JPH0564854B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明はIC、LSI等の半導体チツプを固定する
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〕

従来より半導体チツ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１０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つて形成され
ており、その形状は第６図に示すように、半導体
チツプ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インガ４と、これらフイ
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の両側縁に沿つて定間隔に設けられた
スプロケツト孔６とからなつている。

このようなリードフレーム１０を用いて半導体
装置を組み立てるには、まずタブ２上に半導体チ
ツプ１を取り付けた後、半導体チツプ１の各電極
とこれに対応するフインガ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
ツプ１を被覆し、次いで枠部５を切除し、フラツ
トリードあるいはインライン型の半導体装置を得
るのである。

ところで、上記の半導体装置にあつてはリード
フレーム１０のフインガ４と半導体チツプ１の電
極との接続作業が極めて困難なものである。最近
のように半導体装置のピン数、即ちリードフレー
ム１０のフインガ４の数が増加し、しかも小型化
によつて隣接するフインガ４の間隔が小さく、フ
インガ４自身の幅も細くなつてくると、接続作業
の能率、確実性は製品コストに対して無視できな
いものとなつている。そのため、第７図に示すよ
うに、シリコン７上に形成されたアルミニウム電
極８がシリコン表面に形成された保護膜９より薄
く、半導体チツプ１の内方に形成されているもの
に対しては、従来よりこの電極８と接続されるフ
インガ４の先端にはバンプ４ａを設けて接触を確
実に行うようにしているのであるが、このバンプ
４ａをプレス折曲加工によつて形成するものはフ
インガ４の幅、径等が極めて小さいことから非常
に難しく、またエツチング加工を用いるのはコス
ト上好ましくない。

特にバンプ４ａを半導体チツプ１の電極８に接
合する際、その押圧加工時のバンプ潰れ変形量
が、どのバンプにおいても均一でないと、フイン
ガ４が横ずれして隣のフインガ４と異常接近し易
く歩留りの低いものとなる。これを抑制するには
フインガ４を肉厚にしなければならないが、そう
すると押圧加工時のフインガ押し曲げ力を増加せ
ねばならず、半導体チツプ１にとつては好ましく
ない。

〔発明の目的〕

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、フイ
ンガの先端に容易にバンプを形成することがで
き、しかも隣のフインガと接触したりすることの
ないリードフレームの製造方法を提供することを
目的とするものである。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するため、本発明は、所望厚み
に成形したリードフレームのフインガ基部側を予
圧した状態で、フインガ中間部のみをプレス成形
し、この中間部を薄肉でかつフインガ基部側なら
びにフインガ先端部よりも幅広にするとともに、
フインガ先端部には半導体チツプの電極と接続す
るためのバンプを形成したことを特徴とするもの
である。

その結果、フインガ先端部のバンプは、プレス
加工された中間部が薄肉部となることにより所望
高さの突出部として形成される。

また、中間部を押圧して潰すことにより、その
部分にフインガ基部側やフインガ先端部よりも幅
広い領域が形成されるから、フインガの横ずれに
対する耐力が強くなり、隣のフインガと異常接近
することがなく、歩留りの向上が図れる。

〔実施例〕

第１図は本発明の実施例によつて製造されたリ
ードフレーム１０の一部を断面した斜視図であ
る。

リードフレーム１０はポリイミド、ポリエステ
ル等の合成樹脂からなるフイルム１１上に積層さ
れたニツケルその他の導電性金属薄膜からなり、
従来例と同様に半導体チツプ１を取り付ける矩形
のタブ２と、タブ２を支持する４本のタブリード
３と、タブ２の周縁に内端を臨ませる複数のフイ
ンガ４と、これらフインガ４とタブリード３の外
端を支持する枠部５とを有し、前記フイルム１１
のタブ２に対向する位置にはデイバイス孔１２を
穿ち、フイルム１１の前記枠部５の両側部には、
リードフレーム１０の組立、搬送の際の位置決め
孔であるスプロケツト孔６が形成してある。

第２図はこのリードフレームの成形工程を示す
図で、まずａ〜ｂ図に示すようにポリイミド、ポ
リエステル等の合成樹脂からなるフイルム１１に
プツシユバツク法によるプレス加工でデイバイス
孔１２を設ける。プツシユバツク法はａ図の如く
まず押型によつて所望部分を打ち抜き、次いで受
型を再度上昇させてｂ図の如く切抜片１１ａを一
度穿つたデイバイス孔１２内に嵌合保持させる加
工方法である。従つて、加工後はフイルム１１は
デイバイス孔１２が開口されないｂ図の状態で維
持され、一枚のシートとして取扱うことができ
る。尚、このデイバイス孔１２の形成時には、そ
の他前記スプロケツト孔６等の窓部も同時に成形
することができる。

次に開口されない前記フイルム１１上にはｃ図
の如く銅などの導電性金属層１３が無電解メツ
キ、蒸着などの手段にて形成される。更に導電性
金属層１３の上にはｄ図のようにフオトレジスト
層１４が塗布され、フオトマスクをかけて所望パ
ターンに露光した後洗浄することにより、感光し
た部分のみ取り除かれてｅ図の如きレジスト層１
４が導電性金属層１３上に形成される、プツシユ
バツク後のこの導電性金属層やフオトレジスト層
は切抜片１１ａの不要な脱落を防止する仮止め手
段としての機能を有するもので、フイルムのよう
に薄状物のプツシユバツクされた物のように脱落
し易いものの仮止めに特に有効である。

次にこのフインガ１１上に亜セレン酸や苛性ソ
ーダ等により剥離処理を施し、ニツケルなどの金
属を電鋳成形すると、ｆ図に示すようにレジスト
層１４が形成されていない導電性金属層１３の上
に所望パターンのリードフレーム１０が形成され
る。

ニツケルなどの金属でリードフレームを電鋳す
る際、0.07％以下の光沢剤（カーボンが0.01〜
0.04％、イオウが0.01〜0.04％でこれらの合計が
0.07％以下）が使用される。光沢剤の含有率は通
常0.1％程度であるが、このように含有率が高い
と、ICチツプとの接合時におけるリードフレー
ムの温度上昇により、ニツケルが脆化する。その
ため光沢剤の含有率は0.07％以下に制限する必要
がある。また光沢剤を全く含有しなければ、機械
的強度が十分に得られず、加工時の変形によつて
隣のリードと短絡する恐れがある。

電鋳成形後にレジスト層１４を除去し、次いで
デイバイス孔１２を含む窓部を閉鎖している切抜
片１１ａを抜き落せば、ｇ図の如き断面のリード
フレーム１０が合成樹脂フイルム１１上に形成さ
れるのである。この場合、導電性金属層１０は電
鋳のための導電性を確保するために設ける程度の
厚さ例えば５〜10μ程度であるので、抜き落し力
は小さくて済みリードフレーム１３を変形させる
ことはない。

尚、上記実施例においては、リードフレーム１
０は合成樹脂フイルム１１上に形成したが、合成
樹脂フイルム１１の代りに導電性の金属ステンレ
スフイルム等を用いることもできる。

この場合は、第２図ｃに示す如き銅などからな
る導電性金属層１３を新たに設けることがなく、
ステンレスフイルム１１の上にフオトレジスト層
１４を形成し、直接電鋳によつてステンレスフイ
ルム上にニツケルからなるリードフレーム１０を
形成することが可能である。

この状態で得られたリードフレームのフインガ
４は70μ程度の一定の厚みを有している。そこで
第３図に破線に示す位置のみをプレス加工する。
即ち、第４図に示すように上型Ａ及び下型Ｂによ
つてリードフレーム１０の枠部５及びフインガ４
の基部４ｂに予圧を加えた状態で、上型Ａに対し
移動可能に設けられた第２上型Ｃを微かに下降さ
せる。その結果第５図ａ，ｂに示す如き、フイン
ガ４の中間部には薄肉部４ｃが幾分幅広に形成さ
れるとともに、上型、下型によつて押圧されない
フインガ先端には膨出するバンプ４ａが同時に形
成される。このバンプ４ａの高さ（薄肉部４ｃ上
面とバンプ４ａ上面との段差）は一般に12〜15μ
程度あれば良い。

バンプ４ａを半導体チツプ１の電極に接続する
際は、半導体チツプ１の取付位置とリードフレー
ムの寸法誤差等によつてフインガ４に負荷が加わ
ることになるが、フインガ４は薄肉部４ｃによつ
て可撓性が十分与えられているため、これらの寸
法誤差等を吸収し、断線することなく電極に接続
され得る。また半導体チツプ１と接続するバンプ
側よりプレスすることにより、プレス後は、薄肉
部４ｃはバンプ側へ反り状に変形し、このためフ
インガ４よりバンプ部は半導体チツプ側へ突出し
接続をより容易にしている。

尚、上記実施例では、リードフレーム全体の成
形を電鋳により行つたが、本発明はこれに限定さ
れることなく、プレス成形、エツチング加工等に
よつて一体成形されたリードフレームにも適用で
きることは明らかである。

またニツケルなどの金属でリードフレームを電
鋳する際、光沢剤が含有されない層と光沢剤が含
有された層の二層を重ね合わせたリードフレーム
を作ることもできる。光沢剤を入れないで電鋳す
ると、表面が粗面化され凹凸の著しいものとなり
このためICチツプとの接合時の温度集中、特に
圧接状態で接合する際の温度集中が起こり易く、
接合を確実なものとすることができる。一方、接
合面と反対側に光沢剤入りの層を設ければ、リー
ドフレームとしての機械的強度を確保することが
できる。なお、光沢剤の含有率は前記実施例で述
べたように0.07％以下に制限する方が望ましい。

〔発明の効果〕

本発明は以上の通り、バンプを形成するのにフ
インガ中間部をプレスするようにしたため、成形
が容易で、多数フインガを有するリードフレーム
にも用いることができる。しかも同時にフインガ
中間部が薄肉となるため、フインガの可撓性が増
し、半導体チツプの電極とバンプとの接続作業の
際、互いの位置ずれ等を吸収し、確実に接続する
ことが可能となる。

また、中間部を押圧して潰すことによりその部
分にフインガ基部側やフインガ先端部よりも幅広
い領域が形成されるから、フインガの横ずれに対
する耐力が強くなり、隣のフインガと異常接近す
ることがなく、歩留りの向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例のリードフレームを示す
部分斜視図、第２図は実施例のリードフレーム製
造工程の一部を説明する図、第３図は実施例のリ
ードフレーム製造工程におけるバンプ形成の際の
プレス位置を示す平面図、第４図は実施例のリー
ドフレーム製造工程におけるプレス作業を説明す
る断面図、第５図ａ，ｂは実施例におけるフイン
ガ形状を示す断面図及び斜視図、第６図は一般的
なリードフレーム形状を示す平面図、第７図はバ
ンプと半導体チツプの電極との関係を示す断面図
である。 １……半導体チツプ、４……フインガ、４ａ…
…バンプ、４ｂ……基部、４ｃ……薄肉部、８…
…電極、１０……リードフレーム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 半導体チツプが配置されるデイバイス孔の内
   縁から内方に向かつて延出する複数のフインガを
   形成した金属箔からなるリードフレームの製造方
   法であつて、 所望厚みに成形したリードフレームのフインガ
   基部側を予圧した状態で、フインガ中間部のみを
   プレス成形し、この中間部を薄肉でかつフインガ
   基部側ならびにフインガ先端部よりも幅広にする
   とともに、フインガ先端部には半導体チツプの電
   極と接続するためのバンプを形成したことを特徴
   とする半導体装置のリードフレーム製造方法。