JP2011181964A - リードフレーム及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】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、不具合を少なくしたリードフレームの製造方法を提供すること。
【解決手段】金属板１より成形されるリードフレームにおいて、半導体素子搭載側の表面と基板実装側の表面のみにパラジウム鍍金１ａが施されていて、成形されたリード部の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用パッド部の半田で接合される部分を除いた実装不要部分及び側面には鍍金が施されていない
【選択図】 図１

Description

本発明は、半導体装置に用いられるリードフレームとその製造方法に関する。

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。

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。

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。

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、半導体素子搭載側の表面と基板実装側の表面のみにパラジウム鍍金が施されていて、成形されたリード部の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用パッド部の半田で接合される部分を除いた実装不要部分及び側面には鍍金が施されていないことを特徴としている。

また、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、半導体素子搭載側の表面の半導体素子が搭載されるパッド部と基板実装側の表面の半田で接合される部分のみにパラジウム鍍金が施されていて、成形されたリード部の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用パッド部の半田で接合される部分を除いた実装不要部分及び側面には鍍金が施されていないことを特徴としている。

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。

また、本発明によるリードフレームの製造方法は、金属板を成形してリードフレーム素材を準備し、該リードフレーム素材の半導体素子が搭載されるパッド部分にパラジウム鍍金を施すとともに前記リードフレーム素材の金線がボンディングされるリード部表面部分及び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にパラジウム鍍金を施すようにしたことを特徴としている。

また、本発明によるリードフレームの製造方法は、金属板を成形してリードフレーム素材を準備し、該リードフレーム素材の半導体素子が搭載される側の表面にのみにパラジウム鍍金を施すとともに前記リードフレーム素材の基板実装側の表面にのみパラジウム鍍金を施し、前記リードフレーム素材においてリード部の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用パッド部の半田で接合される部分を除く実装不要部分及び側面には鍍金を施さないようにしたことを特徴としている。

また、本発明によるリードフレームの製造方法は、金属板を成形してリードフレーム素材を準備し、該リードフレーム素材の半導体素子が搭載される側の表面の半導体素子が搭載されるパッド部分のみにパラジウム鍍金を施すとともに前記リードフレーム素材の基板実装側の表面の半田で接合される部分のみにパラジウム鍍金を施し、前記リードフレーム素材においてリード部の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用パッド部の半田で接合される部分を除く実装不要部分及び側面には鍍金を施さないようにしたことを特徴としている。

また、本発明によるリードフレームの製造方法は、リードフレームを形成すべき金属板を準備して、該金属板の表裏面上にレジスト層を設け、該レジスト層の表面に所望のリードフレーム形状を有するマスクを例えば密接し、露光し、現像して鍍金を施すためのマスクを作成した後、露出した金属板表面に鍍金を施して、少なくともパラジウム層を含む鍍金層を設け、次にレジスト層を除去し、前記鍍金層をエッチングレジストとして用いて金属板をエッチングし、該エッチング処理により前記金属板の要エッチング部分が貫通する前にエッチング処理を停止し、前記金属板の裏面をテープでマスクし、再びエッチング処理を施すことにより前記金属板部分の要エッチング部分を貫通させて、前記テープにより多数のリード部等が個々独立した位置関係に保持されるようにした。

また、本発明によるリードフレームの製造方法は、リードフレームを形成すべき金属板を準備して、該金属板の表裏面上にレジスト層を設け、該レジスト層の表面に所望のリードフレーム形状を有するマスクを例えば密接し、露光し、現像してエッチングマスクを作成した後、露出した金属板部をエッチングして除去し、リードフレーム形状を形成し、次いで、この表裏面に鍍金を施して、少なくともパラジウム層を含む鍍金層を設けるようにした。

また、本発明によるリードフレームの製造方法は、リードフレームを形成すべき金属板を準備して、該金属板の表裏面上にレジスト層を設け、該レジスト層の表面に所望のリードフレーム形状を有するマスクを例えば密接し、露光し、現像して鍍金を施すためのマスクを作成した後、露出した金属板表面に鍍金を施して、少なくともパラジウム層を含む鍍金層を設け、次にレジスト層を除去し、前記鍍金層をエッチングレジストとして用いて金属板をエッチングして、多数のリード部，パッド部その他の形状を形成するようにした。

これにより、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ばかりか、リードフレームの所定位置に半導体素子を搭載し樹脂封止した後、これを個片にすべくダイシング等によりカットする際、切断されるべき金属部分はエッチング処理により既に溶解しているため樹脂のみを切断すれば済み、従来のリードフレームにおけるようにリード抜けや樹脂破損等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。

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。

本発明に係るリードフレームの製造方法の一実施例を示す工程図である。 本発明に係るリードフレームの製造方法の他の実施例を示す工程図である。 本発明に係るリードフレームの製造方法の更に他の実施例を示す工程図である。 本発明に係るリードフレームの製造方法の更に他の実施例を示す工程図である。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

実施例２
図２は、本発明に係るリードフレーム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。

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。

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。

実施例３
図３は、本発明に係るリードフレーム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。

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。

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。

実施例４
図４は、本発明に係るリードフレーム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。

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。

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

Claims (5)

1. 金属板より成形されるリードフレームにおいて、半導体素子搭載側の表面と基板実装側の表面のみにパラジウム鍍金が施されていて、成形されたリード部の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用パッド部の半田で接合される部分を除いた実装不要部分及び側面には鍍金が施されていないことを特徴とするリードフレーム。
2. 金属板より成形されるリードフレームにおいて、半導体素子搭載側の表面の半導体素子が搭載されるパッド部と基板実装側の表面の半田で接合される部分のみにパラジウム鍍金が施されていて、成形されたリード部の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用パッド部の半田で接合される部分を除いた実装不要部分及び側面には鍍金が施されていないことを特徴とするリードフレーム。
3. 金属板を成形してリードフレーム素材を準備し、該リードフレーム素材の半導体素子が搭載されるパッド部分にパラジウム鍍金を施すとともに前記リードフレーム素材の金線がボンディングされるリード部表面部分及び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にパラジウム鍍金を施すようにしたことを特徴とするリードフレームの製造方法。
4. 金属板を成形してリードフレーム素材を準備し、該リードフレーム素材の半導体素子が搭載される側の表面にのみにパラジウム鍍金を施すとともに前記リードフレーム素材の基板実装側の表面にのみパラジウム鍍金を施し、前記リードフレーム素材においてリード部の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用パッド部の半田で接合される部分を除く実装不要部分及び側面には鍍金を施さないようにしたことを特徴とするリードフレームの製造方法。
5. 金属板を成形してリードフレーム素材を準備し、該リードフレーム素材の半導体素子が搭載される側の表面の半導体素子が搭載されるパッド部分のみにパラジウム鍍金を施すとともに前記リードフレーム素材の基板実装側の表面の半田で接合される部分のみにパラジウム鍍金を施し、前記リードフレーム素材においてリード部の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用パッド部の半田で接合される部分を除く実装不要部分及び側面には鍍金を施さないようにしたことを特徴とするリードフレームの製造方法。

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