KR0128165B1 - 초소형전자 패키지내로 수분 및 오염물질의 침투를 줄이기 위한 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 리드프레임 중앙 반도체 다이장착패들과 와이어본딩된 다이를 둘러싸는 몸딩된 인캡술레이션 성형재료와 리드프레임 사이에 수분과 오염물질이 침투히는 것을 줄이기 위한 리드프레임 처리방법에 관한 것으로서, 리드프레임상의 소정위치를 블랙옥사이드, 브라운옥사이드 또는 주석산화물 코팅으로 전처리하는 단계를 포함하며, 결과의 전자 패키지의 리드핑거 연장부가 전처리물층으로 코팅되는 것을 방지하고 플라스틱 몰딩된 패키지의 가장자리로부터의 수지블리드를 피하기 위한 마스킹단계를 포함한다. 이와 같은 본 발명에 의한 전처리단계는 몰딩된 인캡슐레이션 성형재료의 리드프레임에 대한 그들의 상호접속면에서의 접착성을 향상시킬 뿐만 아니라, 리드프레임과 거기에 고착된 반도체 다이 사이의 다이어태치 영역에서의 접착력을 향상시킨다.

Description

초소형전자 패키지내로 수분 및 오염물질의 침투를 줄이기 위한 방법

제 1 도는 패키지내의 수분침투로 인한 중간박리(delamination)및 크랙(crack)손상을 보여주는 선행기술 패키지의 개략적인 부분 단면도.

제 2 도는 본 방법에 사용된 대표적인 선행기술 리드프레임의 평면도.

제 3 도는 선행기술의 X형 다이장착패들의 평면도.

제 4 도는 선행기술의 십자가형 다이장착패들의 평면도.

제 5 도는 전리위지, 수지블리드(resin bleed)및 접착강화충 익세스(excess)를 보여주는 리드프레임의 3개의 정렬된 리드핑거의 평면도.

제 6 도는 히트싱크를 내장한 패키지내의 전처리된 리드프레임의 개략적인 부분 단면도.

제 7 도는 패키지내의 전처리된 리드프레임의 다른 구현을 보여주는 개략직인 부분 단면도.

제 8 도는 패키지내의 수분이 침투하는 것을 방지하기 위한 방법에서의 공정단계를 예시한 블록도.

본 발명의 초소형선자 플라스틱 패키지(microelectronic plastic package)내로 수분 또는 오염물질의 침투와 이로 인한 패기지불량을 줄이기 위한 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 통상적으로 반도체 다이에 와이어본딩(wire bonding)된 후, 에폭시수지, 폴리에스테르수지 또는 실리콘수지와 같은 플라스틱 몰딩 컴파운드로 몰딩피복(overmolding)되는 패키지용 리드프레임상의 특정부위를 전처리하는 방법에 관한 것이다.

대부분의 플라스틱 초소형선자 패키지가 갖고 있는 문제점중의 하나는 플라스틱과 리드프레임 사이의 계면을 따라 수분이 침투하는 것으로 인해 갖게 되는 낮은 저항이다. 제 1 도의 전형적인 선행기술패키지에서 볼 수 있는 바와 같이, 수분의 대부분은 외부리드(14)와 플라스틱 몰딩 컴파운드(19)사이의 계면(7,8)에서 패키지(11)로 들어간 다음 리드프레임리드의 중간부분(15)을 따라 침투한다. 패기지몸체 또는 패기지와의 계면에서 발생하는 미소크랙(12)또는 중간박리는 전형적으로 다이어태치 에폭시(17)에 의해 집적회로 다이(18)가 장착되는 중앙다이패드영역(16)으로 이온성 또는 기타 부식성 오염물질이 침투하는 통로가 될 수 있다. 이러한 수분 및 오염물질의 침투는 다이 메탈리제이선(die metallization)의 부식으로 인한 때이른 불량을 유발할 수 있다. 리드프레임과 플라스틱 몰딩된 몸체간 밀봉의 불량이외에도, 몰딩 검파운드와 리드프레임 중앙 다이어태치 패드 또는 패들(16)의 배면간의 게면에서도 접착불량이 나타난다. 이러한 접착불량은 특히 패키지가 다습한 환경에 노출될때 리드프레임 패드와 몰딩 컴파운드 사이에서 발생하는 미소크랙 또는 층간박리부분(13)에서 수분이 고이게끔 한다. 이러한 수분은 종종 패키지가 보드장착(board mount)또는 기타 조작중에 고온처리될패 증기로 변하여 팽장하게 되고, 패키지 크랙 또는 소위 팝콘현상을 일으키게 된다. 패키지의 이와같은 심각한 불량은 최종 완제품의 신뢰성을 격하시켜 폐기시키게 되는 요인이 된다.

리드프레임으로부터 패키지 몰드 컴파운드의 미소크랙 또는 층간박리형성은 또한 리드프레임 중앙영역(16)의 상면에서 발생할 수도 있다. 이 영역의 일부는 종종 기판접촉 와이어본드(21)의 부착을 위한 와이이 결합성 표면을 제공하기 위하여 은(Ag)으로 도금된다. 이 영역에서의 크랙 또는 층간박리는 다이 가장자리로 발전하여 다이어태치 에폭시의 불량을 일으키고 열방출 통로를 방해한다. 그 결과 디바이스가 과열되고 급기야는 디바이스의 때이른 전기적 불량 및 신뢰성 부량을 유발한다. 중앙패드(16)에대한 다이어태치 접착제의 접착불량은 열통로를 붕괴시켜 다이를 과열시키고 급기야는 전기적 불량 및 신뢰성 불량을 유발한다.

리드프레임 표면은 다이어태칭 단계에서 에폭시수지 결합제를 경화시키기 위하여 반도체칩을 가열하는 과정에서 산화된다. 실제로, 리드프레임 표면은 극심하게 산화된다. 게다가, 와이어본딩 단계중에 리드프레임과 반도체칩상의 결합패드의 리드핑거 결합을 완성시기기 위하어 추가적인 열이 결합 핑거들에 가해지면 표면산화는 더욱 심해진다. 더우기, 인캡슐레이션 단계중에 예를 들어 에폭시수지와 같은 인캡슐레이선 재료를 용융시키고 안징화시키기 위하여 또다른 가열이 행해지면, 리드프레임 표면의 산화물층은 더욱 두껍게 된다. 그 결과, 리드프레임과 인켑슐레이션 성형재료의 결합서은 종종 불량하게 된다. 리드프레임은 통상 순구리로 만들어지기 때문에 공기중에서도 산화되기 쉽다. 더우기, 열이 가해지면 구리는 대부분의 합금보다 훨씬 심한 산화가 발생한다. 패키지 제조과정중에 발생되는 리드프레임의 제어되지 않은 열적산화는 리드프레임과 에폭시수지 결합제간의 결합강도를 약화시키고 인캡슐레이션 성형재료에 대한 리드프레임의 접착성을 약화시킨다. 패키지 제조공정중에 반생된 열이나 신뢰성 테스트중의 열에 의한 에폭시수지 결합체 및/또는 인케슐레이선 성형재료와 리드프레임간의 결합강도 저하는 예를 들어 리드프레임과, 에폭시수지 결함제 사이 및/또는 리드프레임과 인캡슐레이션 성형재료 사이에서 크랙 또는 팝콘현상을 일으킨다. 이러한 현상은 반도체품질을 저하시키는 요인들중의 하나이다. 예를 들어, 이러한 크랙 또는 팝콘현상으로 인해 반도체 패키지는 사용중 과열에 의하여 쉽게 파손되거나 오동작을 일으키게 된다. 결국, 어셈블리 과정중에 역적 노출에 의한 리드프레임 표면의 산화는 최종제품의 신뢰성에 있어서 문제가 된다.

리드프레임에 대한 몰드 컴파운드의 접착력을 향상시키는 것에 의해 플라스틱 패키지의 품질과 신뢰성을 개선하기 위하여 리드프레임의 표면을 적절히 준비하는 것이 알려져 왔다. 이를 달성하기 위해서 사용되어온 현상태의 기술은 모두 구리 리드프레임 표면의 플라스마 세정 및/또는 조절된 플라스마 처리에 기초를 두고 있다. 기종의 플라스마 세정방법은 전형적으로 디바이스의 조립후에, 몰딩조작에 바로 앞서 적용되었다. 이 방법은 상향 노출면에는 효과가 있으나, 다이어태치 패드(16)의 배면 또는 리드프레임의 배면과 몰드 컴파운드 사이의 접착력을 촉진시키는데는 비효과적이다. 이 방법은 또한 다이어태치 결함제와 리드프레임간의 접착력을 촉진시키는데도 비효과적이며, 비경제적일 뿐만 아나라, 플라스마 방법의 배치(batch)성으로 인해 소망하는 고도의 연속적인 플라스틱 어셈블리 생산조립에 적용하지 못한다는 단점이 있다. 제 2 도에는 다이패(16)가 패드의 코너에서 리드프레임 레일(41)로 연장하며 절제가능한 댐바(dam bar; 42)를 포함하는 일체형 아암(43)에 의해 장착되는 선행기술의 전형적인 리드프레임(40)이 예시된다. 상기 댐바(42)는 레일과 함께 절제될때 외팔보형(cantilevered)외부리드(14)들의 어레이를 제공한다.

구리층의 에폭시 라미네이트에 대한 결합성 향상을 위한 블랙산화법(black oxidation process)과 같은 표면치리는 많은 세월동안 인쇄회로기판(PCB)산업에서 이용되어왔다. 예를 들어, 미국특허 제4,715,894호는 이러한 관점에서 침지주석코팅을 기술판 미국특허 제3,303,029호를 참조하고 있다. 또한 미국특허 제4,775,444호는 인쇄회로기판을 위한 구리산화물, 주석 또는 기타 접착촉진제를 기술하고 있다. 이러한방법들은 전형적으로 높온 pH의 하이포인산 나트륨 또는 그 유사물의 매우 뜨거운 용액의 사용을 요구한다. 이러한 방법들은 현재까지 전자산업분양에서 플라스틱 패키지에 이용된 바는 없었다. 관련출원들은 패키지내의 히트싱크와 관련하여 히트싱크와 인캡슐레이선 성형재료와의 계면에서 밀봉링 또는 리세스된 쉘프(recessed shelf)를 사용하거나 또는 결합향상을 위해 블랙산화를 포함하는 거침치리를 행하는 것에 의한 긴밀한 밀봉의 형성을 기술하고 있다.

또한, 보다 최근에 인쇄회로기판산업에서는 프리-프레그(pre-preg ; 인쇄회로기판을 형성시키는데 사용되는 에폭시 라미네이트)와 다층 인쇄회로기판의 구리표면 사이의 접착을 촉진시키기 위하여 소위 듀라본드(DuraBond : 상표명)프라이머계(primer system)를 이용하고있다. 프라이며는 알카리성 사전세정(pre-cleaning)및 미소에칭(microetching) 단계후에 형성되는 구리표면상에 주석-주석 산화물 및 유기관능 신란으로 된 매우 얇은 코팅을 포함한다. 그 주석은 인쇄회로기판 구리내층을 주석 황화물 분무실에 넣어 내층표면상에 0.1μ(4μin)의 주석도금을 도금하는 것에 의해 적층된다. 단층의 주석산화물/수산화물이 형성된 다음에는 유기실란용액으로 처리된다. 이 기법은 문헌(1990년 5월 printed Circuit Fabrication, Vol.13, No.5및 1991년 2월호 PC FAB, 120-124페이지)에 상세하게 설명되어 있다.

집적회로(IC)다이는 제 2 도에 도시되는 바와같은 평평한 중앙 다이패드에 장착될 수도 있지만, 몰드 컴파운드의 접착력 향상을 위한 시도로서, 제 3 도에 도시되는 바와같이 다이 (47)는 패드아암(46)이 일체적으로 X°형상으로 교차하는 중앙패드에 장착될 수도 있고, 제 4 도에 도시되는 바와같이 아암(48)이 십자가형 구멍(50)또는 직사각형구명(도시안됨)을 갖는 패드(49)와 일체로 된 중앙패드에 장착될 수도 있다.이러한 구조는 다이의 밑부분이 몰딩 컴파운드와 직접 접촉하는 것을 허용하여 몰딩 컴파운드와의 결합을 향상시킨다.

본 발명은 대부분의 플라스틱 패키지에 사용되는 구리재 리드프레임돠 플라스틱 몰드 컴파운드와의 접착성을 향상시키는 것에 의해서 플라스틱 패키니 신뢰도를 개선하는 방법을 기술한다. 또한, 본 발명은 다이어태치 접착제, 인쇄회로기판 및 리드프레임용 인캡슐레이션 성형재료 하우징에 대한 리드프레임의 접착성 향상을 위한 표면치리된 리드프레임을 제조하는데는 다양한 기법이 사용될 수 있다.

리드플레임상에 블랙옥사이드 또는 브라운옥사이드 또는 주석산화물/유기실란과 같은 표면처리물의 존재는 패키지의 내부에서는 매우 유리한 반면에, 패키지 외부에서 그 존재는 많은 문제를 야기할 수 있다. 몰딩공정중에 몰드 컴파운드수진의 저분자량 부분은 몰드 크램핑 영역내 리드의 표면상에서 유출될수도 있다. 이와같은 소위 수지블리드(resin bleed)는 외부리드의 표면을 전기적으로 절연시키므로 후속하는 패키지의 인쇄회로기판 부착을 위하여 필요로 하는 주석 또는 땜남에 의한 리드의 도금시에 결함을 방지하기 위하여 제거되어야만 한다. 이러한 수지블리드는 통상적으로 화학적 또는 기계적 방법 으로 쉽게 제거된다. 수지블리드와 블랙옥사이드와의 상호작용은 리드 및/또는 패키지 손상없이는 완전히 제거하는 것이 곤란하거나 거의 불가능한 매우 부착성이 강한 막의 형성을 초래한다. 몰드런너명역(mold runner area), 즉 제 2 도에서 리드프레임 레일(10)상으로 연장하는 영역에서 블랙옥사이드의 존재는 불완존한 대게이팅(degating), 또는 플라스틱이 몰드내로 트랜스퍼된 후에 플라스틱 런너의 불완전환 제거 및 후속으로 리드성형공구(lead form tooling)의 잼으로 인한 문제점을 초래한다.

제 5 도에 도시되는 바와같이 표면처리물과 상호 작용하거나 또는 리드의 도금을 방해하는 패키지 리드상의 수지블리드(55)의 이러한 문제점은 몰딩된 플라스틱 몸체내부에서 인캡 슐레이션될 리드프레임의 부분에 본 발명의 전처리물을 선택적으로 적용하는 것에 의해 억제될 수 있다. 본 발명의 또다른 구현에서는 제 5 도상의 리드(14)와 몰드게이트 및 런너영역으로부터 표면치리물을 선택적으로 재거하는 것을 이용한다. 이러한 표면처리공정은 코스트가 낮으므로 자동화하기가 용이하다.

리드선단의 은 또는 고전도성 도금에 앞서 표면처리물의 스트리핑(stripping)또는 선택적인 제거는 본 발명의 제조편차이다. 리드에서 표면처리물의 선택적인 제거는 몰딩전이 바람직하지만 필수적인 것은 아니다. 리드선단의 향상된 와이어본딩을 위하여 사용되는 은 또는 팔라듐 도금은 사용되는 표면처리물에 따라 표면처리전에 할 수도 있고 후에 할 수도 있다.

본 발명의 한 구현에서는 활성 표면접착촉진제로서 실록산과 함께 또는 실록산 없이 무전해 주석도금의 산화물/수산화물을 이용하지만, 브라운 옥사이드 처리를 적용할 수도 있다. 본 발명의 또 다른 구현에 있어서, 접착 촉진코팅이 제 2 도에 도시되는 다이어태치패드(16)의 배면으로부터 몰드컴파운드의 박리를 방지하는 작용을 한다. 이러한 박리부는 몰딩 컴파운드와 리드프레임의 리드와의 계면을 따라 침투하거나, 또는 플라스틱 몰드컴파운드와의 다른 게면으로 몰드컴파운드를 통해 직접 침투할 수도 있는 수분 집결지가 된다. 후속으로, 이러한 수분은 기판에 대한 패키지의 리플로우(reflow)중에 기화될때 몰드 팽윤(swelling)및 크래칭을 일으킬 수 있으며, 심지어는 패키지를 파단시킬 수 있다. 본 발명의 또다른 구현에 있어서, 접착촉진 코팅은 전도성 에폭시와 같은 다이어태치재료와 리드프레임 사이의 접착력을 향상시킨다. 이와같이 향상된 접착력은 제 1 도, 제 6 도 및 제 7 도에 도시되는 다이(18)의 박리 및 크랙을 방지하는 작용을 한다. 이러한 불량은 실리콘 다이 및 제 2 도에 도시되는 구리 리드프레임 패드(16)와 제 6 도에 도시되는 히트슬러그(61)의 차동팽장에 의해 야기되는 스트레스에 기인한다. 이 계면에서의 접착불량은 다이로부터의 열방출을 약화시키고 그 결과로써 디바이스의 때이른 불량과 같은 신뢰성 문제가 생겨난다.

제 5 도에는 전처리된 3개의 리드프레임 핑거 중간부분(15)과 외부리드(14)의 소정영역이 도시되며, 또한 몰딩조작중에 외부리드상에서 형성할 수 있는 수지블리드(55)가 나다난다. 리드프레임상의 영역(53)은 선택적으로 접착성강화처리되도록 하는 것이 바람직하다. 영역(53)은 몰딩컴파운드로 몰딩 피복될 패키지의 외주면을 나타내는 선 a-b로부터 연장한다. 이러한 리드프레임에 있어서, 댐바(57)는 선a-b바로 밖에 있는 외부리드(14)를 가로질러 연장한다. 다이의 몰딩후에, 댐바는 절제되고, 수지블리드(55)는 제거되며, 리드(14)는 땜납 또는 주석으로 도금되어 소망형상, 전형적으로 갈매기 날개형상으로 절곡된다.

본 발명의 방법은 영역(54)을 제외한 모든 영역을 마스킹하여 영역(54)을 사전도금하고나서 이러한도금을 그 영역의 마스크로서 이용하여 영역(53)에서 리드프레임을 접착강화처리 하는 것을 수반하거나, 또는 먹저 영역(53)과 영역(54)의 전치리를 수행하고 영역(54)로부터 전치리물을 제거하고나서 영역(53)에서의 접작강화층을 저해함이 없이 영역(54)를 도금하는 것을 수반한다. 도금 및 전치리단계 각각은 구리재 리드프레임 또는 에프텍(Eftec)64T또는 시중 구입가능한 구리함금으로된 구리합금재 리드프레임에서 수행된다. 접착성 강화 전치리물의 도포를 방지하기 위하여 패키지 외부에 있는 리드프레임의 외부리드(14),레일영역(56), 댐바(57)및 기타영역을 마스킹하는 것이 본 발명의 바람지한 코팅적용방법이다. 그러나, 전체 리드프레임을 전치하고나서 도금할 영역에서 전치리물을 제거하는 것도 본 발명의 일부이다. 영역(53)은 상부와 저부를 가로질러 연장하는 환형밴드점들의 궤적(locus)이며 선 a-b의 내부에서 리드프레임의 리드어레이를 가로질러 연장하는 리드프레임부분의 측부인 제 1 위치를 나타낸다. 환형밴드는 영격(54)의 리드프레임 핑거 와이어본드 할당위치의 외부주면 방향으로 연장한다. 다이어태치패드(16)(제 2 도)와 다이패드 서포트(43)(제 2 도)도 접착촉진 코팅으로 처리된다.

전처리영역(53)이외에, 유사한 전처리조작이 히트싱크가 패키지에 이용될때 수행된다. 제 6 도에 도시되는 바와같이, 다이(18)의 하부(66)는 #84-1 LMISR4(미국 캘리포니아 90221에 소재하는 Ablestik of Rancho Dominquez로부터 구입가능)와 같은 전도성 접착제(62)에 의해 히트싱크(61)의 상면(68)에 장착된다. 히트싱크는 바람직하게 구리 또는 구리합금으로 구성된다. 히트싱크(61)의 저면(64)은 가급적 대기에 노출되도록 하여 다이에 의해 생성될 열을 방출 또는 전도적으로 제거하도록 하는 것이 바람지하다. 다이상의 다이패드들은 와이어(9)에 의해 리드프레임의 내부리드(60)상의 접점도급된 핑거선단에 결합된다. 리드프레임 내단부들은 또한 에폭시(63)또는 다른 비도전성 접착체에 의해 히트싱크에 결합될 수도 있다. 히트싱크 상면(68)과 단부(65)의 전처리는 그 계면에서 몰딩컴파운드(19)에 대한 히트싱크의 접착성을 강화 시킨다. 몰딩컴파운드는 노보락 에폭시(Novolac epoxy)일 수도 있고 또는 전자 IC패키지 산업에서 통상적으로 사용되는 에폭시 안하이드라이드 또는 에폭시 실리콘과 같은 다른 몰딩컴파운드일 수 있다.

본발명은 단일 다이용 패키지에 대해서 설명되고 있지만, 본 발명은 제 7 도에 도시되는 바와같이 다른 전자소자를 장착한 인쇄회로기판과 다증다이 또는 컴비네이선 다이롤 포함하는 패키지에도 이용 될 수 있었다. 여기서, 인쇄회로기판(70)은 다이(l8)와 함께 대형 리드프레임 중앙패드(76)에 장착된다. 와이어본드(9)는 다이패드로부터 인쇄회로기판상의 접점들 또는 다른 상호접속층들로 연장한다. 리드프레임상의 영 역(77)및 영역(78)모두는 구리재리드프레임과 몰딩컴파운드(72)사이, 그리고 리드프레임과 접착제(80)사이에 접착강화층(79)을 형성하기 위하여 블랙옥사이드, 브라운옥사이드 또는 주석 산화물로 진치리된다.

제 8 도는 접착강화 전치리 단계를 포함하는 전체 패기지 제조단계들을 예시한다. 리드프레임은 단계(20)에서 본드핑거와 다이장착패드를 포함하여 리드를 한정하기 위하여 에칭된다. 와이어본드 영역은 단계(21)에서 은도는 팔라듐 또는 니켈/금으로 도금된다. 리드프레임의 소정영역, 특히 제 5 도에서의 영역(53), 제 6 도에서의 영역(68)(69)및 제 7 도에서의 영역(77)(78)(79)는 단계(23)에서 전처리된다. 전처리단계(23)은 알칼리세정(24), 추가적인 접착표면명역을 제공하기 위한 미소에칭(25), 주석(Sn) 코팅(26), 주석을 주석산화물/수산화물로 산화(27), 유기실란처리(28), 및 결과의 접착성 강화층의 건조(29)와 같은 부속단계의 일부 또는 전부를 포함할 수도 있다. 그 다음, 다이는 단계(30)에서 단계(31)의 히트싱 크와 함께 또는 히트싱크없이 리드프레임의 중앙패드에 장착된다.

다이는 중앙 리드프레임 패드 대신에 인쇄회로기판 또는 다른 접속부품에 장착될 수도 있다. 다이패드와 리드프레임상에 할당된 와이어본드 위치사이의 와이어본딩은 단계(32)에서 수행된다. 다음, 어셈블리는 몰딩피복단계(33)에서 인캡슐레이션된다. 175℃의 소정온도에서의 경화는 단계(34)에서 수행된다. 댐바(57)(제 5 도)와 몰드 플래시(58)는 트림단계(35)에서 트리밍되어 리드를 단독화(singulation)한다. 과잉 접착강화층과 수지블리드(55)는 단계(36)에서 제거된다. 다음, 리드는 PCB에 대한 납땜성 향상을 위하여 Sn/Pb땜납 또는 주석으로 도급된다. 단계(38)에서 부품은 마킹되고, 단계(39)에서 리드는 최종형상으로 절곡된다.

[실시예 1]

리드프레임 원자재는 당해 산업분야에서 알려진 통상의 마스킹공정과 탄성공정을 이용하여 구리시이트재로부터 준비된다. 리드프레임 본드핑거들은 통상의 마스킹 및 도금기법에 의해 선택적으로 온도금된다. 결과의 리드프레임은 세척, 건조된 다음 25∼35℃의 온도에서 5∼8g/1의 NaOH, 30g/1의 NaC1O₂및 24g/1의 Na₃PO₄를 함유하는 수성치리액중에 침지된다. 이러한 침지처리에 이해 은도금으로 마스킹된 리드선단을 제외한 전영역에서 고착성 블랙옥사이드층이 형성된다. 그다음 프레임을 헹굼, 건조하고나서, YEF-040(일본의 Mitsubishi Gas Chemical Company로부터 구입 가능한 접착제)사용하여 PCB를 부착한다.

[실시예 2]

실시예 1과 같이 세정, 에칭 및 도금단계를 수행하였다. 접착성 강화를 위한 전처리는 동일한 세청 및 미소에청을 포함하였다. 리드프레임은 소정영역을 노출시기기 이하여 적절하게 마스킹된 다음 25℃에서 무전해 주석용 분무챔버 또는 탱크를 1분간 통과시켜 0.76∼1μ두께의 무전해 주석층을 형성시켰다. 1분 또는 2분이상 정치후에,0.76∼1μ두께의 주석산화물/수산화물 단일층이 형성되었다. 그다음 주석산화물/수산화물을 함유하는 리드프레임은 듀라본드(duna Bond ; 미국 클리블랜드 소재의 McGean-Rohco로부터 구입가능)용액중에 함유되는 것과 같은 유기실란으로 수용중액중에서 25℃에서 20초동안 침지 또는 분무하고나서, 대기중에서 건조하였다. 이러한 방법으로 전치리된 표면의 박리성과 비교 시험하였다. 상대적인 결함강도의 관점에서 박리시험 결과는 다음과 같았다.

상기 전처리단계후에, 다이마운팅, 와이어본딩, 몰딩, 175℃에서 360분 동안 경화, 트리밍, 10%염산(HCI)을 이용한 층 제거(세정), 도금, 마킹 및 성형(forming)고 같은 통상의 추가적인 공정들을 수행하여 패키지를 완성하였다.

[실시예 3]

실시예 1에서와 같이 구리시이트를 에칭하여 리드프레임 원자재를 준비하였다. 준비된 리드프레임 원자재를 10∼15g/1의 NaOH60g/1의 NaC1O₂및 10g/1의 Na₃PO₄를 함유하는 수성처리액장치에서 25∼35℃의 온도에서 1∼3분동안 침지하였다. 결과의 브라운옥사이드로된 접착촉진 표면처리물을 헹굼하고 건조하였다. 다음, 리드프레임은 리드선단이 도금될 패키지 에지와 실라스틱 고무 마스킹 픽스쳐(sylastic rubber masking fixture)에 의해 다이 또는 상호접속보드가 장착될 중앙 다이어태치 패드사이에서 리드프레임의 환형링을 클랩핑하는 것에 의해 마스킹되었다. 다음, 리드프레임은 10% HC1과 같은 처리물제거 화학용액에 25℃~50℃에서 1~10분동안 노출되었다. 이러한 화학처리에 의해 몰딩 패키지가 형성될=리드프레임의 외부에 있는 의부리드 및 기타 부분으로부터, 그리고 결합성 향상을 위해 선택적으로 은도금이 적용될 리드프레임의 리드선단 및 기타 부분으로부터 브라운옥사이드가 제거된다. 헹굼후에, 리드프레임은 와이어본딩이 수행될 리드프레임의 리드선단 및 기타부위에서 다시 마스킹되고 선택적으로 은도금된다.

본 발명의 상기한 실시예의 기술은 예시를 위한 것일 뿐 제한하고자 하는 것은 아니며 당분야의 전문가에게는 본 발명의 다른 구현들도 가능하다는 것이 명백할 것이다.

Claims (23)

1. 플라스틱 몰딩컴파운드가 일면의 다이 전기접점을 포함하는 다이와 리드프레임올 피복하는 플라스틱 몸체를 형성하며 리드프레임의 리드핑거들이 플라스틱 몸체로부터 연장하는 플라스틱 패기지에 수분 및 오염물질의 침투를 줄여 크랙 및 층간박리를 줄이기 위한, 집적회로 다이와 금속 리드프레임을 프라스틱 패키징하는 방법에 있어서, 몰딩컴파운드가 리드프레임과 계면을 형성할 리드프레임상의 제 1 위치에서 접착강화층을 형성시키기 위하여 리드프레임을 선택적으로 전처리하는 단계, 리드프레임 전기접점영역들로 할당되는 리드프레임상의 제 2 위치를 마스킹하거나 또는 상기 제 2 위치로부터 접착강화층을 제거하는 단계, 리드프레임 전기접점영역들을 전도성 금속으로 도금하는 단계, 리드프레임 증앙부위에 다이를 장착하는 단계, 상기 할당된 위치들에서 소정의 리드핑거들에 다이 전기접점 패드들을 와이어본딩하는 단계, 플라스틱 몸체로부터 연장하는 리드핑거를 제외한 리드프레임과 다이둘레를 플라스틱 몰딩컴파운드로 몰딩하여 플라스틱 몰딩컴파운드와 상기 제 1 위치에서 리드프레임을 대면 접착시키는단계를 포함하는 플라스틱 패키징 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 위치가 리드프레임 중앙부에 장착되는 다이를 둘러싸며 환형밴드의 점들의 궤적이며 리드핑거 와이어본드 할당위칭할당위치의 외주변인 것을 특징으로 하는 플라스틱 패키징 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 위치가 또한 상기 리드프레임 중앙부의 다이장착패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 패키징 방법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 전처리단계가 리드프레임상에 몰딩될 플라스틱 모체의 주변가장자리주변가장자리와 플라스틱 몸체내에 있게 될 리드핑거의 와이어본드 접점영역과의 사이에서 연장히는 리드프레임의 환형부상에서 수행되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 패키징 방법.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 전처리단체에 앞서, 리드프레임 핑거들의 말단들을 마스킹하고 리드프레임 핑거들의 와이어본드 할당위치들을 마스킹하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 패키징방법.
6. 제 5 항에 있어서, 전처리단계에 앞서 리드프레임의 중앙 다이어태치 패드를 마스킹하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 패키징 방법.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 도금단계가 전처리치단계후에 수행되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 패키징 방법.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 도금단계가 전처리단계 전에 수행되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 패키징 방법.
9. 제 1 항에 있어서, 플라스틱 모체외부의 리드프레임의 노출부분에서 플라스틱 화합물 블리드의 접착성 증대를 방지하기 위하여 리드프레임상의 제 1 위치 외주변에 있는 리드프레임의 부분을 마스킹하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 패키징 방법.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 몰딩단계전 또는 후에 리드핑거 말단들상의 접착 강화층을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 패키징 방법.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 제거단계가 염산처리를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 패키징 방법.
12. 제 1 항에 있어서, 전처리단계가 블랙산화단계인 것을 특징으로 하는 플라스틱 패키징 방법.
13. 제 1 항에 있어서 상기 전처리단계가 브라운산화단계인 것을 특징으로 하는 플라스틱 패키징 방법.
14. 제 1 항에 있어서, 상기 전처리단계가 몰딩컴파운드와 상기 제 1 위치 사이를 몰딩하는 중에 강한 화학적 결합을 형성시키기 위하여 상기 제 1 위치상에 주석층을 도금하여 주석산화물 및/또는 주석수산화물로 된 단일층을 형성시키고 상기 단일층 위에 유기실란코팅을 피복하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 패키징 방법.
15. 제 1 항에 있어서, 플라스틱 몰딩컴파운드가 에폭시수지인 것을 특징으로 하는 플라스틱 패키징 방법.
16. 제 1 항에 있어서, 리드프레임이 구리 리드프레임인 것을 특징으로 하는 플라스틱 패키징 방법.
17. 제 1 항에 있어서, 리드프레임이 구리표면층을 갖는 니켈-철 리드프레임인 것을 특징으로 하는 플라스틱 패키징 방법.
18. 제 1 항에 있어서, 상기 전처리단계가 상기 세1 위지에 무전해 주석총의 지층을 호함하는 것을 복청으로 하는 블라스틱 패기칭 방범.
19. 제 1 항에 있어서, 상기 전처리단계가 상기 제 1 위치에 주석층을 도금하여 주석 단일층을 형성시키고 나서 이 단일층을 주석산화물로 산화시기는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 패키징 방법.
20. 제 19 항에 있어서, 상기 수석도금단계가 주석수산화물을 포함하는 층을 형성시키는 것을 특징으로 하는 플라스틱 패키징 방법.
21. 제 1 항에 있어서, 다이 다이 전기접점들이 도금된 리드프레임 전기접점영역들에 직접 만들어지는 것을 특징으로 하는 플라스틱 패키징 방법.
22. 제 1 항에 있어서, 다이 전기접점들이 상호접속층에 적접 만들어지는 것을 특징으로 하는 플라스틱 패키징 방법.
23. 제 1 항에 있어서, 다이가 접속되는 전기적 상호접속구조가 전처리된 리드프레임에 직접 접속되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 패키징 방법.