JP4852802B2 - Lead frame - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置に用いられるリードフレームに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、リードフレームは、金属板からエッチング加工やプレス加工によってリードフレーム形状に成形され、全面にパラジウム鍍金をした後所定位置に半導体素子を搭載し、これを樹脂封止した後金型等を用いて個片にカットされ、ICチップ等の電子部品として実用に供されていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
近年、リードフレームの仕様は、環境への影響を考慮して、鉛が含まれる外装半田鍍金を止めてリードフレーム全面にパラジウム鍍金を施したものとなっている。しかし、パラジウムは高価な金属材料であるため、全面にパラジウム鍍金を施すことにより、製品コストを上昇させてしまうという問題点があった。
【0004】
本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、パラジウムの使用量を最少に抑えて安価なリードフレームを提供すると共に、不具合をなくしたリードフレームの製造方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明によるリードフレームは、金属板より成形されるリードフレームにおいて、半導体素子が搭載される部分と金線がボンディングされるリード部表面部分と基板実装面側の半田で接合されるパッド部分にのみ部分的なニッケル鍍金とパラジウム鍍金と金鍍金が施されていて、ボンディングされる部分以外のリード部表面と半田接合部分以外のリード部裏面及びリード部とパッド部の側面には鍍金が施されていないことを特徴としている。
【0006】
これにより、パラジウム鍍金が施される面積は最少限となるので、全面にパラジウム鍍金を施していた従来のリードフレームに比べて、安価なリードフレームを提供できる。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示した実施例に基づき説明する。
実施例1
図1は、本発明に係るリードフレームについてその製造方法の一実施例を示す工程図である。図中、1はリードフレームを形成すべき銅板等の金属板、2は金属板1の表裏面上に設置されたドライフィルム、3は金属板1の表面上に設置されたドライフィルム2上に被せられていて遮光剤を用いてリードフレームパターン3aを形成してなるガラスマスク、4は金属板1の裏面上に設置されたドライフィルム2上に被せられていて金属板1を挟んでリードフレームパターン3aと対称に遮光剤を用いてリードフレームパターン4aを形成してなるガラスマスク、5,6は所要の遮光パターンを成形してなるガラスマスク、7は金属板1を挟んで対向設置された複数のエッチング液噴射ノズルである。
【0008】
次にリードフレームの製造工程を順を追って説明する。先ず、図1(a)に示すように、金属板1の表裏面全面にフォトレジストとしての役目をするドライフィルム2を設置した後、リードフレームパターン3a,4aを有するガラスマスク3,4をパターンを位置合わせした状態で表裏面上に被せて、この両面をガラスマスク3,4を介して紫外光で露光する。
【0009】
露光後ガラスマスク3,4を外してドライフィルム付金属板1を現像液に漬けて現像すれば、図1(b)に示すように紫外光の当たった部分即ち金線接合部や半導体素子搭載部などパラジウム鍍金を施す必要のある部分のドライフィルム2のみが除去される。
【0010】
次に、これを鍍金槽に入れて図1(c)に拡大して示すようにニッケル(Ni),パラジウム(Pd),金(Au)など順次必要な部分に必要な鍍金を行う。かくして、ドライフィルム2を剥離することにより、図1(d)に示すような断面形状の鍍金層1a付き金属板1を得ることが出来る。
【0011】
このようにして得られた鍍金層1a付き金属板1の表裏面全体に再びドライフィルム2を設置し、これに、図1(e)に示すように、鍍金を施した部分のみが遮光されるようにパターンを形成したガラスマスク5,6を被せて、両面を再び紫外光で露光する。そして、図1(b)で説明したのと同様にして現像を行い、図1(f)に示したような断面形状を有する鍍金層1a付き金属板1を得る。
【0012】
この鍍金層1a付き金属板1の両表面に、図1(g)に示す如く、噴射ノズル7によりエッチング液を吹き付けてエッチング処理を行う。このエッチング処理により、鍍金の施されていない部分の金属は溶解除去されて、最後にドライフィルム2を剥離することにより、図1(h)に示すような断面形状を有する即ち必要最少限の部分のみに鍍金の施された一駒分のリードフレームが得られる。
【0013】
図1(a)〜(h)に至る各工程は、リードフレームの何駒分かを含む長さの金属板が適宜のコンベアーで搬送されることにより連続的に実行され、工程の最後で裁断されて個々のリードフレームが完成する。この説明から明らかなように、各リードフレームには表裏面の必要個所にのみパラジウム鍍金が施される結果となる。
【0014】
実施例2
図2は、本発明に係るリードフレームについてその製造方法の他の実施例を示す工程図である。図中、図1で用いたのと実質上同一の部材及び部分には同一符号が付されており、それらについての説明は省略されている。図1との比較で明らかなように、図2(a),(b),(c)及び(d)で示される各工程は、図1のそれらと同じであるので説明は省略し、図2(e)以降に示されている工程について説明する。
【0015】
図2(e)に示されるように、鍍金層1a付き金属板1の両面には、噴射ノズル7によりエッチング液を吹き付けられてエッチング処理が行なわれる。このエッチング処理は、鍍金の施されていない部分の金属が殆ど溶解除去されて極薄となる程度まで行われる。
【0016】
かくして得られた鍍金層1a付き金属板1の一側全面に、図2(f)に示すようにテープ8を貼着した後、図2(g)に示すようにテープ8の貼着されていない側から、再び噴射ノズル7によりエッチング液を吹き付けてエッチング処理を行ない、極薄にされた鍍金の施されていない金属部分(リード部を繋ぐタイバーや吊りリード部等の組み立て後切断される不要部分)を完全に溶解除去する。この場合、残った鍍金の施されている金属部分即ち半導体素子が搭載されるパッド部やリード部等の必要部分は、図2(h)に示されるように、テープ8により相対位置関係が崩れることなく確実に保持される。
【0017】
実施例3
図3は、本発明に係るリードフレームについてその製造方法の更に他の実施例を示す工程図である。図中、図1で用いたのと実質上同一の部材及び部分には同一符号が付されており、それらについての説明は省略されている。図1との比較で明らかなように、図3(a)及び(b)で示される各工程は、図1のそれらと同じであるので説明は省略し、図3(c)以降に示されている工程について説明する。
【0018】
図3(c)に示されるように、リードフレームパターンに対応してドライフィルム2が残された金属板1の両面には、噴射ノズル7によりエッチング液が吹き付けられてエッチング処理が行なわれる。このエッチング処理は、ドライフィルム2の存在しない部分の金属が溶解除去されて、図3(d)に示されるように金属板1が穴明きの状態になるまで行われる。このようにして穴明き状態にされた金属板1の両表面からドライフィルム2が剥離されて、図3(d)に示された如き横断面を有するリードフレーム素材が製作される。
【0019】
かくして得られたリードフレーム素材(金属板1)の表裏面の必要個所に、図3(e)に拡大して示したようにニッケル(Ni)鍍金,パラジウム(Pd)鍍金及び金(Au)鍍金が夫々施されて、リードフレームが完成する。即ち、図3(f)に示したように、先ずリードフレーム表裏面全体に下地層としてニッケル(Ni)鍍金が施され、次に図3(g)に示したように、半導体搭載部分と金線ボンディング部分と基板実装面側の半田接合部分との必要最小限個所にのみパラジウム(Pd)鍍金が施され、最後に図3(h)に示したように、リードフレーム表裏面全体に金(Au)が施されて、リードフレームが完成する。このように、リードフレームの完成品は高価なパラジウムの使用量が最小限に抑えられており、従来のリードフレームに比べて安価となる。
【0020】
実施例4
図4は、本発明に係るリードフレームについてその製造方法の更に他の実施例を示す工程図である。図中、図1で用いたのと実質上同一の部材及び部分には同一符号が付されており、それらについての説明は省略されている。図1との比較で明らかなように、図4(a)乃至(d)で示される各工程は、図1のそれらと同じであるので説明は省略し、図4(e)以降に示されている工程について説明する。
【0021】
この実施例は、2回目の露光及び現像を行わずに、図4(e)に示されたように、図4(d)で得られた鍍金処理済みの金属板1の両面に噴射ノズル7でエッチング液を吹き付けてエッチング処理することにより製品を得るようにした点で、第1実施例とは異なる。この実施例によれば、より安価に製品を提供することが出来る。
【0022】
【発明の効果】
上述の如く本発明によれば、従来方法による場合に比べて遥かに安価なリードフレームを提供できるばかりか、リード抜けや樹脂破損などの不具合を生じないリードフレームを提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係るリードフレームについてその製造方法の一実施例を示す工程図である。
【図2】 本発明に係るリードフレームについてその製造方法の他の実施例を示す工程図である。
【図3】 本発明に係るリードフレームについてその製造方法の更に他の実施例を示す工程図である。
【図4】 本発明に係るリードフレームについてその製造方法の更に他の実施例を示す工程図である。
【符号の説明】
1 金属板
1a 鍍金層
2 ドライフィルム
3,4,5,6 ガラスマスク
3a リードフレームパターン
7 エッチング液噴射ノズル
8 テープ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a lead frame used in a semiconductor device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a lead frame is formed into a lead frame shape by etching or pressing from a metal plate, and after palladium plating is applied to the entire surface, a semiconductor element is mounted in a predetermined position, and this is resin-sealed and then a die is used. It was cut into individual pieces and put into practical use as electronic parts such as IC chips.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, the specifications of lead frames have been such that palladium plating is applied to the entire surface of the lead frame by stopping the external solder plating containing lead in consideration of the influence on the environment. However, since palladium is an expensive metal material, there is a problem in that the product cost is increased by applying palladium plating on the entire surface.
[0004]
The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and the object of the present invention is to provide an inexpensive lead frame while minimizing the amount of palladium used, and to eliminate problems. Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a lead frame.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a lead frame according to the present invention comprises a lead frame molded from a metal plate, a portion where a semiconductor element is mounted, a lead portion surface portion where a gold wire is bonded, and a solder on the substrate mounting surface side Only the pad part to be bonded is subjected to partial nickel plating, palladium plating and gold plating, the lead part surface other than the part to be bonded, the back part of the lead part other than the soldered part, and the lead part and pad part. The side is not plated.
[0006]
As a result, the area to which palladium plating is applied is minimized, so that a cheaper lead frame can be provided compared to a conventional lead frame in which palladium plating is applied to the entire surface.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on illustrated examples.
Example 1
Figure 1 is a process diagram showing an embodiment of its manufacturing method of lead frame according to the present invention. In the figure, 1 is a metal plate such as a copper plate on which a lead frame is to be formed, 2 is a dry film placed on the front and back surfaces of the
[0008]
Next, the lead frame manufacturing process will be described in order. First, as shown in FIG. 1A, after a
[0009]
If the
[0010]
Next, this is put in a plating tank, and necessary plating is sequentially performed on necessary portions such as nickel (Ni), palladium (Pd), and gold (Au) as shown in an enlarged view in FIG. Thus, by peeling off the
[0011]
The
[0012]
As shown in FIG. 1G, an etching solution is sprayed onto the both surfaces of the
[0013]
Each process leading to FIGS. 1A to 1H is continuously executed by transporting a metal plate having a length including several frames of the lead frame by an appropriate conveyor, and is cut at the end of the process. Thus, individual lead frames are completed. As apparent from this explanation, each lead frame is subjected to palladium plating only at necessary portions on the front and back surfaces.
[0014]
Example 2
Figure 2 is a process diagram showing another embodiment of a manufacturing method of that for the lead frame according to the present invention. In the figure, members and portions that are substantially the same as those used in FIG. 1 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted. As is clear from comparison with FIG. 1, the steps shown in FIGS. 2 (a), (b), (c) and (d) are the same as those in FIG. The steps shown in 2 (e) and after will be described.
[0015]
As shown in FIG. 2 (e), an etching process is performed by spraying an etching solution on both surfaces of the
[0016]
After affixing the
[0017]
Example 3
Figure 3 is a process diagram showing still another embodiment of its manufacturing method of lead frame according to the present invention. In the figure, members and parts that are substantially the same as those used in FIG. As is clear from the comparison with FIG. 1, the steps shown in FIGS. 3A and 3B are the same as those in FIG. The process is described.
[0018]
As shown in FIG. 3 (c), an etching solution is sprayed by the spray nozzle 7 on both surfaces of the
[0019]
Nickel (Ni) plating, palladium (Pd) plating, and gold (Au) plating as shown in an enlarged view of FIG. 3 (e) at the necessary positions on the front and back surfaces of the lead frame material (metal plate 1) thus obtained. Is applied to complete the lead frame. That is, as shown in FIG. 3 (f), first, nickel (Ni) plating is applied to the entire front and back surfaces of the lead frame as a base layer, and then, as shown in FIG. Palladium (Pd) plating is applied only to the minimum necessary portions of the wire bonding portion and the solder bonding portion on the board mounting surface side. Finally, as shown in FIG. Au) is applied to complete the lead frame. In this way, the finished lead frame has a minimum amount of expensive palladium used and is less expensive than the conventional lead frame.
[0020]
Example 4
Figure 4 is a process diagram showing still another embodiment of its manufacturing method of lead frame according to the present invention. In the figure, members and portions that are substantially the same as those used in FIG. 1 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted. As is clear from the comparison with FIG. 1, the steps shown in FIGS. 4A to 4D are the same as those in FIG. The process is described.
[0021]
In this embodiment, without performing the second exposure and development, as shown in FIG. 4 (e), the injection nozzles 7 are formed on both surfaces of the plated
[0022]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide not only a lead frame that is much cheaper than in the case of the conventional method, but also a lead frame that does not cause problems such as lead disconnection or resin damage.
[Brief description of the drawings]
For a lead frame according to the invention, FIG is a process diagram showing an embodiment of a manufacturing method of that.
For a lead frame according to the present invention; FIG is a process drawing showing another embodiment of a method for producing it.
For a lead frame in accordance with the present invention; FIG is a process diagram showing still another embodiment of a method for producing it.
For lead frame according to the present invention; FIG is a process diagram showing still another embodiment of a method for producing it.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
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