JP2509882B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＩＣ，ＬＳＩ等の半導
体チップを固定するリードフレームに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より半導体チッ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
フレームは薄い銅箔状金属板をプレスで撃ち抜いたり、
エッチングなどによって形成されており、その形状は図
１１に示すように、半導体チップ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と、タブ
２の周縁に内端を臨ませる複数のフィンガ４と、これら
フィンガ４及びタブリード３の外端を支持する枠部５
と、枠部５の両端縁に沿って定間隔に設けられたスプロ
ケット孔６とからなっている。

【０００３】このようなリードフレーム７を用いて半導
体装置を組立てるには、まずタブ２上に半導体チップ１
を取り付けた後、半導体チップ１の各電極とこれに対応
するフィンガ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ップ１を被覆し、次いで枠部５を
切除して半導体装置を得るのである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、リードフレ
ーム７のフィンガ４の先端は図１２に示すように半導体
チップ１の電極１ａに半田その他の手段を用いて接続さ
れるのであるが、一般に電極１ａはシリコン１ｂ上に薄
膜状に形成されたアルミニウムパッドからなり、周囲の
保護膜１ｃより凹んだ位置にある。

【０００５】そこでフィンガ４の先端部には電極１ａと
接続を容易にするためバンプのような接続部４ａが形成
されるのであるが、フィンガ４及び接続部４ａが銅箔状
金属板で形成されている場合、電極１ａとの接続が不完
全なものとなる傾向にあり、このため接続部４ａ全体を
金で形成すれば接続は容易かつ確実になる反面、金素材
の使用量が増加し高価になることが予測される。

【０００６】このために、接続部に金メッキをすること
により金の効率的使用が提案されているが、例えば特開
昭４７−２７６７５号公報に記載のものは、リードフレ
ーム素材に、予め部分的金メッキクラフドを施し、これ
をプレス加工してリードフレームを得るものであるが、
プレス精度を考慮してボンディングする先端部の金クラ
ッドは所望のリード幅よりも広目に施されることにな
り、金の無駄が生じるものである。

【０００７】また特開昭５５−６８６２号公報に記載の
ものはエッチングによりインナーリードを形成し、その
表面に金メッキを施したものであるが、インナーリード
全体をメッキするため、金の効率的使用にはやはり無駄
があるものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記点に鑑みて
なされたもので、フィンガ（４）に、半導体チップ
（１）の電極と接続するバンプ状接続部（４ａ）を配
し、該接続部（４ａ）の上記接続面側を金，すず，半田
等の接触材（１２）で被覆してなる半導体装置の製造方
法において、フィンガ（４）に相当する部分が露出する
ようレジスト層（９）を設けた電鋳用基板（８）の、上
記接続部（４ａ）に相当する部分に、予め上記接触材
（１２）を施し、その上面にフィンガ（４）を電鋳形成
し、その後、前記基板（８）を剥離してなるものであ
る。

【０００９】

【作用】このような半導体装置の製造方法によれば、例
えば銅箔状フィンガとアルミニウム電極との接合は、従
来と同じ金−アルミ合金となり、接続強度が従来より劣
化することがなく、無垢状金バンプを形成しないので、
製造コストを低減することができる。

【００１０】しかも、接続部の接触材は、面精度の高い
基板に直接形成されるため、基板から剥離された接触材
面つまり半導体チップの電極と接続される面は精度の高
いものとなり、接続信頼性の高いものが得られる。

【００１１】

【実施例】図１ないし図４は本発明の実施例におけるリ
ードフレームの成形工程を示す図である。まず図１の如
くステンレス等の導電性金属からなる基板８上に所望パ
ターンのレジスト層９を形成する。このレジスト層９は
リードフレーム７を形成しない位置にのみ積層されるも
のであって、非レジスト部分の形状は所望パターンのリ
ードフレーム形状である。

【００１２】次にこの基板８上に、レジストがアルカリ
現像タイプではカセイソーダを、溶剤タイプの場合は塩
化メチレン等の溶剤を用いて剥離処理を行う。その後こ
の基板８の非レジスト部分上に塗布または電鋳により
金，すず，半田等の接触材１２を施す。その後、この上
面に銅，ニッケル等の金属を電鋳により積層して金属層
１０を形成する。

【００１３】次に図２に示すように積層体全体にプレス
加工を施し、基板８を突出するようにフィンガ相当部分
を折り曲げる。折り曲げ形状はフィンガ基部４ｂ、連結
部４ｃ、先端部４ｄから構成されるものであるが、先端
部４ｄの下面には同様にバンプのような接続部４ａをプ
レスにより形成する。

【００１４】次いで金属層１０上に第二次の電鋳加工を
施し、図３の如き銅，ニッケル等の第２の金属層１１を
金属層１０上に形成する。この電鋳加工においては、平
坦なフィンガ基部４ｂ、先端部４ｄに対して連結部４ｃ
は傾斜した位置にあるため、電鋳による金属層１１は連
結部４ｃではその成長速度が遅い。

【００１５】また、フィンガ４の先端部４ｄは細い頸部
によって連結部４ｃに連結されているため、電流密度が
大きくなり、金属はこの部分でより成長する。従って、
図からもわかるように連結部４ｃの肉厚はフィンガ基部
４ｂの肉厚より小さく最小で、先端部４ｄの肉厚は最大
となる。

【００１６】最後に基板８を剥離すれば図４の如き形状
のフィンガ４を有するリードフレーム７が得られる。特
にこの場合には、フィンガ４の半導体チップと接合する
側が、基板８のプレス形状及び寸法そのままとなるた
め、プレス精度に応じてフィンガ４の精度を向上させる
ことができ、より一層多ピン化に対応できる。

【００１７】また、レジスト層９を形成しただけの基板
８をまず所望形状にプレス加工し、次いで接触材１２を
施し、その後一次電鋳、もしくは一次電鋳と二次電鋳を
し、基板８からこの電鋳による金属層を剥離してそのま
まリードフレームとすることも可能である。

【００１８】このように上記実施例では、フィンガを含
むリードフレームは基本的に電鋳によって形成されるか
ら、プレス成形によって打ち抜き成形するのが困難な多
数フィンガをもつリードフレームであっても、エッチン
グ等の不安定な製造方法を用いることなく容易に成形す
ることができるとともに、フィンガ先端のバンプ及びバ
ンプを支持する可撓性を有する連結部を第二次の電鋳に
より同時にかつ容易に成形することができるものであ
る。

【００１９】このようなフィンガを配したリードフレー
ム７を用いて半導体チップ１と接続する際には、まずリ
ードフレーム７のフィンガ先端のバンプ状接続部４ａを
電極１ａに対向するよう位置合わせを行い、次いで接続
部４ａの背面側からボンディングツールで加熱加圧し金
−アルミニウム合金が形成され接続する。この加圧時、
この加圧力は接続部４ａを加圧方向に押し曲げ変形する
よう作用し、この力がフィンガ基部１まで伝達し影響を
与えようとするが、接続部４ａとフィンガ基部４ｂとの
間に連結部４ｃを配し、この連結部４ｃがフィンガ基部
４ｂより大きな可撓性を発揮するため、上記加圧力は柔
軟な連結部４ｃで緩和され、フィンガ基部４ｂへの影響
を軽減できる。これは相対的に、半導体チップ１側をフ
ィンガ４側へ押圧加工する場合でも同様である。なおバ
ンプ部分の接合された部分の周囲は金等で被覆されてい
るので、酸化防止が図られる。

【００２０】したがって、接続部４ａと電極１ａとの接
合に傾きが発生しても、この接続部４ａに続く連結部４
ｃがこの傾きを吸収し、フィンガ基部（一般に接続部よ
りも幅広くなっているが）までもが傾きあるいは、横ず
れを発生し隣接するフィンガとのピッチが乱れることも
なく、接続作業を容易にすることができる。

【００２１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、フィンガ
（４）に、半導体チップ（１）の電極と接続するバンプ
状接続部（４ａ）を配し、該接続部（４ａ）の上記接続
面側を金，すず，半田等の接触材（１２）で被覆してな
る半導体装置の製造方法において、フィンガ（４）に相
当する部分が露出するようレジスト層（９）を設けた電
鋳用基板（８）の、上記接続部（４ａ）に相当する部分
に、予め上記接触材（１２）を施し、その上面にフィン
ガ（４）を電鋳形成し、その後、前記基板（８）を剥離
してなるので、半導体チップの電極１ａとフィンガ先端
の接続部４ａとの接続が確実に行なわれ、また接続部４
ａは過剰に酸化することなく保護でき、しかもこれらの
ための金素材等の高価な接触材１２の使用量を削減で
き、コストを低下させることができる。

【００２２】特に接触材１２は、基板８上に最初に形成
されるため、その精度は、基板８の精度そのままに再現
されるため、信頼性の高い接続が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例におけるリードフレームの製造
工程の説明図で金属層形成工程である。

【図２】同製造工程の折曲加工工程である。

【図３】同製造工程の第２金属形成工程である。

【図４】同製造工程により得られたリードフレームであ
る。

【図５】本発明を用いる一般的なリードフレームの平面
図である。

【図６】フィンガ先端のバンプと半導体チップの電極と
の関係を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 半導体チップ １ａ 電極 ４ フィンガ ４ａ 接続部 ８ 基板 ９ レジスト層

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フィンガ（４）に、半導体チップ（１）
   の電極と接続するバンプ状接続部（４ａ）を配し、該接
   続部（４ａ）の上記接続面側を金，すず，半田等の接触
   材（１２）で被覆してなる半導体装置の製造方法におい
   て、 フィンガ（４）に相当する部分が露出するようレジスト
   層（９）を設けた電鋳用基板（８）の、 上記接続部（４ａ）に相当する部分に、予め上記接触材
   （１２）を施し、 その上面にフィンガ（４）を電鋳形成し、 その後、前記基板（８）を剥離してなる半導体装置の製
   造方法。