JPS6113653A - 半導体リ−ドフレ−ムの金属部分被覆法 - Google Patents

半導体リ−ドフレ−ムの金属部分被覆法

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JPS6113653A
JPS6113653A JP59132874A JP13287484A JPS6113653A JP S6113653 A JPS6113653 A JP S6113653A JP 59132874 A JP59132874 A JP 59132874A JP 13287484 A JP13287484 A JP 13287484A JP S6113653 A JPS6113653 A JP S6113653A
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JP
Japan
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metal
lead frame
coating
frame body
alloy
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Pending
Application number
JP59132874A
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English (en)
Inventor
Takao Hashimoto
貴夫 橋本
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Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W70/00Package substrates; Interposers; Redistribution layers [RDL]
    • H10W70/01Manufacture or treatment
    • H10W70/04Manufacture or treatment of leadframes

Landscapes

  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

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〕 本発明は半導体リードフレーム素体に金属の部分被覆を
行なう方法に係り、さらに詳しくは、蒸着法、スパッタ
リング法あるいはイオンプレーティング法等によって、
半導体リードフレームのマウント部およびインナリード
部の所定の領域に。
金属またはその合金を効率的に、かつ経済的に部分被覆
するためのマスクを用いた金属部分被覆法に関する。
〔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
付用のマウント部があり、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
ント部および外部リード線の内方端部(インナリード)
に金、銀ttjitアルミニウ11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ト部お
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7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8図は第7図のC−C線矢視図である。図か
ら明らかなごとく、半導体用リードフレーム素体上には
、チップを取付けるマウント部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、 
3j・・・・・・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3に、3K・・・・・・
の端部はフレーム4に連続しており、パッケージ組立て
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
バを称しインナリード3j、 3i・・・・・・の間隔
を維持するための連結部としての役割と、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はタイバでマウン1一部2とフレーム4 IIIを連
結している。点線7で囲まれた範111111チツプボ
ンデイ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2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被覆される。なお、第8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、」二連のリードフレーム素体のマウント部お
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、出来上ったリードフレームは、第9図に示
すごとく、チップ取付はマウント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、チップ取付は部に取付
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
るところであり、チップ取付は部のメッキ金属は、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。
チップ取付はマウント部および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
ボンディング装置が多用されておリ、その着地の位置精
度(ランディング精度)は。
おおむね±0.2+nm以内となってきており、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マウント部およびインナ
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。
この従来技術の欠点を解消するために本発明者は、先に
リードフレーム素体の必要領域のみにメッキする。溶液
を使用した湿式のリードフレームの部分メッキ方法を提
案した(特願昭59−38762゜同38763)。
しかし、湿式メッキ法においては、湿式メッキが可能で
ある金属の種類に制約を受け、メッキできる金属の範囲
が限定されるために、その応用範囲が比較的狭いことと
、メッキの後処理を含めた全メッキ工程がやや複雑であ
り、かつ湿式メッキ条件の変動からくるメッキ金属の品
質の不安定さなどの問題点があった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、」二連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金属被覆領域において、
必要最小限の範囲に、蒸着法、スタックリング法あるい
はイオンプレーティング法等の乾式金属被覆方法によっ
て9品質の安定した金属部分被覆を、特定のマスクを用
いて、効率的がる経済的に行なう金属部分被覆法を提供
するにある。
〔発明の概要〕
本発明は−に述の目的を達成するために、まず第1の方
法として、半導体用リードフレーム素体の金属被覆領域
である。チップ取付はマウント部およびインナリード部
の区域よりも小さな領域において、金属または合金を部
分被覆せしめる部分を。
所定のパターンで間口させた金属製の板状マスク(マス
クプレート)を用い、該マスクを上記リードフレーム素
体に密着させて、蒸着法、スパッタリング法あるいはイ
オンプレーティング法によって、金属または合金の部分
被覆を行ない、−回の操作で、必要個所に、必要金属ま
たは合金の被覆を同時に行なう金属部分被覆法である。
次に本発明の第2の方法として、半導体用リードフレー
ム素体のチップ取付はマウント部およびインナリード部
の金属被覆領域において、マウント部の側面を塞ぐ金属
製レプリカを、リードフレ−ム素体の背面よりあてがい
、マウント部におい   ・ではその全面に、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
パターンの金属部分被覆を施すための開口部を有する金
属製板状マスク(マスクプレート)を、リードフレーム
素体に密着させて金属または合金の被覆を行ない。
−回の操作で、必要個所に、必要金属または合金の部分
被覆を同時に行なう金属部分被覆方法である。
本発明の第1の方法によって金属部分被覆を行なうと、
リードフレーム素体の金属被覆領域であるマウント部お
よびインナリード部において、金属または合金の被覆が
形成される範囲(領域)が。
マウント部およびインナリード部の幅より狭く小さいの
で、金属被覆時に被覆金属や合金がマウント部およびイ
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2本発明の第2の方法による場合においても
、リードフレーム素体のマウント部の背面に、マウント
部の側面を塞ぐ金属製レプリカが密着されており、かつ
インナリード部においてはその幅より狭く小さいので、
金属被覆時に被覆金属や合金がマウント部およびインナ
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2本発明による金属部分被覆法は、現在一般に使用
されている蒸着装置、スパッタリング装置あるいはイオ
ンプレーティング装置において。
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、上記したリードフレーム素体の金属部分被
覆領域に合うように、所定のパターンで開口させた金属
製の板状マスクをセットするか、必要によってはマウン
ト部の側面を塞ぐ金属製レプリカをリードフレームの背
面からあてがうたけでよい。
本発明におけるリードフレーム素体に部分被覆する金属
の種類は、一般に用いられているA u 。
Age Sn、 AL F O,NJ# Cl1l P
 L P を等の金属およびそれらの合金であって、特
にその範囲を限定するものではない。また、金属の被覆
方法としては、溶液を使用した湿式メッキ法以外の方法
で9通常用いられている蒸着法、スパッタリング法ある
いはイオンプレーティング法等の物理的金属被覆方法を
採用することができ、安定した良品質の部分被覆金属が
得られる方法であればよい。
さらに本発明に使用されるマスク用の金属として。
リードフレーム素体と同種の金属あるいは合金(例えば
CuおよびCu合金、 F e −42N i合金等)
または、 Allおよび荊合金、MgおよびMg合金、
ステンレス合金等をあげることができ、適度の機械的強
度ならびに弾性をもち、300〜500℃の耐熱性を有
する板状の材料を使用することができる。そして2本発
明のリードフレーム素体のマウント部およびインナリー
ド部の側面を塞ぐ金属製レプリ力の材質は、上述したマ
スクプレートと同一の材質の金属ならびに合金を用いる
ことができ、適度の密着性ならびに耐熱性のある材料で
あればよい。
〔発明の実施例〕
次に本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。図に
おいて同一符号を付したものは同一性能を有する部分を
示す。
(実施例1) 第1図は9本発明の一実施例である半導体用リードフレ
ーム素体へ、高周波方式によるイオンプレーティングに
よって金属部分被覆を行なう装置の構成を示す要部切欠
拡大断面図で、第2図は第1図のA−A線矢視図である
。イオンプレーティング装置の真空槽内(図示せず)の
金属被着部において、リードフレーム素体取付は枠18
の上面に。
リードフレーム素体上に、マウント部2およびインナリ
ード部31の区域よりも小さい領域に所定のパターンの
金属部分被覆を施すための開口部を設けた第2図に示す
マスクプレート17を、リードフレーム素体に密着させ
て取付け、その背面には当て板19を当接しさらにその
背面を、押え弾性体20によってリードフレーム素体上
を固定する。
リードフレーム素体±は、 F e −42N j合金
およびCu合金製のものを用い、前処理として、液温か
23〜25℃で、10重量%のHCl1水溶液に、15
秒浸漬して酸洗し1次に浸漬水洗(2槽通し計10秒)
を行ない、シャワー水洗のあと、90〜100℃の熱風
によって強制乾燥し、イオンプレーティング装置の真空
槽内にセットした。本実施例において用いたマスクプレ
ート17は、リードフレーム素体上と同一の材質である
Fe−42Ni合金およびCu合金製で、厚さ0.15
〜0.20m/mの薄板に所定のパターンの開口部を設
けたものを使用した。高周波方式によるイオンプレーテ
ィング(真空器械工業株式会社製)の条件として、 1
3.56MHzの高周波を用い、試料であるリードフレ
ーム素体↓への加速電圧は−200Vとし、真空度は5
 X 10−’ Torrで行なった。金属蒸発源21
としてAQを用い金属蒸気22を発生させて、約30分
間イオンプレーティングを行なった。その結果イオンプ
レーティングの厚さは2.5〜2 、71pmで、その
硬さはビッカース硬度で95〜105kg / wn”
であり、第3図に示すごときパターンで2品質の安定し
た良質のAnの部分被覆層が得られた。
(実施例2) 第4図は2本発明の他の一実施例である金属部分被覆装
置の構成を示す要部切欠拡大断面図で。
第5図は第4図のB−B線矢視図である。図から明らか
なごとく1本実施例においては、リードフレーム素体↓
のマウント部2の側面を塞ぐ金属製のレプリカ24を用
い、マウント部2では全面に。
インナリード部31ではその区域よりも小さい領域に、
所定のパターンの金属部分被覆ができる開口部をもつマ
スクプレート23を使用することを除いて、他は実施例
1と同じ条件で荊の部分被覆を行なった。その結果は実
施例1の場合とほとんど同じであって、第6図に示すご
ときパターンで。
品質の安定した良質の荊の部分被覆層が得られた。
本発明の実施例においては、半導体リードフレーム素体
の金属被覆領域である。チップマウント12一 部およびインナリード部を同時に金属部分被覆する方法
を説明したが、どちらか一方に金属部分被覆をするだけ
でよい場合には、それに応じたマスクプレートを採用す
ればよいことは言うまでもな藝A0 〔発明の効果〕 以上説明したごとく2本発明による金属部分被覆方法は
1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チップマウント部
およびインナリード部の金属被覆領域において、必要最
小限の範囲(領域)に、−回の操作により同時に所定の
金属部分被覆層を、良品質で安定した形で形成できるの
でe Au、AgおよびSn等の高価な被覆金属の使用
量の削減が可能となり、技術的、経済的メリットは大き
い。
(2)従来使用の金属被着装置に、所定のパターンの開
口部をもつマスクプレートをセットするだけで、効率的
に、高品質の金属あるいは合金の部分被覆層が得られる
(3)溶液を使用する湿式メッキ法では被覆することの
できない金属または合金の部分被覆が可能であり、また
高融点金属または合金の部分被覆も行なえるからその利
用範囲は極めて広い。
(4)本発明の方法による金属部分被覆法は、量産性が
あり、また交換可能な所望のパターンの開口部をもつマ
スクプレートを使用することにより。
種々に変わった形態の部分的金属被覆を容易に行なうこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例である金属部分被覆装置の構
成髪示す要部切欠拡大断面図、第2図は第1図のA−A
線矢視図、第3図は第1図に示す本発明の一実施例であ
る金属部分被覆装置を用いた場合の金属部分被覆状態を
示す図、第4図は本発明の他の一実施例である金属部分
被覆装置の構成を示す要部切欠拡大断面図、第5図は第
4図のB−B線矢視図、第6図は第4図に示す本発明の
他の一実施例である金属部分被覆装置を用いた場合の金
属部分被覆状態を示す図、第7図は半導体用リードフレ
ーム素体の平面図、第8図は第7図のC−C線矢視図、
第9図は従来法によるメッキ状態を示す図である。 主な符号の説明 ↓・・・半導体用リードフレーム素体 2・・・マウント部    31・・・インナリード1
7・・・マスクプレート

Claims (2)

    【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
    ト部およびインナリード部の金属被覆領域において、上
    記マウント部およびインナリード部の区域よりも小さい
    領域に、所定のパターンの金属部分被覆を施すための開
    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、蒸着法、スパッタリング法またはイオンプレー
    ティング法によって、金属または合金の部分被覆を行な
    うことを特徴とする半導体リードフレームの金属部分被
    覆法。
  2. 2.半導体用リードフレーム素体のチップ取付けマウン
    ト部およびインナリード部の金属被覆領域において、上
    記マウント部の側面を塞ぐレプリカを、上記リードフレ
    ーム素体の背面よりあてがい、マウント部においてはそ
    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、所定のパターンの金属部分被覆を施すため
    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、蒸着法、スパッタリング法またはイオンプ
    レーティング法によって、金属または合金の部分被覆を
    行なうことを特徴とする半導体リードフレームの金属部
    分被覆法。
JP59132874A 1984-06-29 1984-06-29 半導体リ−ドフレ−ムの金属部分被覆法 Pending JPS6113653A (ja)

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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5244736A (en) * 1975-10-08 1977-04-08 Hitachi Ltd Partial ion plating apparatus
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