KR100493187B1 - Lead frame and method of the manufacturing using vapor deposition - Google Patents
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Abstract
건식도금법을 이용한 리드 프레임이 개시된다. 본 발명에 따른 건식도금법을 이용한 리드 프레임은, 리드프레임소지와; 상기 리드프레임소지의 상면에 형성된 금, 팔라듐 또는 금-팔라듐으로된 제 1 도금층과; 상기 제 1 도금층의 상면에 일정 두께로 형성된 니켈로 된 제 2 도금층; 및 상기 제 2 도금층의 상면에 형성된 금, 팔라듐 또는 금-팔라듐으로된 제 3 도금층을 구비하는 것을 특징으로 한다.A lead frame using a dry plating method is disclosed. The lead frame using the dry plating method according to the invention, the lead frame holding; A first plating layer made of gold, palladium or gold-palladium formed on an upper surface of the lead frame base; A second plating layer made of nickel having a predetermined thickness on an upper surface of the first plating layer; And a third plating layer made of gold, palladium or gold-palladium formed on an upper surface of the second plating layer.
본 발명은 도금의 품질을 향상시키고 또한 환경친화적이라는 이점이 있다. The present invention has the advantage of improving the quality of plating and being environmentally friendly.
Description
본 발명은 리드 프레임에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 도금층의 구조가 개선된, 건식도금법을 이용한 리드 프레임 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a lead frame, and more particularly, to a lead frame using a dry plating method, the structure of the plating layer is improved, and a manufacturing method thereof.
리드 프레임은 반도체 칩과 함께 반도체 패키지를 이루는 핵심 구성요소의 하나로서, 반도체 패키지의 내부와 외부를 연결해 주는 역할과 반도체 칩을 지지해 주는 역할을 한다.The lead frame is one of the core components of the semiconductor package together with the semiconductor chip, and serves to connect the inside and the outside of the semiconductor package and to support the semiconductor chip.
도 1에는 일반적인 리드 온 칩 타입(Lead-on Chip Type)의 도금전 소지(素地) 상태의 리드 프레임이 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 상기 리드 프레임소지(10)는 반도체 칩(미도시)을 그 위에 지지하는 패드(12)와, 타이 바(13), 이너 리드(Inner Lead)(15b) 및 아우터 리드(Outer Lead)(15a)를 포함하는 복수개의 리드(Lead)(15)와 댐바(Dambar)(17)로 구성되어 있다.FIG. 1 illustrates a lead frame in a state before plating of a general lead-on chip type. Referring to the drawings, the
도 2는 건식도금이 완료된 상태에서의 리드 프레임을 절단하여 도시한 부분확대 단면도이다. FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view illustrating a cut of a lead frame in a state where dry plating is completed.
상기 도면을 참조하여 보면 위와 같은 반도체용 리드프레임소지(10) 상에는 제조공정의 하나로서 도금층(11)을 형성시키는데 상기 도금 공정은 반도체 칩의 전극과 이너 리드(15b) 사이에서 수행되는 와이어 본딩의 작업성을 향상시키고, 또한 아우터 리드(15a)와 이너 리드(15b)의 용접성(Solderability) 및 도전성을 향상시키기 위하여 이루어진다.Referring to the drawings, the
상기 도금공정은 대부분 습식도금공정으로 이루어 진다. 습식도금공정이라 함은 전해액을 이용하여 전기 화학적인 원리를 응용한 전기 도금법에 의해 이루어지며 더 상세하게 설명하자면, 전해질이 용매에 녹아 있는 전해액과 전도체인 전극을 통해서 전류가 흐를 때 상기 전극 표면에서는 물질의 분리가 일어나게 된다. 이러한 전기 분해현상으로 인해 음극에서 석출되는 금속피막을 이용하는 것이 습식도금공정이다. 그러나 이와 같은 습식도금공정을 통해 석출된 피막은 도금액의 수소농도 지수, 온도, 금속농도, 첨가제, 유기물, 무기물 등의 불순물 혼입, 제품형상에 의한 불균일한 분포의 전류밀도 등에 의해 두께의 편차가 발생된다. 또한 시안 등 환경에 매우 유해한 물질이 배출됨으로 환경문제가 대두되고 상당한 폐수처리 비용이 소요되는 문제점이 있다.The plating process is mostly made of a wet plating process. The wet plating process is performed by an electroplating method using an electrochemical principle using an electrolyte. More specifically, when the current flows through an electrolyte in which an electrolyte is dissolved in a solvent and an electrode that is a conductor, Separation of material occurs. Due to the electrolysis phenomenon, the wet plating process uses a metal film deposited from the cathode. However, the film deposited through the wet plating process has variations in thickness due to the hydrogen concentration index of the plating liquid, temperature, metal concentrations, additives, organic matter, inorganic matters, impurities, current density of uneven distribution by product shape, and the like. do. In addition, because the very harmful substances such as cyan is discharged, there is a problem that the environmental problems are raised and a considerable waste water treatment cost.
본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 건식도금법을 이용하여 내식성, 도금두께의 균일성이 우수한 도금층을 형성한 리드 프레임을 제공하는 데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a lead frame in which a plating layer excellent in corrosion resistance and uniformity of plating thickness is formed by using a dry plating method.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 건식도금법을 이용한 리드 프레임은, 리드프레임소지와; 상기 리드프레임소지의 상면에 형성된 금, 팔라듐 또는 금-팔라듐으로된 제 1 도금층과; 상기 제 1 도금층의 상면에 일정 두께로 형성된 니켈로 된 제 2 도금층; 및 상기 제 2 도금층의 상면에 형성된 금, 팔라듐 또는 금-팔라듐으로된 제 3 도금층을 구비하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the lead frame using the dry plating method according to the present invention, the lead frame holding; A first plating layer made of gold, palladium or gold-palladium formed on an upper surface of the lead frame base; A second plating layer made of nickel having a predetermined thickness on an upper surface of the first plating layer; And a third plating layer made of gold, palladium or gold-palladium formed on an upper surface of the second plating layer.
본 발명에 따른 건식도금법을 이용한 리드 프레임 제조 방법은 구리, 구리합금, 철-니켈합금중 어느 하나로 소정 형상의 리드프레임소지를 성형하는 단계와, 상기 리드 프레임 소지상에 건식도금법에 의해 다층구조의 도금층을 형성하는 단계를 포함한다. According to the present invention, a method of manufacturing a lead frame using a dry plating method includes forming a lead frame body having a predetermined shape using any one of copper, copper alloy, and iron-nickel alloy, and forming a multilayer structure by dry plating on the lead frame body. Forming a plating layer.
상기 건식도금법은 열화학적기상도금법, 플라즈마화학적기상도금법, 광화학적기상도금법, 진공증착법, 스퍼트링법, 이온도금법을 더 포함하는 것이 바람직하다.The dry plating method preferably further includes a thermochemical vapor plating method, a plasma chemical vapor plating method, a photochemical vapor plating method, a vacuum deposition method, a sputtering method, and an ion plating method.
또한 상기 진공증착법은 유도가열법, 전자빔가열법, 플라즈마빔 가열법을 포함하며 상기 스퍼트링법은 직류법, 고주파법, 반응성법을 더 포함하는 것이 바람직하다. The vacuum deposition method may include an induction heating method, an electron beam heating method, a plasma beam heating method, and the sputtering method may further include a direct current method, a high frequency method, and a reactive method.
또한 상기 이온 도금법은 직류 이온화법, 고주파 이온화법, 복합법을 포함하며 상기 직류 이온화법은 비활성 기체가 충전된 진공 챔버내에서 도금 물질의 타겟에 음의 전류를 인가함으로써 수행되는 것을 더 포함하는 것이 바람직하다. In addition, the ion plating method includes a direct current ionization method, a high frequency ionization method, a complex method, and the direct current ionization method further includes performing by applying a negative current to a target of the plating material in a vacuum chamber filled with an inert gas. desirable.
또한 상기 다층구조란 상기 리드프레임소지의 상면에 형성된 금, 팔라듐 또는 금-팔라듐 도금층과, 상기 도금층 위에 일정 두께로 형성된 니켈도금층 및 상기 니켈도금층층 위에 형성된 금, 팔라듐 또는 금-팔라듐 도금층을 구비하는 것이 바람직하다. In addition, the multi-layer structure includes a gold, palladium or gold-palladium plating layer formed on the upper surface of the lead frame, a nickel plating layer formed to a predetermined thickness on the plating layer and a gold, palladium or gold-palladium plating layer formed on the nickel plating layer layer It is preferable.
상기 건식도금법의 원리는 박막의 형태로 증착될 재료를 증발원(32)으로 형성하고, 전자총(32)에서 발생되는 고(高)에너지의 전자를 상기 증발원(32)의 표면에 가격하여 입자들이 튕겨 나오게 함으로써 리드 프레임소지(10) 면에 증착되게 하는 것이다. The principle of the dry plating method is to form a material to be deposited in the form of a thin film as the
또한 상기 건식도금법은 전면(全面) 도금방식을 적용하여 리드 프레임소지(10)의 최외각에 팔라듐 또는 팔라듐-금 또는 금을 적층하는 구조에서 발생되는 전기적인 부식(Galvanic Corrosion)문제를 해결 할 수 있다.In addition, the dry plating method can solve the problem of electrical corrosion (Galvanic Corrosion) generated in the structure of laminating palladium or palladium-gold or gold on the outermost surface of the
이하 본 발명을 첨부된 도면에 도시된 바람직한 일 실시예를 참고로 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to a preferred embodiment shown in the accompanying drawings.
본 발명의 일 실시 예에 따른 건식도금법을 이용한 리드 프레임은,A lead frame using a dry plating method according to an embodiment of the present invention,
기저금속인 구리, 알로이42 등의 구리합금, 철-니켈합금중 어느 하나로 형성된 리드 프레임소지(10)와, 상기 리드 프레임소지(10)에 금, 팔라듐 또는 금-팔라듐으로 스트라이크층을 형성하는 제 1 도금층(11a)과 상기 제 1 도금층(11a) 위에 전도성의 향상을 위한 도금두께의 보강 및 도금강도의 향상을 위해 형성되는 니켈도금층인 제 2 도금층(11b)과, 상기 제 2 도금층(11b)의 용접성을 개선하고 다공성의 영향을 감소시키는 삼단계의 제 3 도금층(11c)을 형성시킨다. A
이러한 다층 도금을 실시하는 목적은 원재료 상태와 프레스공정에서의 압연자국 및 찍힘 등을 없애 용접성을 좋게 하고 소지와 밀착성을 향상하기 위해서이다. The purpose of carrying out such multi-layer plating is to improve the weldability and improve the base and adhesion by eliminating raw marks and rolling marks and stamping in the pressing process.
도 3에는 본 발명에 따른 건식도금법을 이용한 리드 프레임과 그 제조방법을 수행하는 건식도금 장치에 대한 개략적인 도면이 도시되어 있다.FIG. 3 is a schematic view of a lead frame using a dry plating method according to the present invention and a dry plating apparatus performing the manufacturing method thereof.
상기 도면을 참조하면, 건식도금 장치(30)는 일반적으로 아르곤과 같은 불활성가스를 충전시킨 10-5∼10-1 토르(Torr)의 진공이 유지되는 진공 챔버(37)를 구비한다. 상기 진공 챔버(37)내에는 상단에는 음극의 기판(38)과 하단에는 전자총(32)과 증발원(33)이 설치된다. 상기 진공 챔버(37) 내에 충전된 아르곤과 같은 불활성가스는 상기 음극의 기판(38)과 하단의 전자총(32)에 고전압이 인가됨으로써 방전이 이루어지며 이온화된 플라즈마 상태가 된다. 하단의 증발원(33)으로서 니켈, 금, 팔라듐 또는 금-팔라듐합금 재료가 사용된다. 또한 아르곤과 같은 불활성가스를 충전시키거나 배기시킬 수 있도록 가스 출입구(36)가 측면에 형성된다.Referring to the drawings, the dry plating apparatus 30 generally includes a
여기서 상기 플라즈마 이온들은 전기장을 형성하며 이후 상기 전자총(32)에서 방출되는 여기(勵起)된 전자가 증발원(33)에 충돌되어 도금 물질을 튕겨내고 상기의 튕겨나온 도금물질은 음의 전류가 인가된 상단의 음극 기판(38)을 향해 가속되어 음극 기판(38)에 배치된 리드 프레임소지(10)에 도금막을 형성한다. Here, the plasma ions form an electric field, and then the excited electrons emitted from the
본 발명에 따른 건식도금법을 이용한 리드 프레임과 그 제조방법은,Lead frame using a dry plating method according to the present invention and a manufacturing method thereof,
첫째로 고전도도, 내식성, 내산화성, 용접성, 내열성이 우수한 도금층의 리드 프레임을 제공하며Firstly, it provides the lead frame of the plated layer with excellent high conductivity, corrosion resistance, oxidation resistance, weldability and heat resistance.
둘째로 소재의 내약품성이 취약하여 습식도금공정이 불가능한 제품의 경우에 적용 가능하도록 하며Secondly, it can be applied to products where wet plating process is impossible due to weak chemical resistance.
셋째로 시안 및 환경 유해물질을 사용, 배출을 방지하여 환경친화성을 구현 할 수 있는 효과가 있다. Thirdly, it is possible to realize environmental friendliness by using cyanide and environmentally harmful substances.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자들은 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the accompanying drawings, this is merely exemplary and those skilled in the art can understand that various modifications and equivalent embodiments are possible therefrom. There will be. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.
도 1은 일반적인 리드프레임을 도금전 상태에서 개략적으로 도시한 평면도.1 is a plan view schematically showing a typical lead frame in a state before plating.
도 2는 본 발명에 따른 건식도금법을 이용한 리드 프레임이 완료된 상태를 도시한 부분확대 단면도,2 is a partially enlarged cross-sectional view showing a state in which a lead frame using a dry plating method according to the present invention is completed;
도 3은 본 발명에 따른 건식도금법을 이용한 리드 프레임의 건식도금이 수행되는 직류이온도금 장치에 대한 개략적인 설명도.Figure 3 is a schematic explanatory diagram of a direct current charging device is a dry plating of the lead frame using a dry plating method according to the present invention.
<도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명><Brief description of the major symbols in the drawings>
10...리드 프레임소지 11a...제 1 도금층10 ... Lead frame holder 11a ... First plating layer
11b...제 2 도금층 11c...제 3 도금층11b ...
32...전자총 36...불활성가스 32.Electron gun 36.Inert gas
37...진공 챔버 38...상부 전극37
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| KR1019970059709A KR100493187B1 (en) | 1997-11-13 | 1997-11-13 | Lead frame and method of the manufacturing using vapor deposition |
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| KR19990039560A KR19990039560A (en) | 1999-06-05 |
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- 1997-11-13 KR KR1019970059709A patent/KR100493187B1/en not_active IP Right Cessation
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