JPH0380880B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、汎用の集積回路素子用リードフレー
ムであつて、そのリード部に極接近した状態で異
種のメツキ処理、例えばハンダ付け用の部分に錫
やハンダ等の卑金属メツキ部を形成し、ボンデイ
ングエリアに金等の貴金属で微小部分メツキ処理
をした集積回路素子用リードフレームに関する。

一般に、集積回路素子（以下ICと云う）のリ
ードフレームでは、単一的な部分の表面に全く異
種のメツキを近接状態で処理しなければならない
場合がある。

例えば、第１図に図示した一般のICリードフ
レームは、半導体チツプを実装するセンター部１
を中心にリード部２を放射状に形成した形態とし
てあつて、通常、半導体チツプ実装前はこれを多
数連設状態でプレス加工してあるる。

即ち、予め所定幅にスリツトしたフープ材を順
逆型に供給し、これにパイロツト穴３乃至リード
部２他を精密打抜き加工した後、所定の長さに切
断し短冊状としてあり、最終的にはこの短冊状の
まま各リードフレーム毎に半導体チツプを実装し
てからモールドパツケージ処理し、次いで、リー
ド部２を曲加工した後、各々分断して製品化する
ものである。

今、このICリードフレームに関し、より詳し
く説明すると、そのセンター部１に実装したチツ
プの各入出力端子部とリード部２とは、周知の如
く極めて細い金線等によりボンデイングするが、
その確実な接続機能と、高度の品質保持と、完全
高速自動化による生産合理化を図るため、リード
フレームのボンデイングエリア４（図中点線で囲
んだ部分）には予め金等の貴金属を部分メツキし
てある。

一方ICは製品状態でプリント板に実装し、そ
のリード部２をラウンド等にハンダ付けする処か
ら、ここには予め錫やハンダ等の予備メツキをし
たり或いは予備ハンダする必要がある。

又、リードフレーム中心部へ処理する貴金属メ
ツキの純度がボンデイング性能に頗る多大な影響
を与えることは周知である。

例えば、リードフレーム単体のボンデイングエ
リア４に貴金属メツキを処理し、次にリード部２
に錫メツキを処理すると、この第２メツキである
錫メツキ処理に際し、そのメツキ液が表面張力や
浸滲等により前期貴金属メツキ処理域迄拡散して
貴金属メツキ部の純度が低下する。

これは、貴金属メツキと錫メツキの処理順序に
係わらず生じる。

この対策として従来は、先ずボンデイングエリ
ア４に所定の貴金属メツキを処理し、次いで半導
体チツプをセンター部１に実装した後金線等でボ
ンデイングし、更にエポキシ樹脂等によつて上記
チツプ乃至ボンデイング部全体をモールドパツケ
ージングして、後処理メツキ液の影響を防止し、
最後にリード部２に錫等をメツキするのが一般的
であつた。

又、別の在来手段としては、上記の如くモール
ドでパツケージされたICを各々バラバラに分解
し、各リード部２を所定形状に成形加工して製品
化した後、これを１個ずつフローソルダー方式に
より予備ハンダ付け処理が行われていた。

然しながら、上記の在来手段では、リードフレ
ームのプレス加工と、センター部乃至リード部の
メツキ処理工程に一貫性が無くICの製品化工程
が幾つかに分断されるため、ラインバランスが採
り難く、又、各種設備のレイアウトやメンテナン
スの問題を生じる上、作業性や高度の品質管理保
持が難しくなり、更には、製品製造コストが嵩む
と言う不都合な問題があつた。

尚、リードフレーム自体を考慮してもプレス加
工のみの状態でICメーカーに販売されるため、
付加価値が低く例えそれにメツキ処理を処理して
も従来は錫か貴金属のいづれかであるため、リー
ドフレーム自体の付加価値は異種メツキ処理の状
態と比較すると格段に低い。

本発明は、叙上の問題点に着目して成されたも
ので、被メツキ部材の所望個所には錫や半田等の
卑金属を部分メツキしてあり、且つ卑金属メツキ
域とは別域の特定部分には金等の貴金属を微小部
分メツキして各々の機能に対応するメツキ層を形
成し、それ自体の付加価値を高めると共に被メツ
キ部材のメツキ処理工程の合理化を可能として製
品コストの低廉化が可能な集積回路素子用リード
フレームの提供を目的とするものである。

以下に、本発明の実施例について第２図以下を
参照しながら説明する。

先ず、被メツキ材であるリードフレームは、前
記第１図に図示の如く所定幅でスリツトされたフ
ープ材に、順送型でパイロツト穴３を穿孔し、こ
れをガイドに順次打抜き加工してリード部２やセ
ンター部１を穿設する。

このように形成したリードフレームの表裏両面
には、そのリード部２に後述の如く錫や半田を部
分メツキするが、その厚さは3μ〜5μ程度で良く、
又、ボンデイングエリア４には金等の貴金属を部
分メツキ処理するのであるが、両者のメツキ液相
互の影響を防ぎボンデイング性能を保持するため
両メツキ域の間隔を１mm以上にすることが好まし
い。

従つて、両メツキ共、極力狭く且つ正確に処理
しなければならず、特に、貴金属メツキは省資源
及び処理コストの低廉化の点で極めて微小域部分
にメツキ処理しなければならない。

上記メツキ処理手段について第２図以下に基づ
き説明する。

先づ、リード部２に錫や半田等のメツキ（以下
卑金属と言う）を部分的に処理する場合、第２図
に図示の手段で行う。

即ち、リードフレーム１１を紙表面と垂直方向
に移動自在とし、このリードフレーム１１の表裏
両面側に位置してボール状のノズル１２を対向配
設する。

該ノズル１２には、リードフレーム１１の幅方
向に、リード部２対応するメツキ液噴射用の噴射
孔１３を穿設してある。

上記噴射孔１３の形態は、小孔１３ａをリード
部２のピツチに合わせて多数連設したり、リード
部２のメツキ域長さに対応した細溝状のスリツト
１３ｂとするなど任意であり、特にメツキ液噴射
速度を高める為に、先端を絞り且つその先端に噴
射孔１３ｂを穿設しても良い。（以上第３ａ図〜
第３ｃ図参照） 一方、被メツキ材であるリードフレーム１１の
表裏両面には、このリードフレーム１１と内接状
態でこれを垂直に保持し且つ極間距離を維持しつ
つリードフレーム１１を移送するための金属製ガ
イド１４を配設してある。

又、ノズル１２の外周には、前記噴射孔１３と
対向する透口１５が形成され、且つこの透口１５
をリードフレーム１１の表面又は、裏面に密接し
てメツキ部位を決定する筒状のマスク１６を配設
してあり、この内部を密閉空間とし図示しない排
気機構に接続して内部を負圧にしてあるが、該マ
スク１６は必要に応じ配置するものであり、特に
リードフレーム１１を間歇的に順送する場合に用
いる。

尚、電極構成は、前記ノズル１２をアノード
（＋極）側とし、ガイドローラー１４を介してリ
ードフレーム１１をカソード（−極）側として、
両電極に所定の電圧電流を印加えするものであ
る。

上記構成に係わる第１メツキ処理部Ａの次段に
は、リードフレーム１１のボンデイングエリア４
に貴金属を部分メツキする第２メツキ処理部Ｂを
設置してある。

これは、例えば、特願昭54年第100772号「微少
面積のメツキ方法及びその装置」に開示されてい
る手段を用いる。

つまり、ボンデイングエリア４に於ける被メツ
キパターンと対応する透孔２１が穿設されたマス
ク２２と、リードフレーム１１にメツキ液を噴射
するノズル２３と、上記マスク２２と相まつて密
閉空間を形成する外套管２４とを具備し、且つこ
の外套管２４に接続した排気管２５を介して図示
しない排気機構により上記密閉空間内を負圧可能
とした微小部分メツキ装置２６を設け、この微小
部分メツキ装置２６の前後に金属製ガイド１４を
配設してある。

又、この微小部分メツキ装置２６の前段及び／
又は後段に微調送り機構（図示せず）を配設し、
リードフレーム１１の移送量を正確に制御するこ
とができるようにしてある。

更に、ノズル２３をアノード（＋極）にする一
方上記ガイド１４を（−極）としてあり、両電極
間に所定の電圧電流を印加する。

この第１、第２メツキ処理部Ａ，Ｂ共、リード
フレーム１１の移送速度の検出信号により各ノズ
ル１２，２３からのメツキ液噴射制御を行うよう
にしてあつて、リードフレーム１１のパイロツト
穴３を光電センサー（図示せず）により検出し、
周知りデジタル制御方式によつて被メツキ材であ
るリードフレーム１１の移送速度を検出し、その
信号によつて各ノズル１２，２３に接続されてい
る所定のメツキ液タンク及び供給制御バルブを開
閉制御するものである。

又、前記リードフレーム１１の送り機構は、光
電式検出信号の利用以外に周知の機械的制御を用
いても良い。

尚、上記第２メツキ処理部Ｂは、リードフレー
ム１１の片面側のみに配置する。

次に、叙上の構成に基づく作用を説明する。

リードフレーム１１を所定速度で移送すると、
その移送速度検出信号により、先ず、第１メツキ
処理部Ａのノズル１２に連結したメツキ液供給ポ
ンプ及び制御バルブが作動し、卑金属メツキ液が
ノズル１２の噴射孔１３から噴射されるが、所定
時間経過後、即ちリードフレーム１１が所定量移
送された後、次のパイロツト穴３の検出信号によ
り制御バルブが開弁してノズル１２からのメツキ
液噴射が停止する。

つまり、メツキを要する範囲だけ卑金属メツキ
液が噴射され且つそれはマスク１６の透口１５で
規制される範囲であるから、リード部２のみが卑
金属（錫）でメツキされる。

このように錫メツキされたりーどふれーむ１１
は、次段の第２メツキ処理部Ｂの所まで移送され
るが、この移送に際しリードフレーム１１の位置
決めは前記微調送り機構によつて正確におこなわ
れボンデイングエリア４の被メツキ部位とマスク
２２とを確実に対応させる。

ここに於いてもリードフレーム１１のパイロツ
ト穴３の検出信号（又は機構的検出信号）により
ノズル２３に連結した制御バルブを開弁し、金等
の貴金属メツキ液を噴射する。

上記貴金属メツキ液はマスク２２の透孔２１を
介してリードフレーム１１のボンデイングエリア
４の所定部分のみに噴射されるが、この噴射時間
は前記の如くリードフレーム１１の移送検出信号
により制御されるから、必要時間のみメツキ液が
噴射される。

又、メツキ処理済及び余剰のメツキ液は、外套
間２４から排気管２５を介して強制的に排除され
るので、被メツキ部へのメツキ液はビーム状とな
り、且つ常に新鮮であるから高品位の微小メツキ
相がボンデイングエリア４に形成される。

尚、この微小部分メツキについては、既に前記
発明に於いて詳細に開示されているので、その説
明は省略する。

このようにして、リードフレーム１１のリード
部２は表裏同時に、所定の広域メツキ域内のみが
錫等の卑金属でメツキ処理される一方、これと連
動して該広域メツキ域と近接した狭メツキ域即ち
ボンデイングエリア４に於いても、その必要部位
に所定パターンの貴金属メツキが極微小範囲に限
定した状態で処理される。

これはメツキ範囲が直径0.25〜0.3mm程度であ
るから、卑金属と貴金属メツキ部の間に１〜２mm
以上の間隔で非メツキ域（空白部）が確実に保持
出来る。

従つて、異種メツキ域が近接していても両者の
メツキ液の影響に伴うボンデイング性能の劣化を
防止できる。

叙上の如く本発明によれば、単一の被メツキ部
材に於いて、卑金属メツキ域を比較的粗い範囲で
設定した後、卑金属部分メツキ処理し、且つ貴金
属メツキ域を正確に設定してマイクロスポツト的
に貴金属部分メツキ処理をしたものであるから、
単一のリードフレームにボンデイングエリアに金
メツキを処理し且つリード部には錫メツキを連続
的に処理できるため、チツプの実装〜ボンデイン
グ〜モールドパツケージの全工程が大幅に合理化
され、而も異種メツキの相互干渉を確実に阻止で
きるので品質劣化は生じない。このようにメツキ
処理済部材を用いて製品のコスト及び品質を大幅
に改善できる上、被メツキ部材自体の付加価値を
高める事ができるという著効を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般のICリードフレームを示す平面
図、第２図は本発明の実施例に係わるもので、単
一のリードフレームの所定部分に異種メツキを処
理するための部分メツキ装置の断面説明図、第３
図ａ、第３図ｂ、第３図ｃはそれぞれ同上装置に
於けるノズルの実施態様を示す斜視図である。 １１……リードフレーム、１２，２３……ノズ
ル、１４……ガイド、１６，２２……マスク、２
４……外套管、２５……排気管、２６……微小部
分メツキ装置。