JP2006253399A - リードフレームの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 めっき液の使用量を必要最小限とし、めっきにかかる費用を削減して製造コストを引下げ、更には製造精度のよいリードフレームの製造方法を提供する。
【解決手段】 金属条材１０の両側部に第１のパイロット孔１１を所定間隔で形成し、両側部を除く領域に第１のレジスト膜１２を形成し、第１のレジスト膜１２に、ワイヤーボンディング領域に形成する貴金属めっきパターン１３の露光及び現像を行い、貴金属めっき領域に所定の貴金属めっきを行い第１のレジスト膜１２を剥離して、金属条材１０の両側部を除く領域に第２のレジスト膜１４を形成し、第２のレジスト膜１４の両側に第２のパイロット孔１８とリードフレーム１７のパターン１８ａ、１７ａを露光し現像し、更に、第２のレジスト膜１４によってリードフレームパターンが形成された金属条材１０のエッチングを行い、第２のレジスト膜１４を剥離してリードフレーム１７を形成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、半導体パッケージを形成するためのリードフレームに係り、特にその製造方法に関するものである。

特許文献１にその例を示すように、半導体装置においては中央に配置された半導体素子の電極部に接続される複数のリードを備えたリードフレームが使用されている。このようなリードフレームを、例えばリールトウリール方式を用いてエッチングにより製造する場合、まず、リードフレーム材となる銅、銅合金又はニッケル合金からなる金属条材を、例えば、ドライフィルムからなるレジスト材で被覆し、これに露光、現像を行ってパターンニングする。そして、不要箇所をエッチングにより除去してリードフレーム素材（リードフレーム中間製品）を形成した後、リードフレーム素材の全面にめっきによってニッケル下地めっき層（以下、単に「Ｎｉ下地めっき層」という）を形成し、このＮｉ下地めっき層の上にＰｄ−Ｎｉ合金層を必要に応じて形成し、Ｎｉ下地めっき層の上又はその上に形成したＰｄ−Ｎｉ合金層の上にＰｄ層を形成する。更に、必要に応じて前記Ｐｄ層上に又はこのＰｄ層の代わりにＡｕ層が形成されて、リードフレームが完成する。このＰｄめっき層やＡｕめっき層は通常はリードのワイヤーボンディング領域に部分的に行われている。

特開平８−２７４２３１号公報

しかしながら、以上に説明するように、ワイヤーボンディング領域にＰｄやＡｕ等の貴金属を部分的にめっきするに際して、これらの貴金属めっきがリードの表面ではなく側部にも形成されることがある。特に、ゴムマスクを使用してめっきした場合にはめっき精度が低く側方へのめっき漏れが発生しやすい。このようなめっきがリードの側部に形成されるとリード間の短絡を起こす可能性があるので、側部に漏れためっき皮膜は必ず除去する必要があり、極めて手間である。
また、リードフレームの全面にめっきを行う場合には、コスト削減や省資源の点から好ましくないという問題がある。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、めっき液の使用量を必要最小限とし、めっきにかかる費用を削減して製造コストを引下げ、更には製造精度のよいリードフレームの製造方法を提供することを目的とする。

前記目的に沿う本発明に係るリードフレームの製造方法は、金属条材の両側部に第１のパイロット孔を所定間隔で形成し、前記金属条材の表面で前記両側部を除く領域に第１のレジスト膜を形成する第１工程と、
前記第１のレジスト膜に、各リードの少なくともワイヤーボンディング領域に形成する貴金属めっきパターンの露光を行い、貴金属めっき領域を露出させる第２工程と、
前記貴金属めっき領域に所定の貴金属めっき処理を行い、前記第１のレジスト膜を剥離する第３工程と、
前記貴金属めっき処理がなされた前記金属条材の前記第１のパイロット孔が形成された前記両側部を除く領域に第２のレジスト膜を形成する第４工程と、
前記第２のレジスト膜の両側に所定ピッチで形成された第２のパイロット孔パターン及びその内側に形成されたリードフレームパターンを露光した後現像する第５工程と、
前記第２のレジスト膜によって前記リードフレームパターンが形成された前記金属条材のエッチングを行い、次に前記第２のレジスト膜を剥離してリードフレームを形成する第６工程とを有する。
ここで、貴金属めっきとは、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ又はこれらの金属を主体とする合金をいう。

そして、本発明に係るリードフレームの製造方法において、前記第６工程の後に、更に、製造されたリードフレームの表面に酸化防止剤を塗布してもよい。この酸化防止材としては、例えば、ベンゾトリアゾール系化合物、具体的にはベンゾトリアゾールソディウムソルト等がある。
また、本発明に係るリードフレームの製造方法において、前記第４工程の第２のレジスト膜の形成は、前記金属条材の片面又は表裏面に行うことができる。

請求項１、２記載のリードフレームの製造方法において、リードフレームが形成される前の金属条材の少なくともワイヤーボンディング領域のみに予め貴金属めっきを行い、次に形状加工を行うので、めっきがリードの側方に漏れてリード間の短絡を起こすことが無くなる。更には使用するめっき液の量も最小限となるので安価にリードフレームを製造できる。
そして、貴金属めっきも正確な位置（例えば、ワイヤーボンディング領域）にめっきされるので、より精度が高く多数のリードを有するリードフレームを製造できる。
また、第１のパイロット孔の他に第２のパイロット孔を形成しているので、先付けされた貴金属めっきのめっきパターンに対するエッチングパターンの位置合わせを高精度で行える。

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図１は本発明の一実施の形態に係るリードフレームの製造方法を示す工程図、図２、図３は同リードフレームの製造方法を示す説明図である。なお、図２、図３は４つの単位フレームを同時に処理するように記載しているが、この実施の形態では長尺のリードフレーム条材（金属条材の一例）を用いるリールトウリール処理を行っているので、４個のリードフレーム単位が間欠的に移動するようにリードフレーム条材を搬送することになる。

図１〜図３に示すように、銅合金又はニッケル合金からなるリードフレーム条材１０の両側部にプレス加工（パンチング）によって第１のパイロット孔１１を所定間隔（形成するリードフレーム単位のピッチに合わせるのが好ましい）で形成する（ステップＳ１）。そして、リードフレーム条材１０の表面を清掃して付着するゴミや油類を除去して整面し（ステップＳ２）、銅めっきを行う（ステップＳ３）。なお、リードフレーム条材１０の種類によってはＮｉを下地めっきしてもよい。めっき液の洗浄及び水洗を行ってリードフレーム条材１０を乾燥させた（ステップＳ４）後、図２（Ａ）に示すように、リードフレーム条材１０の表面で両側部を除く領域に第１のレジスト膜１２をコーティング（ラミネート）する（ステップＳ５）。ここで、第１のレジスト膜１２はフィルムラミネートの貼着、又は電着のいずれで形成してもよい。

次に、図２（Ｂ）に示すように、各リードの先部に形成されるワイヤーボンディング領域に形成する貴金属めっきパターン１３の露光（ステップＳ６）及び現像（ステップＳ７）を行う。なお、各単位リードフレームの中央に素子搭載部を備える場合は、その表面に貴金属めっきをすることもある。
この露光、現像処理によって第１のレジスト膜１２に、貴金属めっき領域を露出するので、この部分に図２（Ｃ）に示すように、貴金属のスポットめっきを行う（ステップＳ８）。この貴金属としては、例えば、Ａｇめっきがあるが、その他、Ｐｄめっき、Ａｕめっき、Ｐｔめっき等がある。このスポットめっきが完了した後、第１のレジスト膜１２の剥離を行い（ステップＳ９）、スポットめっきがされたリードフレーム条材１０の（水洗及び）乾燥を行う（ステップＳ５０）。

この後、図３（Ｄ）に示すように、第２のレジスト膜１４をこのリードフレーム条材１０の上にラミネートする（ステップＳ１１）。なお、第２のレジスト膜１４の幅は、リードフレーム条材１０の第１のパイロット孔１１の形成ゾーン１５、１６を除いた幅とする。第２のレジスト膜１４の形成はフィルムラミネートの他、電着であってもよい。
図３（Ｅ）に示すように、この第２のレジスト膜１４の上にリードフレーム１７のパターン１７ａと、その両側に所定ピッチで形成される第２のパイロット孔１８のパターン１８ａを露光し（ステップＳ１２）、現像する（ステップＳ１３）。これによって、第２のレジスト膜１４の上にリードフレーム１７のパターン１７ａと第２のパイロット孔１８のパターン１８ａが、それぞれ露出部となる。

そして、図３（Ｅ）に示すように、第２のレジスト膜１４の所定のパターンが形成されたリードフレーム条材１０のエッチング処理を行う（ステップＳ１４）と、図３（Ｆ）に示すように、リードフレーム条材１０の両側にあった形成ゾーン１５、１６は除去され、リードフレーム１７と（この実施の形態では、４つの単位リードフレームを有する）と所定ピッチで形成された複数の第２のパイロット孔１８が形成される。なお、この段階では形成されたリードフレーム１７の周囲はリードフレーム条材１０と連結しており、最終的な製品である半導体装置となった後、周囲のリードフレーム条材１０（通常、スケルトンと呼ばれている）と分離される。

なお、第２のパイロット孔１８は第１のパイロット孔１１を基準にして作成されることになるので、リードフレーム１７の各リードのワイヤーボンディング領域と貴金属めっき領域とが正確に一致し、エッチングによって形成ゾーン１５、１６が除去されても、第２のパイロット孔１８を用いてリードフレーム１７に素子を搭載して、ワイヤーボンディング等を正確に行うことができる。
この後、図３（Ｇ）に示すように、第２のレジスト膜１４を剥離又は除去した（ステップＳ１６）後、変色防止剤（即ち、酸化防止剤、例えば、ベンゾトリアゾール系化合物）を塗布し（ステップＳ１７）、乾燥して（ステップＳ１８）製品（リードフレーム）が出来上がる。

この実施の形態においては、リールトウリールによってリードフレーム条材１０を間欠的に送って各工程の処理を行っていたが、例えば、リードフレーム条材を短冊状に形成した本発明方法を実施することもできる。
また、図３（Ｅ）の第２のレジスト膜の露光にあっては、貴金属めっきした領域を露出ささせることもできるし、貴金属めっきした領域を第２のレジスト膜で被せることもできる。貴金属めっきする領域はリードに形成されるので、第２のレジスト膜で被せるのが、露光パターンの簡略化になる。なお、第２のレジスト膜は金属条材の片面に形成してもよいし、表裏面に形成してもよい。

本発明の一実施の形態に係るリードフレームの製造方法を示す工程図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は同リードフレームの製造方法を示す説明図である。 （Ｄ）〜（Ｇ）は同リードフレームの製造方法を示す説明図である。

符号の説明

１０：リードフレーム条材、１１：第１のパイロット孔、１２：第１のレジスト膜、１３：貴金属めっきパターン、１４：第２のレジスト膜、１５、１６：形成ゾーン、１７：リードフレーム、１７ａ：リードフレームパターン、１８：第２のパイロット孔、１８ａ：第２のパイロット孔パターン

Claims (2)

1. 金属条材の両側部に第１のパイロット孔を所定間隔で形成し、前記金属条材の表面で前記両側部を除く領域に第１のレジスト膜を形成する第１工程と、
   前記第１のレジスト膜に、各リードの少なくともワイヤーボンディング領域に形成する貴金属めっきパターンの露光を行い、貴金属めっき領域を露出させる第２工程と、
   前記貴金属めっき領域に所定の貴金属めっき処理を行い、前記第１のレジスト膜を剥離する第３工程と、
   前記貴金属めっき処理がなされた前記金属条材の前記第１のパイロット孔が形成された前記両側部を除く領域に第２のレジスト膜を形成する第４工程と、
   前記第２のレジスト膜の両側に所定ピッチで形成された第２のパイロット孔パターン及びその内側に形成されたリードフレームパターンを露光した後現像する第５工程と、
   前記第２のレジスト膜によって前記リードフレームパターンが形成された前記金属条材のエッチングを行い、次に前記第２のレジスト膜を剥離してリードフレームを形成する第６工程とを有することを特徴とするリードフレームの製造方法。
2. 請求項１記載のリードフレームの製造方法において、前記第４工程の第２のレジスト膜の形成は、前記金属条材の片面又は表裏面に行われることを特徴とするリードフレームの製造方法。

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