JP3596179B2

JP3596179B2 - Lead frame manufacturing method

Info

Publication number: JP3596179B2
Application number: JP19233796A
Authority: JP
Inventors: 久久野; 隆夫真野
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1996-07-22
Filing date: 1996-07-22
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2016-07-22
Also published as: JPH1041449A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属素材を用い、フォトエッチング法により、半導体装置等に用いるリードフレームを製造する方法に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体装置等に用いられるリードフレームは、金属素材を選択的に腐食溶解する、すなわちフォトエッチング法を用いて製造されており、例えば図１の例に示すような工程で造られる。
すなわち、金属素材１として、例えば銅または鉄─ニッケル合金等の薄板を用い、その両面を脱脂、整面、洗浄処理した後、その両面にカゼインまたはポリビニルアルコールと重クロム酸アンモニウム等からなる水溶性感光液を塗布乾燥して、感光性樹脂層を形成する。次いで、所定のパターンを有する露光用パターンマスクを介し、金属素材１の両面に各々パターン露光を行う。
【０００３】
その後、未露光未硬化部位の感光性樹脂層を溶解除去する現像処理を行なった後、残された感光性樹脂層に硬膜処理を行えば、図１（ａ）に示すように、所定のパターンに従って金属素材１面を露出したレジスト膜２を表裏に有する金属素材１が得られる。
なお、硬膜処理としては、感光性樹脂層をクロム酸液に接触させた後、ベーキングを行う、クロム酸の架橋作用を用いた感光性樹脂層の硬膜方法が一般的に行われているものである。
【０００４】
次いで、金属素材１に対し、塩化第二鉄液等のエッチング液をスプレー法等を用い接触させるエッチング処理を表裏両面から行い、レジスト膜２から露出した金属素材１部位を溶解除去し、図１（ｂ）に示すように金属素材１を貫通させた後、水洗洗浄および乾燥を行なうエッチング工程を行う。
【０００５】
次いで、剥膜工程にてアルカリ液によりレジスト膜を剥膜し、図１（ｃ）を得る。次いで、水洗乾燥、必要によりインナーリードへの金属メッキ処理等を行った後、金属素材１の不要部の断裁等を行うことで、リードフレームを得るものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
リードフレームは、薄板化、かつ多ピン化の傾向にあり、各リードの幅においては、例えば０．０８〜０．１０ｍｍ程度と微細になってきている。
このため、僅かな外力が掛かってもリードフレームは変形してしまうものである。
【０００７】
例えば、前述したレジスト膜の剥膜工程においても、リードフレーム、特にリード部に変形が生じていたものである。
すなわち、レジスト膜を剥膜する際、図２の例に示すように、３５〜４５重量％、液温１１０〜１３０℃程度の水酸化ナトリウム溶液を有する第一アルカリ槽３中に、表面にレジスト膜２を有する金属素材１を浸漬する等の方法により、高温、高濃度のアルカリ液をレジスト膜２に接触させる。これにより、レジスト膜２の膨潤および、金属素材１との付着力の弱体化を行う。次いで、水圧１．０〜２．０Ｋｇｆ／ｃｍ^２程度のスプレー洗浄法等を用い、膨潤し、金属素材１との付着力が弱体化したレジスト膜２を洗浄、除去することで、レジスト膜２を金属素材１から剥膜するものである。
【０００８】
なお、図２の例においては、金属素材１は枚葉のシート状となっており、金属素材１はチェーン等の搬送手段５に吊るされた状態で各処理を行われているものである。また、上述した一回の処理では、金属素材１表面に、レジスト膜片が残留する場合が有るといえる。このため、図２の例では、上述した一回の処理に加えて、３５〜４５重量％、液温１１０〜１３０℃程度の水酸化ナトリウム溶液を有する第二アルカリ槽４中に金属素材１を再度浸漬した後、スプレー洗浄を行う処理を行っている。
【０００９】
上述した、レジスト膜２の膨潤および、金属素材１との付着力の弱体化を行った際、膨潤したレジスト膜２は粘性をもって金属素材１に付着しているものである。
次いで、粘性をもって金属素材１に付着したレジスト膜２が、スプレー法等の水洗洗浄手段により除去されるものである。その際、図３に示すように、レジスト膜片６はリード部７を引き寄せながら除去されるものである。
【００１０】
すなわち、図３の例では、レジスト膜片６の中央部領域が金属素材１より剥離しているが、レジスト膜片６の端部領域が粘性をもって金属素材１に付着しているため、レジスト膜片６が剥離される際、リード部７が弓なりに反ってしまうものである。このように、粘性により一部が金属素材１に付着したレジスト膜片６が除去される際にリード部７が引っ張られる等の、リード部７に掛かる外力により、微細なリード部７が変形を生じるといえる。
【００１１】
本発明は、以上の事情に鑑みなされたものであり、フォトエッチング法を用いたリードフレームの製造において、レジスト膜の剥膜の際に生じるリード部等の変形を防止し、もって品質の良いリードフレームを得ることを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、金属素材表面に形成した感光性樹脂層に露光用パターンマスクを介しパターン露光後、現像、硬膜処理を行い、所定パターンに従って一部金属面を露出させたレジスト膜とする工程と、金属素材にエッチング処理を行うエッチング工程と、感光性樹脂層に高温、高濃度のアルカリ液を接触させ感光性樹脂層の膨潤、弱体化を行った後、スプレー洗浄し、前記レジスト膜を金属素材より剥膜する剥膜工程とを少なくとも有する、リード幅０．０８〜０．１ｍｍとしたリードフレームの製造方法において、
前記硬膜処理の際、感光性樹脂層に無水クロム酸濃度５〜６重量％のクロム酸液を接触させた後、１３５〜１６５℃の雰囲気温度にてベーキングを行うことを特徴とするリードフレームの製造方法を提供することで、上記の課題を解決したものである。
【００１３】
すなわち、本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意検討を行ったものであり、その結果、硬膜の際のレジスト膜の硬度に着目したものである。
従来、（従来の技術）の項で記したように、感光性樹脂層に、例えば無水クロム酸濃度４重量％程度のクロム液を接触した後、バーニングを行い感光性樹脂層を硬膜しレジスト膜としていたものである。
このため、レジスト膜２は、エッチング時の耐エッチング性は充分であっても、剥膜時に行われる膨潤、弱体化の際、レジスト膜２が柔らかく粘着力を持ちすぎるため、上述した変形をもたらしていたと推定したものである。
【００１４】
そこで、レジスト膜２を従来より硬くモロくすれば、レジスト膜２の膨潤、弱体化を行った際、レジスト膜２は従来より細かいレジスト膜片６に割れ、かつ、レジスト膜片６の金属素材１への付着力も低下すると考えたものである。
その結果、従来より細かい小片に割れ、かつ、金属素材への付着力が低くなったレジスト膜片６は、スプレー法等の水洗洗浄手段により除去される際、図４に示すように、レジスト膜片６がリード部７を引き寄せることなく容易に剥離されるといえる。また、粘性により金属素材１に付着していたレジスト膜片６が剥離される際も、レジスト膜片６は従来より細かい小片に割れており、リード部７を引き寄せる範囲が狭くなるといえ、リード部７は変形を生じなくなるものである。
【００１５】
一般に、クロム酸の架橋作用により感光性樹脂の硬膜を行う際、感光性樹脂に接触させるクロムの濃度が高いほど感光性樹脂の硬膜は進むといえる。しかし、硬膜し過ぎると、レジスト膜２の金属素材１への付着力の低下や、レジスト膜２にヒビ割れ等が生じるものである。すなわち、エッチングの際に、スプレーされるエッチング液のスプレー圧によりレジスト膜が剥離したり、ヒビ割れ部からエッチング液が浸透し金属素材に不要なエッチングをもたらす等、耐エッチング性が低下するといえる。また、硬膜時のクロムの濃度を高くした場合、公害防止等のための廃液処理に手間が掛かり、またクロムの使用量が増え材料費がかさむ等で、余分な費用が掛かるといえる。
さらに、硬膜処理時のバーニング温度においても、温度が低すぎると硬膜が不十分となり耐エッチング性が低下し、また、温度が高すぎてもヒビ割れが生じるといえる。
【００１６】
そのため、本発明者らは、レジスト膜２が充分な耐エッチング性を維持しつつ、剥膜時に従来より細かいレジスト膜片に割れ、かつ、金属素材１へのレジスト膜片の付着力が低くなる好適な硬膜条件を見いだすべく、実際に、クロムの濃度およびベーキング温度を変えて硬膜処理を行ったものである。その結果、以下に示す実施例および経験により、本発明にいたったものでる。
すなわち、本発明のリードフレームの製造方法においては、前述した（従来の技術）の項に記したように、従来通りの製造工程を行うものであるが、硬膜処理の際、現像後の感光性樹脂層に、無水クロム酸濃度５〜６重量％のクロム酸液を接触させた後、１３５〜１６５℃の雰囲気温度にてベーキングを行うことを特徴とするものである。
【００１７】
上述した条件にて硬膜処理を行うことにより、レジスト膜２が充分な耐エッチング性を維持でき、かつ、レジスト膜２が硬くモロくなる。このため、レジスト膜の剥膜を行うべく、アルカリ液による膨潤を行った際には、レジスト膜２が従来より細かいレジスト膜片に割れ、かつ、レジスト膜片の金属素材への付着力も低下し、リードフレーム、特にリード部に変形を生じることなく、レジスト膜の剥膜を行うことができるものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例により、本発明の実施の形態を説明する。
【００１９】
【実施例】
本発明のリードフレームの製造方法の実施例を、以下に記す。
＜実施例１＞
まず、リードフレームとなる板状の金属素材１として板厚０．１５ｍｍの４２合金（ニッケル４２重量％、残部鉄）を用いた。次いで、液温２３℃、３重量％の水酸化ナトリウム溶液に９０秒間浸漬後、水洗洗浄を行うことで、金属素材１表面の脱脂処理を行った後、液温２３℃、２重量％の硫酸液に３０秒間浸漬後、水洗洗浄を行い金属素材１表面の整面処理を行なった。
【００２０】
次いで、金属素材１を乾燥した後、金属素材１の両面に、ポリビニルアルコールと重クロム酸アンモニウムよりなる感光性樹脂層を、膜厚約１０μｍで塗布形成した。
【００２１】
次いで、感光性樹脂層を形成した金属素材１の両面に、所定のパターンを有する露光用パターンマスクを密着させた後、紫外線照射を行いパターン露光を行った。
次いで、金属素材１に現像を行い、未露光未硬化の感光性樹脂層部位を溶解除去した後、無水クロム酸濃度５．６１重量％のクロム酸液に金属素材１を３４秒間浸漬後、１３５℃の雰囲気にて３分間バーニングを行い、図１（ａ）に示す、所定のパターンに従って金属素材１を露出したレジスト膜２を得た。
【００２２】
続いて、図１（ｂ）に示すように、ＪＩＳＫ１４４７第二種の塩化第二鉄液をエッチング液とし、液温５０℃、スプレー圧２．０Ｋｇｆ／ｃｍ^２のスプレーエッチングにて１５分間、金属素材１の両面よりエッチングした後、水洗洗浄を行った。
【００２３】
次いで、エッチングを終了した金属素材１よりレジスト膜を剥膜し、図１（ｃ）を得た。
その際、図２に示すように、４０重量％、液温１００℃の水酸化ナトリウム溶液に、表面にレジスト膜２を有する金属素材１を５０秒間浸漬後、金属素材１を液温２３℃の水にてスプレー洗浄する処理を二回行った。しかる後、乾燥を行い、２９６ピンの半導体装置用リードフレームを得た。
【００２４】
＜実施例２＞
以下の硬膜条件にてレジスト膜の硬膜を行った以外は、上述した（実施例１）と同様の製造条件にて、２９６ピンの半導体装置用リードフレームを得た。
すなわち、無水クロム酸濃度５．６１重量％のクロム酸液に金属素材１を３４秒間浸漬後、１５０℃の雰囲気にて３分間バーニングを行い、所定のパターンに従って金属素材１を露出したレジスト膜を得たものである。
【００２５】
＜実施例３＞
以下の硬膜条件にてレジスト膜の硬膜を行った以外は、上述した（実施例１）と同様の製造条件にて、２９６ピンの半導体装置用リードフレームを得た。
すなわち、無水クロム酸濃度５．６１重量％のクロム酸液に金属素材１を３４秒間浸漬後、１６５℃の雰囲気にて３分間バーニングを行い、所定のパターンに従って金属素材１を露出したレジスト膜を得たものである。
【００２６】
上述した各実施例との比較のため、以下に記す硬膜条件にてリードフレームを得た。
＜比較例１＞
以下の硬膜条件にてレジスト膜の硬膜を行った以外は、上述した（実施例１）と同様の製造条件にて、２９６ピンの半導体装置用リードフレームを得た。
すなわち、無水クロム酸濃度３．９６重量％のクロム酸液に金属素材１を３４秒間浸漬後、１３５℃の雰囲気にて３分間バーニングを行い、所定のパターンに従って金属素材１を露出したレジスト膜を得たものである。
【００２７】
＜比較例２＞
以下の硬膜条件にてレジスト膜の硬膜を行った以外は、上述した（実施例１）と同様の製造条件にて、２９６ピンの半導体装置用リードフレームを得た。
すなわち、無水クロム酸濃度３．９６重量％のクロム酸液に金属素材１を３４秒間浸漬後、１５０℃の雰囲気にて３分間バーニングを行い、所定のパターンに従って金属素材１を露出したレジスト膜を得たものである。
【００２８】
＜比較例３＞
以下の硬膜条件にてレジスト膜の硬膜を行った以外は、上述した（実施例１）と同様の製造条件にて、２９６ピンの半導体装置用リードフレームを得た。
すなわち、無水クロム酸濃度３．９６重量％のクロム酸液に金属素材１を３４秒間浸漬後、１６５℃の雰囲気にて３分間バーニングを行い、所定のパターンに従って金属素材１を露出したレジスト膜を得たものである。
【００２９】
＜比較例４＞
以下の硬膜条件にてレジスト膜の硬膜を行った以外は、上述した（実施例１）と同様の製造条件にて、２９６ピンの半導体装置用リードフレームを得た。
すなわち、無水クロム酸濃度４．８１重量％のクロム酸液に金属素材１を３４秒間浸漬後、１３５℃の雰囲気にて３分間バーニングを行い、所定のパターンに従って金属素材１を露出したレジスト膜を得たものである。
【００３０】
＜比較例５＞
以下の硬膜条件にてレジスト膜の硬膜を行った以外は、上述した（実施例１）と同様の製造条件にて、２９６ピンの半導体装置用リードフレームを得た。
すなわち、無水クロム酸濃度４．８１重量％のクロム酸液に金属素材１を３４秒間浸漬後、１５０℃の雰囲気にて３分間バーニングを行い、所定のパターンに従って金属素材１を露出したレジスト膜を得たものである。
【００３１】
＜比較例６＞
以下の硬膜条件にてレジスト膜の硬膜を行った以外は、上述した（実施例１）と同様の製造条件にて、２９６ピンの半導体装置用リードフレームを得た。
すなわち、無水クロム酸濃度４．８１重量％のクロム酸液に金属素材１を３４秒間浸漬後、１６５℃の雰囲気にて３分間バーニングを行い、所定のパターンに従って金属素材１を露出したレジスト膜を得たものである。
【００３２】
上述した、各実施例、および各比較例で得られたリードフレームにおける、リード部の変形（曲がり）の発生率を以下の（表１）に示す。
なお、変形（曲がり）発生率とは、製造したリードフレーム中、剥膜工程においてリード部に曲がりが生じたリードフレームの割合を示すものである。
また、（表１）中の、（膜落ち）とは、得られたリードフレーム上にレジスト膜の残留が有るか、否かを検査した結果である。
【００３３】
【表１】

【００３４】
上記の（表１）に示すように、実施例に記す硬膜条件で得られたリードフレームにおいては、変形（曲がり）発生率は一桁となっており、しかも、リード部に生じた曲がりは軽微なものであり、実用上問題になるものではなかった。
それに対し、比較例に記す硬膜条件で得られたリードフレームにおいては、変形（曲がり）発生率が高く、しかも、実用上使用に耐えない程の変形を生じていたものが多かった。
【００３５】
さらに、（表１）中の（膜落ち）に示すように、比較例に記す硬膜条件で得られたリードフレームにおいてはレジスト膜の残留が多く、再度の剥膜処理を必要とするものが多かった。しかし、実施例に記す硬膜条件で得られたリードフレームには、レジスト膜の残留が無く、品質の良いリードフレームが得られたといえる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明のリードフレームの製造方法によれば、上述した条件にて硬膜処理を行うことにより、レジスト膜が充分な耐エッチング性を維持でき、かつ、レジスト膜が硬くモロくなる。このため、レジスト膜の剥膜を行うべく、アルカリ液による膨潤を行った際には、レジスト膜が従来より細かい小片に割れ、かつ、小片の金属素材への付着力も低下し、リードフレーム、特にリード部に変形を生じることなくレジスト膜の剥膜を行うことができ、変形不良の無いリードフレームを得ることができる。
【００３７】
さらに、前述した（実施例）に記したように、剥膜工程後のリードフレームにはレジスト膜が残留することが無くなる。
【００３８】
従来の製造方法においては、剥膜処理を行ってもリードフレーム表面にレジスト膜が残留していたものであり、残留したレジスト膜が後々、リードフレームにサビを発生させる原因となったり、また、リードフレームに金属メッキを行う際に、金属メッキの付着を阻害する等の問題が生じていた。さらに、残留したレジスト膜が剥離し異物となったり、金属メッキ時に剥離したレジスト膜がメッキ液を汚染する等、種々の問題も生じていたものである。
【００３９】
さらにまた、上述した問題を防止するために、従来は、剥膜工程が終了した後に、レジスト膜の残留が有るか否かを検査し、レジスト膜の残留が有った場合、再度剥膜工程を行う等の、余分な作業が必要になるという問題も生じていた。
【００４０】
しかし、本発明のリードフレームの製造方法によれば、剥膜工程後のリードフレームにはレジスト膜が残留することが無くなるため、上述したレジスト膜の残留による問題を解決できる等、本発明は品質の良いリードフレームを得る上で実用上優れているといえる。
【００４１】
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｃ）はリードフレームの製造方法の一例を工程順に示す説明図。
【図２】レジスト膜の剥膜工程の一例を示す説明図。
【図３】従来のリードフレームの製造方法におけるレジスト膜片の剥離の様子の一例を示す説明図。
【図４】本発明のリードフレームの製造方法におけるレジスト膜片の剥離の様子の一例を示す説明図。
【符号の説明】
１金属素材
２レジスト膜
３第一アルカリ槽
４第二アルカリ槽
５搬送手段
６レジスト膜片
７リード部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a lead frame used for a semiconductor device or the like by a photo-etching method using a metal material.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a lead frame used for a semiconductor device or the like is manufactured by selectively etching and dissolving a metal material, that is, by using a photoetching method, and is manufactured by, for example, a process as illustrated in FIG.
That is, a thin plate made of, for example, copper or an iron-nickel alloy is used as the metal material 1, and both surfaces are degreased, leveled, and washed, and then both surfaces are made of a water-soluble material such as casein or polyvinyl alcohol and ammonium bichromate. The optical liquid is applied and dried to form a photosensitive resin layer. Next, pattern exposure is performed on both surfaces of the metal material 1 through an exposure pattern mask having a predetermined pattern.
[0003]
Thereafter, after performing a developing process for dissolving and removing the photosensitive resin layer in the unexposed and uncured portion, a hardening process is performed on the remaining photosensitive resin layer, and as shown in FIG. The metal material 1 having the resist film 2 with the metal material 1 surface exposed according to the pattern on the front and back is obtained.
In addition, as the hardening treatment, a method of hardening the photosensitive resin layer using a crosslinking action of chromic acid, in which the photosensitive resin layer is brought into contact with a chromic acid solution and then baked, is generally performed. Things.
[0004]
Next, the metal material 1 is subjected to an etching treatment in which an etching solution such as a ferric chloride solution is brought into contact with the metal material 1 using a spray method or the like from both the front and back surfaces, and the metal material 1 exposed from the resist film 2 is dissolved and removed. After penetrating the metal material 1 as shown in (b), an etching step of washing, washing and drying is performed.
[0005]
Next, the resist film is stripped with an alkaline solution in a stripping step to obtain FIG. 1 (c). Next, the lead frame is obtained by performing washing and drying and, if necessary, metal plating on the inner leads, and then cutting unnecessary portions of the metal material 1.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Lead frames tend to be thinner and have more pins, and the width of each lead has been reduced to, for example, about 0.08 to 0.10 mm.
For this reason, even if a slight external force is applied, the lead frame is deformed.
[0007]
For example, in the above-described resist film stripping step, the lead frame, particularly the lead portion, is deformed.
That is, when the resist film is stripped, as shown in the example of FIG. 2, the resist is put on the surface in a first alkaline bath 3 having a sodium hydroxide solution of 35 to 45% by weight and a liquid temperature of about 110 to 130 ° C. A high-temperature, high-concentration alkaline solution is brought into contact with the resist film 2 by a method such as immersing the metal material 1 having the film 2. Thereby, swelling of the resist film 2 and weakening of the adhesive force with the metal material 1 are performed. Next, the resist film 2 which has swollen and has weakened adhesion to the metal material 1 is washed and removed using a spray cleaning method or the like at a water pressure of about 1.0 to 2.0 Kgf / cm ² , thereby removing the resist film. 2 is to be stripped from the metal material 1.
[0008]
In the example shown in FIG. 2, the metal material 1 is in the form of a single sheet, and the metal material 1 is subjected to various processes in a state of being suspended by a transport means 5 such as a chain. In addition, it can be said that in the above-described one process, a resist film piece may remain on the surface of the metal material 1. For this reason, in the example of FIG. 2, in addition to the above-described one-time treatment, the metal material 1 is placed in the second alkaline tank 4 having a sodium hydroxide solution of 35 to 45% by weight and a liquid temperature of about 110 to 130 ° C. After immersion again, a process of spray cleaning is performed.
[0009]
When the swelling of the resist film 2 and the weakening of the adhesive force with the metal material 1 described above are performed, the swollen resist film 2 adheres to the metal material 1 with viscosity.
Next, the resist film 2 which has adhered to the metal material 1 with viscosity is removed by a washing and washing means such as a spray method. At this time, as shown in FIG. 3, the resist film pieces 6 are removed while pulling the lead portions 7.
[0010]
That is, in the example of FIG. 3, the central region of the resist film piece 6 is peeled off from the metal material 1, but the end region of the resist film piece 6 is adhered to the metal material 1 with viscosity. When the piece 6 is peeled off, the lead portion 7 is bowed. As described above, the fine lead portion 7 is deformed by the external force applied to the lead portion 7 such as the lead portion 7 being pulled when the resist film piece 6 partially adhered to the metal material 1 due to the viscosity is removed. It can be said that it will occur.
[0011]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and in manufacturing a lead frame using a photo-etching method, it is possible to prevent deformation of a lead portion or the like that occurs when a resist film is stripped, thereby providing a high-quality lead. The purpose is to obtain a frame.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a step of forming a resist film in which a photosensitive resin layer formed on the surface of a metal material is exposed through a pattern mask for exposure through a pattern mask for exposure, developed, and hardened to partially expose a metal surface according to a predetermined pattern. After performing an etching process of performing an etching process on a metal material and contacting the photosensitive resin layer with a high-temperature, high-concentration alkali solution to swell and weaken the photosensitive resin layer, spray-cleaning is performed, and the resist film is formed of metal. A method for manufacturing a lead frame having a lead width of 0.08 to 0.1 mm, comprising at least a stripping step of stripping from a material.
In the hardening treatment, a chromic acid solution having a chromic anhydride concentration of 5 to 6% by weight is brought into contact with the photosensitive resin layer, and baking is performed at an atmosphere temperature of 135 to 165 ° C. The above-mentioned problem has been solved by providing a manufacturing method of the present invention.
[0013]
That is, the present inventors have made intensive studies in order to solve the above-described problems, and as a result, focused on the hardness of the resist film at the time of hardening.
Conventionally, as described in the section of (Prior Art), after a chromium solution having a chromic anhydride concentration of about 4% by weight is brought into contact with the photosensitive resin layer, the photosensitive resin layer is burned to harden the photosensitive resin layer and resist. It was a film.
For this reason, even if the resist film 2 has sufficient etching resistance at the time of etching, when the swelling and weakening performed at the time of stripping is performed, the resist film 2 is too soft and has an adhesive force, so that the above-described deformation is caused. It is presumed that it was.
[0014]
Therefore, if the resist film 2 is made harder and stiffer than before, when the resist film 2 swells and weakens, the resist film 2 breaks into smaller resist film pieces 6 than before and the metal material of the resist film pieces 6 becomes smaller. It is considered that the adhesive force to No. 1 is also reduced.
As a result, the resist film piece 6 that has been broken into smaller pieces than before and has a low adhesive force to the metal material is removed as shown in FIG. It can be said that the piece 6 is easily peeled off without drawing the lead portion 7. Also, when the resist film piece 6 adhered to the metal material 1 is peeled off due to the viscosity, the resist film piece 6 is broken into smaller pieces than before, and the range in which the lead portion 7 is attracted can be said to be narrow. No. 7 causes no deformation.
[0015]
Generally, when a photosensitive resin is hardened by the crosslinking action of chromic acid, it can be said that the higher the concentration of chromium brought into contact with the photosensitive resin, the more the hardened photosensitive resin advances. However, if the film is too hard, the adhesion of the resist film 2 to the metal material 1 may be reduced, and the resist film 2 may be cracked. That is, it can be said that the etching resistance deteriorates, for example, the resist film is peeled off by the spray pressure of the etching solution sprayed during etching, or the etching solution penetrates from the cracked portion to cause unnecessary etching of the metal material. In addition, when the concentration of chromium at the time of hardening is increased, it can be said that extra cost is required because waste liquid treatment for preventing pollution and the like is troublesome, the amount of chromium used is increased, and material costs are increased.
Furthermore, even at the burning temperature at the time of hardening treatment, if the temperature is too low, the hardening becomes insufficient and the etching resistance is reduced, and if the temperature is too high, cracks occur.
[0016]
For this reason, the present inventors have found that the resist film 2 maintains sufficient etching resistance, cracks into smaller resist film pieces at the time of stripping, and the adhesion of the resist film pieces to the metal material 1 decreases. In order to find suitable hardening conditions, hardening treatment was actually performed by changing the concentration of chromium and the baking temperature. As a result, the present invention has been achieved based on the following examples and experiences.
That is, in the method of manufacturing a lead frame according to the present invention, as described in the above section (prior art), a conventional manufacturing process is performed. After the chromic acid solution having a chromic anhydride concentration of 5 to 6% by weight is brought into contact with the conductive resin layer, baking is performed at an atmosphere temperature of 135 to 165 ° C.
[0017]
By performing the hardening treatment under the above-described conditions, the resist film 2 can maintain sufficient etching resistance, and the resist film 2 becomes hard and moly. Therefore, when swelling with an alkaline solution is performed to remove the resist film, the resist film 2 breaks into smaller resist film pieces than before, and the adhesive force of the resist film pieces to the metal material also decreases. In addition, the resist film can be stripped without deforming the lead frame, especially the lead portion.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to examples of the present invention.
[0019]
【Example】
An embodiment of the method for manufacturing a lead frame according to the present invention will be described below.
<Example 1>
First, as a plate-shaped metal material 1 serving as a lead frame, a 42 alloy (42% by weight of nickel, balance iron) having a thickness of 0.15 mm was used. Next, after immersing in a 3% by weight sodium hydroxide solution at 23 ° C. for 90 seconds, and performing washing and washing to degrease the surface of the metal material 1, the liquid temperature is 23 ° C. and 2% by weight sulfuric acid. After being immersed in the solution for 30 seconds, the surface of the metal material 1 was subjected to surface cleaning treatment by washing with water and washing.
[0020]
Next, after the metal material 1 was dried, a photosensitive resin layer made of polyvinyl alcohol and ammonium bichromate was applied on both surfaces of the metal material 1 to a thickness of about 10 μm.
[0021]
Next, after an exposure pattern mask having a predetermined pattern was brought into close contact with both surfaces of the metal material 1 on which the photosensitive resin layer was formed, pattern exposure was performed by irradiating ultraviolet rays.
Next, the metal material 1 is developed to dissolve and remove the unexposed and uncured portions of the photosensitive resin layer. Then, the metal material 1 is immersed in a chromic acid solution having a chromic anhydride concentration of 5.61% by weight for 34 seconds. Burning was performed in an atmosphere at a temperature of 3 ° C. for 3 minutes to obtain a resist film 2 exposing the metal material 1 according to a predetermined pattern shown in FIG.
[0022]
Subsequently, as shown in FIG. 1 (b), JIS K1447, a second type of ferric chloride solution was used as an etching solution, and spray etching was performed at a solution temperature of 50 ° C. and a spray pressure of 2.0 Kgf / cm ² for 15 minutes. After etching from both sides of the metal material 1, the substrate was washed with water.
[0023]
Next, the resist film was stripped from the metal material 1 after the etching, and FIG. 1 (c) was obtained.
At this time, as shown in FIG. 2, the metal material 1 having the resist film 2 on the surface is immersed in a 40% by weight sodium hydroxide solution at a liquid temperature of 100 ° C. for 50 seconds. The process of spray cleaning with water was performed twice. Thereafter, drying was performed to obtain a 296-pin semiconductor device lead frame.
[0024]
<Example 2>
A 296-pin semiconductor device lead frame was obtained under the same manufacturing conditions as described above (Example 1) except that the resist film was hardened under the following hardening conditions.
That is, after dipping the metal material 1 in a chromic acid solution having a chromic anhydride concentration of 5.61% by weight for 34 seconds, burning is performed for 3 minutes in an atmosphere of 150 ° C., and the resist film exposing the metal material 1 is exposed according to a predetermined pattern. I got it.
[0025]
<Example 3>
A 296-pin semiconductor device lead frame was obtained under the same manufacturing conditions as described above (Example 1) except that the resist film was hardened under the following hardening conditions.
That is, after dipping the metal material 1 in a chromic acid solution having a chromic anhydride concentration of 5.61% by weight for 34 seconds, burning is performed for 3 minutes in an atmosphere of 165 ° C., and the resist film exposing the metal material 1 according to a predetermined pattern is removed. I got it.
[0026]
For comparison with each of the above-mentioned examples, a lead frame was obtained under the following hardening conditions.
<Comparative Example 1>
A 296-pin semiconductor device lead frame was obtained under the same manufacturing conditions as described above (Example 1) except that the resist film was hardened under the following hardening conditions.
That is, after dipping the metal material 1 in a chromic acid solution having a chromic anhydride concentration of 3.96% by weight for 34 seconds, burning is performed for 3 minutes in an atmosphere of 135 ° C., and the resist film exposing the metal material 1 in accordance with a predetermined pattern is removed. I got it.
[0027]
<Comparative Example 2>
A 296-pin semiconductor device lead frame was obtained under the same manufacturing conditions as described above (Example 1) except that the resist film was hardened under the following hardening conditions.
That is, after dipping the metal material 1 in a chromic acid solution having a chromic anhydride concentration of 3.96% by weight for 34 seconds, burning is performed for 3 minutes in an atmosphere at 150 ° C., and the resist film exposing the metal material 1 according to a predetermined pattern is removed. I got it.
[0028]
<Comparative Example 3>
A 296-pin semiconductor device lead frame was obtained under the same manufacturing conditions as described above (Example 1) except that the resist film was hardened under the following hardening conditions.
That is, after dipping the metal material 1 in a chromic acid solution having a chromic anhydride concentration of 3.96% by weight for 34 seconds, burning is performed for 3 minutes in an atmosphere of 165 ° C., and the resist film exposing the metal material 1 according to a predetermined pattern is removed. I got it.
[0029]
<Comparative Example 4>
A 296-pin semiconductor device lead frame was obtained under the same manufacturing conditions as described above (Example 1) except that the resist film was hardened under the following hardening conditions.
That is, after dipping the metal material 1 in a chromic acid solution having a chromic anhydride concentration of 4.81% by weight for 34 seconds, burning is performed for 3 minutes in an atmosphere at 135 ° C., and the resist film exposing the metal material 1 is exposed according to a predetermined pattern. I got it.
[0030]
<Comparative Example 5>
A 296-pin semiconductor device lead frame was obtained under the same manufacturing conditions as described above (Example 1) except that the resist film was hardened under the following hardening conditions.
That is, after dipping the metal material 1 in a chromic acid solution having a chromic anhydride concentration of 4.81% by weight for 34 seconds, burning is performed for 3 minutes in an atmosphere of 150 ° C., and the resist film exposing the metal material 1 is exposed according to a predetermined pattern. I got it.
[0031]
<Comparative Example 6>
A 296-pin semiconductor device lead frame was obtained under the same manufacturing conditions as described above (Example 1) except that the resist film was hardened under the following hardening conditions.
That is, the metal material 1 is immersed in a chromic acid solution having a chromic anhydride concentration of 4.81% by weight for 34 seconds, and then burned in an atmosphere of 165 ° C. for 3 minutes to form a resist film exposing the metal material 1 according to a predetermined pattern. I got it.
[0032]
The following Table 1 shows the occurrence rates of deformation (bending) of the lead portions in the lead frames obtained in each of the above-described examples and comparative examples.
The deformation (bending) occurrence rate indicates a ratio of a lead frame in which a lead portion is bent in a film removing step in a manufactured lead frame.
In addition, “film drop” in Table 1 is a result of inspecting whether or not a resist film remains on the obtained lead frame.
[0033]
[Table 1]

[0034]
As shown in the above (Table 1), in the lead frame obtained under the hardening conditions described in the examples, the rate of deformation (bending) is one digit, and the bending generated in the lead portion is not significant. It was minor and did not pose a practical problem.
On the other hand, many lead frames obtained under the hardening conditions described in Comparative Examples had a high rate of deformation (bending) and were deformed to such an extent that they could not withstand practical use.
[0035]
Further, as shown in (film drop) in (Table 1), in the lead frame obtained under the hardening condition described in the comparative example, a large amount of the resist film remains, and some of the lead frames need to be stripped again. There were many. However, it can be said that the lead frame obtained under the hardening condition described in the example had no residual resist film and a high quality lead frame was obtained.
[0036]
【The invention's effect】
According to the lead frame manufacturing method of the present invention, by performing the hardening treatment under the above-described conditions, the resist film can maintain a sufficient etching resistance, and the resist film is hard and moly. Therefore, when swelling with an alkaline solution is performed to remove the resist film, the resist film is broken into smaller pieces than before, and the adhesion of the small pieces to the metal material is reduced, and the lead frame, In particular, the resist film can be stripped without deformation of the lead portion, and a lead frame free from deformation failure can be obtained.
[0037]
Further, as described in the above (Example), the resist film does not remain on the lead frame after the film removing step.
[0038]
In the conventional manufacturing method, the resist film remained on the surface of the lead frame even when the film was removed, and the remaining resist film later caused rust on the lead frame, or When performing metal plating on a lead frame, there have been problems such as inhibiting adhesion of the metal plating. Further, there have been various problems such as the remaining resist film peeling off and becoming foreign matter, and the resist film peeling off during metal plating contaminating the plating solution.
[0039]
Furthermore, in order to prevent the above-mentioned problem, conventionally, after the stripping process is completed, it is inspected whether or not the resist film remains, and if the resist film remains, the stripping process is performed again. In such a case, there is a problem that extra work is required.
[0040]
However, according to the method for manufacturing a lead frame of the present invention, since the resist film does not remain on the lead frame after the film removing step, the above-described problem due to the remaining resist film can be solved. It is practically excellent in obtaining a good lead frame.
[0041]
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A to 1C are explanatory views showing an example of a method for manufacturing a lead frame in the order of steps.
FIG. 2 is an explanatory view showing an example of a resist film removing step.
FIG. 3 is an explanatory view showing an example of a state of stripping a resist film piece in a conventional lead frame manufacturing method.
FIG. 4 is an explanatory view showing an example of a state of stripping a resist film piece in the lead frame manufacturing method of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Metal material 2 Resist film 3 First alkaline tank 4 Second alkaline tank 5 Transport means 6 Resist film piece 7 Lead part

Claims

After performing pattern exposure on the photosensitive resin layer formed on the surface of the metal material through an exposure pattern mask, performing development and hardening treatment, and forming a resist film having a partially exposed metal surface according to a predetermined pattern; An etching step of performing an etching process, and after contacting the photosensitive resin layer with a high-temperature, high-concentration alkali solution to swell and weaken the photosensitive resin layer, spray-cleaning is performed, and the resist film is stripped from the metal material. A lead frame having at least a lead width of 0.08 to 0.1 mm ,
In the hardening treatment, a chromic acid solution having a chromic anhydride concentration of 5 to 6% by weight is brought into contact with the photosensitive resin layer, and baking is performed at an atmosphere temperature of 135 to 165 ° C. Manufacturing method.