詳細な説明 第１図には、一般的に１として示されている連続リード
フレームの一部分が示されている。リードフレーム１に
は、その横方向の縁に沿って１対のインデックス付レー
ル２及び３が設けられている。このレール２及び３には
、それぞれ複数のインデックス付孔４及び５が設けられ
ている　レール２と３との間には、複数の１４ビンリー
ドフレームパターン６ａ、６ｂ、６Ｃ１６ｄ、６ｅ等が
設けられている。この１４ビンリードフレームパターン
は単に典形的なり−ドフレームパターンを示すためのも
のであり、より多くのあるいはより少ないリート′を有
する他のリードフレームパターンが半導体・ξツケージ
をマスクする際に使用される。便宜上、第２図には、リ
ードフレームパターン６Ｃ及び６ｄの拡大図が示され℃
いる。

第２図ではリードフレームパターン６Ｃ及び６ｄの各々
に、半導体チップ受はチップ１０が設けられている。複
数の１４内側リード１１がこのパッド１０からのびて設
けられている１、複数の１４外側リード１２が内側リー
ド１１から外へ向かってのびて設けられている。このＩ
Ｊ−）”１１及び１２は、グイ受け／ξミツト１１の１
方の側止にある７個とグイ受はパッド１０の他方の側止
にある７個に分割されている。

本発明に基づいて、指状に分割された２つの隣接リード
ノリ−ンのうちの外側リード１２は、一般的に１３で示
される破線で囲まれた部名内をすず一鉛合金でメッキさ
れる。

第６図、第３Ａ図、第４図及び第５図には本発明に基づ
いて、開放した頂部を有する箱形ハウジング７を含む矩
形消耗アノード選択メッキ装置２０が示されている。こ
の装置２０には、前述のハウジング７内に可動的に取付
けられた１対の二重壁マスクアセンブリ２１及び２２が
設けられている。このマスクアセンブリ２１及び２２内
には１対の壁付容器２３及び２４が設けられている。

この容器２ろ及び２４内には複数の支持部材６３が設け
られている。容器２３及び２４は消耗アノード材１８を
内蔵するために備えられている。容器２３及び２４の内
側に、消耗アノード材との電気的接続を行なうために、
１対の永久アノード部材２５及び２６が備えられている
。典形的には、部材２５及び２６は一般に矩形の板状部
材からなり、通常のように電源の正端子に接続されてい
る（図示せず）。支持部材６３はマスクアセンブリ２１
及び２２がリードフレーム１上で閉じられた時に適正な
間隔を与えかつ圧力抵抗（ｐｒｅｓｓｕｒｅｒｅｓｉｓ
ｔａｎｃｅ）を与える。容器２３及び２４の外側には、
それぞれ１対の電解液通路２７及び２８が設けられてい
る。この通路２７及び２８内には、複斂の支持部材６４
が設けられている。支持部材６４はマスクアセンブリが
リート９フレーム上で閉じられた時にマスクアセンブリ
２１及び２２用の適正な間隔を与えかつ圧力抵抗性を与
える。液溜め９からの電解液８は１対の電解液人口・ξ
イブ２９及び３０から装置に入る。この液はパイプ２９
及び６０から、マニホールドゞ６５．複数の人口ポート
６６及び装置を介して通路２７及び２８に流れる。この
通路２７及び２８からの電解液８は次に複数の出口ポー
ト６７．マニホールド６８及び１対のパイプ３１及び３
２を通って放出され、それぞれ、１対の液溜め３３及び
３４によって装置を介して再循環される。以下に更に詳
細に説明されるように、メッキ中はリードフレーム１は
マスクアセンブリ２１と２２との間にクランプされてい
る。

各マスクアセンブリ２１及び２２は同じであり、従って
マスクアセンブリ２１だけが第４図及び第５図を参照し
て以下に詳細に説明される。

第４図及び第５図では、マスクアセンブリ２１及び２２
内に１対の壁部材４０及び４１が設けられている。壁部
材４０及び４１はそれぞれ複数の窓４２及び４３を備え
ている。壁部材４０の外側表面上及び窓４２の周囲忙は
１弾性シール材４４が設けられている。この弾性シール
材４４は、リードフレームのメッキ中にマスク２１とリ
ードフレーム１との間の電解液がもれ出ること（ｅｘｃ
ｕｒｓｉｏｎ）あるいは移動すること（ｍｉｇｒａｚｉ
ｏｎ）を防止するために、気密に（ｆｌｕｉｄ−１ｉｇ
ｈｔ）リート”７Ｖ−Ａｉに対してマスクアセンブリ２
１を７−ルするために設けられている。

窓４６上には、遮蔽材４５が設けられている。

この遮蔽材４５は容器２３及び２４内に消耗アノード材
１８を収納するために設けられており、第６図及び第３
Ａ図を参照して前述した永久アノード２５及び２６とし
っかりと電気的に接触している。

壁部材４０及び４１は複数の弾性部材５０及び５１によ
り分離されている。部材５０及び５１は壁部材４０及び
４１が内側に及び外側に曲がることができるようにしこ
れにより部材４４のシール表面とり一ドフレーム１の表
面との間の良好な気密シールを保証するために設けられ
ている。

壁４０の上側縁に沿って、複数のインデックス付部材が
切欠５６及び５４の形で設けられている。

このインデックス付部材５ろ及び５４は、アセンブリが
メッキ装置内に挿入された時に、オ被レータに隣接リー
ドフレーム１に対するマスクアセンブリ２１の位置の可
視表示を与える。

壁４０の反対端には、スロット６０がシールシート材４
４に設けられている１、液圧リリーフポート６１がこの
スロット６０からのびて設けられている。スロット６０
及びリリーフポート６１は、部材４４の気密シール中に
隣接窓４２０周辺で部材の対応する歪みを伴なわずにリ
ードフレーム１に対して部材４４が圧縮されることを可
能にするために設、けられている。

マスクアセンブリ２１０反対端には、ハウジング７の壁
に可動的に取り付けられた調整ねじ７０が設けられてい
る。調整ねじ７０はマスクアセンブリ２１及び２２がハ
ウジング７内に挿入された時にハウジング７及びマスク
アセンブリ２２に対するマスクアセンブリ２１の位置を
調整する。この調整は明らかなようにインデックス付部
材５６及び５４により実行される１゜ パンフル部材８０が窓４６の各々にまたがって配置され
かつ壁部材４０と４１との間の空間のはソ中途までのび
ている。第６図に更にはっきり示されているように、バ
ックル部材８０はとがった内側端を有オろ一般に矩形の
断面である。

再び第６図及び第３Ａ図において、マスクアセンブリ２
２及び関連部品は可動アセンブリ９０上に可動的に取り
付けられている。このアセンブリ９０はピボットできる
ヒンジアセンブリ９１を備えている。このピボットヒン
ジアセンブリ９１あるいはスライド゛等の機能的に等価
なアセンブリはり一トゝフレーム１をインデックス付け
するためにリードフレーム１及びマスクアセンブリ２１
からマスクアセンブリ２２を移動するものである。リー
ドフレーム１をマスクアセンブリ２１と２２との間でイ
ンデックス付けすることはり一ドフレームパターン６ａ
、６ｂ、等の連続したものをメッキすることを必要とす
る。

動作について説明する。リードフレーム１はマスクアセ
ンブリ２１と２２との間に位置されていの間に位置され
ている場合には、マスクアセンブリ２２はリードフレー
ム１に対して気密性をもって取り付けられる。マスクア
センブリ２１及び２２が位置決めされ、リードフレーム
１と気密シールを行なった後に、電力が永久アノード２
５及び２６に供給される。この間中電解液が連続的にノ
々イブ２９及び３０を通して送られる。電源の負端子は
通常の方法でリードフレームに接続されている。液がパ
イプ２９及び３０の内側端から吐き出された時に、この
液はそれぞれマスクアセンブリ２１及び２２の壁４０及
び４１の間を上方に流れる。液がバッフル８０のところ
に来ると、乱れが発生し液が窓４２−及び４６を通って
発散されるようにする。

リードフレームの面が窓４２によって露出されかつ消耗
アノード材１８が電解液８によってぬれるとすぐに、メ
ッキ処理が始まり、消耗アノード材１８のイオンが分解
され、既に溶液中にあるイオンはリードフレーム１の露
出表面上に付着する。

電解液８が壁４０と４１との間を及び消耗アノード゛材
１８を通って連続的に流れた場合に、過剰な液はそれぞ
れ電解液溜め２７及び２８の内側壁をオーバーフローし
、吐出パイプ３１及び６２を介してポンプ３６及び３４
に戻る。

リードフレーム１上にメッキ材料を必要な厚さにするの
に要求される所定の時間の後、電力がオフにされ、マス
クアセンブリ２２及び関連部品がヒンジアセンブリ９１
の軸近辺のマスクアセンブリ２１及びリードフレーム１
から取り除かれる。

十分な空隙がある時には、リードフレーム１はリードフ
レームパターン６ａ、６ｂ、等の別の組をメッキするた
めに移動する。その後、マスクアセンノリ２２及び関連
部品は再びリート９フレーム１を有する気密シール構造
内に移動され、前述のメッキ処理が繰り返される。

メッキ処理中の適当な時に、リート９フレーム１上のメ
ッキ材の位置の精度を決定するために測定が行なわれ、
必要ならばリードフレーム上のメッキ面を再び位置決め
するために調整ねじ７０によってマスク２１あるいは２
２が調整される。また、時々、ショットと呼ばれる別の
アノード材１８が容器２３及び２４に付加され、消費さ
れた材料を補充する。

本発明の詳細な説明されたが、本発明の精神及び範囲か
ら逸脱しないで種々の修正及び変更が行なえることがわ
かる。例えば、単一のシリーズの１４ピンリードパター
ンを有するリート９フレームが開示され説明されたが、
並んで配置された１４ピンリードノξターンを有する二
重リート９フレームが１図示のものの２倍の幅のリード
フレームを形成するために、二重リードフレームストリ
ップに適合するように適当に修正された前述の装置を用
いてメッキできる。この場合には、マスクアセンブリ２
１及び２２は、第３図ないし第５図に示されたような壁
４０及び４１の一例の窓の代わりに、１方が他方の上に
ある２列の窓を備えている。単一あるいは二重リードフ
レームの１方の側面上に同時にメッキされる面の数を増
加することに加えて、選択面の大きさが特定の用途に適
合すろように変更でき、また面が互いに大きさを異なら
せることも考えられる。また、メッキ装置はどのような
金属ストリップをもメッキでき、他のメッキ材も使用で
き、リードフレームあるいはすず−鉛メッキ材に限定さ
れない。すず−鉛合金が本発明に現在使用されるメッキ
材として説明されたが、他の形式の消耗アノード材も使
用でき、これらの場合にはコンパチブル電解液及び永久
アノード２５及び２６を用いることが必要である。説明
された実施例に対して更に別の修正及び変ゝ更が当業者
には想起されるので、本発明の詳細な説明され示唆され
た実施例に限定されず、特許請求の範囲及びその均等物
によって決定される。

【図面の簡単な説明】

第１図は半導体パッケージの製造の際に使用されル？ｌ
Ｊ数の１４ピンリービフレームパターンからなる連続金
属ストリップリードフレームの一部分を示す図、第２図
は第１図の１４ビンリードフレームパターンのうちの２
つの拡大図、第６図は本発明の二重マスク消耗アノード
選択メッキ装置の３ＡＫ沿ってとられた断面図、第４図
は第３図の装置のマスクの１方の等角投影図、第５図は
第４図の線５−５１に沿ってとられた断面図である。 １：リードフレーム　２．６：レール ４．５：インデックス付孔 ６ａ、６ｂ、６Ｃ１・・・・・・：　　＋）　’　）＃
フレームパターン８：電解液　９，３３．３４：液溜め １０：半導体チップ受はチップ １１．１２：リード　２０：消耗アノード選択メッキ装
置　２１．２２：マスクアセンブリ２３．２４：容器　
２５．２６：永久アノード２７．２８：電解液通路　２
９．３０：人口バイブ６７：出ロポート　７０：調整ね
じ ８Ｄ：バッフル部材　９１：ヒンジ 特許出願人　ナショナル・セミコンダクター・コーポレ
ーション図面の浄書（内容に変更なしン 手続補正書（方式） １．事件の表示 昭和Ｓ′７年　−１１”、Ｌ、願第　ｔ３３〆、２９　
号３、補正をする者 事件との関係　　出　願　人 住所 ・２２．質。、　　ｆシ１力１７寸−〜フ１つ′ツター
　二’　−ｆ、”ｔ、　−：　、　ン４、代理人 ５、補正命令の日付　　昭和ｌ９年７０月２６日（発送
日）６補正の対象 図　　　面 Ｚ補正の内容

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）消耗アノード材を収納する手段、金属ストリップ
   の表面上の選択された部分を、前記消耗アノード材と前
   記金属ストリップとの間にある電解液に露出する手段、
   及び 前記消耗アノード材と前記金属ストリップとの間の前記
   電解液を通して電流を流す手段、を含むことを特徴とす
   る金属ストリップの表面をメンキするメッキ装置。 （２１（１＋において、前記消耗アノード材収納手段が
   、 消耗アノード材と金属ストリップとの間の前記電解液を
   流す流体コ■、及び 電源を前記消耗アノード材に結合する手段、を含むこと
   を特徴とするメッキ装置。 （３）　　［２＋において、前記電源に結合する手段が
   、前記収納手段の内側に配置され前記消耗アノード材に
   電気的接続を与える導電性部材から成ることを特徴とす
   るメッキ装置。 ＋４）　　（３）において、前記導電性部材が、前記消
   耗アノード材の劣化速度に比較して前記電解液中ではか
   なり遅く劣化する部材から成ることを特徴とするメッキ
   装置。 （５）　　（Ｌｌにおいて、前記露出する手段が、開口
   と。 前記金属ストｊノツプのメッキ中に前記露出手段と前記
   金属ストリップの前記表面との間に前記電解液が流れる
   ことを防止する前記開口を囲む手段とから成るメッキ装
   置。 （６）　　（１１において、前記露出する手段が、１対
   の間隔をもった壁部材と、 前記壁部材の第１のもの内に配置された前記金属ストリ
   ップの表面上の前記選択した部分に関連し、前記選択し
   た部分を前記電解液に露出する第１の開口と、 前記消耗アノード収納手段と前記第１の開口との間の前
   記電解液用の液体通路を与える前記他方の壁部材内の第
   ２の開口と、 から成ることを特徴とするメッキ装置。 （７１（６）において、弾性的に前記壁部材を分離する
   手段を含むことを特徴とするメッキ装置。 （８）　　（６）において、前記電解液を前記壁部材間
   及び前記第１の開口及び前記第２の開口を通って流す手
   段を含むことを特徴とするメッキ装置。 （９）　　（６）において、前記第１の開口を通って流
   れろ前記電解液の流れに乱れを発生する手段を含むこと
   を特徴とするメッキ装置。 ００）　　（＋＋において、前記金属ストリップの表面
   上の前記選択部分が、前記金属ストリップの反対側上の
   選択部分から成り。 前記露出する手段が、前記金属ストリップの反対側上の
   前記選択部分を前記電解液に露出する第１の手段及び第
   ２の手段から成り、 前記消耗アノード材収納手段が、前記金属ストリップの
   前記反対側の各々上に前記露出する手段に隣接して消耗
   アノード材を収納する第１の手段及び第２の手段から成
   り、及び 前記電流を流す手段が、前記金属ストリップの各側止の
   前記消耗アノ゛−ド材と前記金属ストリップとの間の前
   記電解液を通って電流を流す第１の手段及び第２の手段
   から成る、ことを特徴とするメッキ装置。 ０１）α０）において、前記第１の手段及び第２の手段
   が、前記金属ストリップを前記第１の露出する手段と第
   ２の露出する手段との間に可動的に挿入する手段から成
   ることを特徴とするメッキ装置。 ０３　　Ｑ１０において、前記挿入する手段が前記第１
   の露出する手段と＠２の露出する手段とを分離する手段
   から成ることを特徴とするメッキ装置。 ０３０２におい・て、前記分離する手段が、前記第１の
   露出する手段及び第２の露出する手段のうちの１方を他
   方に対してピボットする手段から成ることを特徴とする
   メッキ装置。 （１４）　　（１■において、前記露出する手段が、前
   記金属ストリップの反対側上のメッキの位置を調整する
   ために、前記第１の露出する゛手段及び第２の露出する
   手段のうちの１方を他方に対して移動する手段から成る
   ことを特、徴とするメッキ装置。