JPH07302871A - リードフレームの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】リードフレームの製造方法において、貴金属メ
ッキをインナーリード先端部に施す際に、インナーリー
ド側面へのメッキもれが生じないリードフレーム製造方
法を提供する。 【構成】リードフレームのインナーリードの側面に、レ
ジストを電着し、露光、現像によって形成した後、貴金
属メッキを施す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は少なくともインナーリー
ドの先端に貴金属メッキが施されている半導体集積回路
（以下ＩＣと称する。）用のリードフレームの製造方法
に関し、特にインナーリードがファインピッチであるリ
ードフレームの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣ用リードフレームは、銅系の材料、
４２合金（Ｎｉ４２重量％、残部Ｆｅ）等の材料をエッ
チングまたは金型を用いた打ち抜き（スタンピング）等
により加工することによって、製造されている。近年で
は、高い電気伝導性、高い熱伝導性がますます要求され
ることから、銅系の材料が好んで用いられている。一
方、ＩＣチップは、材料の節約、生産性の向上等の点か
ら、ますます小型化が進んでいることも事実である。ま
た、ボンディングワイヤの長さを短くすることも、電気
的特性の向上という点から強く求められており、ボンデ
ィングワイヤを用いずに、インナーリードにバンプを形
成し、ＩＣチップの電極と直接的に接続するということ
も行なわれている。そのため、リードフレームには、ま
すますファインピッチなインナーリードが要求され、例
えば板厚が０．１ｍｍ程度の材料では、インナーリード
の先端幅が９０μｍ、インナーリードのピッチ（隣接す
るインナーリードの中心間の距離）が１８０μｍという
程度のものも量産化が求められている。

【０００３】例えば、図４に示すようなもので、帯状の
金属材料７１をエッチングまたは金型を用いた打ち抜き
（スタンピング）により加工され、外部との接続のため
のアウターリード７２、ＩＣチップとの接続のためのイ
ンナーリード７３、樹脂封止時の樹脂の流出を防ぐため
のダムバー７４、ＩＣチップを搭載するためのアイラン
ド７５、アイランドを支持する吊りリード７６等からな
っている。また、インナーリードの先端部に、ＩＣチッ
プ及びボンディングワイヤーとの接着性向上、放熱性、
電気伝導性の向上、水分等に対する耐食性の向上、ボン
ディングワイヤー及びＩＣチップとリードフレーム材料
間の拡散防止等の目的で、金、銀、パラジウム等の貴金
属７７を部分的にメッキしている。もちろんリードフレ
ームには上記の全ての構成が必須というわけではなく、
例えば、近年アイランドがなく、インナーリードの先端
に接着性テープ等の接着材料を設け、インナーリード上
に直接ＩＣチップを搭載するという方式も増加してい
る。また、テープや樹脂等を用いてダムバーを形成して
いるものも多い。

【０００４】ところで、上記のように貴金属メッキを施
すにあたっては、特にインナーリード先端においては、
インナーリードの側面にも貴金属メッキが施され、隣接
するインナーリードの相互の間隙が狭くなり、絶縁不良
が生じ、電気的信頼性が低下するという問題が生じてい
た。そのため、インナーリードの側面にも貴金属メッキ
が施される状態（以下、メッキの側面もれと称する。）
を避けることは、特にインナーリードがファインピッチ
であるリードフレームにおいては、必要不可欠なことで
あった。上記のようなメッキの側面もれを防ぐための方
法として、出願人は先に、次のような方法を特開昭６０
−１６５７４７号公報で提案している。即ち図２（ａ）
から図２（ｆ）に示す方法である。なお、図２はインナ
ーリード先端部の断面図である。まず、（ａ）図のよう
に、金属材料５１の両面にレジスト５２を形成し、露
光、現像を行う。次に（ｂ）図のようにエッチングを施
し、不要部分の金属材料を除去する。引き続き電着浴に
浸漬、通電を行い、（ｃ）図のように側面に電着レジス
ト５３を形成する。さらに、（ｄ）図のようにエッチン
グに用いたレジストを剥膜する。その後、（ｅ）図のよ
うにインナーリード先端部に部分貴金属メッキ５４を施
し、（ｆ）図のように電着レジスト５３を剥膜するとい
うものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の方法で
は次のような問題があった。即ち、第一には電着レジス
トの形成が、エッチングに用いるレジストが障害とな
り、不十分になるという問題である。図２、３に従って
説明する。図３（ａ）は図２（ｃ）の、図３（ｂ）は図
２（ｆ）のそれぞれ部分拡大図である。エッチングによ
って加工を行うと、図の横方向にもエッチングが進行す
るという、サイドエッチングという現象が生じる。その
ためエッチングに用いたレジスト５２が突き出した形状
になる。そのため、電着レジスト５３を形成するため
に、電着液に浸漬した際に、エッチングに用いたレジス
ト５２が突き出した部分に空気の気泡６１が残り、ある
いは電着液に浸漬する際にエッチングに用いたレジスト
５２が折れ曲がり、結果としてレジスト５２が突き出し
た部分に電着レジスト５３が形成されない、という現象
が生じる。この電着レジストが形成されない部分は、後
に貴金属メッキが形成される部分に最も近く、図３
（ｂ）のようにメッキ５４の側面もれ６２が生じる。つ
まり、最もメッキの側面もれが生じやすい部分にメッキ
の側面もれを防止する電着レジストが形成できないこと
になる。従って、メッキの側面もれのないリードフレー
ムの製造方法としては不十分なものであった。

【０００６】第二には、エッチングに用いたレジストを
電着レジスト形成後、貴金属メッキ工程前に剥膜工程を
行うため、電着レジストまで同時に剥離してしまうとい
う恐れがあった。同時に剥離しないように、エッチング
に用いるレジストと電着レジストを同じ剥膜用の液では
剥離しないようにする必要性があった。つまり、エッチ
ングに用いるレジストの性質と電着レジストの性質を変
えなければならない必要性が生じ、エッチングに用いる
レジスト及び電着レジストの選択の幅が制限されるとい
う問題があった。また、金属材料を、エッチングによら
ず、金型を用いた打ち抜きにより、加工する場合におい
ても、メッキの側面もれのないリードフレームの製造方
法は、優れたものは特になかった。

【０００７】本発明は、従来のメッキの側面もれの問題
を根本的に解消し、メッキの側面もれがなく、従って隣
接するインナーリード間の電気的絶縁性が高く、さらに
製造工程においても制約の少ないリードフレームの製造
方法を提供することを、目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１に係る発明では、金属材料の両面にレジス
トを形成し、所望のパターンを有するマスクを用いて露
光し、現像を行う工程（以下（Ａ−１）工程と称す
る。）と、両面から金属材料のエッチングを行い、所望
の形状に加工する工程（以下（Ａ−２）工程と称す
る。）と、上記レジストを剥離する工程（以下（Ａ−
３）工程と称する。）と、少なくともインナーリード
の、貴金属メッキを施す部分の側面に、電着法を用い、
電着レジストを形成する工程（以下（Ａ−４）工程と称
する。）と、上記電着レジストを露光、現像する工程
（以下（Ａ−５）工程と称する。）と、少なくともイン
ナーリード先端部に貴金属メッキを施す工程（以下（Ａ
−６）工程と称する。）とを含み、（Ａ−１）工程から
（Ａ−６）工程の順に行うことを特徴としている。もち
ろん各工程の間に水洗、乾燥等の、付随する工程が入っ
てもよい。

【０００９】この製造方法は、金属材料を金型を用いた
打ち抜きにより加工する場合にも応用することができ
る。従来、隣接するインナーリードの電気的短絡が問題
となるようなファインなインナーリードピッチのものを
形成する際には、金型を用いた打ち抜きによる加工では
精度が低く、そのような工程はあまり採用されていなか
った。しかし、近年の金型を用いた打ち抜き技術の進歩
により、ファインなインナーリードピッチのもの、例え
ば板厚が０．１ｍｍ程度の材料では、インナーリードの
先端の幅が１１０μｍ、インナーリードのピッチが２２
０μｍ程度のものも加工が可能となってきた。

【００１０】請求項２に係る発明は、このような技術的
背景のもと、請求項１に係る発明を、金型を用いた打ち
抜きにより加工を行う場合に応用したものである。即ち
請求項２に係る発明は、金属材料を、金型を用いた打ち
抜きにより、所望の形状に加工する工程（以下（Ｂ−
１）工程と称する。）と、少なくともインナーリード
の、貴金属メッキを施す部分の側面に、電着法を用い、
電着レジストを形成する工程（以下（Ｂ−２）工程と称
する。）と、上記電着レジストを露光、現像する工程
（以下（Ｂ−３）工程と称する。）と、少なくともイン
ナーリード先端部に貴金属メッキを施す工程（以下（Ｂ
−４）工程と称する。）とを含み、（Ｂ−１）工程から
（Ｂ−４）工程の順に行うことを含む工程からなること
を特徴としている。この場合も各工程の間に水洗、乾燥
等の、付随する工程が入ってもよいことはもちろんであ
る。

【００１１】また、さらに鋭意研究を進めた結果、電着
レジストとしてポジ型のものを採用すると、特にインナ
ーリードの側面に完全に電着レジストを形成することが
できることを明らかにすることができた。請求項３に係
る発明は、このような背景のもと、なされたものであ
り、請求項１または請求項２に係る発明を技術的に限定
したものである。即ち、請求項３に係る発明は、請求項
１または請求項２に係る発明を前提とし、電着レジスト
にポジ型の電着レジストを用いることを特徴としてい
る。

【００１２】

【作用】請求項１記載の発明によれば、上記構成を採用
しているため、電着レジストの形成を障害なく行うこと
ができる。また、エッチングに用いるレジストを剥離す
る際に、電着レジストは形成前であるため、エッチング
に用いるレジストと電着レジストの性質の相互関係を考
慮する必要はない。即ち、同じ剥離液で剥離するレジス
トであっても全く問題はなく、むしろ一種類の剥離液で
行うことができれば、工程管理上好ましい。つまり、エ
ッチングに用いるレジストと電着レジストを、相互関係
を考慮せず、自由に選択することができる。

【００１３】請求項２記載の発明によれば、上記構成を
採用しているため、金型を用いた打ち抜きにより加工す
る場合にも、インナーリードの側面に完全に電着レジス
トを形成することができる。

【００１４】また、請求項３記載の発明によれば、電着
レジストにポジ型の電着レジストを用いているため、両
面から露光を行うと、光が照射されにくいインナーリー
ド側面以外の部分の電着レジストを除去することがで
き、インナーリード側面に、精度よく電着レジストを形
成することができる。

【００１５】また、露光にあたっては、平行光を用いる
と、一定方向から露光を行うことができ、より精度よく
電着レジストの形成を行うことが可能となり、好まし
い。

【００１６】

【実施例】以下実施例に従い、本発明を詳細に説明す
る。 〔実施例１〕図１に従って、説明する。図１はインナー
リード先端部の断面図を、工程順に示したものである。
図１（ａ）のように、金属材料１として、厚さ０．１５
ｍｍの銅合金を用い、両面に、カゼイン、ポリビニルア
ルコール等にセンシタイザーを添加した感光性レジスト
２を塗布し、所望のパターンを有するマスクを介して露
光、及び現像を行った。塩化第二鉄液（ボーメ濃度４５
°Ｂｅ’、液温４０℃）を用いて、両面スプレー方式の
エッチング機によりスプレー圧２ｋｇ／ｃｍ²にて、エ
ッチングを行い、図１（ｂ）の状態を得た。液切り及び
水洗を行ない、５重量％程度の濃度の水酸化ナトリウム
をスプレー方式により吹きつけ、感光性レジスト２を剥
離し、中和工程を行った（図１（ｃ））。

【００１７】続いて、ポジ型の感光性電着レジストとし
て、日本ペイント（株）製の商品名；Ｐ−１０００を用
い、上記工程により所望のパターンを形成した銅合金を
陽極にし、１０ｃｍ離れた位置にステンレス板を陰極と
して配置し、２５℃の液温で、５０ｍＡ／ｄｍ² の電流
密度で、３分間通電し、電着を行った。その結果、厚さ
７μｍで、電着レジスト３が形成された（図１
（ｄ））。なお、電着レジストは、アニオン型、カチオ
ン型のいずれでもよい。そして、水洗を行い、１００℃
で５分間乾燥した後、３５０ｍｊ／ｃｍ² の露光量で、
平行光の紫外線で露光を行い、１．５％のメタ珪酸ソー
ダで、液温３０℃で２分間現像を行った。そして、イン
ナーリード先端の側面にのみ電着レジストを形成した
（図１（ｅ））。なお、露光の際にマスクを用いれば、
電着レジストの付着部分を制御することができる。

【００１８】そして、水洗を行い、インナーリード先端
部に銀メッキ４を行った。（図１（ｆ））メッキ液は、
日本エンゲルハルド（株）製の商品名；Ｓ−９００を用
い、電流密度２０Ａ／ｄｍ² 、液温７０℃、流速５ｍ／
ｓｅｃで、噴射方式のメッキを厚みが６μｍになるまで
行った。銀メッキは、少なくともインナーリード先端部
に行えばよく、さらにいえば、ワイヤボンディング等の
接続手段により接続する部分に行えばよい。また、銀メ
ッキ以外に、金メッキやパラジウムメッキ等も適用で
き、それらのメッキの下地メッキとして、ニッケル等の
メッキを施してもよい。もちろん、インナーリード先端
部だけでなく、アイランドにも行う、全面に対して施す
等メッキの範囲を広げてもよいが、貴金属メッキを施す
場合は、コスト高となる。

【００１９】そして、水洗後、膨潤剤として、三彩化工
（株）製の商品名；ネオリバー＃１３０を用い、電着レ
ジスト３を膨潤させ除去した。５％硫酸で中和し、水洗
及び乾燥を行った。なお、電着レジスト３は必ずしも除
去する必要はないが、吸湿等を防ぐために除去しておく
ことが好ましい。以上のような工程でリードフレームを
製造した。

【００２０】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、電着レ
ジストの形成を障害なく行うことができるため、メッキ
の側面もれがなく、隣接するインナーリード間の電気的
絶縁性の優れたリードフレームを製造することができ
る。また、エッチングに用いるレジストと電着レジスト
を、相互関係を考慮せず、自由に選択することができる
ため、製造工程の制約が小さいリードフレームの製造方
法を得ることができる。

【００２１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１に係るリードフレームの製造
方法の説明図。

【図２】従来のリードフレームの製造方法の説明図。

【図３】従来のリードフレームの製造方法のメッキの側
面もれの説明図。

【図４】リードフレームの説明図。

【符号の説明】

１ 金属材料 ２ 感光性レジスト ３ 電着レジスト ４ 銀メッキ ５１ 金属材料 ５２ 感光性レジスト ５３ 電着レジスト ５４ 銀メッキ ６１ 気泡 ６２ メッキの側面もれ ７１ 金属材料 ７２ アウターリード ７３ インナーリード ７４ ダムバー ７５ アイランド ７６ 吊りリード ７７ 貴金属

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】次の（Ａ−１）から（Ａ−６）の工程を含
   み、（Ａ−１）から（Ａ−６）の順に行うことを特徴と
   するリードフレームの製造方法。 （Ａ−１） 金属材料の両面にレジストを形成し、所望
   のパターンを有するマスクを用いて露光し、現像を行う
   工程。 （Ａ−２） 両面から金属材料のエッチングを行い、所
   望の形状に加工する工程。 （Ａ−３） 上記レジストを剥離する工程。 （Ａ−４） 少なくともインナーリードの、貴金属メッ
   キを施す部分の側面に、電着法を用い、電着レジストを
   形成する工程。 （Ａ−５） 上記電着レジストを露光、現像する工程。 （Ａ−６） 少なくともインナーリード先端部に貴金属
   メッキを施す工程。
2. 【請求項２】次の（Ｂ−１）から（Ｂ−４）の工程を含
   み、（Ｂ−１）から（Ｂ−４）の順に行うことを特徴と
   するリードフレームの製造方法。 （Ｂ−１） 金属材料を、金型を用いた打ち抜きによ
   り、所望の形状に加工する工程。 （Ｂ−２） 少なくともインナーリードの、貴金属メッ
   キを施す部分の側面に、電着法を用い、電着レジストを
   形成する工程。 （Ｂ−３） 上記電着レジストを露光、現像する工程。 （Ｂ−４） 少なくともインナーリード先端部に貴金属
   メッキを施す工程。
3. 【請求項３】電着レジストにポジ型の電着レジストを用
   いることを特徴とする請求項１または請求項２記載のリ
   ードフレームの製造方法。