JPH02308555A - 電子部品の封止構造およびその封止方法 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、チップをリードフレームと共に封止する電
子部品の封止構造およびその封止方法に関する。

（従来の技術） 半導体装置では、第１５図および第１６図に示されるよ
うにボンディングされたＩＣチップ１とリードフレーム
２との周りに封止樹脂３を設けて、封止することが行な
われている。

ところで、封止する以上、リードフレーム２と樹脂層と
の間には隙間が生じることがあってはならない。

ところが、金属のリードフレーム２と封止樹脂３とは熱
膨張係数が異なる。このため、リードフレーム２の半田
付けの際に生じるリードフレーム２の熱的変位により、
隙間が発生することがある。。

具体的には、゛リードフレーム２が半田付けの熱で膨張
し、その後、冷えて再び戻ると、密着していたリードフ
レーム２の外表面と封止樹脂３との間に隙間が発生して
しまう。

そこで、近時では、封止樹脂３にシランカップリング剤
を添加して化学的に強度を高めたり、封止樹脂自体を低
応力化して、リードフレーム２と封止樹脂３との密着を
高めることが行なわれている。

（発明が解決しようとする課題） ところが、前者のシランカップリング剤を用いる技術に
よると、封止樹脂３を射出成形するときのシリンダ一温
度が「３５０℃程度」まで上昇するのに、沸点が「２９
０℃／ＴｏｒｒＪと低く、効果の点で疑問である。

また後者の封止樹脂自体を低応力化にする技術は、曲げ
弾性１曲げ強度、クリープ特性が下がってしまう問題が
あり、耐久性の点でよくないものであった。

この発明はこのような事情に着目してなされたもので、
その目的とするところは、樹脂の耐久性を損わずに、リ
ードフレームと封止樹脂との密着性を大幅に向上させる
ことができる電子部品の封止構造およびその封止方法を
提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、外
表面に粗面が形成されたリードフレームと、前記リード
フレームの外表面に電気メッキ処理によって同性された
メッキ層と、このメッキ層を被覆する封止樹脂層とから
、封止構造を構成する。

同じく請求項２に記載の発明は、粗面加工、電気メッキ
処理を用いて、リードフレームの外表面に粗面加工をし
た後、電気メッキ処理でリードフレームの外表面にメッ
キを施し、その後、封止樹脂層を被覆する封止方法を構
成する。

（作用） 請求項１に記載の電子部品の封止構造によると、粗面に
対する電気メッキ処理によって形成された、膨出部が張
り出る空間内に、封止樹脂が入り込んでリードフレーム
と密着する。これにより、空間内に充填された樹脂部分
自身がメッキ層の膨出部と協同して、封止樹脂が離れる
方向の動きを規制する投錨効果的な係止構造を形成し、
密着性および接着効果の向上を図っていく。

同じく請求項２に記載の電子部品の封止方法によると、
リードフレームの粗面にメッキが施されることにより、
外表面の鋭角的な頂部分に膨出部が形成され、外表面上
に膨出部が張り出た空間を多数形成していく。そして、
この空間内に封止樹脂が充填されていき、請求項１と同
様、空間内に充填された樹脂部分自身がメッキ層の膨出
部と協同して、封止樹脂が離れる方向の動きを規制し、
密着性および接着効果の向上を図っていく。

（実施例） 以下、この発明を第１図ないし第１３図に示す第１の実
施例に実施例にもとづいて説明する。

但し、図面において、先の「従来の技術」の項で述べた
ものと同じ構成部品には同一符号を附してその説明を省
略し、この項では異なる部位について説明することにす
る。

本実施例は、メッキ技術を用いてリードフレーム２と封
止樹脂３とを密着させた封止構造とその封止方法の点で
異なっている。

すなわち、まず、本実施例の半導体装置の封止構造につ
いて説明すれば、例えば第２図に拡大して示すＣｕ、Ｆ
ｅなどで構成され名リードフレーム２の表側と裏側の而
２ａ、２ｂには、例えば放電加工によって第１図に示す
ように角形状の凹凸部４が複数条、形成されている。そ
して、この凹凸部４でリードフレーム２の外表面を粗し
、粗面としている。

またこのリードツーレム２は、粗面を含む外表面全体に
は電気メッキ処理、例えばＮｉメッキ処理が施され、第
１図および第３図に示されるようにリードフレーム２の
外表面にメッキ層５を固むさせている。そして、このメ
ッキが施されたリードフレーム２およびＩＣチップ１の
周りに、射出成形によって、例えばＰＰＳ　（ポリフェ
ニレンサルファイド）で構成される封止樹脂３（封止樹
脂層に相当）が成形され、ＩＣチップ１の周囲を封止し
ている。

つぎに、この封止構造にもとづき封ＩＦ方法について説
明すれば、この封止方法は第４図に示される３つの工程
から行なわれている。。

すなわち、これには、まず、リードフレーム２の表側と
裏側の而２ａ、２ｂに、表面粗加工を施す。これは、例
えば放電加工を表側および裏面側の各面２ａ、２ｂに施
して、第１図に示すように角溝形状の凹凸部４を複数条
、形成していくことによりなされる。そして、この複数
条の凹凸部４にて、角（エツジ）の有る微小な粗面を形
成する。

表面粗加工を終えたならば、つぎにメッキ加工、例えば
電気メッキ処理でｒＮｉＪをリードフレーム２の外表面
にメッキする。すると、第１図および第３図に示される
ようにリードフレーム２の粗面の鋭角的な頂部分および
角部にこぶ状部分５ａ（膨出部に相当）が生じながら、
リードフレーム全体に「Ｎｉメッキ」のメッキ層５が施
されていく　。

ここで、こぶ状部分５ａの発生について説明すレバ、リ
ードフレーム２側をマイナスとして行なわれる電気メッ
キは、コーナ一部の曲率が「０」の部分に電流線が集中
しやすい性質を有している。

このため、電流線が集中する部分では［ＮｉＪが集中し
てこぶ状になっていく。実験によれば、第５図ないし第
７図に示されるような外側のコーナ部１０をもつもので
は、第５図のようにコーナ部１０の曲率が「０」になる
にしたがってメッキ層５がこぶ状になりやすく、第７図
のようにコーナ部１０に十分な曲率を与えるにしたがっ
てメッキ層５は比較的均一となる。これは第８図ないし
第１０図に示されるような内側のコーナ部１１でも同様
である。また第１１図ないし第１３図に示されるように
而１２の曲率から見れば、平面な面１２より、凸となっ
た面１２の方がメッキ層５が均一となりやすく、逆に面
１２が凹面になるにしたがってコーナ部１０にこぶ状の
メッキ層５が生じやすいことがわかっている。

これにより、凹凸部５に「Ｎｉメッキ」を施すと、鋭角
的な頂部分にこぶ状部分５が形成されたメッキとなる。

そして、このメッキによって、第１図に示されるように
こぶ状部分５ｇ、５ａが内部に張り出す凹形の空間８ａ
が、リードフレーム２の表面に多数形成されていく。む
ろん、リードフレーム２の脚部２ｃ、２ｃ間にも、こぶ
状部分５ａ、５ａが内部に張り出す凹形の空間８ｂが形
成されていく。

そして、その後、例えば熱可塑性樹脂の封止樹脂３　（
ＰＰＳ）をＩＣチップ１およびリードフレーム２に射出
成形する。これにより、第１図および第３図に示される
ように封止樹脂３が、各空間８ａ、８ｂに封止樹脂３が
入り込みながらＩＣチップ１およびリードフレーム２の
周りを被覆していく。ついで、封止樹脂３が硬化してい
く。

すると、封止樹脂３とメッキ層５との間に投錨る形状と
なるから、こぶ状部分５ａが張り出る空間８ａと樹脂部
分り自身とで、係止構造を形成していく。もろん、これ
は空間８ｂと該空間８ｂに充填された樹脂部分９につい
ても同様である。しかるに、空間８ａと樹脂部分９との
係止構造、ならびに空間８ｂと樹脂部分９との係止構造
によって、封止樹脂３がリードフレーム２側から離れる
のを規制していくことになる。

したがって、たとえ封止樹脂３あるいはリードフレーム
２に両者を離すような力が働いたとしても、離反せずに
密着状態を維持することができる。

つまり、リードフレーム２と封止樹脂３との間に隙間が
生じるのを防ぐことができる。

それ故、粗面処理、電気メッキ処理を用いて、封止する
構造および封止する方法によると、封止樹脂３の密着性
および接着性の効果を図ることができる。しかも、機械
的に投錨効果を生じさせるので、従来のように封止樹脂
自体の曲げ弾性１曲げ強度、クリープ特性を低下せずに
すみ、耐久性にも優れる。

そのうえ、上述のような投錨効果は、空気中の水分を取
り込むと逃しにくい利点をもち、表面のぬれ性を向上さ
せることができる。と同時に、水素結合や化学結合（例
えば封止樹脂にカップリング剤添加）などの親和力を補
強できる利点もある。

第１４図は、この発明の第２の実施例を示す。

第一図はリードフレーム２の表側、裏側に表面粗加工、
例えば放電加工によって先端がとんがった凸部４ａと略
半楕円状の凹部４ｂとを交互に形成してなる複数条の凹
凸部４を形成する。そして、この溝状の凹凸部４に電気
メッキ処理を施し、これに封止樹脂３を被覆したもので
ある。つまり、第２の実施例は、リードフレーム２側の
こぶ状部分５ａが張り出たくさび状の断面の空間１３と
、該空間１３に充填される同空間１３を補完するような
樹脂部分１４との両者で、封止樹脂３がり−４の大きさ
を示す。

また、上述した第１および第２の実施例では、角形、先
端がとんがった山形の凹凸部をリードフレームに形成し
て粗面とし、これに電気メッキを施すようにしたが、む
ろん、それ以外の形状を用いて投錨効果を形成するよう
にしてもよい。もちろん、溝状、以外の形状を用いても
、同様な効果を奏する。

なお、上述した第１および第２の実施例とも、粗面加工
に放電加工を用いたが、それ以外のサンドベー゛バー、
エツチング、小孔等による加工を用いてもよい。また封
止樹脂として、ＰＰＣを用いたが、それ以外のＬＣＰ　
（リキッドクリスタルポリマー）、エポキシ樹脂等を用
いてもよい。むろん、封止樹脂は熱可塑性樹脂でなく、
熱硬化性樹脂を用いてもよい。またリードフレームも、
Ｃｕ、Ｆｅに限らず、４２７０イなどを用いてもよい。

さらに電気メッキ処理も、ｒＮｉＪでな（、ｒＣｒＪ　
、ｒＡｇＪなどを用いてもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように請求項１および請求項２に記載の電
子部品の封止構造およびその封止方法によれば、電気メ
ッキ処理によって形成された内部に膨出部が張り出る空
間と、該空間に充填された樹脂部分自身とが協同して、
封止樹脂が離れる方向の動きを規制していく。

したがって、両者を離すような力が働いたとしても、離
反せずに密着状態を維持することができ、封止樹脂の密
若性および接着性の効果を図ることができる。しかも、
機械的に投錨効果を生じさせるので、従来のように封止
樹脂自体の曲げ弾性。

曲げ強度、クリープ特性を低下せずにすみ、耐久性にも
優れる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第１３図はこの発明の第１の実施例を示し
、第１図は第２図中、Ａ部分で示されるリードフレーム
廻りを拡大して示す断面図、第２図は半導体装置の封止
構造を示す断面図、第３図は第２図中、Ｂ−Ｂ線に沿う
断面図、第４　ｔ＜Ｉは封止方法の工程を説明するため
のブロック図、第５図ないし第１０図は角部の曲率の違
いによる電気メッキのメッキ層の分布を示す断面図、第
１１図ないし第１３図は面の曲率の違いによる電気メッ
キのメッキ層の分布を示す断面図、第１４図はこの発明
の第２の実施例の要部を示す断面図、第１５図は従来の
封止構造を採用している半導体装置を示す断面図、第１
６図はその斜視図である。 ２・・・リードフレーム、３・・・封止樹脂（封止樹脂
層）、４・・・凹凸部、５・・・メッキ層、５ａ・・・
こぶ状部分（膨出部）、８ａ・・・空間。。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図　　第６図　　第７図 第８図　　　第９図　　第１０図 第１１図　　　第１２図　　第１３図 第１４図 ニ為 図 、３ 第１６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、外表面に粗面が形成されたリードフレ ームと、前記リードフレームの外表面に電気メッキ処理
   によって固着されたメッキ層と、このメッキ層を被覆す
   る封止樹脂層とを具備したことを特徴とする電子部品の
   封止構造。 ２、リードフレームの外表面に粗面加工を した後、電気メッキ処理でリードフレームの外表面にメ
   ッキを施し、その後、封止樹脂層を被覆させることを特
   徴とする電子部品の封止方法。