【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製のリード
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３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
半導体チップ１を被覆し、次いで枠部５を切除して半導
体装置を得るのである。
ところで、リードフレーム７のフィンガ４の先端は第４
図に示すように半導体チップｌの電極１ａに半田その他
の手段を用いて接続されるのであるが、一般に電極１ａ
はミリコンｌｂ上に薄膜状に形成されたアルミニウムパ
ッドからなり、周囲の保護膜ＩＣより凹んだ位置にある
。そこでフィンガ４の先端部には電極１ａと接続を容易
にするためバンブ４ａが形成されるのであるが、近年に
おいて多数ピンの半導体装置が望まれてくると、フィン
ガ数は同様に増加し、フィンガ４の幅も極めて細いもの
となるため、上記バンブの形成が困難となってきている
。
〔発明の目的〕
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、多数のバン
ブ付フィンガを備えたリードフレームを容易に成形でき
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、半導
体チップの電極と接続されるフィンガを導電性金属薄板
にて形成したリードフレームの製造方法であって、少な
くとも表面に導電性を有する金属基板に所望パターンの
レジスト層を形成する工程と、この基板をプレス成形し
てフィンガ基部の先方に起立部を介してフィンガ基部と
略平行な先端部が形成される所望のフィンガ形状を得る
ためのプレス工程と、このプレス成形の後に電鋳により
金属層を形成する工程と、電鋳により形成されたリード
フレームを基板より剥離する工程とからなり、電鋳され
たリードフレームを基板より除去した状態そのままで、
フィンガ先端にバンブ形状が得られるようにしたことを
特徴としている。
〔実施例〕
第１図は本発明の実施例におけるリードフレームの成形
工程を示す図である。
まず第１図（ａ）の如くステンレス等の導電性金属から
なる基板８上に所望パターンのレジスト層９を形成する
。このレジスト層９はリードフレーム７を形成しない位
置にのみ積層されるものであって・非レジスト部８ａの
形状は所望パターンのリードフレーム形状である。
次にこの基板８上に、レジストがアルカリ現像タイプで
はカセイソーダを、溶剤タイプの場合は塩化メチレン等
の溶剤を用いて剥離処理を行う。
その後この基板８上に電鋳により銅、ニッケル、金等の
金属を積層させる。これにより（ｂ）図の如くレジスト
層９を除く非レジスト部８ａ上にのみ金属層１０が形状
される。
このようにして一枚の板状に成形された基板８及び金属
層の積層体の一部をプレス成形により（Ｃ）図の如く、
金属層側に突出するように折曲加工する。この成形部分
はリードフレーム７の中央部に位置するタブ２及びフィ
ンガ４先端部であって、（Ｃ）図ではタブ２に向かって
対向して延出する一対のフィンガ４を示しており、フィ
ンガ４は平坦なフィンガ基部４ｂ、基部４ｂより上方へ
延びる起立部４ ｃ ｓ及び起立部４ｃから基部４ｂと
略平行に延びる先端部４ｄとをそれぞれ備えている。な
おタブ２は特に必要としない。
次いで、上記の如く変形された積層体の金属層１０上に
再び電鋳を施し、（ｄ）図の如き銅、ニッケル等の第２
の金属層１１を積層する。この電鋳加工においては、平
坦な基部４ｂ、先端部４ｄに対して起立部４Ｃは傾斜し
た位置にあるため、電鋳による金属層１１は起立部４Ｃ
ではその成長速度が遅い。
また、フィンガ４の先端部４ｄは細い頚部によって起立
部４Ｃに連結されているため、電流密度が大きくなり、
金属はこの部分でより成長する。従って、図からもわか
るように起立部４ｃの肉厚ｔ２は基部４ｂの肉厚ｔ、よ
り小さく最小で、先端部４ｄの肉厚ｔ３は最大（ｔコ＞
１．＞１．）となる。
更に（８１図に示すように、フィンガ４の先端部４ｄに
は金、すず、半田の如き材料からなる接点材１２が塗布
される。この接点材１２は半導体チップ１の電極１ａと
の接続をより良好にするためのもので、特に必要としな
いがレジスト層１３により他の部分を被覆した状態でフ
ィンガ４の先端部４ｄ上面に塗布もしくはメッキを施せ
ばよい。
最後に積層体から基板８のみを剥離すれば、（ｆ）図に
示す如きフィンガ４をもつリードフレーム７が得られる
。得られたフィンガ４の先端部４ｄはその突出方向に厚
みをもつバンプ４ａを構成し、薄肉の起立部４ｃによっ
て適度な可撓性を与えられることになる。
特に起立部４ｃの肉厚１．を小さくすることにより、半
導体チップとの接合時の加工力を緩和させて基部４ｂの
変形、横ずれを防止することができ、この部分をバッフ
ァ領域として使用できる。
このバッファ領域は、先端部４を作るときのプレス加工
によって同時に得られるので、特別な加工を必要とせず
、加工の簡素化が図れる。
第２図は本発明の変形例を示す製造工程説明図である。
即ち、（ａ）図に示すように、まずはじめに基板８上に
レジスト層９を形成した状態で第一次の電鋳加工を行う
点は第１図の実施例と同様である。但し、基板８の非レ
ジスト部８ａ上には予め金、すす、半田等の接触材１２
を塗布もしくはメッキを施しておく。
次にＣｂ１図に示すように積層体全体にプレス加工を施
し、基板８を突出するようにフィンガ相当部分を折り曲
げる。折り曲げ形状は第１図の実施例と同様に基部４ｂ
、起立部４ｃ、先端部４ｄから構成されるものであるが
、先端部４ｄの下面には同時にバンプ４ａをプレスによ
り形成する。
次いで金属層１０上に第二次の電鋳加工を施し、（Ｃ）
図の如き第２の金属層１１を金属層ｌＯ上に形成する。
この際前述したように先端部４ｄ、基部４ｂ、起立部４
ｃの順でその肉厚は大きく形成される。
最後に基板８を剥離すれば（ｄ）図の如き形状のフィン
ガ４を有するリードフレーム７が得られる。
特にこの場合には、フィンガ４の、半導体チップと接合
する側が、基板８のプレス形状及び寸法そのままとなる
ため、プレス精度に応じてフィンガ４の精度を向上させ
ることができ、より一層多ピン化に対応できる。
なお上記実施例では、−次及び二次電鋳による二層金属
層を一体として用いたが、−次電鋳と二次電鋳との間に
剥離処理を行い二次電鋳金属層だけを用いてリードフレ
ームを得ることもでき、この時は一次電鋳金属材は例え
ば銅のような二次電鋳材のニッケルと比較して安価な材
質を使用できる。
また、レジスト層９を形成しただけの基板８をまず所望
形状にプレス加工し、その後−次電鋳、もしくは−次電
鋳と二次電鋳をし、基板８からこの電鋳による金属層を
剥離してそのままリードフレームとすることも可能であ
る。
〔発明の効果〕
本発明は以上の通りであり、フィンガを含むリードフレ
ームは基本的に電鋳によって形成されるから、プレス成
形によって打ち抜き成形するのが困難な多数フィンガを
もつリードフレームであっても、エツチング等の高価な
製造方法を用いることなく容易に成形することができる
とともに、フィンガ先端のバンプ及びバンプを支持する
可撓性を有する起立片を第二次の電鋳により同時にかつ
容易に成形することができるものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field] The present invention relates to a method for manufacturing a lead frame used for fixing semiconductor chips such as ICs and LSIs. [Background Art] Metal lead frames have conventionally been used to assemble semiconductor devices in which semiconductor chips are integrated with resin molding and have a plurality of protruding pins. This lead frame is formed by punching out a thin metal plate with a press or by etching, and its shape is as shown in FIG. , a plurality of fingers 4 whose inner ends face the periphery of the tab 2, a frame 5 that supports these fingers 4 and the outer ends of the tab lead 3, and a plurality of fingers 4 provided at regular intervals along both side edges of the frame 5 It consists of a sprocket hole 6. To assemble a semiconductor device using such a lead frame 7, first attach the semiconductor chip 1 onto the tab 2, and then 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 semiconductor device. By the way, the tip of the finger 4 of the lead frame 7 is the fourth
As shown in the figure, it is connected to the electrode 1a of the semiconductor chip 1 using solder or other means, but generally the electrode 1a
consists of an aluminum pad formed in the form of a thin film on the millicon lb, and is recessed from the surrounding protective film IC. Therefore, a bump 4a is formed at the tip of the finger 4 to facilitate connection with the electrode 1a. However, as semiconductor devices with multiple pins have become desired in recent years, the number of fingers has similarly increased, and the number of fingers has increased as well. 4 is also extremely narrow, making it difficult to form the bumps. [Object of the Invention] 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 that can easily form a lead frame having a large number of bumped fingers. [Summary of the Invention] As a means to achieve the above object, the present invention provides a method for manufacturing a lead frame in which fingers connected to electrodes of a semiconductor chip are formed of a conductive metal thin plate, the lead frame having conductive metal on at least the surface. a step of forming a resist layer with a desired pattern on a metal substrate having a property, and press-molding this substrate to form a desired finger shape in which a tip portion substantially parallel to the finger base is formed at the tip of the finger base via an upright portion. A step of forming a metal layer by electroforming after this press forming, and a step of peeling the lead frame formed by electroforming from the substrate. As it was removed,
It is characterized by a bump shape at the tip of the finger. [Example] FIG. 1 is a diagram showing a lead frame molding process in an example of the present invention. First, as shown in FIG. 1(a), a resist layer 9 having a desired pattern is formed on a substrate 8 made of a conductive metal such as stainless steel. This resist layer 9 is laminated only at the position where the lead frame 7 is not formed, and the shape of the non-resist portion 8a is the shape of the lead frame of a desired pattern.
Next, a peeling process is performed on this substrate 8 using caustic soda if the resist is an alkaline development type, or using a solvent such as methylene chloride if the resist is a solvent type. Thereafter, metals such as copper, nickel, and gold are laminated on this substrate 8 by electroforming. As a result, the metal layer 10 is formed only on the non-resist portion 8a excluding the resist layer 9, as shown in FIG. Part of the laminate of the substrate 8 and the metal layer thus formed into a single plate is press-molded as shown in Figure (C).
Bend it so that it protrudes toward the metal layer side. These molded parts are the tips of the tab 2 and fingers 4 located in the center of the lead frame 7, and FIG. 4 includes a flat finger base 4b, an upright portion 4cs extending upward from the base 4b, and a tip 4d extending from the upright portion 4c substantially parallel to the base 4b. Note that tab 2 is not particularly required. Next, electroforming is performed again on the metal layer 10 of the laminate deformed as described above, and (d) a second layer of copper, nickel, etc. is applied as shown in the figure.
A metal layer 11 is laminated. In this electroforming process, since the upright part 4C is at an inclined position with respect to the flat base part 4b and the tip part 4d, the electroformed metal layer 11 is formed on the upright part 4C.
Its growth rate is slow. In addition, since the tip portion 4d of the finger 4 is connected to the upright portion 4C by a thin neck, the current density increases,
Metal grows more in this area. Therefore, as can be seen from the figure, the wall thickness t2 of the upright portion 4c is smaller than the wall thickness t of the base portion 4b and is the minimum, and the wall thickness t3 of the tip portion 4d is the maximum (t >
1. >1. ). Furthermore, as shown in FIG. 81, a contact material 12 made of a material such as gold, tin, or solder is applied to the tip 4d of the finger 4. This is to make it even better, and although it is not particularly necessary, coating or plating may be applied to the upper surface of the tip portion 4d of the finger 4 while the other portions are covered with the resist layer 13.Finally, only the substrate 8 is removed from the laminate. By peeling off the lead frame 7, a lead frame 7 having fingers 4 as shown in FIG. 4c provides appropriate flexibility. In particular, by reducing the wall thickness 1 of the upright portion 4c, the processing force during bonding with the semiconductor chip is alleviated, thereby preventing deformation and lateral displacement of the base portion 4b. This part can be used as a buffer area. Since this buffer area can be obtained at the same time by pressing when making the tip part 4, no special processing is required, and the processing can be simplified. FIG. 2 is a manufacturing process explanatory diagram showing a modification of the present invention. That is, as shown in FIG. The procedure is the same as that of the embodiment shown in FIG.
Coating or plating. Next, as shown in Figure Cb1, the entire laminate is pressed, and the portions corresponding to the fingers are bent so that the substrate 8 protrudes. The bent shape is the same as the embodiment shown in FIG.
, an upright portion 4c, and a tip portion 4d, and a bump 4a is simultaneously formed on the lower surface of the tip portion 4d by pressing. Next, a second electroforming process is performed on the metal layer 10, (C)
A second metal layer 11 as shown in the figure is formed on the metal layer IO. At this time, as mentioned above, the tip part 4d, the base part 4b, the upright part 4
The wall thickness increases in the order of c. Finally, by peeling off the substrate 8, a lead frame 7 having fingers 4 having a shape as shown in FIG. 3(d) is obtained. Particularly in this case, the side of the fingers 4 that is bonded to the semiconductor chip has the pressed shape and dimensions of the substrate 8, so the precision of the fingers 4 can be improved in accordance with the press precision, and the number of pins can be further increased. Can correspond to In the above example, two metal layers formed by secondary and secondary electroforming were used as one body, but peeling treatment was performed between secondary electroforming and secondary electroforming to remove only the secondary electroformed metal layer. It is also possible to obtain a lead frame by using the lead frame, and in this case, a material such as copper, which is cheaper than the secondary electroformed material such as nickel, can be used as the primary electroformed metal material. In addition, the substrate 8 on which only the resist layer 9 is formed is first pressed into a desired shape, and then secondary electroforming or secondary electroforming and secondary electroforming are performed to form a metal layer from the substrate 8 by this electroforming. It is also possible to peel it off and use it as a lead frame. [Effects of the Invention] The present invention is as described above, and since the lead frame including the fingers is basically formed by electroforming, it is a lead frame with a large number of fingers that is difficult to punch out by press forming. It can also be easily formed without using expensive manufacturing methods such as etching, and the bump at the tip of the finger and the flexible upright piece that supports the bump can be simultaneously and easily formed by secondary electroforming. It can be molded.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]
第１図は本発明の実施例におけるリードフレームの製造
工程を説明する図、第２図は本発明の他の実施例におけ
るリードフレームの製造工程を説明する図、第３図は本
発明を用いる一般的なリードフレームの平面図、第４図
はフィンガ先端のバンプと半導体チップの電極との関係
を示す断面図である。
ｌ・・・半導体チップ、ｌａ・・・電極、２・・・タブ
、４・・・フィンガ、４ａ・・・バンプ、４ｂ・・・フ
ィンガ基部、４ｃ・・・起立部、４ｄ・・・フィンガ先
端部、７・・・リードフレーム、８・・・基板、８ａ・
・・非レジスト部、９・・・レジスト層、１０・・・金
属層、１１・・・金属層。
Ｌ Ｆ、’、、：：ｆ、’ 、、ｒ
第１図
第２図FIG. 1 is a diagram explaining the manufacturing process of a lead frame in an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram explaining the manufacturing process of a lead frame in another embodiment of the invention, and FIG. 3 is a diagram explaining the manufacturing process of a lead frame in an embodiment of the present invention. FIG. 4, which is a plan view of a typical lead frame, is a sectional view showing the relationship between the bumps at the tips of the fingers and the electrodes of the semiconductor chip. l...Semiconductor chip, la...electrode, 2...tab, 4...finger, 4a...bump, 4b...finger base, 4c...standing portion, 4d...finger Tip part, 7... Lead frame, 8... Substrate, 8a.
... Non-resist portion, 9... Resist layer, 10... Metal layer, 11... Metal layer. L F,',,:f,',,r Fig. 1 Fig. 2