JP4457532B2 - リードフレームの製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エッチングされた部分と、エッチングされない部分の両方にメッキを施す必要のあるリードフレームの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子搭載用部品の一つとしてリードフレームがある。リードフレームは、主として半導体素子を搭載するダイ部と、半導体素子表面に設けられた電極部と電気的に結合するためのインナーリード部と実装後に半導体装置と回路基板との接合に供せられるアウターリード部とから構成される。
【０００３】
昨今の電子機器小型化の影響はこうしたリードフレームにもおよび、リードやリード間隔が極めて狭い高密度のリードフレームが要求されるようになってきている。こうした高密度のリードフレームを得る方法としては、加工精度の問題よりエッチング法が多用されている。
【０００４】
例えば、リードフレーム用素材表面に感光性レジスト層を設け、このレジスト層に所望のパターンを有するマスクを密接し、露光し、現像してエッチング用マスクを得、次いで露出した素材部分をエッチングし、その後残存するレジスト層を除去し、必要とされる部分にメッキを施してリードフレームを得る。この際に施されるメッキは良好なワイヤボンディング性等を得るべく考慮して、例えば、素材が銅の場合には、ニッケルメッキ、パラジウムメッキ、金メッキがこの順に施される。
【０００５】
ところで、こうしたリードフレームの一つにＢＣＣ用リードフレームがある。このＢＣＣ用リードフレームは、例えばリードフレーム材に、上記したようなエッチング法で電極部とダイ部を形成するための凹部を設け、次いでこれらの凹部を含む必要部位にリードフレーム素材と溶解特性の異なるメッキ層を設けたものである。
【０００６】
このリードフレームの使用に際しては、例えば、凹状ダイ部内に半導体素子を搭載し、半導体素子表面の電極と凹状電極の凹状内面とをワイヤボンディングし、その後樹脂封止し、次いでリードフレーム素材を溶解除去する。よって、ＢＣＣ用リードフレームを用いたパッケージは、他のパッケージと比較しパッケージサイズを小さくすることが可能となる。
【０００７】
このようなＢＣＣ用リードフレームで、ダイ部に凹状部と平坦部を共有する場合にはとりわけ、凹状部以外の平坦部にもメッキを施す場合がある。こうした場合、エッチング用マスクとして用いたレジスト層をそのままメッキ用マスクとして用いることができず、このレジスト層を一旦剥離した後に、再度、レジストを設けて所望のマスクを用いて露光し、現像してメッキ用マスクを得、これを用いてメッキし、その後メッキ用マスクを除去する。このため、このようなＢＣＣ用リードフレームは、他のパッケージと比較して、より割高なものとならざるを得ず、パッケージサイズにメリットがありながら広範囲に使用されがたいものとなっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこうした問題点を解消し、より安価に凹状部と凹状部以外とにメッキエリアを有するリードフレームを得ることのできる方法の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明は、リードフレーム用素材を用いて、ホトメトリック手法により凹状部と凹状部以外とにメッキエリアを有するリードフレームを製造する方法において、ポジ型ホトレジストを用いる場合には、マスクとしてエッチング部分に対応する部分では光が透過し、エッチング部位外のメッキ部に対応する部分では光が半透過し、それ以外の部分では光が遮蔽されるように形成されたマスクを用い、あるいは、ネガ型ホトレジストを用いる場合には、マスクとしてエッチング部分に対応する部分では光が遮蔽され、エッチング部位以外のメッキ部に対応する部分では光が半透過し、それ以外の部分では光が透過されるように形成されたマスクを用い、それぞれ以下の工程を主要工程として含むものである。
(1)リードフレーム用素材の表面に前記ポジ型またはネガ型のホトレジストを用いてレジスト層を設ける。
(2)前記ホトジレストに対応するマスクを用いて前記レジスト層を露光する。
(3)前記マスクを取り外して、前記レジスト層に対して第１回目の現像をすることにより、該レジスト層のうちエッチング部分に対応する部分を開口して、エッチングマスクを形成する。
(4)前記第１回目の現像後に露出したリードフレーム用素材をエッチングして凹部形状を形成する。
(5)前記エッチングマスクに対して第２回目の現像を行い、該エッチングマスクのうちのメッキ部に対応する部分を開口して、メッキ用マスクを形成する。
(6)前記メッキ用マスクを用いて、前記第２回目の現像後に露出したリードフレーム用素材の表面の所望部位にメッキを施す。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明では、露光の程度を段階分けし、第１回目の現像処理でエッチングすべき部分に対応するレジスト位置のみ開口する。そして、エッチング後第２回目の現像処理をする。この際、エッチングすべき部分に対応する部分以外でメッキすべき部分に対応する部分のレジスト層を除去する。この部分は、不十分ではあるが、光が透過しているため、第１回目の現像処理では残存するが、第２回目の現像処理では完全に除去できる。このため、この部分は第１回目の現像後はエッチングマスクとして機能する。
【００１１】
具体的な露光条件や現像条件は、用いるレジスト材料により決定されるため、特に限定はしない。必要であれば、実施に先立ち条件を求めておくことが好ましい。
【００１２】
むろん、使用しうるレジストの形態はフィルム状、液状を問わない。
【００１３】
【実施例】
次に実施例を用いて本発明をさらに説明する。
（実施例）
リードフレーム材として厚さ０．１２５ｍｍ、幅３５ｍｍ、長さ１５０ｍｍの銅製シートの表面にレジスト層（旭化成社製 商品名 ＡＱ−２５５８）を設け、該シート表面に一辺が２０ｍｍの凹状グランド部と、凹状グランド部の両側に均等に配置された直径０．０７５ｍｍ、総計２２５個の凹状電極パッド部用開口部を有するパターンが白抜きで４つ設けられ、外部分に紫外線が透過するようにされ、各凹状グランド部、凹状電気パッド部の外周部が幅１ｍｍの灰色状にされ、紫外線の３０％が透過するようにされ、他の部分が黒で、紫外線が遮蔽されるように構成されたマスクを密接し、８０ｍＪの紫外線を照射した。
【００１４】
次に、炭酸ナトリウム溶液に４０秒間浸漬してレジスト層を現像（第１回目）し、エッチング用マスクを作製した。その後、露出している銅表面部をハーフエッチングして凹状グランド部と凹状パッド部とを作製した。
【００１５】
次に、炭酸ナトリウム溶液に８０秒間浸漬してレジスト層を再現像（第２回目）し、メッキ用マスクを作製した。その後、このメッキ用マスクを用いて必要メッキ部に金ストライクメッキを施し、次に、その上に厚さ１μｍのパラジウムメッキ層を設け、次いで厚さ６μｍのニッケルメッキ層を設け、最表層として平均厚さ１μｍのパラジウムメッキ層を設けた。このようにしてＢＣＣ用リードフレーム材を形成した。本例ではリードフレームを得るのに６時間が必要とされた。
【００１６】
次に、このようにして得られたＢＣＣ用リードフレーム材を用いて半導体素子を実装し、ＢＣＣを５００個作成した。なお、リードフレーム素材部は溶解して除去した。得られたＢＣＣをプリント配線板に半田リフローにより搭載し、導通テストを行った。その結果、導通不良はみられなかった。
【００１７】
（従来例）
リードフレーム材として厚さ０．１２５ｍｍ、幅３５ｍｍ、長さ１５０ｍｍの銅製シートの表面にレジスト層（旭化成社製 商品名 ＡＱ−２５５８）を設け、該シート表面に一辺が２０ｍｍの凹状グランド部と、凹状グランド部の両側に均等に配置された直径０．０７５ｍｍ、総計２２５個の凹状電極パッド部用開口部を有するパターンが４つ設けられた第１マスクを密接し、８０ｍＪの紫外線を照射した。
【００１８】
次に、第１マスクを除去し、炭酸ナトリウム溶液に４０秒間浸漬してレジスト層を現像し、エッチングマスクを作製した。その後、露出している銅表面部をハーフエッチングして凹状グランド部と凹状パッド部とを作製した。
【００１９】
次に、エッチングマスクを除去し、リードフレーム材表面にレジスト層（旭化成社製 商品名 ＡＱ−２５５８）を設け、シート表面に一辺が２２ｍｍの凹状グランド部と、凹状グランド部の両側に均等に配置された直径０．０８０ｍｍ、総計２２５個の凹状電極パッド部メッキ用開口部を有するパターンが４つ設けられた第２マスクをレジスト層表面に位置あわせして密接し、８０ｍＪの紫外線を照射した。
【００２０】
次に、第２マスクを除去し、炭酸ナトリウム溶液に４０秒間浸漬してレジスト層を現像し、メッキマスクを作製した。その後、このメッキマスクを用いて必要メッキ部に金ストライクメッキを施し、次に、その上に厚さ１μｍのパラジウムメッキ層を設け、次いで厚さ６μｍのニッケルメッキ層を設け、最表層として平均厚さ１μｍのパラジウムメッキ層を設けた。このようにしてＢＣＣ用リードフレーム材を形成した。本例では１０００シートのリードフレームを得るのに８時間が必要とされた。
【００２１】
次に、このようにして得られたＢＣＣ用リードフレーム材を用いて半導体素子を実装し、ＢＣＣを５００個作成した。なお、リードフレーム素材部は溶解して除去した。得られたＢＣＣをプリント配線板に半田リフローにより搭載し、導通テストを行った。その結果、導通不良はみられなかった。
【００２２】
【発明の効果】
本発明では、レジスト層をエッチング用マスク及びメッキ用マスクとして共通して使用できるため、操業資材の節約ができる。また、工程も短縮可能なため、従来法よりも安価にリードフレームを提供することができる。

Claims (1)

1. リードフレーム用素材を用いて、ホトメトリック手法により凹状部と凹状部以外とにメッキエリアを有するリードフレームを製造する方法において、
   ポジ型ホトレジストを用いる場合には、マスクとしてエッチング部分に対応する部分では光が透過し、エッチング部位外のメッキ部に対応する部分では光が半透過し、それ以外の部分では光が遮蔽されるように形成されたマスクを用い、あるいは、
   ネガ型ホトレジストを用いる場合には、マスクとしてエッチング部分に対応する部分では光が遮蔽され、エッチング部位外のメッキ部に対応する部分では光が半透過し、それ以外の部分では光が透過されるように形成されたマスクを用い、
   (1)リードフレーム用素材の表面に前記ポジ型またはネガ型のホトレジストを用いてレジスト層を設け、
   (2)前記ホトジレストに対応するマスクを用いて前記レジスト層を露光し、
   (3)前記マスクを取り外して、前記レジスト層に対して第１回目の現像をすることにより、該レジスト層のうちエッチング部分に対応する部分を開口して、エッチングマスクを形成し、
   (4)前記第１回目の現像後に露出したリードフレーム用素材をエッチングして凹部形状を形成し、
   (5)前記エッチングマスクに対して第２回目の現像を行い、該エッチングマスクのうちのメッキ部に対応する部分を開口して、メッキ用マスクを形成し、
   (6)前記メッキ用マスクを用いて、前記第２回目の現像後に露出したリードフレーム用素材の表面の所望部位にメッキを施す、
   工程を主要工程として含むことを特徴とするリードフレームの製造方法。