JP4156087B2 - 電着処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，シート状または帯状の被電着材を搬送させながら、その面に電着レジストを電着形成させるための電着処理装置と電着処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、樹脂封止型の半導体装置の組立部材として用いられる（単層）リードフレームは、プレス法もしくはエッチング法により形成され、一般には図１０（ａ）に示すように、半導体素子を搭載するためのダイパッド７１１と、ダイパッド７１１の周囲に設けられた半導体素子と結線するためのインナーリード７１２と、該インナーリード７１２に連続して外部回路との結線を行うためのアウターリード７１３、樹脂封止する際のダムとなるダムバー７１４、リードフレーム７１０全体を支持するフレーム（枠）部７１６等を備えている。
そして、リードフレーム（単層リードフレーム）７１０は、通常、コバール、４２合金（４２％ニッケル−鉄合金）、銅系合金のような導電性に優れた金属から成り、図１０（ｂ）に示すように、ダイパッド７１１に半導体素子７２０を搭載し、半導体素子７２０の端子（パッド）７２１とインナーリード７１２の先端部とを金などのワイヤ７３０で結線を行った後に、樹脂７４０にて封止して、半導体装置７００を作製していた。
このように、半導体素子７２０の端子（パッド）７２１とインナーリード７１２の先端部とを金などのワイヤ７３０で結線を行うために、
導電性に優れ、ワイヤとの強い結合力をもつ銀めっきをインナーリードの半導体素子搭載側先端部に施す、部分銀めっき処理が一般には採られていた。
【０００３】
この部分銀めっき処理は、従来は、図８に示すようなめっき装置５００を用い、リードフレームを数個１組みとした連状のリードフレーム５１０の被めっき領域以外をマスキング治具５２０で覆いながら押さえ、被めっき領域へノズル５４０から噴出されためっき液５８０をあてながらめっきを行うスパージャー式の治具めっき方法が主に行われていた。
この治具めっき方法では、リードフレームの品種毎に治具を必要とし、且つ、治具の製作には長期間を要し、使用するにつれ摩耗や疲労を生じるため交換が必要であり、生産性の面やコスト面でも問題となっていた。また、めっきの品質を考慮した場合、位置決めピンによって位置合わせを行い上下の治具により１連リードフレームを挾み押さえた後めっきを行うため、めっき位置精度、めっき厚均一性などのめっき品質が作製された治具の精度や取り付けの精度に影響を受け易い。そして、本来めっきが不要であるリードフレームの側面や裏面にめっきが析出し易く、調整には高度な経験的技術を要する等問題があった。更に、半導体プロセスの進歩による半導体素子の入出力端子数の増大化、パッケージサイズの小型化によるインナーリード部の狭小化により、めっき部の寸法精度が一層厳しくなってきており、寸法精度的にも対応が難しくなってきた。
【０００４】
この為、治具を必要とせず、半導体素子の多端子化やインナーリード部の狭小化にも対応できるものとして、近年、上記治具によるマスキングによる部分銀めっきに換え、図７に示すような、めっき液への耐性を備えた感光性の電着レジストを用い、リードフレームを数個１組みとした１フレーム（１連とも言う）のリードフレームの所定の領域のみをめっき液に露出した状態にマスキングしてめっきを施すリードフレームの銀めっき方法も採られるようになってきた。
この電着レジストを用いた部分銀めっき方法を、図７を用いて簡単に説明する。尚、図７は上記の電着レジストを用いた部分銀めっき方法を説明するために、リードフレームの一部（特徴部）の断面を示したものである。
先ず、リードフレーム４１０全体を電解脱脂し、酸洗して、化学研磨した後（図７（ａ））、リードフレーム４１０表面全体に下地めっきとしての銅ストライクめっき４３０を施し（図７（ｂ））、その後に全面に電着レジスト４２０を形成する。（図７（ｃ））
次いで、所定のパターン版４５０を用いて所定の部分（ダイパッド４１１とインナーリード４１２の先端部）を紫外線（露光光）４６０で露光して、露光部のみを硬化させ（図７（ｄ））、次いで、現像処理を行い、未露光部の電着レジスト４２０を除去し、銀めっき部４４０Ａを露出させる（図７（ｅ））。
次に、露出されためっき部４４０Ａへ洗浄を行った後、銀めっき液中にリードフレーム全体を漬して、攪拌しながら所定の電流密度と時間でめっきを行い、めっき部４４０Ａへ所望の膜厚の銀めっき（皮膜）４４０を得る。（図７（ｆ））この後、電着レジスト４２０を剥離液で剥離し、所定の領域のみに銀めっき（皮膜）４４０を有するリードフレーム４１０Ａを得る。（図７（ｇ））
【０００５】
図７に示す電着レジストを用いたリードフレームの銀めっき方法における電着レジストの形成には、帯状の金属薄板素材を孔開け外形加工し、連結部にて製品部（リードフレーム部）を保持した帯状の状態で電着を行う方法が、処理性や作業性の面から、最近では採られるようになってきた。
この方法は、図６に示すように、被電着材料３１０を帯状にしたまま、その面を略水平方向に搬送させながら、電着槽３２０内で電着を行うものである。
しかし、この方法では、被電着材料３１０の面を水平方向に搬送するため、電着時に被電着材料３１０の面に発生する気泡が下側の面に滞留し易く、この気泡が原因で電着形成された電着レジストにピット（ピンホール）が発生する場合が多々あり、問題となっていた。
また、被電着材料３１０を電着槽３２０に進入、排出する際に液の漏れが発生するため、漏れた電着液３１３を電着液貯め３２５へ一端集め、これをポンプ３４０により、フィルター３４５を介して吐出配管３４９から再度電着槽３２０に循環させて戻す電着液循環方式を採っているが、循環させる液量が多いため、循環途中において、気泡の完全な除去ができず、循環経路における気泡を原因とする電着レジストのピット（ピンホール）発生も見られ、問題となっている。
尚、図６に示す装置の場合においては被電着材料を進入させる際に発生する気泡が被電着材の面に直接付着してしまう場合もある。
【０００６】
尚、図６に示す方法の場合には、帯状（フープ状）の金属薄板素材に保持された状態で、更に、銀めっき等の貴金属めっきを、図９に示すようにして連続的に行うことも試みられている。
図９中、被電着材料６１１は電着レジストを配設した後の外形加工製品を多数連結部にて保持しているフープ状の加工素材、６２０は貴金属めっき槽、６１３は貴金属めっき液、６６０は搬送固定用の回転ロール、６７０は電極である。
尚、図９（ｂ）は図９（ａ）のＤ１−Ｄ２における断面図である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、リードフレームへの貴金属めっきを行う場合に、治具を用いずにめっき液への耐性を備えた感光性の電着レジストをめっきマスクとしためっき方法が採られるようになってきたが、電着形成された電着レジストにピット（ピンホール）の発生があり、生産性、量産性の面から品質的な対応が求められていた。
本発明は、このような状況のもと、帯状の金属薄板素材を孔開け外形加工して得られ、且つ、該帯状の金属薄板素材に連結部を介して製品部が１個ないし複数個保持されているリードフレーム外形加工品に対し、その所定領域のみをめっき形成するための電着レジストからなるめっきマスクを作製するために、感光性の電着レジストを電着形成する処理で、電着形成された電着レジストにピット（ピンホール）の発生を抑えることができる電着処理方法および電着処理装置を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の電着処理装置は、帯状の金属板素材を孔開け外形加工して得られ、且つ、該帯状の金属板素材に連結部を介して製品部が１個ないし複数個保持されている、帯状の被電着材を、搬送させながら、電着槽内において、その面に電着レジストを電着形成させる電着処理装置であって、互いに電気的に独立した複数の電着槽を、被電着材の進行方向に順に離して配列して設け、該複数の電着槽にて順次電着を行うものであり、各電着槽は、被電着材の、電着槽への入口部、電着槽からの出口部を、電着槽の電着液面より下側の位置で、それぞれ、電着槽の被電着材の進行方向前側、後側に設け、且つ、該入口部、出口部から電着液を流出させるもので、被電着材を、その進行方向の電着槽の前後において支持し、電着槽内においては支持せず、被電着材が電着槽の電着液のみに触れる状態にして、被電着材を電着槽内で入口部から出口部への一方向に搬送するものであり、電着槽内において、被電着材の表裏両面に設けられ、被電着材に電着液を吹き付け、噴射された電着液が直接、あるいは、これにより流れが発生した被電着材付近の電着液により、被電着材に付着した気泡を放つ、複数の電着液吹き付けノズルを設けていることを特徴とするものである。
そして、上記において、被電着材を電着槽内の電着液に浸した状態で、その面を水平方向に搬送させながら、あるいは鉛直方向に搬送させながら電着を行うもので、各電着槽は水平方向に直線的に配列されていることを特徴とするものである。
そしてまた、上記１ないし２のいずれかにおいて、被電着材がリードフレームを製品部とすることを特徴とするものである。
【０００９】
尚、シート状または帯状の被電着材としては、金属や、樹脂等で少なくとも表面が導電性を有するもので、具体的には、被電着材として、リードフレーム等の、帯状の金属板素材を孔開け外形加工して得られ、且つ、該帯状の金属板素材に連結部を介して製品部が１個ないし複数個保持されている外形加工品、あるいは、プリント配線板用の樹脂と金属の積層シートが挙げられる。
【００１０】
本発明に係る電着処理方法は、シート状または帯状の被電着材を、搬送させながら、電着槽内において、その面に電着レジストを電着形成させる電着処理方法であって、各電着槽がそれぞれ電気的に独立した複数の電着槽にて順次電着を行うことを特徴とするものである。そして、上記において、被電着材が、帯状の金属板素材を孔開け外形加工して得られ、且つ、該帯状の金属板素材に連結部を介して製品部が１個ないし複数個保持されている外形加工品であることを特徴とするものであり、該被電着材がリードフレームを製品部とすることを特徴とするものである。
【００１１】
【作用】
本発明の電着処理装置は、このような構成にすることにより、シート状あるいは帯状の被電着材を搬送させながら、その面に電着レジストを電着形成させるための電着処理装置で、電着レジストにピット（ピンホール）の発生が少なく、且つ、作業性が良い電着処理装置の提供を可能としている。
特に、被電着材が帯状の金属薄板素材を孔開け外形加工して得られ、且つ、該帯状の金属薄板素材に連結部を介して製品部が１個ないし複数個保持されているリードフレーム外形加工品である場合には、本発明の電着処理装置は有効で、この装置により、その所定領域のみをめっき形成するための電着レジストからなるめっきマスクの作製を品質的に可能としており、作業性の面でも高効率化が可能で量産が期待できる。
具体的には、シート状または帯状の被電着材を、搬送させながら、電着槽内において、その面に電着レジストを電着形成させ電着処理装置であって、互いに電気的に独立した複数の電着槽を、被電着材の進行方向に順に離して配列して設け、該複数の電着槽にて順次電着を行うものであることにより、これを達成している。
【００１２】
このような構成にする理由を、更に、以下述べておく。
シート状または帯状の被電着材を、搬送させながら、電着槽内において、その面に電着レジストを電着形成させる場合、１つの電着槽における電着では、表面が露出している側（被電着材の進行方向とは反対側）において、電着が進み、ある程度電着が進んだ電着膜のピンホールがある箇所においては、表面が露出している側（被電着材の進行方向とは反対側）との相対的な電気的抵抗値の違いから、たとえ表面が露出していても、電着が起こり難い。
このことは、気泡が付着してピンホールとなっている場合、機械的に気泡を除去すると、同一の電着槽においてピンホール部に電着膜が薄く形成されるが、ある程度の厚さになると、このままの電着条件では、ピンホールの箇所においてはもはや電着膜の形成が行われないことを意味する。
これに対し、ほぼ全面に電着膜を形成しているが電着膜にピンホールがある被電着材を、別の電着槽にて、再度電着を行うと、問題となるサイズの露出しているピンホール部同志は、相対的に大きな電気的な抵抗値の違いはなく、これに合わせて電着条件を設定することができる。
また、初めの電着膜形成の際に、被電着材の表面部に気泡が付着してピンホールを形成している場合には、一端、電着槽の外に出すことにより、この気泡が大気に触れ除かれることが多いことも分かっている。
即ち、ピンホール部に電着膜を形成させるには、互いに電気的に独立した複数の電着槽を用いると、その電着条件を制御し易くなり、ピンホールを無くし易い。
また、気泡が原因のピンホールについては、複数の電着槽を用いることにより、ピンホール部は、電着後、一端、電着槽の外に出されることとなるが、この際、気泡が除去される場合が多い。この為、再度の別の電着槽によるピンホール部の電着膜の形成が正常に行われ、結果、ピンホールの発生を少なくすることができる。
【００１３】
電着槽としては、被電着材を電着槽内の電着液に浸した状態で、その面を水平方向に搬送させながら、あるいは鉛直方向に搬送させながら電着を行うもので、各電着槽は水平方向に直線的に配列されているものが挙げられる。
更に具体的には、好ましい例として、各電着槽が、被電着材の、電着槽への入口部、電着槽からの出口部を、電着槽の電着液面より下側の位置で、それぞれ、電着槽の被電着材の進行方向前側、後側に設け、且つ、該入口部、出口部から電着液を流出させるもので、被電着材を、その進行方向の電着槽の前後において支持し、電着槽内においては支持せず、被電着材が電着槽の電着液のみに触れる状態にして、被電着材を電着槽内で入口部から出口部への一方向に搬送するものであり、電着槽内において被電着材に電着液を吹き付ける複数の電着液吹き付けノズルを設けているものが挙げられる。
【００１４】
本発明の電着処理装置は、被電着材が、帯状の金属板素材を孔開け外形加工して得られ、且つ、該帯状の金属板素材に連結部を介して製品部が１個ないし複数個保持されている外形加工品にも適用できる。リードフレームを製品部とする外形加工品を被電着材とする場合には、特に有効である。
【００１５】
本発明の電着処理方法は、このような構成にすることにより、電着形成された電着レジストにおけるピット（ピンホール）の発生を少なくできる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の電着処理装置の実施の形態を挙げて図に基づいて説明する。
図１は本発明の電着処理装置の実施の形態の１例の概略図である。
図２（ａ）は本発明の電着処理装置の実施の形態の第１の例の概略断面図で、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ１−Ａ２における断面とノズルを循環する電着液の経路を分かり易く示した概略図で、図３（ａ）は本発明の電着処理装置の実施の形態の第２の例の概略断面図で、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ１−Ｂ２における断面とノズルを循環する電着液の経路を分かり易く示した概略図で、図４（ａ）はノズルの電着液を吹き付ける角度θを説明するための図で、図４（ｂ）はフラットノズルの図で、図４（ｃ）はスリットノズルの図で、図５は製品部をリードフレームとして孔開け外形加工された被電着材の状態を示した図である。
図１〜図５中、１００は電着処理装置、１０１、１０２、１０３、１０５、１０５Ａ電着処理部、１１０は電着液、１２０、１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃは電着槽、１２１は入り口、１２１Ａはフロー受け、１２３は出口、１２３Ａはフロー受け、１２５はオーバーフロー受け、１３０は電着液吹き付けノズル、１３１は吹き出し口部、１５０は電着液供給部、１５１は電着液貯め、１５２はポンプ、１５３はフィルター、１５４は配管、１５７は整流板、１６０は電極、１７２はポンプ、１７３はフィルター、１７５は配管、１７７は制御バルブ、１８０は被電着材である。
尚、図１中、太線矢印は被電着材１８０の進行方向を示したもので、図２中の電着槽内、電着液供給部の矢印は、電着液の流れの方向を示したものである。
【００１７】
本発明の電着処理装置１００は、図１に示すように、帯状の被電着材１８０を、搬送させながら、電着槽内において、その面に電着レジストを電着形成させる電着処理装置であって、互いに電気的に独立した複数の電着槽１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃを、被電着材１８０の進行方向（図１の太線矢印方向）に順に離して配列して設け、該複数の電着槽１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃにて順次電着を行うものである。
被電着材１８０は、製品部がリードフレームで、製品部が多数、孔開け外形加工され、且つ、連結部にて帯状の金属薄板からなる加工素材に保持されているものである。
本例の電着処理装置１００は、被電着材１８０を、各電着槽内の電着液１１０に浸した状態で、その面を鉛直方向に搬送させながら電着を行うもので、各電着槽は水平方向に直線的に配列されているものである。
【００１８】
電着処理部１０１、１０２、１０３については、特に限定はされないが、本例では、これらに電着膜のピンホール発生防止に好ましい図２に示す電着処理部１０５を用いる。
以下、電着処理部１０５を図２にもとづいて簡単に説明しておく。
図２に示す第１の例の電着処理部１０５は、帯状の被電着材１８０を、その面をほぼ鉛直にした状態で一方向に搬送させながら、帯状の状態のままで、その面に感光性の電着レジストを電着形成させるための電着処理部である。
そして、被電着材１８０の、電着槽１２０への入口部１２１、電着槽からの出口部１２３を、電着槽１２０の電着液面より下側の位置で、それぞれ、電着槽１２０の被電着材１８０の進行方向前側、後側に設け、且つ、該入口部１２１、出口部１２３から電着液１１０を流出させるもので、被電着材１８０を、その進行方向の電着槽１２０の前後において支持し、電着槽１２０内においては支持せず、被電着材１８０が電着槽１２０の電着液１１０のみに触れる状態にして、被電着材１８０を電着槽１２０内で入口部１２１から出口部１２３への一方向に搬送するものである。
更に、第１の例の電着処理部１０５は、電着槽１２０内において被電着材１８０に電着液１１０を吹き付ける複数の電着液吹き付けノズル１３０を設けている。
また、入口部１２１、出口部１２３から電着槽の外に電着液を流出するために、あるいは、電着槽１２０内の電着液１１０の流れを、下から上とし、電着液１１０内の気泡を電着槽１２０の液面上部から外に流すために、電着槽１２０の下側から電着液１１０を供給する電着液供給部１５０を設け、且つ、入口部１２１、出口部１２３から流出された電着液１１０を回収ないし循環使用するためのフロー受け１２１Ａ、１２３Ａと、電着槽１２０の電着液の上面側でオーバーフローした電着液を回収ないし循環使用するためのオーバーフロー受け１２５を設けている。
【００１９】
図２（ａ）の点線矢印で示すように、オーバーフロー受け１２５、フロー受け１２１Ａ、１２３Ａからの電着液は、配管等の流路（図示していない）を通り、電着貯め１５１へ送られる。
そして、更に、電着貯め１５１中の電着液をポンプ１５２により、フィルター１５３を介して電着槽１２０の下側部に送り込み、整流板１５７を介して鉛直方向、下から上へと電着液を供給するものである。
フィルター１５３は電着液中の気泡の除去を行う。
整流板１５７は鉛直方向に開けた孔部に電着液を通すことにより、電着液の流れを電着槽全体に均一に分散させ、電着液の流れをオーバーフローによる液の流れと併せて、電着槽内において下から上へと方向つけるものである。
ここでは、このようにして電着槽１２０の電着液面上からオーバーフローした液や、電着槽１２０の入り口部１２１、出口部１２３から流出した電着液を回収して、再度循環して電着槽１２０へ送り込むが、回収した電着液を電着槽１２０の下側から上側に向けて送り込む構成全体を電着液供給部１５０と言っている。
尚、必要応じて、新しい所定の電着液の補充や交換を行う。
【００２０】
オーバーフロー受け１２５は、電着槽１２０の液面が所定の高さになると電着液が流れ込むようにしたもので、電着槽１２０の壁にスリット等の孔を設けて流れ込むようにしても良い。
この流れは、電着液内の気泡をオーバーフロー受け１２５に流し込むもので、必要最小限の流れが好ましい。
【００２１】
被電着材１８０の、電着槽１２０への入り口部１２１にはフロー受け１２１Ａ、電着槽１２０からの出口部１２３にはフロー受け１２３Ａが設けられ、電着液がここから流出するように、電着液供給部１５０は電着液を供給する。
これにより、被電着材１８０の電着槽１２０への出入りに伴う気泡の電着槽１２０への流入を防止するものである。
【００２２】
図２に示す電着処理部においては、電着の際に、被電着材１８０表面部、電極１６０表面部に、気泡が発生する為、電極１６０に発生した気泡が被電着材１８０に付着しないように、電極１６０の回りを囲むように、電極１６０と被電着材１８０との間に気泡通過阻止用の隔膜を設けているが、図１には分かり易くするため図示していない。
尚、被電着材１８０と電極１６０、あるいは 被電着材１８０と隔膜（図示していない）までの距離を可変とできる距離調整部（図示していない）を備えていることが好ましい。
その構造としては、モータ、ベルト、駆動支持部等からなり、電極１６０、隔壁の位置を、モータを回転させることにより駆動支持部を駆動させて、それぞれ独立に変えることが出来るもの等が挙げられるが、これに限定される必要はない。これにより、各種電着条件に対応できる。
【００２３】
また、図２（ａ）に示すように、電着処理部１０５においては、電着液吹き付けノズル１３０を被電着材１８０の表裏両面に設けている。
電着液吹き付けノズル１３０から噴射された電着液が直接、あるいは、これにより流れが発生した被電着材１８０付近の電着液が、被電着材１８０に付着した気泡を放ち、電着膜の気泡によるピンホールの発生を防止する。
これは、電着槽１２０内の電着液１１０の下から上への流れと併せて、被電着材１８０への気泡の付着を防ぐ。
尚、図４（ａ）（イ）に示すように、被電着材１８０の進行方向（太点線矢印）と噴射される電着液の方向（太実線矢印）とのなす角θをここでは、電着液吹き付けノズル１３０の電着液の吹き付ける角度としている。例えば、図４（ａ）（ロ）の場合はθが９０°である。
角θとしてを４５°〜９０°の範囲が好ましい。
ノズルとしては、図４（ｂ）に示すようなフラットノズル、あるいは図４（ｃ）に示すようなスリットノズルが使用される。
尚、図４（ｂ）（イ）の電着液吹き出し口側からみた図が図４（ｂ）（ロ）で、図４（ｃ）（イ）の電着液吹き出し口側からみた図が図４（ｃ）（ロ）である。
図２（ａ）に示すノズル１３０は、図２（ｂ）に示すように、電着槽１２０の電着液上面からのオーバーフローや、被電着材１８０の出入りの際の流出に対し、これを回収、循環して電着液を再度供給する電着液供給部１５０（図２（ａ）に示す）とは別系統で、図２（ｂ）に示すように循環し、ポンプ１７２等により圧力をかけて開孔から電着液を吹き出すものである。
尚、図２に示す電着処理部１０５では、電極１６０の、被電着材１８０の進行方向の前後に、それぞれ電着液吹き付けノズル１３０を配しているが、主に、入り口１２１側の電着液吹き付けノズル１３０は、電着前の被電着材１８０表面に付着した気泡を取り除くためのもので、出口１２３側の電着液吹き付けノズル１３０は、電着膜形成の際に気泡によりピンホールとなった箇所の気泡を除去するためのものである。
【００２４】
電着液１１０としては、例えば、カルボキシル基を有するアクリル系不飽和化合物で、それをアクリルモノマーまたはスチレンに溶解させて有機アミンで中和させたものに、光増感剤を少量加えたもの等が挙げられる。しかし上記アクリル系に限らず、例えば、ポリオレフィン系やポリブタジエン系の電着液であっても良い。
また、光増感剤としては、例えばベンゾインエーテルがある。
電着レジスト皮膜としては、アニオン析出型、カチオン析出型のどちらでも良い。
感光性の電着レジストは、ポジ型、ネガ型に特に限定されない。
電着レジストは、カチオンタイプの場合には陰極に析出し、アニオンタイプの場合には陽極に析出するため、タイプに応じて被電着物（リードフレーム外形加工品）側の極性を決める。
また、リードフレーム材としては、４２合金（４２％ニッケル−鉄合金）、コバール、各種銅合金が適用でき、銀めっき処理、パラジウムめっき処理、パラジウム系合金めっき処理等の高価な貴金属めっきを無駄なく所望の部分にのみ付けることができる。
【００２５】
被電着材１８０がリードフレームを製品部とした場合、例えば、図５に示すように、孔開け外形加工されている。
図１０（ａ）に示すような、単一のリードフレーム１個２１０を複数個フレームや連結部にて保持して連ねた、図２（ｂ）に示すリードフレーム１フレーム（１連とも言う）２１０Ａを、帯状の加工素材２０５に連結部２２０にて保持した状態で、複数個孔開け外形加工されている。
【００２６】
尚、図１に示す本例の変形例としては、被電着材１８０を、各電着槽内の電着液１１０に浸した状態で、その面を水平方向に搬送させながら電着を行うものが挙げられる。
また、電着処理部を２つとしたものや、４つ以上としたものも挙げられる。
この場合の、各電着処理部は、図３に示す、被電着材１８０を水平搬送して処理を行う電着処理部１０５Ａが好ましい。
【００２７】
図３にもとづいて簡単に説明しておく。
図３に示す第２の例の電着処理部１０５Ａは、図２に示す電着処理部１０５とは異なり、被電着材１８０を、その面をほぼ水平にした状態で搬送させながら、帯状の状態のままで、その面に感光性の電着レジストを電着形成させるものである。
電着液の供給や、フローについては、基本的に第１の例と同じであるが、被電着材１８０を、その面をほぼ水平にした状態で搬送させながら電着を行うことにより、図２に示す電着処理部１０５における被電着材１８０の両面と比べ、本例の被電着材１８０の下側面は気泡が除去し難い。
【００２８】
以下、本例の電着処理装置１００の動作の１例を、図１に基づいて簡単に説明する。
そして、これを以て本発明の電着処理方法の説明に代える。
まず、被電着材１８０は、その面を鉛直にした状態で一方向に搬送されながら、電着処理部１０１に送り込まれる。
電着処理部１０１では、所定の電着膜厚を得るための、電圧Ｖ１をかけて、被電着材１８０の両面に電着膜を形成する。
次いで、被電着材１８０は、一端、電着槽１２０の外に出た後、再度、電着処理部１０２に送り込まれて、電着処理が行われる。
電着槽１２０の外に出ることにより、電着膜に気泡付着したことに起因するピンホールの場合、その気泡が大気により除去されることが多い。
電着処理部１０２では、電着処理部１０１にて薄く電着膜が形成されているピンホールや、気泡が大気により除去され、表面が露出しているピンホール部に電着膜を形成するのに適した電圧Ｖ１をかけて、電着材１８０の両面のピンホール箇所に電着膜を形成する。
印加電圧（処理電圧）Ｖ２は、用いる電着レジストの種類にもよるが、アニオン型では電着処理部１０１での処理電圧（印加電圧）Ｖ１よりも高い電圧で、カチオン型では、Ｖ１よりも低い電圧で行う必要がある。
このように、適性に電圧Ｖ１を制御することにより、ピンホール部に電着膜を形成することができる。
尚、印加電圧Ｖ２が低すぎる場合には電着反応が進行せず、電着膜が形成されてい。逆に印加電圧Ｖ２が高すぎると、先に形成されていた電着膜が絶縁破壊を起こして、ピンホールが増えてしまうので、印加電圧Ｖ２の調整が必要である。次いで、被電着材１８０は、一端、電着処理部１０２の電着槽１２０の外に出た後、再度、電着処理部１０３に送り込まれて、電着処理が行われる。
この処理は、電着処理部１０２と同じ処理を処理電圧Ｖ３を変えて行うものである。
この理由（電着処理部１０３を設けた理由）は、電着処理部１０２でピンホール部に電着膜を形成できなかった部分に、再度、電着膜の析出を行い、ピンホールを減少させるためである。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は、上記のように、帯状の被電着材を搬送させながら、帯状の状態のままで、その面に電着レジストを電着形成させるための電着処理装置で、電着レジストにピット（ピンホール）の発生の少なく、且つ、作業性が良い電着処理装置の提供を可能としている。
特に、被電着材が帯状の金属薄板素材を孔開け外形加工して得られ、且つ、該帯状の金属薄板素材に連結部を介して製品部が１個ないし複数個保持されているリードフレーム外形加工品である場合には、本発明の電着処理装置は有効で、この装置により、その所定領域のみをめっき形成するための電着レジスからなるめっきマスクの作製を品質的に可能としており、作業性の面でも高い効率化が可能で量産が期待できる。
電着レジストを用いたリードフレームのめっきにおいては、治具めっき方法のようなめっき漏れの心配は無く、必要な領域にだけ、銀等の高価な貴金属をめっきすることが可能であり、更には、リードフレームの微細化、即ちインナーリードの狭いピッチ化にも対応できるため、本発明の電着処理装置はリードフレームの量産化や微細化への対応も可能としている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電着処理装置の実施の形態の１例を示した概略図
【図２】電着処理部の１例を示した概略図
【図３】電着処理部の別の１例を示した概略図
【図４】電着液吹き付けノズルの電着液吹き付け角度θと、電着液吹き付けノズルを説明するための図
【図５】製品部をリードフレームとして孔開け外形加工された被電着材の状態を示した図
【図６】従来の電着レジストを被膜するための電着処理装置の図
【図７】従来の電着レジスト皮膜を用いためっき処理を説明するための工程図
【図８】治具によるマスキング方式の部分めっき装置の概略図
【図９】電着レジスト膜をマスクとした、外形加工された帯状の板の貴金属めっき方法を説明するための概略図
【図１０】リードフレームと半導体装置を説明するための図
【符号の説明】
１００ 電着処理装置
１０１、１０２、１０３、１０５、１０５Ａ 電着処理部
１１０ 電着液
１２０、１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃ 電着槽
１２１ 入り口
１２１Ａ フロー受け
１２３ 出口
１２３Ａ フロー受け
１２５ オーバーフロー受け
１３０ 電着液吹き付けノズル
１３１ 吹き出し口部
１５０ 電着液供給部
１５１ 電着液貯め
１５２ ポンプ
１５３ フィルター
１５４ 配管
１５７ 整流板
１６０ 電極
１７２ ポンプ
１７３ フィルター
１７５ 配管
１７７ 制御バルブ
１８０ 被電着材
２００ 被電着材
２０５ 加工素材
２１０ リードフレーム１個
２１０Ａ リードフレームの１フレーム（１連）
２２０ 連結部
３１０ 被電着材料
３１３ 電着液
３１３Ａ 補充電着液
３２０ 電着槽
３２３ オーバーフロー受け
３２５ 電着液貯め
３４０ ポンプ
３４５ フィルター
３４７ 配管
３４９ 吐出配管
３５０ 電着液循環部
４１０ リードフレーム
４１０Ａ 銀めっき済みリードフレーム
４１１ ダイパッド
４１２ インナーリード
４１２Ａ 辺部（エッジ部）
４２０ 電着レジスト皮膜
４３０ 銅ストライクメッキ
４４０ 銀めっき（皮膜）
４４０Ａ めっき部
４５０ パターン版
４６０ 紫外線（露光光）
５００ めっき装置
５１０ リードフレーム
５２０ マスキング治具
５３０ プレス用治具
５３０Ａ プレス材
５３０Ｂ 弾性材
５４０ ノズル
５５０ 定電流源
５６０ 陽極電極
５７０ 陰極電極
６１１ 被電着材
６１３ 貴金属めっき液
６２０ 貴金属めっき槽
６６０ 搬送固定用ロール
６７０ 電極
７００ 半導体装置
７１０ リードフレーム
７１１ ダイパッド
７１２ インナーリード
７１３ アウターリード
７１４ ダムバー
７１５ 吊りリード
７１６ フレーム（枠）部
７２０ 半導体素子
７２１ 端子（パッド）
７３０ ワイヤ
７４０ 樹脂
【発明の属する技術分野】
本発明は，シート状または帯状の被電着材を搬送させながら、その面に電着レジストを電着形成させるための電着処理装置と電着処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、樹脂封止型の半導体装置の組立部材として用いられる（単層）リードフレームは、プレス法もしくはエッチング法により形成され、一般には図１０（ａ）に示すように、半導体素子を搭載するためのダイパッド７１１と、ダイパッド７１１の周囲に設けられた半導体素子と結線するためのインナーリード７１２と、該インナーリード７１２に連続して外部回路との結線を行うためのアウターリード７１３、樹脂封止する際のダムとなるダムバー７１４、リードフレーム７１０全体を支持するフレーム（枠）部７１６等を備えている。
そして、リードフレーム（単層リードフレーム）７１０は、通常、コバール、４２合金（４２％ニッケル−鉄合金）、銅系合金のような導電性に優れた金属から成り、図１０（ｂ）に示すように、ダイパッド７１１に半導体素子７２０を搭載し、半導体素子７２０の端子（パッド）７２１とインナーリード７１２の先端部とを金などのワイヤ７３０で結線を行った後に、樹脂７４０にて封止して、半導体装置７００を作製していた。
このように、半導体素子７２０の端子（パッド）７２１とインナーリード７１２の先端部とを金などのワイヤ７３０で結線を行うために、
導電性に優れ、ワイヤとの強い結合力をもつ銀めっきをインナーリードの半導体素子搭載側先端部に施す、部分銀めっき処理が一般には採られていた。
【０００３】
この部分銀めっき処理は、従来は、図８に示すようなめっき装置５００を用い、リードフレームを数個１組みとした連状のリードフレーム５１０の被めっき領域以外をマスキング治具５２０で覆いながら押さえ、被めっき領域へノズル５４０から噴出されためっき液５８０をあてながらめっきを行うスパージャー式の治具めっき方法が主に行われていた。
この治具めっき方法では、リードフレームの品種毎に治具を必要とし、且つ、治具の製作には長期間を要し、使用するにつれ摩耗や疲労を生じるため交換が必要であり、生産性の面やコスト面でも問題となっていた。また、めっきの品質を考慮した場合、位置決めピンによって位置合わせを行い上下の治具により１連リードフレームを挾み押さえた後めっきを行うため、めっき位置精度、めっき厚均一性などのめっき品質が作製された治具の精度や取り付けの精度に影響を受け易い。そして、本来めっきが不要であるリードフレームの側面や裏面にめっきが析出し易く、調整には高度な経験的技術を要する等問題があった。更に、半導体プロセスの進歩による半導体素子の入出力端子数の増大化、パッケージサイズの小型化によるインナーリード部の狭小化により、めっき部の寸法精度が一層厳しくなってきており、寸法精度的にも対応が難しくなってきた。
【０００４】
この為、治具を必要とせず、半導体素子の多端子化やインナーリード部の狭小化にも対応できるものとして、近年、上記治具によるマスキングによる部分銀めっきに換え、図７に示すような、めっき液への耐性を備えた感光性の電着レジストを用い、リードフレームを数個１組みとした１フレーム（１連とも言う）のリードフレームの所定の領域のみをめっき液に露出した状態にマスキングしてめっきを施すリードフレームの銀めっき方法も採られるようになってきた。
この電着レジストを用いた部分銀めっき方法を、図７を用いて簡単に説明する。尚、図７は上記の電着レジストを用いた部分銀めっき方法を説明するために、リードフレームの一部（特徴部）の断面を示したものである。
先ず、リードフレーム４１０全体を電解脱脂し、酸洗して、化学研磨した後（図７（ａ））、リードフレーム４１０表面全体に下地めっきとしての銅ストライクめっき４３０を施し（図７（ｂ））、その後に全面に電着レジスト４２０を形成する。（図７（ｃ））
次いで、所定のパターン版４５０を用いて所定の部分（ダイパッド４１１とインナーリード４１２の先端部）を紫外線（露光光）４６０で露光して、露光部のみを硬化させ（図７（ｄ））、次いで、現像処理を行い、未露光部の電着レジスト４２０を除去し、銀めっき部４４０Ａを露出させる（図７（ｅ））。
次に、露出されためっき部４４０Ａへ洗浄を行った後、銀めっき液中にリードフレーム全体を漬して、攪拌しながら所定の電流密度と時間でめっきを行い、めっき部４４０Ａへ所望の膜厚の銀めっき（皮膜）４４０を得る。（図７（ｆ））この後、電着レジスト４２０を剥離液で剥離し、所定の領域のみに銀めっき（皮膜）４４０を有するリードフレーム４１０Ａを得る。（図７（ｇ））
【０００５】
図７に示す電着レジストを用いたリードフレームの銀めっき方法における電着レジストの形成には、帯状の金属薄板素材を孔開け外形加工し、連結部にて製品部（リードフレーム部）を保持した帯状の状態で電着を行う方法が、処理性や作業性の面から、最近では採られるようになってきた。
この方法は、図６に示すように、被電着材料３１０を帯状にしたまま、その面を略水平方向に搬送させながら、電着槽３２０内で電着を行うものである。
しかし、この方法では、被電着材料３１０の面を水平方向に搬送するため、電着時に被電着材料３１０の面に発生する気泡が下側の面に滞留し易く、この気泡が原因で電着形成された電着レジストにピット（ピンホール）が発生する場合が多々あり、問題となっていた。
また、被電着材料３１０を電着槽３２０に進入、排出する際に液の漏れが発生するため、漏れた電着液３１３を電着液貯め３２５へ一端集め、これをポンプ３４０により、フィルター３４５を介して吐出配管３４９から再度電着槽３２０に循環させて戻す電着液循環方式を採っているが、循環させる液量が多いため、循環途中において、気泡の完全な除去ができず、循環経路における気泡を原因とする電着レジストのピット（ピンホール）発生も見られ、問題となっている。
尚、図６に示す装置の場合においては被電着材料を進入させる際に発生する気泡が被電着材の面に直接付着してしまう場合もある。
【０００６】
尚、図６に示す方法の場合には、帯状（フープ状）の金属薄板素材に保持された状態で、更に、銀めっき等の貴金属めっきを、図９に示すようにして連続的に行うことも試みられている。
図９中、被電着材料６１１は電着レジストを配設した後の外形加工製品を多数連結部にて保持しているフープ状の加工素材、６２０は貴金属めっき槽、６１３は貴金属めっき液、６６０は搬送固定用の回転ロール、６７０は電極である。
尚、図９（ｂ）は図９（ａ）のＤ１−Ｄ２における断面図である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、リードフレームへの貴金属めっきを行う場合に、治具を用いずにめっき液への耐性を備えた感光性の電着レジストをめっきマスクとしためっき方法が採られるようになってきたが、電着形成された電着レジストにピット（ピンホール）の発生があり、生産性、量産性の面から品質的な対応が求められていた。
本発明は、このような状況のもと、帯状の金属薄板素材を孔開け外形加工して得られ、且つ、該帯状の金属薄板素材に連結部を介して製品部が１個ないし複数個保持されているリードフレーム外形加工品に対し、その所定領域のみをめっき形成するための電着レジストからなるめっきマスクを作製するために、感光性の電着レジストを電着形成する処理で、電着形成された電着レジストにピット（ピンホール）の発生を抑えることができる電着処理方法および電着処理装置を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の電着処理装置は、帯状の金属板素材を孔開け外形加工して得られ、且つ、該帯状の金属板素材に連結部を介して製品部が１個ないし複数個保持されている、帯状の被電着材を、搬送させながら、電着槽内において、その面に電着レジストを電着形成させる電着処理装置であって、互いに電気的に独立した複数の電着槽を、被電着材の進行方向に順に離して配列して設け、該複数の電着槽にて順次電着を行うものであり、各電着槽は、被電着材の、電着槽への入口部、電着槽からの出口部を、電着槽の電着液面より下側の位置で、それぞれ、電着槽の被電着材の進行方向前側、後側に設け、且つ、該入口部、出口部から電着液を流出させるもので、被電着材を、その進行方向の電着槽の前後において支持し、電着槽内においては支持せず、被電着材が電着槽の電着液のみに触れる状態にして、被電着材を電着槽内で入口部から出口部への一方向に搬送するものであり、電着槽内において、被電着材の表裏両面に設けられ、被電着材に電着液を吹き付け、噴射された電着液が直接、あるいは、これにより流れが発生した被電着材付近の電着液により、被電着材に付着した気泡を放つ、複数の電着液吹き付けノズルを設けていることを特徴とするものである。
そして、上記において、被電着材を電着槽内の電着液に浸した状態で、その面を水平方向に搬送させながら、あるいは鉛直方向に搬送させながら電着を行うもので、各電着槽は水平方向に直線的に配列されていることを特徴とするものである。
そしてまた、上記１ないし２のいずれかにおいて、被電着材がリードフレームを製品部とすることを特徴とするものである。
【０００９】
尚、シート状または帯状の被電着材としては、金属や、樹脂等で少なくとも表面が導電性を有するもので、具体的には、被電着材として、リードフレーム等の、帯状の金属板素材を孔開け外形加工して得られ、且つ、該帯状の金属板素材に連結部を介して製品部が１個ないし複数個保持されている外形加工品、あるいは、プリント配線板用の樹脂と金属の積層シートが挙げられる。
【００１０】
本発明に係る電着処理方法は、シート状または帯状の被電着材を、搬送させながら、電着槽内において、その面に電着レジストを電着形成させる電着処理方法であって、各電着槽がそれぞれ電気的に独立した複数の電着槽にて順次電着を行うことを特徴とするものである。そして、上記において、被電着材が、帯状の金属板素材を孔開け外形加工して得られ、且つ、該帯状の金属板素材に連結部を介して製品部が１個ないし複数個保持されている外形加工品であることを特徴とするものであり、該被電着材がリードフレームを製品部とすることを特徴とするものである。
【００１１】
【作用】
本発明の電着処理装置は、このような構成にすることにより、シート状あるいは帯状の被電着材を搬送させながら、その面に電着レジストを電着形成させるための電着処理装置で、電着レジストにピット（ピンホール）の発生が少なく、且つ、作業性が良い電着処理装置の提供を可能としている。
特に、被電着材が帯状の金属薄板素材を孔開け外形加工して得られ、且つ、該帯状の金属薄板素材に連結部を介して製品部が１個ないし複数個保持されているリードフレーム外形加工品である場合には、本発明の電着処理装置は有効で、この装置により、その所定領域のみをめっき形成するための電着レジストからなるめっきマスクの作製を品質的に可能としており、作業性の面でも高効率化が可能で量産が期待できる。
具体的には、シート状または帯状の被電着材を、搬送させながら、電着槽内において、その面に電着レジストを電着形成させ電着処理装置であって、互いに電気的に独立した複数の電着槽を、被電着材の進行方向に順に離して配列して設け、該複数の電着槽にて順次電着を行うものであることにより、これを達成している。
【００１２】
このような構成にする理由を、更に、以下述べておく。
シート状または帯状の被電着材を、搬送させながら、電着槽内において、その面に電着レジストを電着形成させる場合、１つの電着槽における電着では、表面が露出している側（被電着材の進行方向とは反対側）において、電着が進み、ある程度電着が進んだ電着膜のピンホールがある箇所においては、表面が露出している側（被電着材の進行方向とは反対側）との相対的な電気的抵抗値の違いから、たとえ表面が露出していても、電着が起こり難い。
このことは、気泡が付着してピンホールとなっている場合、機械的に気泡を除去すると、同一の電着槽においてピンホール部に電着膜が薄く形成されるが、ある程度の厚さになると、このままの電着条件では、ピンホールの箇所においてはもはや電着膜の形成が行われないことを意味する。
これに対し、ほぼ全面に電着膜を形成しているが電着膜にピンホールがある被電着材を、別の電着槽にて、再度電着を行うと、問題となるサイズの露出しているピンホール部同志は、相対的に大きな電気的な抵抗値の違いはなく、これに合わせて電着条件を設定することができる。
また、初めの電着膜形成の際に、被電着材の表面部に気泡が付着してピンホールを形成している場合には、一端、電着槽の外に出すことにより、この気泡が大気に触れ除かれることが多いことも分かっている。
即ち、ピンホール部に電着膜を形成させるには、互いに電気的に独立した複数の電着槽を用いると、その電着条件を制御し易くなり、ピンホールを無くし易い。
また、気泡が原因のピンホールについては、複数の電着槽を用いることにより、ピンホール部は、電着後、一端、電着槽の外に出されることとなるが、この際、気泡が除去される場合が多い。この為、再度の別の電着槽によるピンホール部の電着膜の形成が正常に行われ、結果、ピンホールの発生を少なくすることができる。
【００１３】
電着槽としては、被電着材を電着槽内の電着液に浸した状態で、その面を水平方向に搬送させながら、あるいは鉛直方向に搬送させながら電着を行うもので、各電着槽は水平方向に直線的に配列されているものが挙げられる。
更に具体的には、好ましい例として、各電着槽が、被電着材の、電着槽への入口部、電着槽からの出口部を、電着槽の電着液面より下側の位置で、それぞれ、電着槽の被電着材の進行方向前側、後側に設け、且つ、該入口部、出口部から電着液を流出させるもので、被電着材を、その進行方向の電着槽の前後において支持し、電着槽内においては支持せず、被電着材が電着槽の電着液のみに触れる状態にして、被電着材を電着槽内で入口部から出口部への一方向に搬送するものであり、電着槽内において被電着材に電着液を吹き付ける複数の電着液吹き付けノズルを設けているものが挙げられる。
【００１４】
本発明の電着処理装置は、被電着材が、帯状の金属板素材を孔開け外形加工して得られ、且つ、該帯状の金属板素材に連結部を介して製品部が１個ないし複数個保持されている外形加工品にも適用できる。リードフレームを製品部とする外形加工品を被電着材とする場合には、特に有効である。
【００１５】
本発明の電着処理方法は、このような構成にすることにより、電着形成された電着レジストにおけるピット（ピンホール）の発生を少なくできる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の電着処理装置の実施の形態を挙げて図に基づいて説明する。
図１は本発明の電着処理装置の実施の形態の１例の概略図である。
図２（ａ）は本発明の電着処理装置の実施の形態の第１の例の概略断面図で、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ１−Ａ２における断面とノズルを循環する電着液の経路を分かり易く示した概略図で、図３（ａ）は本発明の電着処理装置の実施の形態の第２の例の概略断面図で、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ１−Ｂ２における断面とノズルを循環する電着液の経路を分かり易く示した概略図で、図４（ａ）はノズルの電着液を吹き付ける角度θを説明するための図で、図４（ｂ）はフラットノズルの図で、図４（ｃ）はスリットノズルの図で、図５は製品部をリードフレームとして孔開け外形加工された被電着材の状態を示した図である。
図１〜図５中、１００は電着処理装置、１０１、１０２、１０３、１０５、１０５Ａ電着処理部、１１０は電着液、１２０、１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃは電着槽、１２１は入り口、１２１Ａはフロー受け、１２３は出口、１２３Ａはフロー受け、１２５はオーバーフロー受け、１３０は電着液吹き付けノズル、１３１は吹き出し口部、１５０は電着液供給部、１５１は電着液貯め、１５２はポンプ、１５３はフィルター、１５４は配管、１５７は整流板、１６０は電極、１７２はポンプ、１７３はフィルター、１７５は配管、１７７は制御バルブ、１８０は被電着材である。
尚、図１中、太線矢印は被電着材１８０の進行方向を示したもので、図２中の電着槽内、電着液供給部の矢印は、電着液の流れの方向を示したものである。
【００１７】
本発明の電着処理装置１００は、図１に示すように、帯状の被電着材１８０を、搬送させながら、電着槽内において、その面に電着レジストを電着形成させる電着処理装置であって、互いに電気的に独立した複数の電着槽１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃを、被電着材１８０の進行方向（図１の太線矢印方向）に順に離して配列して設け、該複数の電着槽１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃにて順次電着を行うものである。
被電着材１８０は、製品部がリードフレームで、製品部が多数、孔開け外形加工され、且つ、連結部にて帯状の金属薄板からなる加工素材に保持されているものである。
本例の電着処理装置１００は、被電着材１８０を、各電着槽内の電着液１１０に浸した状態で、その面を鉛直方向に搬送させながら電着を行うもので、各電着槽は水平方向に直線的に配列されているものである。
【００１８】
電着処理部１０１、１０２、１０３については、特に限定はされないが、本例では、これらに電着膜のピンホール発生防止に好ましい図２に示す電着処理部１０５を用いる。
以下、電着処理部１０５を図２にもとづいて簡単に説明しておく。
図２に示す第１の例の電着処理部１０５は、帯状の被電着材１８０を、その面をほぼ鉛直にした状態で一方向に搬送させながら、帯状の状態のままで、その面に感光性の電着レジストを電着形成させるための電着処理部である。
そして、被電着材１８０の、電着槽１２０への入口部１２１、電着槽からの出口部１２３を、電着槽１２０の電着液面より下側の位置で、それぞれ、電着槽１２０の被電着材１８０の進行方向前側、後側に設け、且つ、該入口部１２１、出口部１２３から電着液１１０を流出させるもので、被電着材１８０を、その進行方向の電着槽１２０の前後において支持し、電着槽１２０内においては支持せず、被電着材１８０が電着槽１２０の電着液１１０のみに触れる状態にして、被電着材１８０を電着槽１２０内で入口部１２１から出口部１２３への一方向に搬送するものである。
更に、第１の例の電着処理部１０５は、電着槽１２０内において被電着材１８０に電着液１１０を吹き付ける複数の電着液吹き付けノズル１３０を設けている。
また、入口部１２１、出口部１２３から電着槽の外に電着液を流出するために、あるいは、電着槽１２０内の電着液１１０の流れを、下から上とし、電着液１１０内の気泡を電着槽１２０の液面上部から外に流すために、電着槽１２０の下側から電着液１１０を供給する電着液供給部１５０を設け、且つ、入口部１２１、出口部１２３から流出された電着液１１０を回収ないし循環使用するためのフロー受け１２１Ａ、１２３Ａと、電着槽１２０の電着液の上面側でオーバーフローした電着液を回収ないし循環使用するためのオーバーフロー受け１２５を設けている。
【００１９】
図２（ａ）の点線矢印で示すように、オーバーフロー受け１２５、フロー受け１２１Ａ、１２３Ａからの電着液は、配管等の流路（図示していない）を通り、電着貯め１５１へ送られる。
そして、更に、電着貯め１５１中の電着液をポンプ１５２により、フィルター１５３を介して電着槽１２０の下側部に送り込み、整流板１５７を介して鉛直方向、下から上へと電着液を供給するものである。
フィルター１５３は電着液中の気泡の除去を行う。
整流板１５７は鉛直方向に開けた孔部に電着液を通すことにより、電着液の流れを電着槽全体に均一に分散させ、電着液の流れをオーバーフローによる液の流れと併せて、電着槽内において下から上へと方向つけるものである。
ここでは、このようにして電着槽１２０の電着液面上からオーバーフローした液や、電着槽１２０の入り口部１２１、出口部１２３から流出した電着液を回収して、再度循環して電着槽１２０へ送り込むが、回収した電着液を電着槽１２０の下側から上側に向けて送り込む構成全体を電着液供給部１５０と言っている。
尚、必要応じて、新しい所定の電着液の補充や交換を行う。
【００２０】
オーバーフロー受け１２５は、電着槽１２０の液面が所定の高さになると電着液が流れ込むようにしたもので、電着槽１２０の壁にスリット等の孔を設けて流れ込むようにしても良い。
この流れは、電着液内の気泡をオーバーフロー受け１２５に流し込むもので、必要最小限の流れが好ましい。
【００２１】
被電着材１８０の、電着槽１２０への入り口部１２１にはフロー受け１２１Ａ、電着槽１２０からの出口部１２３にはフロー受け１２３Ａが設けられ、電着液がここから流出するように、電着液供給部１５０は電着液を供給する。
これにより、被電着材１８０の電着槽１２０への出入りに伴う気泡の電着槽１２０への流入を防止するものである。
【００２２】
図２に示す電着処理部においては、電着の際に、被電着材１８０表面部、電極１６０表面部に、気泡が発生する為、電極１６０に発生した気泡が被電着材１８０に付着しないように、電極１６０の回りを囲むように、電極１６０と被電着材１８０との間に気泡通過阻止用の隔膜を設けているが、図１には分かり易くするため図示していない。
尚、被電着材１８０と電極１６０、あるいは 被電着材１８０と隔膜（図示していない）までの距離を可変とできる距離調整部（図示していない）を備えていることが好ましい。
その構造としては、モータ、ベルト、駆動支持部等からなり、電極１６０、隔壁の位置を、モータを回転させることにより駆動支持部を駆動させて、それぞれ独立に変えることが出来るもの等が挙げられるが、これに限定される必要はない。これにより、各種電着条件に対応できる。
【００２３】
また、図２（ａ）に示すように、電着処理部１０５においては、電着液吹き付けノズル１３０を被電着材１８０の表裏両面に設けている。
電着液吹き付けノズル１３０から噴射された電着液が直接、あるいは、これにより流れが発生した被電着材１８０付近の電着液が、被電着材１８０に付着した気泡を放ち、電着膜の気泡によるピンホールの発生を防止する。
これは、電着槽１２０内の電着液１１０の下から上への流れと併せて、被電着材１８０への気泡の付着を防ぐ。
尚、図４（ａ）（イ）に示すように、被電着材１８０の進行方向（太点線矢印）と噴射される電着液の方向（太実線矢印）とのなす角θをここでは、電着液吹き付けノズル１３０の電着液の吹き付ける角度としている。例えば、図４（ａ）（ロ）の場合はθが９０°である。
角θとしてを４５°〜９０°の範囲が好ましい。
ノズルとしては、図４（ｂ）に示すようなフラットノズル、あるいは図４（ｃ）に示すようなスリットノズルが使用される。
尚、図４（ｂ）（イ）の電着液吹き出し口側からみた図が図４（ｂ）（ロ）で、図４（ｃ）（イ）の電着液吹き出し口側からみた図が図４（ｃ）（ロ）である。
図２（ａ）に示すノズル１３０は、図２（ｂ）に示すように、電着槽１２０の電着液上面からのオーバーフローや、被電着材１８０の出入りの際の流出に対し、これを回収、循環して電着液を再度供給する電着液供給部１５０（図２（ａ）に示す）とは別系統で、図２（ｂ）に示すように循環し、ポンプ１７２等により圧力をかけて開孔から電着液を吹き出すものである。
尚、図２に示す電着処理部１０５では、電極１６０の、被電着材１８０の進行方向の前後に、それぞれ電着液吹き付けノズル１３０を配しているが、主に、入り口１２１側の電着液吹き付けノズル１３０は、電着前の被電着材１８０表面に付着した気泡を取り除くためのもので、出口１２３側の電着液吹き付けノズル１３０は、電着膜形成の際に気泡によりピンホールとなった箇所の気泡を除去するためのものである。
【００２４】
電着液１１０としては、例えば、カルボキシル基を有するアクリル系不飽和化合物で、それをアクリルモノマーまたはスチレンに溶解させて有機アミンで中和させたものに、光増感剤を少量加えたもの等が挙げられる。しかし上記アクリル系に限らず、例えば、ポリオレフィン系やポリブタジエン系の電着液であっても良い。
また、光増感剤としては、例えばベンゾインエーテルがある。
電着レジスト皮膜としては、アニオン析出型、カチオン析出型のどちらでも良い。
感光性の電着レジストは、ポジ型、ネガ型に特に限定されない。
電着レジストは、カチオンタイプの場合には陰極に析出し、アニオンタイプの場合には陽極に析出するため、タイプに応じて被電着物（リードフレーム外形加工品）側の極性を決める。
また、リードフレーム材としては、４２合金（４２％ニッケル−鉄合金）、コバール、各種銅合金が適用でき、銀めっき処理、パラジウムめっき処理、パラジウム系合金めっき処理等の高価な貴金属めっきを無駄なく所望の部分にのみ付けることができる。
【００２５】
被電着材１８０がリードフレームを製品部とした場合、例えば、図５に示すように、孔開け外形加工されている。
図１０（ａ）に示すような、単一のリードフレーム１個２１０を複数個フレームや連結部にて保持して連ねた、図２（ｂ）に示すリードフレーム１フレーム（１連とも言う）２１０Ａを、帯状の加工素材２０５に連結部２２０にて保持した状態で、複数個孔開け外形加工されている。
【００２６】
尚、図１に示す本例の変形例としては、被電着材１８０を、各電着槽内の電着液１１０に浸した状態で、その面を水平方向に搬送させながら電着を行うものが挙げられる。
また、電着処理部を２つとしたものや、４つ以上としたものも挙げられる。
この場合の、各電着処理部は、図３に示す、被電着材１８０を水平搬送して処理を行う電着処理部１０５Ａが好ましい。
【００２７】
図３にもとづいて簡単に説明しておく。
図３に示す第２の例の電着処理部１０５Ａは、図２に示す電着処理部１０５とは異なり、被電着材１８０を、その面をほぼ水平にした状態で搬送させながら、帯状の状態のままで、その面に感光性の電着レジストを電着形成させるものである。
電着液の供給や、フローについては、基本的に第１の例と同じであるが、被電着材１８０を、その面をほぼ水平にした状態で搬送させながら電着を行うことにより、図２に示す電着処理部１０５における被電着材１８０の両面と比べ、本例の被電着材１８０の下側面は気泡が除去し難い。
【００２８】
以下、本例の電着処理装置１００の動作の１例を、図１に基づいて簡単に説明する。
そして、これを以て本発明の電着処理方法の説明に代える。
まず、被電着材１８０は、その面を鉛直にした状態で一方向に搬送されながら、電着処理部１０１に送り込まれる。
電着処理部１０１では、所定の電着膜厚を得るための、電圧Ｖ１をかけて、被電着材１８０の両面に電着膜を形成する。
次いで、被電着材１８０は、一端、電着槽１２０の外に出た後、再度、電着処理部１０２に送り込まれて、電着処理が行われる。
電着槽１２０の外に出ることにより、電着膜に気泡付着したことに起因するピンホールの場合、その気泡が大気により除去されることが多い。
電着処理部１０２では、電着処理部１０１にて薄く電着膜が形成されているピンホールや、気泡が大気により除去され、表面が露出しているピンホール部に電着膜を形成するのに適した電圧Ｖ１をかけて、電着材１８０の両面のピンホール箇所に電着膜を形成する。
印加電圧（処理電圧）Ｖ２は、用いる電着レジストの種類にもよるが、アニオン型では電着処理部１０１での処理電圧（印加電圧）Ｖ１よりも高い電圧で、カチオン型では、Ｖ１よりも低い電圧で行う必要がある。
このように、適性に電圧Ｖ１を制御することにより、ピンホール部に電着膜を形成することができる。
尚、印加電圧Ｖ２が低すぎる場合には電着反応が進行せず、電着膜が形成されてい。逆に印加電圧Ｖ２が高すぎると、先に形成されていた電着膜が絶縁破壊を起こして、ピンホールが増えてしまうので、印加電圧Ｖ２の調整が必要である。次いで、被電着材１８０は、一端、電着処理部１０２の電着槽１２０の外に出た後、再度、電着処理部１０３に送り込まれて、電着処理が行われる。
この処理は、電着処理部１０２と同じ処理を処理電圧Ｖ３を変えて行うものである。
この理由（電着処理部１０３を設けた理由）は、電着処理部１０２でピンホール部に電着膜を形成できなかった部分に、再度、電着膜の析出を行い、ピンホールを減少させるためである。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は、上記のように、帯状の被電着材を搬送させながら、帯状の状態のままで、その面に電着レジストを電着形成させるための電着処理装置で、電着レジストにピット（ピンホール）の発生の少なく、且つ、作業性が良い電着処理装置の提供を可能としている。
特に、被電着材が帯状の金属薄板素材を孔開け外形加工して得られ、且つ、該帯状の金属薄板素材に連結部を介して製品部が１個ないし複数個保持されているリードフレーム外形加工品である場合には、本発明の電着処理装置は有効で、この装置により、その所定領域のみをめっき形成するための電着レジスからなるめっきマスクの作製を品質的に可能としており、作業性の面でも高い効率化が可能で量産が期待できる。
電着レジストを用いたリードフレームのめっきにおいては、治具めっき方法のようなめっき漏れの心配は無く、必要な領域にだけ、銀等の高価な貴金属をめっきすることが可能であり、更には、リードフレームの微細化、即ちインナーリードの狭いピッチ化にも対応できるため、本発明の電着処理装置はリードフレームの量産化や微細化への対応も可能としている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電着処理装置の実施の形態の１例を示した概略図
【図２】電着処理部の１例を示した概略図
【図３】電着処理部の別の１例を示した概略図
【図４】電着液吹き付けノズルの電着液吹き付け角度θと、電着液吹き付けノズルを説明するための図
【図５】製品部をリードフレームとして孔開け外形加工された被電着材の状態を示した図
【図６】従来の電着レジストを被膜するための電着処理装置の図
【図７】従来の電着レジスト皮膜を用いためっき処理を説明するための工程図
【図８】治具によるマスキング方式の部分めっき装置の概略図
【図９】電着レジスト膜をマスクとした、外形加工された帯状の板の貴金属めっき方法を説明するための概略図
【図１０】リードフレームと半導体装置を説明するための図
【符号の説明】
１００ 電着処理装置
１０１、１０２、１０３、１０５、１０５Ａ 電着処理部
１１０ 電着液
１２０、１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃ 電着槽
１２１ 入り口
１２１Ａ フロー受け
１２３ 出口
１２３Ａ フロー受け
１２５ オーバーフロー受け
１３０ 電着液吹き付けノズル
１３１ 吹き出し口部
１５０ 電着液供給部
１５１ 電着液貯め
１５２ ポンプ
１５３ フィルター
１５４ 配管
１５７ 整流板
１６０ 電極
１７２ ポンプ
１７３ フィルター
１７５ 配管
１７７ 制御バルブ
１８０ 被電着材
２００ 被電着材
２０５ 加工素材
２１０ リードフレーム１個
２１０Ａ リードフレームの１フレーム（１連）
２２０ 連結部
３１０ 被電着材料
３１３ 電着液
３１３Ａ 補充電着液
３２０ 電着槽
３２３ オーバーフロー受け
３２５ 電着液貯め
３４０ ポンプ
３４５ フィルター
３４７ 配管
３４９ 吐出配管
３５０ 電着液循環部
４１０ リードフレーム
４１０Ａ 銀めっき済みリードフレーム
４１１ ダイパッド
４１２ インナーリード
４１２Ａ 辺部（エッジ部）
４２０ 電着レジスト皮膜
４３０ 銅ストライクメッキ
４４０ 銀めっき（皮膜）
４４０Ａ めっき部
４５０ パターン版
４６０ 紫外線（露光光）
５００ めっき装置
５１０ リードフレーム
５２０ マスキング治具
５３０ プレス用治具
５３０Ａ プレス材
５３０Ｂ 弾性材
５４０ ノズル
５５０ 定電流源
５６０ 陽極電極
５７０ 陰極電極
６１１ 被電着材
６１３ 貴金属めっき液
６２０ 貴金属めっき槽
６６０ 搬送固定用ロール
６７０ 電極
７００ 半導体装置
７１０ リードフレーム
７１１ ダイパッド
７１２ インナーリード
７１３ アウターリード
７１４ ダムバー
７１５ 吊りリード
７１６ フレーム（枠）部
７２０ 半導体素子
７２１ 端子（パッド）
７３０ ワイヤ
７４０ 樹脂
Claims (3)
- 帯状の金属板素材を孔開け外形加工して得られ、且つ、該帯状の金属板素材に連結部を介して製品部が１個ないし複数個保持されている、帯状の被電着材を、搬送させながら、電着槽内において、その面に電着レジストを電着形成させる電着処理装置であって、互いに電気的に独立した複数の電着槽を、被電着材の進行方向に順に離して配列して設け、該複数の電着槽にて順次電着を行うものであり、各電着槽は、被電着材の、電着槽への入口部、電着槽からの出口部を、電着槽の電着液面より下側の位置で、それぞれ、電着槽の被電着材の進行方向前側、後側に設け、且つ、該入口部、出口部から電着液を流出させるもので、被電着材を、その進行方向の電着槽の前後において支持し、電着槽内においては支持せず、被電着材が電着槽の電着液のみに触れる状態にして、被電着材を電着槽内で入口部から出口部への一方向に搬送するものであり、電着槽内において、被電着材の表裏両面に設けられ、被電着材に電着液を吹き付け、噴射された電着液が直接、あるいは、これにより流れが発生した被電着材付近の電着液により、被電着材に付着した気泡を放つ、複数の電着液吹き付けノズルを設けていることを特徴とする電着処理装置。
- 請求項１において、被電着材を電着槽内の電着液に浸した状態で、その面を水平方向に搬送させながら、あるいは鉛直方向に搬送させながら電着を行うもので、各電着槽は水平方向に直線的に配列されていることを特徴とする電着処理装置。
- 請求項１ないし２のいずれかにおいて、被電着材がリードフレームを製品部とすることを特徴とする電着処理装置。
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