JP6481895B2 - 半導体装置用リードフレーム及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体装置用リードフレーム及びその製造方法に関する。

従来から、金属板からなるリードフレーム材の両面に貴金属めっき層を形成し、裏面側に耐エッチングレジスト膜を形成した後、表面側では貴金属めっき層をマスクとしてエッチングを行い、半導体素子を搭載してワイヤボンディング、樹脂封止を行う半導体装置の製造方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。かかる半導体装置の製造方法においては、樹脂封止後、リードフレーム材の裏面側の耐エッチングレジスト膜を除去し、次いで表面側と同じく貴金属めっき層をマスクとしてエッチング加工を行い、外部端子部を突出及び独立させて半導体装置を製造する。（なお、樹脂封止後、リードフレーム材の裏面側をエッチング加工することをバックエッチングとも呼ぶ。）
同様に、金属板からなるリードフレーム材の表面側に貴金属めっき層を形成し、裏面側に錫または錫を主体とする半田めっき層を形成し、裏面側に耐エッチング膜を形成した後、表面側では、貴金属めっき層をエッチングマスクとしてエッチングを行い、裏面側のレジストマスクを除去し、半導体素子を搭載してワイヤボンディング、樹脂封止を行う半導体装置の製造方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。かかる半導体装置の製造方法においては、樹脂封止後、裏面側の錫及び錫を主体とする半田めっき層をマスクとし、アルカリ系のエッチング液を使用してエッチング加工を行い、外部端子部を突出及び独立させて半導体装置を製造する。

また、リードフレーム裏面側の外部端子となるめっき層の保護を目的として、あらかじめ外部端子となる領域をフォトエッチングにて凹部を形成し、その領域に、凹部の深さよりも薄い厚さでめっき層を形成することで、リードフレームの製作工程及び半導体装置の組立工程において、搬送などによるめっきの損傷を防止することができる半導体装置用基板及び製造方法が知られている（例えば、特許文献３）。

特開２００１−０２４１３５号公報 特開２００９−１６４２３２号公報 特開２０１１−１８７７４２号公報

ところで、特許文献１の図１に記載の構成では、リードフレーム材の裏面側に耐エッチングレジスト膜を形成し、裏面側をレジスト膜で覆った状態で、リードフレーム材の表面側の加工（所定深さのエッチング加工）から半導体装置の樹脂封止までを行う。

かかる方法では、リードフレームの加工から半導体装置の製造までを一括して１つの業者で行う場合には問題無いが、加工されたリードフレームのみを半導体装置用基板として出荷し、別の業者で半導体装置を製造する場合には、耐エッチングレジスト膜を除去した状態で出荷する必要があるため、そのような事業形態には対応できないという問題があった。つまり、半導体装置の製造業者側では、リードフレームの裏面に形成された耐エッチングレジスト膜を除去する工程が付加され、製造コストの増加に繋がるため、余分な耐エッチングレジスト膜は除去した状態で納品することを要求するのが一般的である。

一方で、特許文献１及び特許文献２に記載の構成で、裏面側の耐エッチングレジストを除去した状態でリードフレームを納品すると、裏面側に形成されためっき層は、金属板の平面から凸状になって形成されているため、その後の半導体素子の製造工程において、多数の工程を順次搬送されて加工される際に、裏面側のめっき層に損傷を負い易いという問題があった。そのため、樹脂封止後に実施される半導体装置裏面のＣｕ及びＣｕ合金基材の選択エッチング剤を使用したエッチング加工の際には、生じた損傷部分からエッチング液が浸透し、めっき層の下地金属であるリードフレーム材がエッチングされ、その部分が空洞となり、表面のめっき層が崩落したり、または外部端子の外周部分で欠けたりするという問題があった。

これらを防止するため、特許文献３に記載の半導体装置用基板の製造方法では、半導体装置用基板の裏面側となる外部端子の領域をフォトエッチング法にて所定深さの凹部を形成し、その領域に凹部の深さよりも薄い厚さでめっき層を形成することにより、リードフレームの製作工程及び半導体装置の組立工程において、搬送時に金属板の平坦部が搬送部材と接触し、めっき層と搬送部材との接触を防ぐことが可能としている。

しかしながら、特許文献３に記載の半導体装置用基板では、外部端子の領域をエッチングした凹部にめっきを行うが、その断面において、凹部の底部及び角部が丸みを帯びたり、凹部の側面にもめっきが成長したりするため、めっきの外周が盛り上がる形状となり、めっき面を平坦にすることが難しいという問題があった。

そこで、本発明は、半導体装置用リードフレームとして出荷を行う場合であって、その後の半導体装置の製造工程において、半導体装置用リードフレームのハンドリングや搬送部及び製品加工部等の支持部材との接触により発生する貴金属めっき表面のキズ、打痕及び汚れ等の損傷を防止することができ、かつ裏面側のめっき面が平坦である半導体装置用リードフレーム及びその製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る半導体装置用リードフレームは、未加工の平坦面を有する非加工領域と、加工済みの窪み領域とを有する金属板と、
該金属板の表面側に設けられた半導体素子搭載領域と、
該半導体素子搭載領域の周囲に設けられ、前記金属板の前記非加工領域を前記表面側及び裏面側に有するリード部と、
該リード部の前記裏面側に設けられたリード裏面めっき層と、
前記リード部の前記裏面側にのみ設けられ、該リード裏面めっき層よりも大きい形状を有して該リード裏面めっき層を少なくとも覆い、前記金属板を構成する金属の少なくとも１つを含む金属材料からなる保護めっき層と、を有する。

また、本発明の他の態様に係る半導体装置用リードフレームの製造方法は、表面側に半導体素子搭載領域を有し、該半導体素子搭載領域の周囲にリード部を有する半導体装置用リードフレームの製造方法であって、
金属板の裏面側の前記リード部を形成する領域にリード裏面めっき層を形成する工程と、
前記金属板を構成する金属の少なくとも１つを含む金属めっき材料を用いて、前記金属板の前記裏面側にのみ前記リード裏面めっき層よりも大きく形成して前記リード裏面めっき層を少なくとも覆う保護めっき層を形成する工程と、
前記金属板の前記リード部以外の所定箇所をエッチングし、所定の窪み領域を形成することにより、前記半導体素子搭載領域及び前記リード部を形成する工程と、を有する。

本発明によれば、半導体装置の製造工程において、リードフレームの外部接続端子のめっき層表面のキズや打痕および汚れなどの損傷を防止することができ、樹脂封止後に実施される半導体装置裏面のバックエッチングの際に、外部接続端子のめっき層表面の損傷に起因したピットや下地露出またはめっき層の崩落や端子外周部の欠け不良などを防止することができる。

本発明の第１の実施形態に係る半導体装置用リードフレームの一例を示した図である。 本発明の第１の実施形態に係るリードフレームを用いた半導体装置の構成の一例を示す断面図である。図２（ａ）は、樹脂封止後に実施される半導体装置の裏面のバックエッチング前の半導体装置の断面図である。図２（ｂ）は、バックエッチング後の半導体装置の断面図である。 第１の実施形態に係る半導体装置用リードフレーム１００の製造方法の一例の一連の工程を示した第１の図である。図３（ａ）は、金属板用意工程の一例を示した図である。図３（ｂ）は、端子めっき用レジスト被覆工程の一例を示した図である。図３（ｃ）は、露光工程の一例を示した図である。図３（ｄ）は、現像工程の一例を示した図である。 第１の実施形態に係るリードフレームの製造方法の一例の一連の工程を示した第２の図である。図４（ａ）は、端子めっき層形成工程の一例を示した図である。図４（ｂ）は、レジスト剥離工程の一例を示した図である。図４（ｃ）は、保護めっき層用のめっきマスク形成工程の一例を示した図である。図４（ｄ）は、保護めっき層形成工程の一例を示した図である。 第１の実施形態に係るリードフレームの製造方法の一例の一連の工程を示した第３の図である。図５（ａ）は、エッチング用レジスト被覆工程の一例を示した図である。図５（ｂ）は、露光工程の一例を示した図である。図５（ｃ）は、現像工程の一例を示した図である。図５（ｄ）は、エッチング工程の一例を示した図である。図５（ｅ）は、エッチングマスク剥離工程の一例を示した図である。 本発明の第２の実施形態に係る半導体装置用リードフレームの一例を示す断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る半導体装置用リードフレームを用いた半導体装置の構成の一例を示す断面図である。図７（ａ）は、樹脂封止後に実施される裏面のバックエッチング前の半導体装置の断面図である。図７（ｂ）は、バックエッチング後の半導体装置の断面図である。 本発明の第２の実施形態に係るリードフレームの製造方法の一例の一連の工程の一部を示した第１の図である。図８（ａ）は、プロテクトフィルム貼付工程の一例を示した図である。図８（ｂ）は、保護めっき層形成工程の一例を示した図である。図８（ｃ）は、プロテクトフィルム除去工程の一例を示した図である。 本発明の第２の実施形態に係るリードフレームの製造方法の一例の一連の工程の一部を示した第２の図である。図９（ａ）は、エッチング用レジスト形成工程の一例を示した図である。図９（ｂ）は、露光工程の一例を示した図である。図９（ｃ）は、現像工程の一例を示した図である。図９（ｄ）は、エッチング工程の一例を示した図である。図９（ｅ）は、エッチングマスク剥離工程の一例を示した図である。 本発明の第３の実施形態に係る半導体装置用リードフレームの一例を示す断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る半導体装置用リードフレームの一例を示す断面図である。 従来の半導体装置用リードフレームの構成の一例を示す断面図である。 従来の半導体装置用リードフレームを用いた半導体装置の構成の一例を示す断面図である。図１３（ａ）は、樹脂封止後に実施される半導体装置裏面のバックエッチング前の半導体装置の断面図である。図１３（ｂ）は、バックエッチング後の半導体装置の断面図である。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態の説明を行う。

〔第１の実施形態〕
図１は、本発明の第１の実施形態に係る半導体装置用リードフレームの一例を示した図である。第１の実施形態に係る半導体装置用リードフレーム１００は、金属板１０を用いて構成される。金属板１０は、元々は両面が平坦面を有し、一定の板厚を有する金属材料から構成されているが、部分的にエッチング加工され、未加工の平坦面を有し、加工前の元々の板厚を維持している非加工領域１１と、エッチング加工されて薄くなった窪み領域１２とを有する。

金属板１０は、半導体素子を搭載する半導体素子搭載領域として機能するダイパッド部２０と、ダイパッド部２０の周辺に配置され、半導体素子の電極部と電気的に接続されるリード部３０とを有する。ダイパッド部２０は、金属板１０の表面側の中央領域に設けられる。図１の例においては、半導体素子搭載領域１０は、窪み領域１２に設けられている。なお、パターンにより半導体素子搭載領域を確保した上で、ダイパッド部２０を設けないタイプもある。また、窪み部を設けず、リード部３０と同じ構成にてダイパッド部２０を形成することもできる。つまり、本実施形態において、ダイパッド部２０を設けることは必須ではなく、半導体素子を搭載可能な半導体素子搭載領域が確保されていればよい。一方で、図１に示すように、窪み加工した窪み領域１２にダイパッド部２０を設けたパターンも当然にある。以下の説明においては、半導体素子搭載領域として、窪み加工した窪み領域１１にダイパッド部２０が設けられたパターンの例について説明する。

リード部３０の上面及び下面は、両方とも接続端子面として機能するため、未加工の平坦面を有する非加工領域１１からなる。リード部３０の周囲は、窪み領域１２として構成されるため、相対的にリード部３０は、窪み領域１２の表面から上方に突出した柱形状を有して構成される。

リード部３０の表面側（上面側）の表面上にはリード表面めっき層４０が設けられ、裏面上にはリード裏面めっき層４１が設けられる。また、ダイパッド部２０の裏面上には、ダイパッド裏面めっき層４２が設けられる。リード表面めっき層４０は、ダイパッド部２０上に搭載された半導体素子の電極と電気的に接続される内部端子となるめっき層であり、リード部３０の端子表面を構成する。リード裏面めっき層４１は、金属板１０の裏面上であって、リード表面めっき層４０の反対側の位置に設けられ、外部機器が電気的に接続可能な外部端子として機能する。また、ダイパッド部２０の裏面上にもダイパッド裏面めっき層４２が設けられる。リード表面めっき層４０を形成する際には、一般的にワイヤボンディングに適した貴金属めっきをリード部３０の表面上に施す。リード裏面めっき層４１及びダイパッド裏面めっき層４２を形成する際には、外部機器と接続が可能な貴金属めっきをリード部３０及びダイパッド部２０の裏面上に施す。本発明の第１の実施形態では、リード裏面めっき層４１及びダイパッド裏面めっき層４２の最表層、つまりリード裏面めっき層４１及びダイパッド裏面めっき層４２を覆う保護めっき層５０を各々に形成するとともに、保護めっき層５０は、金属板１０を構成する金属の少なくとも１つを含む金属材料からなるめっき層としている。なお、保護めっき層５０の詳細については、後述する。また、以後の説明において、リード裏面めっき層４１及びダイパッド裏面めっき層４２は、両者を纏めて裏面めっき層４１、４２と呼んでもよいこととする。また、リード表面めっき層４０、リード裏面めっき層４１及びダイパッド裏面めっき層４２と、必要に応じて設けられるダイパッド表面めっき層４３とを含めためっき層を纏めて端子めっき層と呼び、保護めっき層５０と区別する。

金属板１０には、種々の金属材料が用いられてよいが、例えば銅材又は銅合金材が用いられてもよく、通常のリードフレームで用いられている高強度の金属材料を用いることが望ましい。金属板１０の厚みは、ハンドリングの容易性等を考慮し、５０〜２００μｍの範囲で選択することが好ましい。また、バックエッチングの生産性を考慮して、５０〜１５０μｍの厚さの金属板１０を用いると更に好ましい。ここで、厳密には金属板１０には表面、裏面は存在せず、どちらを表面としてもよいが、説明の便宜上、半導体素子が搭載されて電気的に接続されるリード表面めっき層４０のパターンニング面を以後は表面と呼び、外部機器と電気的に接続される裏面めっき層４１、４２のパターンニング面を以後は裏面と呼ぶこととする。なお、半導体素子搭載領域にはエッチングによる窪み加工が施され、ダイパッド部２０が形成される。

上述のように、リード部３０は、金属板１０のエッチング加工により、周囲に窪み領域１２を形成することにより、相対的に柱状の形状を有して構成される。即ち、エッチング加工により、金属板１０を貫通させずに、金属板１０の表面から途中までを除去し、残部６１を残した窪み領域１２を形成することにより、エッチング加工されていないリード部３０が相対的に柱状に突出した形状となる。ダイパッド部２０及びリード部３０は、窪み領域１２をベース部分として互いに連結されているので、金属板１０から離脱するおそれは無い。即ち、半導体装置用リードフレーム１００は、表面側には、エッチング加工によって、窪み形状にダイパッド部２０、柱状形状にリード部３０を形成するが、裏面側はエッチング加工されず素材面のまま非加工領域１１として残されるため、半導体装置用リードフレーム１００の状態では、ダイパッド部２０やリード部３０は、半導体装置用リードフレーム１００の外枠と連結させる必要がなく、自由に配置することができる。よって、ダイパッド部２０及びリード部３０は自由な平面形状を有して構成することが可能であり、高密度にダイパッド部２０及びリード部３０を配置することも可能となる。このため、半導体パッケージに必要なダイパッド部２０及びリード部３０のみを配置し、最小限の切断幅の間隔をおいて、複数の半導体パッケージを配置することができる。

次に、金属板１０の表面及び裏面に設けられためっき層４０〜４２について説明する。

図１２は、従来の半導体装置用リードフレーム３００の構成の一例を示す断面図である。図１２において、従来の半導体装置用リードフレーム３００は、図１の第１の実施形態に係る半導体装置用リードフレーム１００と比較し、リード裏面めっき層２４１及びダイパッド裏面めっき層２４２の最表層に保護めっき層が形成されていない点で異なっている。

図１３は、従来の半導体装置用リードフレーム３００を用いた半導体装置３５０の構成の一例を示す断面図である。図１３（ａ）は、樹脂封止後に実施される半導体装置裏面のバックエッチング前の半導体装置３５０の断面図である。図１３（ｂ）は、バックエッチング後の半導体装置３５０の断面図である。

従来の半導体装置３５０は、図１２の半導体装置用リードフレーム３００を用い、ダイパッド部２２０の溝部にダイアタッチ３４０材等を用いて半導体素子３１０を搭載し、半導体素子３１０の電極３１１とリード部２３０の表面リードめっき層２４０とをボンディングワイヤ３２０で連結し、半導体素子３１０、ボンディングワイヤ３２０、及びリード２３０部等を樹脂封止する。図１３（ａ）は、樹脂封止後の半導体装置３５０の状態を示している。従来の半導体装置用リードフレーム３００では、裏面側は、加工前の金属板１０の平坦面がそのまま利用される非加工領域からなる。ここに、外部端子と接続される面となるリード裏面めっき層２４１及びダイパッド裏面めっき層２４２が形成され、リード裏面めっき層２４１及びダイパッド裏面めっき層２４２は、貴金属めっき層から構成される。従って、この裏面めっき層２４１、２４２は、平坦面の上にめっきされるため、めっき膜厚の高さ分が凸面となる。そのため、殆どの場合、半導体装置３５０を製造する過程で、製造装置における搬送部や製品加工部などの支持部材は平坦面であるため、裏面めっき層２４１、２４２が装置の平坦面と接触することになる。これにより、裏面めっき層２４１、２４２は、支持部材との擦れや摩擦により、キズや打痕が発生しやすくなる。また、半導体装置３５０の製造工程には、装置での取出し、収納や人のハンドリング作業も多く含まれるため、その際に、収納トレイやマガジン、その他部材との接触も多く、ここでもキズや打痕が発生している。図１３（ａ）に、キズ２９０の一例を示す。

一方、裏面めっき層２４１、２４２以外の平坦部でのキズ２９０は、樹脂封止後に実施される半導体装置裏面のバックエッチングにて除去されるので、問題にはならない箇所である。

図１３（ｂ）は、従来のリードフレーム３００を用い、樹脂封止を行った後、裏面から裏面めっき層２４１、２４２をマスクに金属板２１０を裏面からエッチングしてリード部２３０等を個々に独立させる工程（以後バックエッチングと呼ぶ）の半導体装置３５０の断面図である。

図１３（ａ）において、キズ２９０の生じた裏面めっき層２４１、２４２をめっきマスクとして、バックエッチングした際の、裏面めっき層２４１、２４２のキズ２９０の部分は、下地の金属板２１０であるＣｕ及びＣｕ合金が露出すると、エッチング液が接触し、裏面めっき層２４１、２４２を残し、Ｃｕ及びＣｕ合金が溶解される。このキズ２９０を起因として、端子の欠け不良２９１やピンホール不良２９２が発生し得る。

本発明は、かかる問題点を解消すべく発明したものである。前述したように、本発明の特徴は、裏面めっき層４１、４２の最表層に保護めっき層５０を形成することにある。

図２は、本発明の第１の実施形態に係る半導体装置用リードフレーム１００を用いた半導体装置１５０の構成の一例を示す断面図である。図２（ａ）は、樹脂封止後に実施される半導体装置１５０の裏面のバックエッチング前の半導体装置１５０の断面図である。図２（ｂ）は、バックエッチング後の半導体装置１５０の断面図である。

半導体装置用リードフレーム１００の裏面側の外部接続端子となるリード部３０及びダイパッド部２０の最表面となる裏面めっき層４１、４２の上に、保護めっき層５０が施されている。この保護めっき層５０を形成することで、半導体装置１５０の製造工程において、半導体装置用リードフレーム１００のハンドリングや、製造装置の供給部から半導体装置用リードフレーム１００の供給後、搬送部及び製品加工部などの支持部材との接触による擦れや摩擦などで、裏面めっき層４１、４２の表面にキズや打痕などの損傷が発生することを防止することができる。

また、この保護めっき層５０は、樹脂封止後のバックエッチング時に除去される。つまり、保護めっき層５０は、エッチング対象である金属板１０を構成する金属の少なくとも１つ、より詳細には金属板１０を構成する主体となる金属と同種の金属で構成されているので、バックエッチングの際、金属板１０と同様に除去される。以下、その詳細について、図を用いて説明する。

図２（ａ）に示すように、本発明の第１の実施形態に係る半導体装置用リードフレーム１００を用い、窪み領域１２からなるダイパッド部２０にダイアタッチ材１４０等を用いて半導体素子１１０を搭載し、半導体素子１１０の電極１１１とリード部３０の表面リードめっき層４０とをボンディングワイヤ１２０で連結し、半導体素子１１０、ボンディングワイヤ１２０、及びリード部３０等を封止樹脂１３０で封止する。かかる樹脂封止工程まで、裏面めっき層４１、４２の最表層には保護めっき層５０が形成されている。

図２（ｂ）は、樹脂封止後のバックエッチング工程である。バックエッチング工程は、裏面めっき層４１、４２をエッチングマスクとして、金属板１０の連結部を裏面よりエッチングすることで、ダイパッド部２０及びリード部３０等を個々に分離して独立させる工程である。そこで、本発明の第１の実施形態における保護めっき層５０は、金属板１０を構成する金属と同種の金属を含むめっき層で形成する。このため、バックエッチング時、保護めっき層５０は、金属板１０の所定箇所をエッチングする時に同時にエッチングされ、裏面めっき層４１、４２が露出し、この裏面めっき層４１、４２をマスクとして金属板１０の所定箇所がエッチングされる。

金属板１０の材質は、バックエッチングで選択エッチングが可能な、Ｃｕ又はＣｕ合金が用いられるため、保護めっき層５０は、Ｃｕめっきが好ましい。保護めっき層５０は、金属板１０のエッチング箇所よりも遥かに薄いので、金属板１０を構成する金属の少なくとも１つを含む金属めっき材料で構成されていれば十分であるが、当該金属は、金属材１０の主成分たる金属であることが好ましい。即ち、金属材１０が、所定の金属又はその所定の金属の合金で構成されている場合には、保護めっき層５０は、当該所定の金属で構成される、又は当該所定の金属を主成分とする金属めっき材料であることが好ましい。金属板１０と実質的に同一の金属である方が、保護めっき層５０を容易かつ確実に除去することが出来るからである。しかしながら、保護めっき層５０は、金属板１０の残留部分の厚さと比較すると遥かに薄いので、金属板１０を溶解除去するために用いられているエッチング液であれば、必ずしも金属板１０の主成分でない金属めっき材料で保護めっき層５０が構成されていても、除去できるのが通常であるので、金属板１０の主成分で保護めっき層５０を構成することが必ずしも必須な訳ではない。なお、金属板１０の主成分となる金属は、金属板１０の８５％以上の組成を占めることが好ましい。よって、金属板１０が銅合金の場合には、主成分たる銅が８５％以上を占めることが好ましい。

また、保護めっき層５０は、半導体装置１５０の製造工程において、半導体装置用リードフレーム１００のハンドリングや、製造装置の供給部からの半導体装置用リードフレーム１００の供給後、搬送部及び製品加工部などの支持部材との接触による擦れや摩擦などで裏面めっき層の表面にキズや打痕などの損傷が発生することを防止することができ、且つ、樹脂封止後の寸法や、製造条件に影響が出ないことを前提にして、保護めっき層の厚さ０．５〜１０μｍが好ましい。保護めっき層５０の厚さが０．５μｍ未満では、裏面めっき層４１、４２の表面のキズや打痕などの損傷を防止することができない。また、保護めっき層５０の厚さが１０μｍを超える場合、バックエッチングで保護めっき層５０をエッチングするのに時間がかかり、他の部分のエッチング形状が歪む可能性がある。保護めっき層５０の厚さは、２μｍ〜６μｍであることが好ましい。

また、保護めっき層５０は、裏面めっき層４１、４２のみに形成しているため、バックエッチング時の裏面めっき層４１、４２の保護膜としての機能も有する。一般的にバックエッチングは、裏面めっき層４１、４２をマスクとして金属板１０のみを選択エッチングするが、裏面めっき層４１、４２もめっき面が粗化されるなど、影響は受ける。保護めっき層５０を裏面めっき層４１、４２のみに形成することで、保護めっき層５０を除去する時間分、裏面めっき層４１、４２がエッチング液に接触する時間を短くすることができ、裏面めっき層５０の表面を安定化することが出来る。

また、保護めっき層５０は、裏面めっき層４１、４２の形状より大きく形成することもできる。保護めっき層５０を形成しない場合、裏面めっき層４１、４２の側面よりエッチング液が侵入し、裏面めっき層４１、４２の外周部の金属板１０がエッチングされ、庇形状になり、場合によってはバリ不具合が発生する場合がある。保護めっき層５０を、裏面めっき層４１、４２より大きく形成することで、裏面めっき層４１、４２の側面からのエッチングを抑制することができる。この場合、保護めっき層５０は、裏面めっき層４１、４２の形状より０．０５ｍｍ〜０．１ｍｍ大きくすることが好ましい。

なお、保護めっき層は、樹脂封止後のバックエッチングにて完全に溶解除去される。バックエッチングの時間設定は、金属板１０をバックエッチングする材料厚み２０〜５０μｍを溶解させ、リード部等を完全に独立させるだけの時間を必要とする。保護めっき層４２の膜厚は、０．５〜１０μｍとエッチング部の材料厚みより薄いため、完全に溶解除去することが可能である。

表面めっき層４０は、種々の金属材料により構成することができるが、Ag、Pd、Au、Ni／Ag、Ni／Au、Ni／Pd、Ni／Pd／Au、Ni／Pd／Ag、Pd／AuおよびPd／Agの中から、半導体素子１１０および配線金属であるボンディングワイヤ１２０のボンシィングに適した貴金属のめっき層を選択することができる。

裏面めっき層４１、４２は、種々の金属材料により構成することができるが、表面めっき層４０と同じく、Ag、Pd、Au、Ni／Ag、Ni／Au、Ni／Pd、Ni／Pd／Au、Ni／Pd／Ag、Pd／AuおよびPd／Agの中から、外部機器との接続に適した貴金属のめっき層を選択することができる。

このように、本発明の第１の実施形態に係る半導体装置用リードフレーム１００は、半導体素子１１０を搭載して半導体装置１５０を製造する工程において、半導体装置用リードフレーム１００の裏面側にあるリード裏面めっき層４１及びダイパッド裏面めっき層４２の損傷を防止しつつ、表面側においては、リード表面めっき層４０上に確実なワイヤボンディングが可能なように構成されている。

次に、図３乃至図５を用いて第１の実施形態の製造方法について説明する。

図３は、第１の実施形態に係る半導体装置用リードフレーム１００の製造方法の一例の一連の工程を示した第１の図である。ここで、図１において説明したように、表面側は、半導体素子１１０が半導体装置製造プロセスの工程において搭載される面であり、裏面側は半導体素子１１０が搭載されない面である。

図３（ａ）は、金属板用意工程の一例を示した図である。金属板１０は、用途に応じて種々の金属材料からなる金属の板材を用いてよいが、本実施形態では、金属板１０は、Ｃｕ又はＣｕ合金からなり、厚さが５０〜２００μｍである例を挙げて説明する。

図３（ｂ）は、端子めっき用レジスト被覆工程の一例を示した図である。めっき用レジスト層被覆工程では、リード表面めっき層４０、リード裏面めっき層４１及びダイパッド裏面めっき層４２を形成用のめっきマスクを形成するため、金属板１０の表面及び裏面にレジスト層６０を被覆する。レジスト層６０は、種々のレジストにより被覆されてよいが、例えば、ドライフィルムレジストを金属板１０の表面に貼り付けてレジスト層６０を被覆してもよい。レジスト層６０は、露光されると現像液に対して溶解性が低下し、現像後に露光部分が残るネガ型を用いてもよいし、露光されると現像液に対して溶解性が増大し、現像後に露光部分が除去されるポジ型のいずれを用いてもよいが、本実施形態では、ネガ型のドライフィルムレジストをレジスト層６０に用いた例を挙げて説明する。

図３（ｃ）は、露光工程の一例を示した図である。露光工程では、ドライフィルムレジストからなるレジスト層６０に、フォトマスク７０を介してめっきパターンを露光する。なお、フォトマスク７０は、本実施形態においては、めっき層を形成する領域に遮光領域が形成されたマスクを用いる。ポジ型のレジスト層６０を用いる場合には、めっき層を形成する領域が透過領域となるようにマスクパターンを構成する。

図３（ｄ）は、現像工程の一例を示した図である。現像工程では、所定の現像液に金属板１０を浸漬させ、未露光部分を溶解除去する。現像液は、用途に応じて種々の液を用いてよい。また、現像は、金属板１０に現像液をスプレー等で供給することにより行ってもよい。現像工程でレジスト層６０の未露光部分を溶解除去することにより、レジスト層６０に所定の開口部６１が形成され、表面側にめっきマスク６５、裏面側にめっきマスク６６が形成される。なお、表面側のめっきマスク６５は、リード表面めっき層４０を形成する領域以外の領域がレジスト層６０で覆われたマスクパターンを有し、裏面側のめっきマスク６６が、リード裏面めっき層４１及びダイパッド裏面めっき層４２を形成する領域に開口６１が形成され、それ以外の領域にレジスト層６０が形成されたマスクパターンを有する。

図４は、第１の実施形態に係る半導体装置用リードフレーム１００の製造方法の一例の一連の工程を示した第２の図である。

図４（ａ）は、端子めっき層形成工程の一例を示した図である。端子用めっき層形成工程においては、めっきマスク６５、６６を用いて金属板１０にめっきが行われ、リード表面めっき層４０、リード裏面めっき層４１及びダイパッド裏面めっき層４２が形成される。なお、各めっき層４０〜４２の材質は、上述のように、ワイヤボンディング等に用いる端子に適した種々の材料から構成される。

図４（ａ）においては、金属板１０の表面及び裏面の両面に同時にめっき層４０〜４２を形成した例を示している。このように、リード表面めっき層４０、リード裏面めっき層４１及びダイパッド裏面めっき層４２を同時に形成するようにしてもよい。これらのめっき層４０〜４２を同一の金属材料からなるめっき層４０〜４２として構成する場合には、両面に同時にめっき層４０〜４２を形成することが工程の簡素化及びコストダウンの観点から好ましい。しかしながら、表面側と裏面側、又はダイパッド部２０とリード部３０とで、異なる金属材料からなるめっき層４０〜４２で構成したい場合もあり得る。そのような場合には、めっき層４０〜４２を形成したい箇所にのみ開口６１を形成し、他の領域をレジスト層６０で覆っためっきマスク６５、６６を形成し、図３（ｂ）〜（ｄ）及び図４（ａ）〜（ｂ）の一連の工程を複数回繰り返し、異なるめっき層４０〜４２を順次形成するようにする。より詳細には、例えば、図３（ｃ）にて、表側のみめっきパターンを露光し、裏側は全面を露光して、開口部の無いめっきマスクとすることで、表面のみにめっきをすることが可能となる。その後、めっきマスクを除去し、再度、図３（ｂ）のレジスト被覆工程から、図４（ａ）の端子用めっき層形成工程までを繰り返して、今度は、裏面のみにめっきを行うことができる。これにより、表裏異なるめっきを施すことができる。

図４（ｂ）は、レジスト剥離工程の一例を示した図である。レジスト剥離工程では、レジスト層６０を溶解除去できる所定のレジスト剥離剤を用いて、レジスト層６０を除去する。これにより、金属板１０の表面側及び裏面側に、リード表面めっき層４０、リード裏面めっき層４１及びダイパッド裏面めっき層４２が形成される。

なお、表面側と裏面側とで異なるめっき層４０〜４２を形成するその他の方法としては、以下の方法も考えられる。即ち、図３（ｃ）の露光工程の後に、片側のみにプロテクトテープを貼付し、図４（ａ）の端子用めっき層形成工程及び図４（ｂ）のレジスト剥離工程を実施する。その後、プロテクトテープを引き剥がし、再度、めっき済みの側にプロテクトテープを貼付し、図４（ａ）の端子用めっき層形成工程及び図４（ｂ）のレジスト剥離工程を実施する。そして、最後にめっき済み側に貼付したプロテクトテープを引き剥がして、表裏異なるめっきを行うことができる。

図４（ｃ）は、保護めっき層用のめっきマスク形成工程の一例を示した図である。保護めっき層５０用のめっきマスク形成工程では、保護めっき層５０を形成する裏面側には開口６１を有するめっきマスク６８を形成し、保護めっき層５０を形成しない表面側は開口６１を形成せずレジスト層６０で全面が覆われためっきマスク６７を形成する。裏面側のめっきマスク６８は、図３（ｄ）で形成しためっきマスク６６と同様の形状でも、開口部を０．０５〜０．１ｍｍ大きく設定してもよい。一方、表面側は、開口６１を有しないめっきマスク６７で全面を覆う。なお、めっきマスク６６の形成方法は、図３（ｂ）〜（ｄ）で説明した内容と同様であり、めっきマスク６７は、図３（ｂ）〜（ｄ）で説明した内容とほぼ同様であるが、図３（ｃ）の露光工程で、表面側については、フォトマスク７０を使用せずに露光を行うか、全面が透過領域のフォトマスクを用いて露光を行えばよい。

図４（ｄ）は、保護めっき層形成工程の一例を示した図である。保護めっき層形成工程では、めっきマスク６７、６８を用いて、金属板１０にめっきを行い、保護めっき層５０を形成する。保護めっき層形成工程では、裏面めっき層４１、４２の上にめっきを行う。保護めっき層５０は、金属板１０を構成する金属のうち少なくとも１つを含むめっき材料を用いて形成されるが、金属板１０が銅又は銅合金からなる場合には、銅めっき層で構成される。

なお、裏面側のみにめっきを行う方法としては、図４（ｂ）で説明したように、プロテクトテープを使用する方法も用いることが可能である。

保護めっき層５０の厚みは、半導体装置用リードフレーム１００のハンドリングや、製造装置の供給部から供給された半導体装置用リードフレーム１００の搬送部及び製品ステージなどの支持部材との接触による擦れや摩擦などにより、キズや打痕および汚れなどが発生することを防止するため、半導体装置用リードフレーム１００の裏側の裏面めっき層４１、４２の表面を保護すべく、０．５〜１０μｍ程度にしてもよい。

なお、リード表面めっき層４０と裏面めっき層４１、４２とを異なる金属でめっきを行う場合は、裏面めっき層４１、４２を形成後、そのめっきマスク６６そのままを使用して保護めっき層５０を形成することもできる。保護めっき層形成のための新たなレジストマスクを作製する必要がなく、工数を削減することが出来る。

図５は、第１の実施形態に係る半導体装置用リードフレーム１００の製造方法の一例の一連の工程を示した第３の図である。

図５（ａ）は、エッチング用レジスト被覆工程の一例を示した図である。エッチング用レジスト被覆工程においては、金属板１０の両面を覆うようにエッチング用のレジスト層８０が被覆される。レジスト層８０は、種々のレジストから構成されてよいが、例えば、エッチング用のドライフィルムレジストを用いてもよい。図５（ａ）においては、エッチング用のドライフィルムレジストを表裏に貼付し、レジスト層８０を被覆した例を挙げている。

図５（ｂ）は、露光工程の一例を示した図である。露光工程においては、レジスト層８０に所定のエッチングパターンが露光される。なお、露光工程は、図３（ｃ）で説明したように、例えば、フォトマスク７０を用いて露光を行ってもよい。図５（ｂ）には、露光後のレジスト層８０の状態が例示されている。なお、エッチングを行う表面側にはパターンが形成されるが、エッチングが行われない裏面は、全面的に露光が行われる（ネガ型の場合）。

図５（ｃ）は、現像工程の一例を示した図である。現像工程では、所定の現像液を用いて、レジスト層８０の未硬化部分が除去され、開口８１が形成される。これにより、表面側にエッチングマスク８５が形成される。なお、裏面側には、全面を覆ったエッチングマスク８６が形成される。

図５（ｄ）は、エッチング工程の一例を示した図である。エッチング工程では、エッチングマスク８５を介して、金属板１０にエッチング液が供給され、エッチング加工が行われる。エッチング加工により、金属板１０の表面側に窪み領域１２が形成される。また、レジスト層８０に覆われた領域は、金属板１０の平坦面を有する非加工領域１１となる。なお、窪み領域１２の深さは、金属板１０をエッチングした残りの厚みが、２０〜５０μｍほどの厚さになるようにエッチングされてもよい。かかるエッチング工程により、窪み形状を有するダイパッド部２０及び柱状形状を有するリード部３０が形成される。

図５（ｅ）は、エッチングマスク剥離工程の一例を示した図である。エッチングマスク剥離工程では、所定のレジスト剥離剤を用いて、エッチングマスク８５、８６、即ちレジスト層８０が剥離除去される。これにより、半導体装置用リードフレーム１００が完成する。

最後に、シート状にカッティングし必要であれば洗浄する。この様にして本発明の第１の実施形態に係る半導体装置用リードフレーム１００を製造することができる。

次に、半導体装置用リードフレーム１００を使用した半導体装置１５０の製造方法について説明する。図２（ａ）に示されるように、製造した半導体装置用リードフレーム１００の半導体搭載領域（ダイパッド部２０）に、ダイアタッチ剤１４０等を用いて半導体素子１１０を搭載する。その後、半導体素子１１０の電極１１１と表面リードめっき層４０とをボンディングワイヤ１２０等で連結し、半導体素子１１０、ボンディングワイヤ１２０等を含む半導体装置用リードフレーム１００の表面側を樹脂封止する。その後、図２（ｂ）に示すようにバックエッチングを行い、裏面めっき層４１、４２をマスクとして金属板１０の残部をエッチング加工して、リード部等を個々に独立させる。最後に、所定の寸法に切断して半導体装置１５０を完成させる。

図１で示した本発明の第１の実施形態に係る半導体装置用リードフレーム１００は、半導体装置１５０の裏側の裏面めっき層４１、４２の保護膜としてＣｕめっき層からなる保護めっき層５０を備えているために、半導体製造工程における裏面めっき層４１、４２の損傷を防止することができる。また、樹脂封止後に実施される半導体装置１５０の裏面のＣｕの選択エッチング剤を使用してバックエッチングを行う際に、外部接続端子の貴金属めっき表面の損傷に起因したピットや下地（ＣｕやＣｕ合金）露出またはめっき層の崩落や端子外周部の欠け不良などを防止することができる。

なお、第１の実施形態において、ダイパッド部２０の裏面にダイパッド裏面めっき層４２を形成する例を挙げて説明したが、ダイパッド裏面めっき層４２の形成は必須ではなく、必要に応じて形成するようにしてよい。ダイパッド裏面めっき層４２が存在しない場合には、これを保護する保護めっき層５０も不要となり、リード裏面めっき層４１のみを保護めっき層５０で覆う構成となる。

〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態に係る半導体装置用リードフレーム及びその製造方法について説明する。なお、第２の実施形態に係る半導体装置用リードフレームにおいて、第１の実施形態に係る半導体装置用リードフレーム１００と同様の構成要素については、同一の参照符号を付し、その説明を簡略化又は省略する。

図６は、本発明の第２の実施形態に係る半導体装置用リードフレーム１０１の一例を示す断面図である。図６に示すように、第２の実施形態に係る半導体装置用リードフレーム１０１は、保護めっき層５１が、リード裏面めっき層４１及びダイパッド裏面めっき層４２の双方を包含するとともに、金属板１０の裏面全体を覆うように形成されている。保護めっき層５１を、金属板１０の裏面全面を覆うように形成することで、裏面めっき層４１、４２のみに保護めっき層５０を形成する時よりも、保護めっき層５１を形成する時のめっきマスクを容易に形成することができる。これにより、製造工数の短縮化が図れる。なお、製造方法の詳細は、後述する。

図７は、本発明の第２の実施形態に係る半導体装置用リードフレームを用いた半導体装置１５１の構成の一例を示す断面図である。図７（ａ）は、樹脂封止後に実施される裏面のバックエッチング前の半導体装置１５１の断面図である。図７（ｂ）は、バックエッチング後の半導体装置１５１の断面図である。

図７（ａ）に示すように、樹脂封止された半導体装置１５１の裏面全面には、最表層として保護めっき層５１が形成されている。図７（ｂ）は、樹脂封止後のバックエッチング工程後の状態を示す。バックエッチング工程は、まず、半導体装置用リードフレーム１０１の裏面全面に形成された保護めっき層５１をバックエッチングで除去し、その後、裏面めっき層をマスクとして、金属板１０の連結部を裏面からエッチングすることで、リード部３０等を個々に独立させる。第１の実施形態と同様、本発明の第２の実施形態における保護めっき層５１は、金属板１０を構成する金属の少なくとも１つを含む金属材料のめっき層で形成する。これにより、バックエッチング時、同一のエッチング液にて保護めっき層５１、金属板１０の所定の箇所をエッチング加工できる。

金属板１０の材質は、バックエッチングで選択エッチングが可能な、Ｃｕ又はＣｕ合金が用いられるため、保護めっき層５１は、Ｃｕめっきが好ましい。保護めっき層５１を裏面全面に行うため、バックエッチング時、均一にエッチングされ、保護めっき層５１による裏面めっき層４１、４２の形状の歪み等の発生はない。

また、保護めっき層５１は、第１の実施形態と同様、保護めっき層の厚さ０．５〜１０μｍが好ましい。更に、保護めっき層５１が、金属板１０の主成分から構成されることが好ましい点は、第１の実施形態で説明したのと同様であり、金属板１０の主成分の比率が８５％以上であることが好ましい点も第１の実施形態で説明したのと同様である。保護めっき層５１が金属板１０の裏面全体を覆う点以外の構成及びその説明は、第１の実施形態における構成及び説明をそのまま第２の実施形態に係る半導体装置用リードフレーム１０１に適用することができる。

次に、第２の実施形態に係る半導体装置用リードフレームの製造方法について説明する。

図８は、本発明の第２の実施形態に係るリードフレーム１０１の製造方法の一例の一連の工程の一部を示した第１の図である。

まず、図３（ａ）〜（ｄ）、図４（ａ）、（ｂ）と同様の工程を経て、未加工の金属板１０の両面に、リード表面めっき層４０、リード裏面めっき層４１及びダイパッド裏面めっき層４２を形成する。ここまでは、第１の実施形態に係る半導体装置用リードフレームの製造方法と同様である。以下、これ以降の工程について説明する。

図８（ａ）は、プロテクトフィルム貼付工程の一例を示した図である。プロテクトフィルム貼付工程においては、リード表面めっき層４０が形成された金属板１０の表面上に、プロテクトフィルム９０を貼り付ける。プロテクトフィルム９０は、リード表面めっき層４０を含めて金属板１０の表面全体を覆うように貼り付ける。金属板１０の表面側をプロテクトフィルム９０で覆うことにより、裏面全体に保護めっき層５１を形成することができる。

なお、保護めっき層５１の材質、厚さ、形成方法等は、第１の実施形態の図４（ｄ）の説明をそのまま適用することができるので、その説明を省略する。

図８（ｂ）は、保護めっき層形成工程の一例を示した図である。保護めっき層形成工程においては、リード裏面めっき層４１及びダイパッド裏面めっき層４２を含めた金属板１０の裏面全体を覆うように保護めっき層５１が形成される。

図８（ｃ）は、プロテクトフィルム除去工程の一例を示した図である。プロテクトフィルム除去工程においては、金属板１０の表面側に貼り付けられたプロテクトフィルム９０が除去される。

図９は、本発明の第２の実施形態に係るリードフレーム１０１の製造方法の一例の一連の工程の一部を示した第２の図である。

図９（ａ）〜（ｅ）の工程は、金属板１０の裏面全体に保護めっき層５１が形成されているという点を除けば、第１の実施形態に係る半導体装置用リードフレームの製造方法における図５（ａ）〜（ｅ）に示された工程と全く同様である。よって、同様の構成要素には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する。

第２の実施形態に係る半導体装置用リードフレームの製造方法によれば、保護めっき層５１の形成時に、裏面にめっきマスク６６を形成する必要が無いので、第１の実施形態に比較して工程を短縮できるという利点がある。特に、表裏面めっき層４０〜４２が同種の場合は、有効である。

また、第２の実施形態において、ダイパッド部２０の裏面にダイパッド裏面めっき層４２を形成する例を挙げて説明したが、ダイパッド裏面めっき層４２の形成は必須ではなく、必要に応じて形成するようにしてよい。ダイパッド裏面めっき層４２が存在しない場合においても、保護めっき層５１は金属板１０の裏面全体を覆う構成とすればよい。

〔第３の実施形態〕
図１０は、本発明の第３の実施形態に係る半導体装置用リードフレームの一例を示す断面図である。なお、第３の実施形態においても、第１及び第２の実施形態と同様の構成要素については、同一の参照符号を付し、その説明を簡略化又は省略する。

図１０に示すように、第３の実施形態に係る半導体装置用リードフレーム１０２は、リード部３１のリード表面めっき層４０と、リード裏面めっき層４１の位置がずれており、その間を金属板１０の非加工領域１１で連結した構成を有する。外部接続端子となるリード裏面めっき層４１が、リード部３１の外側端部付近に複数列配置される一方、半導体素子１１０の電極１１１とワイヤボンディングするリード表面めっき層４０は、半導体素子１１０に接近した位置に配置され、その間を、配線部として機能する金属板１０の非加工領域１１で連結している。半導体装置の多ピン化に対応した形状である。この場合においても、裏面めっき層４１、４２の最表層に保護めっき層５０を形成することが出来る。また、第２の実施形態と同様に、裏面全面に保護めっき層５１を形成することもできる。

なお、図１０においては、リード部３１がリード表面めっき層４０及びリード裏面めっき層４１の両方を包含する大きさを有し、リード表面めっき層４０とリード裏面めっき層４１とが上面視で重ならない位置に形成されているが、リード部３１がそこまでの大きさを有しない場合であっても、リード表面めっき層４０をダイパッド部２０に接近させ、リード裏面めっき層４１をリード部３０の外側に配置する構成とすれば、同様の効果を得ることができる。このように、リード表面めっき層４０とリード裏面めっき層４１が上面視で部分的に重なるような構成であってもよい。

このように、多ピン化対応の形状を有するリード部３１を有する半導体装置用リードフレーム１０２においても、裏面めっき層４１、４２を保護する保護めっき層５０、５１を形成し、半導体装置の製作時の裏面めっき層４１、４２へのキズ２９０の発生を防止することができる。

なお、第３の実施形態において、ダイパッド部２０の裏面にダイパッド裏面めっき層４２を形成する例を挙げて説明したが、ダイパッド裏面めっき層４２の形成は必須ではなく、必要に応じて形成するようにしてよい。この場合、リード裏面めっき層４１のみを保護めっき層５０で覆ってもよいし、金属板１０の裏面全体を保護めっき層５１で覆うようにしてもよい。

また、第３の実施形態に係る半導体装置用リードフレーム１０２の製造方法については、第１及び第２の実施形態に係る半導体装置用リードフレーム１００、１０１の製造方法において、端子用のめっきマスクのパターンと、エッチングマスクのパターンを変更するだけで良く、第１及び第２の実施形態に係る半導体装置用リードフレーム１００、１０１の製造方法と同様の製造方法により製造することが可能である。

このように、種々の形状を有するリード部３０について、本発明を適用することができる。

〔第４の実施形態〕
図１１は、本発明の第４の実施形態に係る半導体装置用リードフレームの一例を示す断面図である。図１１に示すように、第４の実施形態に係る半導体装置用リートフレーム１０３は、第１の実施形態の半導体装置用リードフレーム１００で、窪み領域１２を表面側からのエッチング加工により形成しているのに対し、裏面側からエッチング加工を行った点で異なっている。よって、金属板１０の表面側は総て非加工領域１１から構成される。これに伴い、ダイパッド部２１は、金属板１０の窪み領域１２ではなく、表面側の非加工領域１１に設けられる。そして、ダイパッド部２１の表面上（上面上）にダイパッド表面めっき層４３が形成される。また、リード部３２は、金属板１０の窪み領域１２からなる下面から、下側に延びる柱状となる。そして、リード部３２の表面側にはリード表面めっき層４０、裏面側にはリード裏面めっき層４１が形成される。このような構成を有する半導体装置用リードフレーム１０３においても、リード裏面めっき層４１の最表層に保護めっき層５０を形成することが出来る。また、段差面ではあるが、裏面全面に保護めっき層５１を形成することもできる。

また、第４の実施形態に係る半導体装置用のリードフレームの製造方法も、端子用のめっきマスクを、ダイパッド表面めっき層４３が形成できるようなマスクパターンとし、エッチングマスクは裏面側からのエッチングが可能なマスクパターンとし、裏面側からエッチングを行う点を変更することにより、第１及び第２の半導体装置用リードフレーム１００、１０１の製造方法を同様に適用することができる。

なお、第４の実施形態において、ダイパッド部２０の表面にダイパッド表面めっき層４３を形成する例を挙げて説明したが、ダイパッド表面めっき層４３の形成は必須ではなく、必要に応じて形成するようにしてよい。

このように、種々のダイパッド部２０及びリード部３０の形状を有する金属板１０について、本発明に係る半導体装置用リードフレーム及びその製造方法を適用することができ、半導体装置の製作時に、裏面めっき層４１、４２にキズ２９０が発生することを防止できる。

〔実施例１〕
次に、本発明の半導体装置用リードフレームと半導体装置用リードフレームの製造方法の一実施例を図３乃至図５に示すフローに従って説明する。なお、以下の説明において、理解の容易のため、実施形態で説明した構成要素と類似する構成要素については、必要に応じて、実施形態と同一の参照符号を付すこととする。

図３（ａ）、（ｂ）に示されるように、金属板１０として、厚さ０．１２５ｍｍの銅合金材（古河電工 ＥＦＴＥＣ６４Ｔ）を用いて、両面にドライフィルムレジスト（旭化成イーマテリアルズ ＡＱ−２５５８をラミネートした。

次に、図３（ｃ）、（ｄ）に示されるように、所定のパターンで両面に露光を行い、現像してリード表面めっき層４０及び裏面めっき層４１、４２が必要な部分に開口６１が形成されためっきマスク６５、６６を形成した。半導体素子搭載領域には、ダイパッド部２０を形成するが、表面めっき層を形成せず、窪み領域１２にダイパッド部２０を形成するパターンとした。また、リード部３０は、リード表面めっき層４０の反対側にリード裏面めっき層４１が形成されるパターンとした。

次に、図４（ａ）に示されるように、形成しためっきマスク６５、６６の開口部から露出している金属板１０に、塩素系ニッケル浴にてＮｉを５μｍ、Ｐｄを０．０１μｍ、Ａｕ０．００３μｍの厚さで順次表面めっき層、裏面めっき層を同時に形成した。

次に、図４（ｂ）に示されるように、めっきマスク６５、６６を剥離した。

次に、図３（ｂ）に示されるように、両面にドライフィルムレジスト（旭化成イーマテリアルズ ＡＱ−２５５８をラミネートした。

次に、図３（ｃ）、（ｄ）及び図４（ｃ）に示されるように、両面に露光を行い、現像した。表面側は全面マスクで覆う様にし、裏面は裏面めっき層同じ形状が開口されたようなパターンとした。これにより、保護めっき用マスク６７、６８を形成した。

次に、図４（ｄ）に示されるように、保護めっきを行い、保護めっき層５０を形成した。保護めっきは、Ｃｕめっきを厚さ２μｍで行った。

次に、保護めっき用マスク６７、６８を剥離した。

次に、図５（ａ）に示されるように、両面にドライフィルムレジスト８０（旭化成製２５５８）をラミネートした。

次に、図５（ｂ）、（ｃ）に示されるように、所定のパターンで両面に露光を行い、現像してリード部及びダイパッド部が形成されるように必要な部分が開口されエッチング用レジストマスク８５、８６を作製した。

次に、図５（ｄ）に示されるように、作製されたエッチングマスク８５、８６を用いて、レジストマスクの開口部８１より露出した金属板１０に、深さ０．０８ｍｍのエッチング加工を行った。これにより、リード部３０が柱状に形成されるとともに、窪み状のダイパッド部２０が形成された。

次に、図５（ｅ）に示されるように、エッチングマスク８５、８６を剥離した。

次に、シート状にカッティングし、必要に応じて洗浄を行った。この様にして本発明のリードフレームが得られた。

また、上述の工程で得られた半導体装置用リードフレーム１００のダイパッド部２０上に半導体素子１１０を搭載し、ボンディングワイヤ１２０による半導体素子１１０とリード表面めっき層４０との接続を行ってから、表面側をエポキシ樹脂１３０により樹脂封入を行った。次に、裏面側に形成した裏面めっき層４１、４２をエッチングマスクとして、金属板１０をバックエッチングした。

最後に、ソーイングにより小片化し半導体装置１５０を作製した。
〔実施例２〕
実施例２は、実施例１において、保護めっき層５０の範囲を、裏面めっき層４１、４２の大きさより片側０．０５ｍｍ大きくした。その他の条件は、実施例１と同じである。
〔実施例３〕
実施例３は、実施例１において、保護めっき層５１の範囲を、裏面全面とした。リード表面めっき層４０と裏面めっき層４１，４２を同時に形成し、端子めっきマスク６５、６６を除去した後、保護めっき用レジスト６０は被覆せず、表面側にプロテクトテープを貼付した。その後、保護めっきとして、裏面側全面にＣｕめっきを行った。めっき厚さは、１０μｍとした。保護めっき層５１を形成後、プロテクトテープを除去した。その他は、実施例１と同じである。
〔実施例４〕
実施例４は、実施例１において、リード表面めっき層４０とリード裏面めっき層４１の位置をずらし、リード裏面めっき層４１は半導体装置の外形部の周辺に２列に配置し、表面リードめっき層４０を半導体素子搭載領域の周辺に１列に配置し、表面リードめっき層４０と裏面リードめっき層４１とは金属板１０で連結するエッチング用レジストパターンを作製した。その他の条件は、実施例１と同じである。
〔実施例５〕
実施例５は、実施例１において、半導体素子搭載領域にダイパッド部２０を形成し、ダイパッド表面は、リード表面めっき層４０と同等のめっき構成で、ダイパッド表面めっき層４３を作製した。窪み部の形成は、裏面側からエッチング加工で行った。深さ０．０８ｍｍとした。その他の条件は、実施例１と同じである。
〔比較例〕
比較例は、実施例１において、保護めっき層５０を形成しないものとした。その他は、実施例１と同じである。

実施例１〜５及び比較例の半導体装置用リードフレームを用いて、半導体装置を作製した。作製した半導体装置において封止樹脂より露出しているリード部等を顕微鏡で観察した。比較例では、裏面側リード部の一部に、端子欠け不具合が発生するものがあった。しかし、実施例１〜５においては、端子欠け不具合及び裏面めっき傷によるピンホール不具合の発生はなかった。保護めっき層５０、５１を形成することで、接触による傷等の防止が出来ている。

以上、本発明の好ましい実施形態及び実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施形態及び実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施形態及び実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

１０ 金属板
２０ ダイパッド部
３０〜３２ リード部
４０、４１、４２、４３ 端子めっき層
５０、５１ 保護めっき層
６０、８０ レジスト
６１、８１ 開口
６５〜６８ めっきマスク
８５、８６ エッチングマスク
９０ プロテクトフィルム
１００〜１０３ 半導体装置用リードフレーム
１１０ 半導体素子
１２０ ボンディングワイヤ
１３０ 封止樹脂
１４０ ダイアタッチ材
１５０、１５１ 半導体装置

Claims (20)

1. 未加工の平坦面を有する非加工領域と加工済みの窪み領域とを有する金属板と、
   該金属板の表面側に設けられた半導体素子搭載領域と、
   該半導体素子搭載領域の周囲に設けられ、前記金属板の前記非加工領域を前記表面側及び裏面側に有するリード部と、
   該リード部の前記裏面側に設けられたリード裏面めっき層と、
   前記リード部の前記裏面側にのみ設けられ、該リード裏面めっき層よりも大きい形状を有して該リード裏面めっき層を少なくとも覆い、前記金属板を構成する金属の少なくとも１つを含む金属材料からなる保護めっき層と、を有する半導体装置用リードフレーム。
2. 前記金属板は銅又は銅合金からなり、
   前記保護めっき層は銅めっき層である請求項１に記載の半導体装置用リードフレーム。
3. 前記保護めっき層の厚さは、０．５〜１０μｍである請求項１又は２に記載の半導体装置用リードフレーム。
4. 前記半導体素子搭載領域は、前記金属板の前記窪み領域に設けられ、
   前記金属板の前記裏面側は、総て前記非加工領域からなる請求項１乃至３のいずれか一項に記載の半導体装置用リードフレーム。
5. 前記半導体素子搭載領域の前記裏面側には、前記リード裏面めっき層と同一材料からなる半導体素子裏面めっき層が設けられ、
   該半導体素子裏面めっき層は、前記保護めっき層と同一の保護めっき層で覆われた請求項４に記載の半導体装置用リードフレーム。
6. 未加工の平坦面を有する非加工領域と加工済みの窪み領域とを有する金属板と、
   該金属板の表面側に設けられた半導体素子搭載領域と、
   該半導体素子搭載領域の周囲に設けられ、前記金属板の前記非加工領域を前記表面側及び裏面側に有するリード部と、
   該リード部の前記裏面側に設けられたリード裏面めっき層と、
   該リード裏面めっき層を少なくとも覆い、前記金属板を構成する金属の少なくとも１つを含む金属材料からなる保護めっき層と、を有し、
   前記保護めっき層は、前記金属板の前記裏面側の全面を覆う半導体装置用リードフレーム。
7. 前記リード部は、前記表面側にリード表面めっき層を有し、
   該リード表面めっき層は、前記リード裏面めっき層よりも前記半導体素子搭載領域に接近して設けられた請求項１乃至６のいずれか一項に記載の半導体装置用リードフレーム。
8. 前記リード部は、前記リード表面めっき層及び前記リード裏面めっき層の双方を包含する大きさの前記非加工領域を有し、
   前記リード表面めっき層と前記リード裏面めっき層とは、上面視で重ならない位置に設けられた請求項７に記載の半導体装置用リードフレーム。
9. 前記金属板の前記表面側は、総て前記非加工領域からなり、
   前記半導体素子搭載領域の前記表面側には、半導体素子表面めっき層が設けられ、
   前記半導体素子搭載領域の前記裏面側は、前記窪み領域からなる請求項１乃至３のいずれか一項に記載の半導体装置用リードフレーム。
10. 表面側に半導体素子搭載領域を有し、該半導体素子搭載領域の周囲にリード部を有する半導体装置用リードフレームの製造方法であって、
    金属板の裏面側の前記リード部を形成する領域にリード裏面めっき層を形成する工程と、
    前記金属板を構成する金属の少なくとも１つを含む金属めっき材料を用いて、前記金属板の前記裏面側にのみ前記リード裏面めっき層よりも大きく形成して前記リード裏面めっき層を少なくとも覆う保護めっき層を形成する工程と、
    前記金属板の前記リード部以外の所定箇所をエッチングし、所定の窪み領域を形成することにより、前記半導体素子搭載領域及び前記リード部を形成する工程と、を有する半導体装置用リードフレームの製造方法。
11. 表面側に半導体素子搭載領域を有し、該半導体素子搭載領域の周囲にリード部を有する半導体装置用リードフレームの製造方法であって、
    金属板の裏面側の前記リード部を形成する領域にリード裏面めっき層を形成する工程と、
    前記金属板を構成する金属の少なくとも１つを含む金属めっき材料を用いて、前記リード裏面めっき層を少なくとも覆う保護めっき層を形成する工程と、
    前記金属板の前記リード部以外の所定箇所をエッチングし、所定の窪み領域を形成することにより、前記半導体素子搭載領域及び前記リード部を形成する工程と、を有し、
    前記保護めっき層は、前記金属板の裏面全体を覆うように形成される半導体装置用リードフレームの製造方法。
12. 前記所定の窪み領域は、前記金属板の前記表面側からエッチングを行うことにより形成される請求項１０又は１１に記載の半導体装置用リードフレームの製造方法。
13. 前記金属板の前記表面側の前記リード部を形成する領域にリード表面めっき層を形成する工程を更に有する請求項１０乃至１２のいずれか一項に記載の半導体装置用リードフレームの製造方法。
14. 前記金属板の前記裏面側の前記半導体素子搭載領域を形成する領域に半導体素子裏面めっき層を形成する工程を更に有する請求項１３に記載の半導体装置用リードフレームの製造方法。
15. 前記リード裏面めっき層、前記リード表面めっき層及び前記半導体素子裏面めっき層は同時に形成される請求項１４に記載の半導体装置用リードフレームの製造方法。
16. 前記リード表面めっき層は、前記リード裏面めっき層よりも前記半導体素子搭載領域に接近した位置に形成される請求項１３乃至１５のいずれか一項に記載の半導体装置用リードフレームの製造方法。
17. 前記リード部を形成する領域は、前記リード表面めっき層及び前記リード裏面めっき層を包含する大きさに設定され、
    前記リード表面めっき層と前記リード裏面めっき層とは上面視で重ならない位置に形成される請求項１６に記載の半導体装置用リードフレームの製造方法。
18. 前記所定の窪み領域は、前記金属板の前記裏面側からエッチングを行うことにより形成される請求項１０又は１１に記載の半導体装置用リードフレームの製造方法。
19. 前記金属板の前記表面側の前記リード部を形成する領域にリード表面めっき層を形成する工程と、
    前記金属板の前記表面側の前記半導体素子搭載領域に半導体素子表面めっき層を形成する工程と、を更に有する請求項１８に記載の半導体装置用リードフレームの製造方法。
20. 前記リード裏面めっき層、前記リード表面めっき層及び前記半導体素子表面めっき層は同時に形成される請求項１９に記載の半導体装置用リードフレームの製造方法。

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