JPH07169890A - 半導体装置用リードフレームおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】耐湿性等のために設けるＶ溝と銀めっき境界部
とが一致しても、ヒゲバリが生じないような構造とす
る。 【構成】ストライプめっき条１は、銅または銅合金から
なる異形断面条２の全面にニッケルめっき３が施され、
さらにダイパッド面およびワイヤボンディングパッド面
に相当する機能領域Ａに銀ストライプめっき４が施され
ている。銀めっき境界部ａに一体に形成した傾斜めっき
５は、境界部ａのめっき厚さの途中から非銀めっき部側
に向ってめっき厚が漸次薄く形成されており、その密着
性が強固になっている。このようにするには、めっきの
下地処理においてテープ境界へのアタックを多くさせて
マスキングテープを浮き上がらせ、その隙間にストライ
クめっき液が侵入するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ヒゲバリを生じないよ
うなめっき構造を有する半導体装置用リードフレームお
よびその製造方法に係り、特に、スタンピング加工に供
されるパワートランジスタ用ストライプめっき条に好適
なものに関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体リードフレームにおいて、特に耐
湿性や、樹脂モールドとの密着性を向上させるために、
ダイパッドの周囲に様々な形状のＶ溝やＵ溝あるいはそ
れらを組合せた類の凹溝が配置されるのが一般的であ
る。

【０００３】例えば、パワートランジスタ用リードフレ
ームにあっては、それらの溝配置および形状は、図４に
示すようになっている。

【０００４】ダイパッド１１の下方に配置されたワイヤ
ボンディングパッド１２とリード１３との境界部と、ダ
イパッド１１の上部とヒートシンク１４との境界部と
に、それぞれＶ溝１５が設けられている。また、ダイパ
ッド１１の両側にも同様にＶ溝１５が設けられている。
このようにダイパッド１１の四周に設けられたＶ溝１５
によって、樹脂との密着性を確保し、外部からの水分等
の侵入を防止するようになっている。なお図中、１６は
半導体チップ、１７はボンディングワイヤ、１８はサイ
ド潰し、そしてＡは銀めっきを施した機能領域を示す。

【０００５】ところで、上記パワートランジスタ用リー
ドフレームに供されるめっきストライプ条は、通常、図
５に示すような構造をとることが多い。異形断面条２１
の全面にニッケルめっき２２が施され、かつダイパッド
面およびワイヤボンディングパッド面に相当する機能領
域Ａ（図４参照）に２条の銀ストライプめっき２３が施
されている。２条のストライプめっき２３が施されてい
るのは、このめっきストライプ条から上下２列のパワー
トランジスタ用リードフレームを打ち出すようになって
いるからである。

【０００６】ストライプめっき条は、一般にはテープマ
スキング法またはベルト式（機械式）マスキング法によ
って製造されるが、近年ではめっき位置の高精度化およ
び境界のシャープ化から、テープマスキング法が利用さ
れることが多くなっている。テープマスキング法は、図
６のラインに示すように、銅または銅合金条２１に全面
または部分ニッケルめっき２２を施す。その後、所定の
寸法に連続的に切断されたテープ２５を高精度に連続的
に貼り付け、下地めっきである銅ストライク、銀ストラ
イクめっきを通して最終的に所定の厚さを有する銀めっ
き２３を施して、めっきストライプ条２６完成する。図
中、矢印の先に示す図はラインの各部における条の断面
図である。銀めっき厚さは３〜５μm （中央部狙い）が
一般的である。なお、不用となったマスキングテープは
除去される。

【０００７】図５（ａ）の丸印部の拡大図を示す図５
（ｂ）のように、形成された銀ストライプめっき２３
は、通常、めっき境界部ａがストレートウォールと呼ば
れるシャープな境界を有し、めっき境界部のにじみ出し
は数μm 程度で殆ど無いと言ってよい。

【０００８】さて、このようなめっきストライプ条から
精密プレス加工によってパワートランジスタ用リードフ
レームを形成し、その後にスタンピング加工によって上
述したＶ溝をリードフレームの所定位置に設ける。この
場合、銀めっきの境界に相当する部分がリードフレーム
のＶ溝の配置と一致してしまう、つまり、銀めっき境界
部が樹脂モールド端面に一致するような構造となるのが
一般的である。

【０００９】というのは、限られた寸法内に所定のチッ
プを搭載し、完成品とするためには、極く限られた部分
に銀めっき境界とＶ溝が配されることになるからであ
る。

【００１０】しかし、銀めっき境界に相当する部分がリ
ードフレームのＶ溝の配置と一致してしまうと、スタン
ピング加工時にＶ溝成形パンチ等が、図７に示すよう
に、銀めっき境界近傍のめっきをこそげ取り、Ｖ溝１５
にヒゲバリ１９を発生するという現象が生ずることにな
る。ここで、ヒゲバリとは、プレス加工時に材料エッジ
部のだれ部から剪断面にかけてのめっきが剥離してヒゲ
状となった線状連続バリのことである。

【００１１】従来、銀めっきは、一般的に厚さが３〜６
μm 、厚いものでは１０μm 程度もあり、境界部がスト
レートウォールであり、しかもシャープな境界部となっ
ているからといってめっき境界部の密着性が特に向上し
ているわけではないため、ストライプめっき条をスタン
ピング加工するとき、Ｖ溝加工部がめっき境界部に配置
されると、境界部近傍のめっきがこそげ取られて有害な
ヒゲバリを発生することが多い。

【００１２】特に、銀めっきがニッケルめっき上に施さ
れている場合には、ニッケルが硬く銀が軟らかいため、
銀めっきがこそげ取られやすくなっており、ヒゲバリの
発生確率は極めて高い。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上述したように従来構
造の半導体リードフレームには、次のような欠点が有っ
た。

【００１４】(1) 狭い部分に溝とめっき境界が設定され
るという一般の状況では、スタンピング加工の実施によ
りリードフレームとして有害なヒゲバリの発生を回避す
ることができなかった。そのために、耐湿性向上により
有効な多本溝の設定や、深溝の設計が不可能となり、パ
ッケージ完成品の信頼性を十分に向上させることができ
なかった。

【００１５】(2) ヒゲバリの発生が避けられないため、
めっき境界と溝との一致を気にせざるを得ず、そのため
寸法精度を極限まで追及した高価なストライプ条を使用
せざるを得ない場合もあり、その結果、安価な一般公差
設定のストライプ条を使用する場合に比して、非常に高
価となっていた。

【００１６】(3) スタンピング加工時に、こそげ取られ
て脱落した銀ヒゲバリは散乱して各所に凹傷を生じさせ
たり、銀押し込みを生じさせたりしていた。

【００１７】(4) 電気的な良導体であるため、完成後に
おいてもパッケージ内部でのショートや、銀マイグレー
ションなどを生じさせていた。

【００１８】なお、Ｖ溝設定を止めたり、Ｖ溝を浅くし
たりすれば、ヒゲバリの発生を防止することは可能であ
るが、樹脂モールドとの密着性が低下して耐湿性の低下
等、長期信頼性を低下させることになるため好ましくな
い。

【００１９】本発明は、リードフレームのヒゲバリの有
無を選別していて、めっき境界部でめっきのにじみ出し
のあるものにはヒゲバリが無いことに気付き、そこでめ
っき境界部ににじみ出しを積極的に作れば、ヒゲバリを
無くすことができるという知見に基づいて創案されたも
のである。

【００２０】本発明の目的は、上述した従来技術の欠点
を解消して、Ｖ溝などの設定とめっき境界部が一致して
も、ヒゲバリの発生を生じにくい半導体装置用リードフ
レーム、およびヒゲバリの発生を生じにくい構造のリー
ドフレームを容易に製造することができる半導体装置用
リードフレームの製造方法を提供することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、部分めっ
きの施された半導体装置用リードフレームにおいて、上
記部分めっきの境界部に、境界部のめっき厚さの途中か
ら非部分めっき部側に向って薄くなるめっき膜、すなわ
ち傾斜めっきを形成したものである。

【００２２】第２の発明は、部分めっきの施される半導
体装置用リードフレームにおいて、上記部分めっきの境
界部に、境界部近傍のめっきを押圧して、境界部近傍以
外のめっき部よりも密着性を強固にした段差、すなわち
段差めっきを形成したものである。

【００２３】第３の発明は、リードフレームの一部にマ
スキングテープを貼り付けてリードフレームに部分的に
電気めっきを施す工程を有し、上記電気めっきを施す
際、電流密度を高めてテープ端でのガスの発生を増加さ
せ、それによりテープ端の貼付け力を低下させてリード
フレームに密着したテープ端を浮き上がらせ、この浮き
上がりによりテープ端より露出した部分にめっき液を侵
入させて、この部分を含めて密着性の強固な膜厚の薄い
ストライクめっき膜を形成し、さらに、その上に本めっ
きを所定厚さに形成して上記薄いめっき膜と一体化した
ものである。

【００２４】ここで、リードフレーム材には銅、銅合
金、４２アロイがあり、リードフレームの種類には、一
般平条、異形断面条等がある。また、半導体リードフレ
ームのめっきは、全面にニッケルめっきを施した上で、
部分的に銀めっきを施すのが一般的である。その場合の
めっき質としては、銀めっきは光沢または無光沢めっき
とし、ニッケルめっきも同じく光沢または無光沢めっき
とする。通常、銀めっきは無光沢、ニッケルめっきは光
沢とすることが多い。

【００２５】

【作用】第１または第２の発明は、めっき境界部が傾斜
めっきまたは段差めっきになっているものである。した
がって、めっき境界部にスタンピング加工を施して溝を
形成する際、ストレートウォールになっている場合に比
して、めっき膜が薄いため、めっきがこそげ取られるこ
とが少ない。その結果、スタンピングで有害なヒゲバリ
の発生が大幅に減少する。特に、段差めっきの場合に
は、押圧により密着性が強固になっているため、ヒゲバ
リの発生は極端に少なくなる。また、傾斜めっきにあっ
ては境界部のめっき厚さの途中から形成されており、段
差めっきにあっては境界部近傍のめっきを押圧すること
により形成しているので、ともに境界部が明瞭に残存
し、めっき位置精度やめっき壁のストレートさを維持す
ることができる。

【００２６】また、第３の発明では、テープ貼付け後
に、電流密度の設定値を調整することによってテープ端
の浮き上がり具合を調整できるため、テープ貼付け時に
貼り付け力等を調整する場合に比して、薄めっき膜幅や
膜厚の設定が容易である。また、電流密度を高く設定す
るため、密着性の強固な薄めっき膜を容易に形成するこ
とができる。

【００２７】

【実施例】以下、本発明の半導体装置用リードフレーム
をパワートランジスタ用ストライプめっき条に適用した
実施例を図面を用いて説明する。

【００２８】図１はパワートランジスタ用ストライプめ
っき条におけるストライプめっき境界部の第１実施例に
よる断面図を示す。ストライプめっき条１は、銅または
銅合金からなる異形断面条２の全面にニッケルめっき３
が施され、さらにダイパッド面およびワイヤボンディン
グパッド面に相当する機能領域Ａに銀ストライプめっき
４が施されているものである。耐湿性向上のためのＶ溝
が配置される銀めっき境界部ａには、図に示すように、
境界部ａのめっき厚さの途中から、非銀めっき部側に向
ってめっき厚が漸次薄くなる傾斜めっき５が連続して形
成されている。上述した非銀めっき部側に向ってめっき
厚が漸次薄くなる傾斜めっき５を形成するには、めっき
の下地処理においてテープ境界へのアタックを多くさせ
てテープを浮き上がらせ、その隙間にストライクめっき
を形成することによって実現できる。

【００２９】これを図２を用いて具体的に説明する。銀
めっきを施したくないめっき条の所定位置にマスキング
テープ７を貼り付ける。テープ７の貼付け後、まず、電
気めっきで銅ストライク、銀ストライクめっき４ａを行
なうが、そのとき電流密度Ｄｋを高く設定してテープ端
７ａでのガスの発生を多くし、それによってテープ端７
ａの貼付け力を低下させ、テープ端７ａを浮き上がらせ
る（図２（ａ））。

【００３０】テープ端７ａが浮き上がることで、本来の
被めっき面に加えて、露出した部分にもめっき液が侵入
して、密着性の強固な薄いストライクめっき膜４ａが施
される（図２（ｂ））。

【００３１】このテープ端近傍に施されるストライク銀
めっき４ａのしみ出し幅Ｂは、数μm 〜数十μm である
ことが好ましい。その後、ストライプ銀めっき４ａの上
から本来の被めっき面に本めっき処理である銀めっき４
ｂを所定厚さに形成する（図２（ｃ））。

【００３２】しかる後、マスキングテープ７を剥離する
と、図２（ｄ）に示すように、めっき境界部ａまでは、
所定厚さのストライプめっき４が形成され、境界部ａか
らは非銀めっき部側に向ってしみ出した傾斜めっき５が
形成される。

【００３３】このように、テープ貼付け後に、電流密度
の設定値を調整するという簡単な方法によってテープ端
の浮き上がり具合を調整できるため、傾斜めっきのめっ
き膜幅や膜厚の設定が容易である。また、通常のストラ
イクめっき時よりも電流密度を高く設定するため、密着
性の強固な傾斜めっきを容易に形成することができる。

【００３４】図３は、パワートランジスタ用ストライプ
めっき条におけるストライプめっき境界部の第２実施例
による断面図を示す。図１のものと異なる点は、境界部
ａ近傍の銀めっき４が押圧されて、段階状に低くなった
薄い段差めっき６が銀めっき４と一体的に形成され、非
押圧部のめっき部よりも密着性が強固になっている点で
ある。

【００３５】このような段差めっき６を形成するには、
従来通りの境界がシャープな銀ストライプめっき４を施
した上で、境界部ａ近傍を押圧成形することにより得ら
れる。

【００３６】上述したように、銀めっき境界部ａに傾斜
めっき５または段差めっき６を形成すると、その後のス
タンピング加工によるＶ溝の形成時、銀めっきの境界に
相当する部分がリードフレームのＶ溝の配置と一致して
も、ヒゲバリの発生はない。境界部近傍に施された銀め
っきは非常に薄く形成されており、しかもそのめっき膜
は強固に密着しているので、硬いニッケル上に軟らかい
銀めっきが施されているとしても、こそげ取られること
はないからである。これは、特にパワートランジスタ用
リードフレームのように、極く限られた部分に銀めっき
境界とＶ溝が配されるような場合にメリットが大きい。

【００３７】また、傾斜めっき５にあっては境界部ａの
めっき厚さの途中から形成されており、段差めっき６に
あっては境界部近傍のめっきを押圧することにより形成
しており、ともに境界部ａが明瞭に残存しているから、
めっき位置精度やめっき壁のストレートさを維持するこ
とができる。

【００３８】上述したように本実施例によれば、スタン
ピング加工時にヒゲバリが生じないので、次のような種
々の効果を奏する。

【００３９】(1) 狭い部分に溝とめっき境界とが設定さ
れるという一般の状況において、めっき境界と溝との一
致を気にせずにスタンピング加工ができる。したがっ
て、従来、高価なストライプ条を使用せざるを得ないよ
うな厳しい場合であっても、安価な一般公差設定のスト
ライプ条で足りる。

【００４０】(2) 従来不可能であった多本溝の設定や、
深溝設計が可能となり、パッケージ完成品の信頼性をよ
り向上させることができる。

【００４１】(3) 傾斜めっきや段差めっきの製造法が容
易であり、既存の設備ないし僅かな変更を加えるだけで
実施することができる。

【００４２】なお、上述した実施例では、境界部に薄い
めっき膜を形成するために、ストライクめっき時にしみ
出させたり、めっき後に押圧したりするようにしたが、
本発明はそれ以外の方法によっても薄いめっき膜を形成
することができる。例えば、マスキングテープ切断時に
切断刃の幅を広げるか、または切れ味を低下させること
によってテープ貼付け境界部の密着性を低下させておい
たり、あるいはテープ切断後の貼付けにおいて、境界部
の押圧を低下させて多少浮き気味としておいて、めっき
液の侵入を容易にしておくようにしてもよい。

【００４３】また、ストライプめっきは銀の場合に限ら
れず、ニッケル等その他のめっきストライプ条にも適用
することができ、さらにパワートランジスタ用ストライ
プめっき条に限定されないことは勿論である。

【００４４】

【発明の効果】(1) 請求項１または２に記載の発明によ
れば、めっき境界部を厚いめっきのままとせず、薄い傾
斜めっきまたは段差めっきとしたので、スタンピング加
工時に大きな問題となっているヒゲバリの発生を有効に
防止することができる。

【００４５】(2) 請求項３に記載の発明によれば、めっ
きの下地処理時にテープ端を浮き上がらせるという簡単
な操作で、スタンピング加工時に、ヒゲバリの発生を有
効に防止することができる密着性の良好なめっき構造を
境界部にもつリードフレームを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の半導体装置用リードフレームの第１実
施例によるストライプめっき境界部の断面図。

【図２】本発明の半導体装置用リードフレームの第１実
施例の製造方法の説明図。

【図３】本発明の半導体装置用リードフレームの第２実
施例によるストライプめっき境界部の断面図。

【図４】一般的なパワートランジスタ用リードフレーム
におけるＶ溝等の配置例を示す説明図。

【図５】一般的なパワートランジスタ用ストライプめっ
き条の断面図およびストライプめっき境界部の拡大図。

【図６】一般的なテープマスキング法を使ったストライ
プめっき条の製造方法の一例を示す説明図。

【図７】スタンピング加工によりリードフレーム成形し
たときに生じる従来のヒゲバリ発生状況の説明図。

【符号の説明】

１ ストライプめっき条 ２ 異形断面条 ３ ニッケルめっき ４ 銀ストライプめっき ５ 傾斜めっき ６ 段差めっき Ａ 機能領域 ａ 境界部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】部分めっきの施された半導体装置用リード
   フレームにおいて、上記部分めっきの境界部に、境界部
   のめっき厚さの途中から非部分めっき部側に向って薄く
   なるめっき膜を形成したことを特徴とする半導体装置用
   リードフレーム。
2. 【請求項２】部分めっきの施される半導体装置用リード
   フレームにおいて、上記部分めっきの境界部に、境界部
   近傍のめっきを押圧して、境界部近傍以外のめっき部よ
   りも密着性を強固にした段差を形成したことを特徴とす
   る半導体装置用リードフレーム。
3. 【請求項３】リードフレームの一部にマスキングテープ
   を貼付けてリードフレームに部分的に電気めっきを施す
   工程を有し、上記電気めっきを施す際、電流密度を高め
   てテープ端でのガスの発生を増加させ、それによりテー
   プ端の貼付け力を低下させてリードフレームに密着した
   テープ端を浮き上がらせ、この浮き上がりによりテープ
   端より露出した部分にめっき液を侵入させて、この部分
   を含めて密着性の強固な膜厚の薄いストライクめっき膜
   を形成し、さらに、その上に本めっきを所定厚さに形成
   して上記薄いめっき膜と一体化したことを特徴とする半
   導体装置用リードフレームの製造方法。