JPH0564855B2 - - 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係り、特
に半導体チツプの電極と接続されるフインガ部の
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
金属性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７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７を用いて半導体装
置を組み立てるには、ますタブ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、リードフレームには細いタブリード
やフインガ党が一体に設けられるが、近年小型で
ピン数の多い半導体装置が望まれ、フインガ数も
増大する傾向にある。従つて各々のフインガの幅
もますます小さいものとならざるを得ず、例えば
0.3mm程度のものが既に製造されている。このよ
うなリードフレームは最早打抜プレスにて成形す
るのは困難であつて、最近ではエツチングを用い
て成形えれるようになつたが、エツチングによる
加工は製造工程が複雑でコストも高くなる。

〔発明の目的〕

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、製
造が容易で微細なフインガを十分に成形できる半
導体装置のリードフレーム製造方法の提供を目的
とし、特に半導体チツプの電極と接続されるフイ
ンガ先端のバンプも同時に成形できるリードフレ
ームの製造方法の提供を目的としている。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するための手段として、本発明
は、少なくとも表面に導電性を有するベース材上
に所望パターンのレジスト層を形成し、ベース材
の非レジスト部分に電鋳により導電金属層からな
るリードフレームを形成するリードフレーム製造
方法であつて、リードフレームのフインガを形成
するための非レジスト部のうち、フインガ先端部
に対応する部分をレジスト層により分離して設
け、電鋳成形時に前記レジスト層を越えてフイン
ガ先端部をフインガ本体と連結形成し、フインガ
の先端にフインガ本体より厚肉のバンプを形成す
るようにしたことを特徴とするものである。

〔実施例〕

第１図はフインガの一部を横断面にして示した
斜視図、第２図はフインガ先端部の縦断面図であ
る。図においてフインガ４は導電性金属箔からな
り、中央部下面にその長手方向下に沿つて条溝４
ａを有し、両側にはフランジ部４ｂ，４ｃを備え
ている。条溝４ａは第３図の二点鎖線で示すよう
に、フインガ４の基部４ｄ及び先端部４ｅを除く
中間部分に形成され、この中間部における断面形
状を略々コ字状として少い材料で曲げに対する断
面二次モーメントを増大させている。

またフインガ４の先端部４ｅには半導体チツプ
１の電極と接続されるバンプ４ｆが形成されてい
る。この先端部４ｅと中間部分を連結する部分の
下面には前記条溝４ａと略直交する方向の凹部４
ｇが形成され、凹部４ｇより先方がフインガ４上
面より突出するバンプ４ｆを構成する。

第４図はフインガ４の他の例を示した斜視図で
あつて、前記実施例のフインガ４の上面に更に金
属薄膜４ｈを積層したものである。このようにす
ることでフインガ４の剛性を更に増加させること
ができる。

第５図は上記フインガ構造のリードフレームを
成形する工程を示すものである。

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電鋳成形用の土台
となるベース材、例えばフイルム８にプツシユバ
ツク法によるプレス加工でデイバイス孔９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１０を一度穿つたデイバ
イス孔９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８はデイバイス孔９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９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８上にはｃ図の
如く銅などの導電性金属層１１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１１の上にはｄ図のようにフオトレジスト層１
２が塗布され、もしくは、厚さ150μ程度のドラ
イフイルム状レジスト層が貼着され、フオトマス
ク１３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１２が導電性金属層１１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１０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。

次にこのフイルム８上に亜セレン酸や苛性ソー
ダ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１
２が形成されていない導電性金属層１１の上に所
望パターンのリードフレーム７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。

電鋳形成後にレジスト層１２を除去し、次いで
デイバイス孔９を含む窓部を閉鎖している切抜片
１０を抜き落せば、ｇ図の如き断面のリードフレ
ーム７が合成樹脂フイルム８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７
は合成樹脂フイルム８上に形成したが、合成樹脂
フイルム８の代わりに導電性の金属ステンレス等
のように電鋳成形用の土台としてその表面に導電
性を備えていれば、フイルム状のものより厚いも
のなど種々の素材が適用できる。

この場合は、第５図ｃに示す如き銅などからな
る導電性金属層１１を新たに設けることがなく、
ステンレスフイルム８の上にフオトレジスト層１
２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、銅、金やそれらの合金等からな
るリードフレームを形成することが可能である。

第６図は上記製造工程におけるフインガ部のレ
ジストパターンを示す図である。

フインガ部では、所望パターンのフインガ用レ
ジスト層１２の他に、フインガ４に対応する位置
の非レジスト部１４中央に、その長手方向に沿つ
たレジスト部１２ａが形成されており、このレジ
スト部１２ａに対応して前述の条溝４ａが形成さ
れるのである。

また非レジスト部１４の先端にはレジスト層１
１によつて分離された円形の非レジスト部１５が
形成されており、このようなレジスト層１１を有
する金属上に電鋳作用を施すと、電鋳開始後初期
にあつてはフインガ４本体は、レジスト層１１に
よつて分離された円形の非レジスト部１５上に成
長する金属層と別個に形成されていくが、電鋳が
更に進行すると分離されていた非レジスト部１５
上の金属とフインガ本体とはレジスト層１１を越
えて連結する。そして電鋳によつて積層される金
属の厚みは電流密度によつて左右されるから、平
板状のフインガ４本体部に比べ点状の非レジスト
部１５上の金属層は集中電鋳が行なわれより肉厚
となり、第２図に示すようなバンプ４ｆを形成す
る。この集中電鋳による肉厚増加作用は、非レジ
スト部１５の形状を円形だけでなく、ドーナツ状
や尖端形状を有する矩形状、星状にすることによ
り一層強めされる。

尚、第４図に示すような金属薄膜４ｈを形成す
る場合には、前述の電鋳成形工程に加えて、第２
次の電鋳成形を施せば良い。

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％以下に制限する法が望ましい。

〔発明の効果〕

本発明は以上の通り、フインガの先端に厚肉の
バンプを形成するのに、バンプに対応する非レジ
スト部を他から分離して電鋳成形時の電流密度を
部分的に高めるようにしたから、リードフレーム
の電鋳成形時に同時にバンプを成形することがで
き、バンプ付リードフレームの成形が容易とな
る。しかもバンプとフインガ本体部分は薄肉部分
で連結されることとなるから、この連結部分の柔
軟性によりバンプと半導体チツプ電極との接続作
業も行い易くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例のフインガの一部を断面
した斜視図、第２図はフインガの長手方向の断面
図、第３図はフインガの一部を示す平面図、第４
図は本発明におけるフインガの他の実施例を示す
斜視図、第５図は本発明実施例におけるリードフ
レームの製造工程を示す図、第６図はフインガ部
のレジストパターンを拡大して示す図、第７図は
一般的なリードフレーム形状を示す平面図であ
る。 ４……フインガ、４ｆ……バンプ、７……リー
ドフレーム、８……フイルム、１２……レジスト
層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 少なくとも表面に導電性を有するベース材上
   に所望パターンのレジスト層を形成し、ベース材
   の非レジスト部分に電鋳により導電金属層からな
   るリードフレームを形成するリードフレーム製造
   方法であつて、リードフレームのフインガを形成
   するための非レジスト部のうち、フインガ先端部
   に対応する部分をレジスト層により分離して設
   け、電鋳成形時に前記レジスト層を越えてフイン
   ガ先端部をフインガ本体と連結形成し、フインガ
   の先端にフインガ本体より厚肉のバンプを形成す
   るようにした半導体装置におけるリードフレーム
   製造方法。