JPS61208860A - 半導体装置におけるリードフレーム製造方法 - 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】 〔技術分野〕 本発明はＩＣ，ＬＳＩ等の半導体チップを固定するのに
用いるリードフレームの製造方法に係り、特に半導体チ
ップの電極と接続されるフィンガ部の製造方法に関する
。

〔背景技術〕

従来より半導体チッ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っ
て形成されており、その形状は第７図に示すように、半
導体チップ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
ませる複数のフィンガ４と、これらフィンガ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
沿って定間隔に設けられたスプロケット孔６とからなっ
ている。

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、まずタブ２上に半導体チップ１を取り付け
た後、半導体チップ１の各電極とこれに対応するフィン
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
し半導体装置ブ１を被覆し、次いで枠部５を切除し、フ
ラッ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。

ところで、リードフレームには細いタブリードやフィン
ガ等が一体に設けられるが、近年小型でビン数の多い半
導体装置が望まれ、フィンガ数も増大する傾向にある。

従って各々のフィンガの幅もますます小さいものとなら
ざるを得す、例えば０．３ｆｉ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って、最近ではエツチングを
用いて成形されるようになったが、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。

〔発明の目的〕

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、製造が容易
で微細なフィ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、特に半導体チッ
プの電極と接続されるフィンガ先端のバンブも同時に成
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。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するための手段として、本発明は、電鋳
成形によりリードフレームを形成し、その際、フィンガ
先端部のバンブを形成する部分においては、フィンガ本
体に対応する非レジスト部と分離して小さい面積の非レ
ジスト部を設け、電鋳成形進行の程度でこの非レジスト
部の電流密度を高めてより厚く金属層を形成させること
により、バンブを形成するようにしたことを特徴として
いる。

〔実施例〕

第１図はフィンガの一部を横断面にＬ７て示した斜視図
、第２図はフィンガ先端部の縦断面図である。図におい
てフィンガ４は４電性金属箔がらなり、中央部下面にそ
の長手方向下に沿って条溝４ａ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、フィンガ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３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
。

またフィンガ４の先端部４ｅには半導体チップ１の電極
と接続されるバンブ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４ｇが形成され、凹
部４ｇより先方がフィンガ４上面より突出するバンブ４
ｆを構成する。

第４図はフィンガ４の他の例を示した斜視図であって、
前記実施例のフィンガ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ィンガ４の
剛性を更に増加させることができる。

第５図は上記フィ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。

まず、（ａｌ、　Ｃｂ１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フィルム８にブツシュ
バック法によるプレス加工でディバイス孔９を設ける。

ブツシュバック法は（８１図の如くまず押型によって所
望部分を打ち抜き、次いで受型を再度上昇させて（ｂ１
図の如く切抜片１０を一度穿ったディバイス孔９内に嵌
合保持させる加工方法である。

従って、加工後はフィルム８はディバイス孔９が開口さ
れない伽）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１．このディバイス孔９の形成時
には、その他前記スプロケット孔６等の窓部も同時に成
形することができる。

次に開口されない前記フィルム８上には［Ｃ）図の如く
銅などの導電性金属層１１が無電解メッキ、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）図のようにフォトレジストＮ１２が塗布され、もし
くは、厚さ１５０　μ程度のドライフィルム状しジスｉ
・層が貼着され、フォトマスク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Ｃｌ１ｌ１図の如きレジスト層１２が導電
性金属層ｌｌ上に形成される。

ブツシュバック後のこの導電性金属層やフォトレジスト
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、フィルムのように薄状物のブ
ツシュバックされた物のよ・うに脱落し易いものの仮止
めに特に有効である。

次にこのフィルム８上に亜セレン酸や苛性ソーダにより
剥離処理を施し、二゛ン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１２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。

ニッ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
％９．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、Ｉ
Ｃチッ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、ニッケルが脆化する。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
工時の変形によって隣のリードと短絡する恐れがある。

電鋳形成後にレジスト層１２を除去し、次いでディバイ
ス孔９を含む窓部を閉鎖している切抜片１゜を抜き落せ
ば、（幻図の如き断面のリードフレーム７が合成樹脂フ
ィルム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１
３を変形させることはない。

尚、上記実施例においては、リードフレーム７は合成樹
脂フィルム８上に形成したが、合成樹脂フィルム８の代
りに導電性の金属ステンレスフィルム等を用いることも
できる。

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
フィルム８の上にフォトレジストＪｉ１２を形成し、直
接電鋳によってステンレスフィルム上にニッケル、ｗ４
．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。

第６図は上記製造工程におけるフィンガ部のレジストパ
ターンを示す図である。

フィンガ部では、所望パターンのフィンガ用レジスト層
１２の他に、フィンガ４に対応する位置の非レジスト部
１４中夫に、その長手方向に沿ったレジスト部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。

また非レジスト部１４の先端にはレジスト層１１によっ
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ってはフィンガ４本体は
、レジスト層１１によっ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
上の金属とフィンガ本体とはレジスト層１１を越えて連
結する。そして電鋳によって積層される金属の厚みは電
流密度によって左右されるから、平板状のフィンガ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
ブ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。

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。

またニッ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チップとの接合時の温
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
％以下に制限する方が望ましい。

〔発明の効果〕

本発明は以上の通り、フィンガの先端に厚肉のバンブを
形成するのに、バンブ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ブ
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。

しかもバンプとフィ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４結部分の柔軟性によりバンプ
と半導体チップ電極との接続作業も行い易くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例のフィンガの一部を断面した斜視
図、第２図はフィンガの長手方向の断面図、第３図はフ
ィンガの一部を示す平面図、第４図は本発明におけるフ
ィ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
はフィ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・・・フィンガ、４ｆ・・・バンプ、７・・・リード
フレーム、８・・・フィルム、１２・・・レジスト層。 第５図 第６２ 第７図 手続補正書（自発） 昭和６０年　４月ノ日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 合成樹脂、金属等からなるフィルム上に所望パターンの
   レジスト層を形成し、フィルムの非レジスト部分に電鋳
   により導電金属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ィン
   ガを形成するための非レジスト部のうち、フィンガ先端
   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ィンガ先端部をフ
   ィンガ本体と連結形成し、フィンガの先端にフィンガ本
   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。