JPS60183757A - 半導体リ−ドフレ−ムの部分メツキ方法 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は半導体用リードフレームの金属メッキ方法に係
り，特に半導体用リードフレームのマウンテン部および
インナーリード部の所定の範囲に、金属を効率的に，か
つ経済的に部分メッキするためのマスクを用いたメッキ
方法に関する。

〔発明の背景〕

一般に，半導体用リードフレームは所定のパターンをも
って開口形成した半導体用リードフレーム素体の表面中
央部のチップボンディングおよびワイヤボンディングを
行なうボンディングエリアを含む領域に金，銀，錫，ア
ルミニウムなどの金属を部分メッキして製造される。

上記の半導体用リードフレーム素体は，中央にチップ取
付用のマウンテン部があり，その周囲に外部リード線が
放射状に配列されている開口板であって，この素体のマ
ウンテン部および外部リード線の内方端部（インナリー
ド）に金，銀，錫，アルミニウムなどのボンディング用
金属が部分メッキされて半導体用リードフレームに仕上
げられる。

なお，ここで半導体用リードフレーム素体の構成にふれ
，金属メッキされるリードフレーム素体のマウンテン部
およびインナリード部の領域について説明を加えておく
。第１図は，半導体用リードフレーム素体の一例を示す
平面図で，第２図は第１図示のＡ−Ａ線矢視拡大断面図
である。図から明らかなごとく，半導体用リードフレー
ム素体１には，チップを取付けるマウンテン部２があり
，パッケージの外部リード線の内方部に相当するインナ
リード３ｉ，３ｉ・・・・・・およびパッケージの外部
リード線の外方部に相当するアウタリード３ｏ，３ｏ・
・・・・・が設けられていて，アウタリード３ｏ，３ｏ
・・・・・・の端部はフレーム４に連続しており，パッ
ケージ才組立て終了までアウタリード３ｏ，３ｏ・・・
・・・の位置はフレーム４によって固定されている。

また，５はダムバーと称しインナリード３ｉ，３ｉ・・
・・・・の間隔を維持するための連結部としての役割り
と，プラスチックモールド時にプラスチックの流れをと
める役割りをするもので，これは組立て作業後に除去さ
れる。６はタイバーてマウンテン部２とフレーム４間を
連結している。点線７で囲まれた領域はチップボンディ
ングエリアとワイヤボンディングエリアとを含む領域８
で，通常ここには金，銀，錫，アルミニウムなどのボン
ディング用金属がメッキされる。なお，第２図における
符号９はリードフレーム，素体の開口部であり，９′は
非開口部である。

従来技術による半導体用リードフレーム素体の部分メッ
キ方法は，上述のリードフレーム素体のマウンテン部お
よびインナリード部の主要部の表面全面を対象としたも
のであって， （１）リードフレーム素体の裏面や開口側面を，非導電
性物質で覆ってメッキを防止し，メッキ用金属である金
または銀，錫，アルミニウムの消費量を削減する方法（
特公昭５４−３６０６５公報）。

（２）微小面積部分にメッキ液を噴射させてメッキする
方法および装置（特公昭５７−４０９１８）。

（３）その他，メッキ液の均一液送または循環方法，電
極の効率的形状と位置，通電方法とか，リードフレーム
素体の表裏からの支持（押え方）方法。

などが技術的課題とされたもので，出来上ったリードフ
レームは，チップ取付けマウンテン部を含むインナリー
ドの先端部全面にメッキ金属が形成されていた。このイ
ンナリード先端部のメッキ金属は，チップ取付け部に取
付けた半導体機能素子と外部回路とを金，銀あるいはア
ルミニウムの細線で結合し，電気の授受を行なう場合の
，該金，銀あるいはアルミニウムの細線の結合の足場と
なるところてあり，チップ取付け部のメッキ金属は，半
導体機能素子を低温の共晶合金相をもって安全に接着せ
しめるためである。使用するメッキ金属は，上述のごと
きであるが，一般には金，および銀，錫，アルミニウム
と，これらを含む合金の場合が多く，いかに最少必要量
を，チップ取付けマウンテン部またはインナリード先端
部に形成するかが技術的，経済的課題としてとりあげら
れ検討されている。

現在，半導体機能素子とインナリードとを，上記のごと
き金属の細線で結線する場合に，ＮＣ駆動の自動ワイヤ
ボンティング装置が多用されており，その着地の位置精
度（ランディング精度）は，おおむね±０．２ｍｍφ以
内となって来ており，その部分に，結線する細線の足場
に必要なメッキ金属が形成されていれば必要かつ充分で
ある筈である。

この観点から，従来技術による部分メッキ方法は，半導
体用リードフレーム素体のインナリード先端部には，余
分な面積に高価な金属メッキ層を形成していたことにな
り，非常に不経済であった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は，上述した従来技術の欠点を解消し，半
導体用リードフレーム素体のメッキ領域において，必要
最小限の範囲に，品質の安定した金属部分メッキを，効
率的かつ経済的に行なうためのマスクを用いたメッキ方
法を提供するにある。

〔発明の概要〕

要するに本発明は，半導体用リードフレーム素体のチッ
プ取付けマウンテン部，およびインナリード部のメッキ
領域において，マウンテン部の０側面を塞ぐ非導電性弾
性体レプリカを，リードフレーム素体の背面よりあてが
い，マウンテン部においてはその全面に，インナリード
部においてはその区域よりも小さい領域に，所定のパタ
ーンの部分メッキを施ずための開口部を有するマスクを
，リードフレーム素体に密着させてメッキを行ない，一
回の操作で，必要個所に，必要金属の部分メッキを同時
に行なうメッキ方法である。

本発明ににる部分メッキ方法においては，メッキ領域で
あるインナリード部において，金属メッキが形成される
範囲（領域）が，該インナリード部の幅より狭く，小さ
いので，メッキ時にメッキ金属がインナリード部の側面
や裏面にまわり込むことはほとんどない。

また本発明の部分メッキ方法は，従来使用の市販の部分
メッキ装置のわずかな改良で，本発明の目的を達成させ
ることができる。すなわち，メッキ液を噴流させるマス
クに，リードフレーム素体のメッキ領域に合うように，
しかも必要メッキ領域を満たすように，所定のパターン
で貫通小孔をあけること，または上記のような非導電性
薄板状のマスクを用意し，従来のメッキ装置にセットす
るだけでよい。

〔発明の実施例〕

本発明の実施例を説明する前に，本発明と比較する意味
において従来技術である公知のメッキ方法の一例を図面
によって説明する。図において，同一番号のものは同一
部品を示す。第３図は，従来法のメッキ方法を示す要部
切欠拡大断面図で，第４図は第３図におけるＢ−Ｂ線矢
視断面図である。図から明らかなごとく，半導体用リー
ドフレーム素体１は，その開口部９が弾性のある電気絶
縁性ならびに耐食性を有するゴム系材料または樹脂系材
料によってできている開口部閉塞部材１８により閉塞さ
れていて，噴流式部分メッキ装置１０の，非導電性物質
で出来ているマスク１１の上に設置され，該素体１の背
面からは，非導電性弾性体１２を介して押え板１３によ
って圧着支持されている。そして，リードフレーム素体
１を陰極とし，一方白金電極等の不溶性電極を陽極とし
て，下方よりメッキ液１５を噴流させながら通電してメ
ッキを行なっていた。

かかる従来技術による部分メッキ方法では，リードフレ
ーム素体上の開口部９の側面への金属のメッキは概ね防
止されるが，第５図に示すごとく，該素子１のメッキ領
域８に含まれるインナリード部３ｉ全面に，貴金属であ
る金または銀，錫等がメッキされるという不具合さがあ
った。

次に本発明の実施例について，図面を参照しながら説明
する。

（実施例１） 第６図は，本発明の一実施例である部分メッキ方法を示
す要部切欠拡大断面図で，第７図は第６図におけるＣ−
Ｃ線矢視図である。図に示すごとく，半導体用リードフ
レーム素体１のマウンテン部２の側面は予めリードフレ
ームを以って型取りした非導電性弾性体レプリカ１９に
よって閉鎖されておりかつ，該素体は，非導電性物質で
構成されていて所定のパターンの開口部（メッキする部
分）をもつ孔あきマスク１６の上に設置され該素体１の
背面からは，非導電性弾性体１２を介して押え板１３に
よって背面から圧着支持されている。そして，リードフ
レーム素体１を陰極とし，一方不溶性電極を陽極１４と
して，下方よりメッキ液１５を噴流させながら通電して
メッキを行なう。

本実施例では，金メッキを行ない，リードフレム素体１
の前処理として，５〜８重量％ＮａＯＨ水溶液で脱脂し
，水洗の後１０重量％ＨＣｌ水溶液に１５秒浸漬後，水
洗をシャワーで行ない直ちにメッキ処理を行なった。

金メッキの条件は次に示すとおりである。

メッキ液；テンペレックス７０２（田中貴金属（株）製
のシアン化金カリ主体の 金メッキ液） 液のｐＨ・・・６．５〜７．５ 液温・・・６５〜７５℃ 電流密度；３〜３．５Ａ／ｄｍ２ メッキ操作；メッキ液を０．３〜０．８ｋｇ／ｃｍ２／
８０ｓｅｃでリードフレーム素体に 向けて噴流しながら通電した。

メッキ時間；８０秒で２．７μｍのメッキ厚さを得た。

後処理；ドラッグアウト水槽に７〜８秒浸濱し，引き上
げて，浸漬水洗 （２槽）のあと，シャワー水洗 （１槽）を行ない，１２０〜１３０℃ の熱風により乾燥。なおドラッ グアウトの水溶液は，あとで金 を回収した。

この実施例によって得られた金の部分メッキ状態は，第
８図に示すごときパターンで，品質の安定した良質のメ
ッキ層が得られた。

（実施例２） 次に本発明の他の実施例であるメッキ方法を説明する。

第９図は，交換可能な非導電性の所定のパターンの開口
部を有する孔あき薄板マスク１７を用いた場合の部分メ
ッキ方法を示す，要部切欠拡大断面図である。孔あき薄
板マスク１７を除いて，メッキ装置の構成部品は，本発
明の第６図に示すメッキ装置と全く同じであって，所定
のパターン開口部を有するマスク１６を交換可能の孔あ
き薄板マスク１７としただけである。第１０図は，第９
図のＤ−Ｄ線矢視図で，孔あき薄板マスク１７の平面図
である。なお，部分メッキの諸条件は，実施例１と同じ
であり，このメッキ方法によって得られた金メッキの品
質は，実施例１のごとく安定した良質のものであった。

なお，マスクの材質およびリードフレーム素体のマウン
テン部の側面閉鎖部材であるレプリカ１９としては，電
気絶縁性，耐食性ならびに適度の弾性を有するものであ
れはよく，ゴム系材料あるいは合成樹脂系材料などを適
用することができるが，その中で天然ゴムおよび合成ゴ
ム（例えば，クロロブチレンゴム，シリコンゴム，ブチ
ルゴム，ブタジエンゴム）などは，半導体用リードフレ
ーム素体１への嵌合度の高いフレキシブルで，かつ適度
の弾性があるので好適である。この弾性絶縁材料でもっ
て予め他のリードフレームを使って型取りをして，マウ
ンテン部側面に嵌合度のよいレプリカを形成し，リード
フレームを背面から押える非導電性弾性体１２に貼り付
けておくとよい。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したごとく，本発明による部分メッキ方
法によれば次に示す効果があり，実用上の価値は大きい
。

（１）半導体用リードフレーム素体のインナリード部の
メッキ領域において，必要最小限の範囲（領域）に，一
回の操作により同時に所定の金属メッキを，品質上安定
した形で形成できるので，金および銀，錫などの高価な
メッキ金属の使用量の削減が可能で非常に経済的である
。

（２）従来使用の市販の部分メッキ装置のマスク部を，
本発明による所定のパターンの開口部をもつマスク部に
改良するたけで，高効率で経済的な部分メッキを行なう
ことができる。

（３）従来使用の市販のメッキ液が，そのまま使用でき
メッキ層表面の粒度，純度もなんら変わるところがなく
，品質上安定した部分メッキが得られる。

（４）本発明の方法による部分メッキ法は，量産性があ
り，また交換可能な，所定のパターンの開口部をもつ，
孔あき薄板マスクを使用することにより，種々の変わっ
た形態の部分メッキを容易に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は半導体用リードフレーム素体の平面図，第２図
は第１図のＡ−Ａ線矢視拡大断面図，第３図は従来法の
メッキ方法を示す要部切欠拡大断面図，第４図は第３図
のＢ−Ｂ線矢視断面図，第５図は従来法ににるメッキ状
態を示す図，第６図は本発明によるメッキ方法を示す要
部切欠拡大断面図，第７図は第６図のＣ−Ｃ線矢視図，
第８図は本発明によるメッキ状態を示す図，第９図は本
発明の他の実施例であるメッキ方法を示す要部切欠拡大
断面図，第１０図は第９図のＤ−Ｄ線矢視図である。 符号の説明 １・・・半導体用リードフレーム素体 ２・・・マウンテン部 ３ｉ・・・インナリード　３ｏ・・・アウタリード４・
・・フレーム　５・・・ダムバー ６・・・タイバー　７・・・点線で囲まれる範囲８・・
・メッキ領域　９・・・開口部 ９′・・・非開口部 １０・・・噴流式部分メッキ装置 １１・・・マスク　１２・・・非導電性弾性体１３・・
・押え板　１４・・・陽極 １５・・・メッキ液　１６・・・孔あきマスク１７・・
・孔あき薄板マスク　１８・・・開口部閉塞部材１９・
・・側面閉鎖部材レプリカ ン士戸　１　！χｉ １匁 矛３１ンう！ Ａ′４瞥 ′，ν５ヅ。 ｂ　ｔ＞　コ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．半導体用リードフレーム素体のチップ取付けマウン
   テン部およびインナリード部のメッキ領域において，上
   記マウンテン部の側面を塞ぐ非導電性弾性体を，上記リ
   ードフレーム素体の背面よりあてがい，マウンテン部に
   おいてはその全面に，インナリード部においてはその区
   域よりも小さい領域に，所定のパターンの部分メッキを
   施すための，開口部を有するマスクを，上記リードフレ
   ーム素体に密着させてメッキを行なうことを特徴とする
   半導体リードフレームの部分メッキ方法。