JPH01100930A - 半導体プラスチックパッケイジのための銅メッキリードフレーム取り扱い方法 - Google Patents

半導体プラスチックパッケイジのための銅メッキリードフレーム取り扱い方法

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JPH01100930A
JPH01100930A JP63232148A JP23214888A JPH01100930A JP H01100930 A JPH01100930 A JP H01100930A JP 63232148 A JP63232148 A JP 63232148A JP 23214888 A JP23214888 A JP 23214888A JP H01100930 A JPH01100930 A JP H01100930A
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tape
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lead frame
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Ranjan J Mathew
ランジャン・ジェイ・マシュー
Ii Billy J Lang
ビリージェイ・ラング・ザ・セカンド
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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】 〔発明の技術分野〕 プラスチックエンキャブスレイト半導体装置が確実にか
つ経済的に製造されるようになってきた。
それにつれて、このような装置は非常に一般的になって
きた。典型的には、半導体装置は、装着基板及び導通パ
ッド接続を提供する銅のリードフレームを介して接続さ
れる。半導体装置がリードフレームにマウントされかつ
ボンドパッド相互接続が形成された後、適当なプラスチ
ックエンキャプスラント（エンキャブスレイトのための
材料）がリードフレームのまわりにトランスファモール
ド（移送成形）され、これにより平らなメタルリードが
パッケイジから外方に向けてピンとして延在Ｊ する事にある。これらのピンは、プリントされワイヤが
付けられたボード又はこれと同様のものに取り付けるた
めに適当な構造に曲げる事ができる。
従来例において、銅のリードフレームが用いられると、
半導体装置と接続される部分が金又は銀のような適宜の
貴金属でおおわれる。このような金属は非常に高価であ
るから、導通が形成されない箇所に金属の付着が行なわ
れないようにリードフレームを部分的にスポットメッキ
をする事が通常行なわれている。これは、マスキングの
いくつかの形状が必要とされ、金属使用によるコストを
単に減少させるだけである。貴金属コーティングは、い
まだに用いられている。コストの見地からして、貴金属
を全く用いないようにする事が切実に要望されている。
〔従来例の説明〕
第１図は、銅のリードフレーム半導体装置の組み立てに
おける従来例に採用されている主要ステップのブロック
図である。ブロック１０において、銅のリードフレーム
は通常の方法で準備されている。典型的には銅テープは
バンチされまたはフォトリトグラフィ的にエツチングさ
れて一連のり−ドアレイを形成する。それぞれのアレイ
は、パッケイジピンを最終的に形成する外方に向って伸
びているリード、及びエンキャブスレイトされる半導体
装置上に位置するポンディングパッドアレイとともにア
レイに接続する内方に向って伸びているリードとを存し
ている。外方ピンは採用されるパッケイジの種類によっ
て決められる標準パターンを形成している０例えば、デ
ュアルインライン構造において８、ｌ０１１４．１６．
１８．２０．２２．２８．３２及び４０のリードは一般
的である。内方リード伸長部分は、採用される特定の半
導体装置のチップを収容する構造を有する個別窓とよば
れる窓を形成する。リードフレームはまた、装着のため
チップを受容するために形成されたメタルプレイドを有
している。リードフレームの形成において、銅のメタル
テープは表面のどのような汚れでも取り除かれるように
きれいにされる。
ブロック１１において、リードフレームはボンディング
が行なわれる箇所に金または銀のような貴金属によって
被覆される。明らかに、チップを収容するプレイドとリ
ードフレームフィンガーの内方端はカバーされる。これ
は、必要とされる箇所への貴金属を用いたスポット電気
メッキによってなされる。このようなスポットメッキは
、必要としない箇処に適用しない事によって貴金属のコ
ストを減少させる。しかしながら、このようなスポット
メッキはある形状のマスキングを必要とし、このマスキ
ングは高価でありかつ面倒である。
ブロック１２において、半導体チップ又はダイはリード
フレームに装着される。これは、はんだ付は又はろう付
けによって通常行なわれれるが、しかし有機粘着剤のマ
ウント手段も用いる事ができる。後者の場合には、有機
粘着剤は銀の粒子又はこれと同様なものとともに装填す
る事によって導電性にする事ができる。
ブロック１３は、加熱（サーモソニック）ワイヤーボン
ディングのためのものである。このボンディング動作に
おいて、金製のワイヤーが半導体ポンディングパッドを
リードフレームフィンガーに接続するために用いられる
。ボンディングツールが音波振動を受けている間に、金
製のワイヤーはそれを熱してかつ表面に対して押圧する
事により接続されるよう取り付けらる。音波振動は、ワ
イヤーがボンディングの表面に対して適切な固着がなさ
れるようにワイヤーを洗じょうする。代わりに、熱圧縮
ワイヤーボンディングを採用する事もできる。
そして、ブロック１４に示されるように、アセンブリが
適宜のプラスチックハウジングにエンキャブスレイトさ
れる。この動作において、熱硬化性プラスチックが軟ら
かくなるように熱せられ、そしてリードフレームのまわ
りにトランスファーモールドされ半導体装置及びリード
フレームフィンガーの内方端を封入する。リードフレー
ムフィンガの外方端はパッケージから伸長してビンを形
成する。ピンは、半導体装置と電気的に接続されそして
最終製品に対する機械的装着手段をも構成する。プラス
デックをモールドした後、熱硬化が生じ、その後、半導
体装置を保護する耐湿気ハウジングを供給する。
〔発明の要約〕
本発明は銅のリードフレーム半導体装置アセンブリに対
する貴金属コーティングを排除するを目的の１つとして
いる。
本発明はさらに、半導体装置の銅のリードフレームアセ
ンブリに対する組み立てプロセスを用いてそれにより貴
金属の付着を排除する事を他の目的としている。
イご これら及びなの目的は以下のようにして達成される。ｗ
４のリードフレームが総べてのリードフレームの表面を
覆う銅の層を最初の電気メッキによってボンディングす
るために準備ささる。メッキが先になされ次に弱酸性の
有機酸の中での不活性化リンスが行なわれる。メッキ及
び不活性化が丘なわれた後、半導体装置は通常の方法で
リードフレームに取り付けられ、そして装置のポンディ
ングパッドは、加熱ボンディングによって取り付けられ
た金のワイヤの手段によってリードフレームフィンガー
に接続される。この後、該装置は通常のデバイスアセン
ブリプロセスを実行される。その結果、銅のリードフレ
ームアセンブリプロセスは貴金属メッキをする事がなく
同様な固着力を有し、コストが低下する。メッキされた
リードフレームはプラスチックエンキャブスレイトへの
取り付けもまた改善される事を示している。
〔実施例〕
第２図のブロック図は本発明のプロセスを示している。
従来例における動作と同じ動作の場合は第１図と同じ表
示が用いられている。したがって、ブロックｌＯおよび
１２〜Ｉ４は上記したものと同じである。しかしながら
、ブロック１５において、リードフレームの準備に続い
て不活性化リンスが行なわれる０本発明によれば、以下
の詳細なステップが行われる。リードフレーム細片が適
宜の長さに切断されて、それぞれの細片への電気的に接
続を行うラックの上に配置される。細片はまず通常の電
解質のアルカリ性クリーナの中で５分間脱脂され、非イ
オン化水の中で２分間すすがれ、そして室温において酸
性のクエン酸水溶液（１００ｇ／　ｌ±５０ｇ／ｊりに
５分間浸される。クエン酸を用いるかわりに、他の種々
の弱酸性有機材を用いる事もできる０例えば、酒石酸、
蓚酸、マロン酸、コハク酸、ゲルタール酸、アジピン酸
、マレイン酸、酢酸、ギ酸、プロピオン酸、酪酸、吉草
酸及びカプロン酸を代わりに用いる事ができる。
細片は再び２分間非イオン化水の中でリンスされ、銅の
電気メッキがなされる。以下の溶液中に１０分間浸され
る。
メッキの温度は７０℃〜１００　”Ｃに保たれ、そして
電流密度は１．４〜２．３Ａ　／デジメータ２に保たれ
る。
メッキの陽極は０．０４〜０．０６％の亜燐酸を含む銅
で収 形成される。メッキで形成さりる銅の層は１．５〜３．
７５ミクロンの厚さであり、かがやきがありがっ有機的
フリーである。
メッキされた細片は、２分間非イオン化水の中でリンス
され、そしてブロック１７に示されるように、ブロック
１５で説明されたと同様なりエン酸の溶液中に浸漬され
る６次に、非イオン化水の中で２分間リンスされる。そ
して細片は、エアナイフを用いて１５分間の量水を吹き
とばされ、そして８０℃の空気中で３０分間乾燥される
。クエン酸処理は、銅を不活性化してそれにより空気に
さらされたときに簡単に酸化されないようにするもので
ある。
上記のプロセスの後、２４時間以内に細片を使用する事
が好ましい、しかしながら、もし細片がドライニトロケ
ン中に貯蔵され、１４４時間以内に使用されれば良好な
結果が得られる事が実証されている。初期の銅はただち
に酸化されてしまい、酸化物はボンディングに悪影響を
与える。クエン酸処理をしない場合は、銅メッキをされ
る部分はただちにボんドされねばならない。
最終的に形成された細片は、グイボンディング、ワイヤ
ーボンディング及び通常のアセンブリプロセスによって
行なわれるエンキャブスレイジョンのための準備ができ
ている０本発明のプロセスを用いて形成された部分が、
従来技術によって形成されたものと比較された。顕著な
コストの低下が証明された。平均のワイヤーボンド引っ
ばり力は、か又は良好であった。グイシェア（ｓｈｅａ
ｒ：はぎとり）力は、平均的にスポットメッキされた装
置とほぼ等しい事がみとめられた。プラスチックエンキ
ャブスレイトされた後、すぐれた密封がなされた事がみ
とめられた。これは、不活性化された銅への接着が良好
である結果であると考えられる。
パッケイジされた装置はテストされ、すべてｔｏｏ。
時間の高温、多湿保管に耐え、しかも８０００時間の加
速バイアス水蒸気テストにも耐えた。装置はすべて一６
５℃〜１５０℃間の温度サイクルの４０００サイクルに
耐え、１０００時間の圧力テスト（１２１”Ｃ１１５Ｐ
ＳＩ　。
１００％Ｒ０Ｈ，の状態において）に耐えた。そして１
５０℃の動作ライフテストは　１０００時間に達した。
本発明が説明されかつその実現が詳細に説明された。当
技術分野の当業者が以上の説明を読めば、本発明の技術
思想及び内容を変更しないで、変形例及び均等例が実現
されるであろう、したがって、本発明の技術的範囲が特
許請求の範囲によってのみ＠限されるものでない。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来技術のアセンブリプロセスを示すブロック
図であり、 第２図は本発明のアセンブリプロセスのブロック図であ
る。 （外４名）

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、半導体装置のテープアセンブリに用いられる銅のリ
    ードフレームテープを扱うための方法において、 前記銅のテープを、表面の汚れを落とすために洗じょう
    し、 前記洗じょうされた銅のテープ上に銅の層を電気メッキ
    し、 弱酸性の有機酸の水溶液中に浸す事によって、電気メッ
    キされた層の表面を不活性化し、 不活性化された銅のテープをすすぎ、 前記テープに半導体装置をボンディングし、かつ前記テ
    ープと前記半導体装置との間に金のワイヤーを加熱ボン
    ディングする事を特徴とする方法。 ２、前記電気メッキをするステップは、弱酸性の有機酸
    の水溶液に前記洗じょうされた銅のテープを浸してそれ
    を不活性化し、かつ不活性化された銅のテープをすすぐ
    こと含むを事を特徴とする請求項１記載の方法。 ３、前記弱酸性の有機酸は、クエン酸、酒石酸、蓚酸、
    マロン酸、コハク酸、グルタール酸、アジピン酸、マレ
    イン酸、酢酸、ギ酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸及び
    カプロン酸を含むグループから選択される事を特徴とす
    る請求項１記載の方法。 ４、前記弱酸性の有機酸はクエン酸である事を特徴とす
    る請求項１記載の方法。
JP63232148A 1987-09-16 1988-09-16 半導体プラスチックパッケイジのための銅メッキリードフレーム取り扱い方法 Pending JPH01100930A (ja)

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