JPH08296083A - 連続めっき方法および連続めっき装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 マスキング用の治具を用いず、電着レジスト
等の耐めっき液性をもつマスク材料によりマスキングを
行い、且つ、シート状もしくはフープ状にした状態でリ
ードフレームを連続的にめっきしようとするものであ
り、短納期、低コスト化が図れる連続めっき方法、装置
を提供する。 【構成】 エッチング加工等により、製品が形成されて
いるシート状もしくはフープ状の金属板に対し、製品の
所定の箇所に電着レジスト等によりマスキングを施した
後に、金属板を保持する板状の保持板に沿わせ、連続的
ないし間欠的に搬送しながらめっきを施す連続めっき方
法であって、金属板に接した状態でめっき液が充満した
めっき液充満領域を形成し、且つ金属板面側にめっき液
を所定の量だけ流しながら、めっき充満領域内にメッシ
ュ状の陽極電極を設け、該金属板を陰極電極として両電
極間に電圧を印加し、製品の所定の箇所にめっきを施
す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，連続めっき方法および
連続めっき装置に関するもので、特に、シート状ないし
フープ状の金属板に面付けされて形成された半導体装置
用のリードフレーム製品に対し、連続的に部分めっきを
行う方法および装置に関する。

【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５に示すように、半導体素子を搭載するためのダイパ
ッド５２と、ダイパッド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５３と、該インナーリ
ード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５４、樹脂封止する際のダムとなるダムバー５
５、リードフレーム５０全体を支持するフレーム（枠）
部５６等を備えている。このようなリードフレーム（単
層リードフレーム）は、通常、コバール、４２合金（４
２％ニッケル−鉄合金）、銅系合金のような導電性に優
れた金属を用いており、ダイパッドに半導体素子を搭載
後、半導体素子とインナーリード先端部とを金などのワ
イヤで結線を行う。このために、半導体素子搭載側に導
電性に優れ、該ワイヤとの結合力を備えた部分銀めっき
をインナーリード先端部に施すのが一般的である。

【０００３】この部分銀めっきは、通常は、図４（イ）
に示すようにして行われていた。先ず、エッチング加工
等により外形加工された４個１組みからなる１連リード
フレーム４０を、めっき液を吐出するノズル４１の吐出
口４１Ａ上に、その開口部４３がくるようにして配置さ
れためっき治具４２上に、めっき治具４２の位置合わせ
用のピン４４により位置決めして置く。（図４（イ）
（ａ）） 尚、ここで用いられる１連リードフレーム４０は、リー
ドフレーム４個を列状に面付けしたものであるが、通常
は、３〜１０個程度のリードフレームを１列ないし２列
に面つけしたものを１連リードフレームと言っている。
めっき治具４２は、図４（ロ）に平面図を示すように、
所定の開口部４３をもち、１連リードフレーム４０に設
けられたピン穴に嵌合する位置合わせ用のピン４４を設
けており、ピン４４を上側にしてめっき治具４２上に置
かれる。次いで、図４（イ）（ｂ）に示すように、１連
リードフレーム４０上から押さえ治具４５により所定の
圧で１連リードフレーム４０をめっき治具４２に押さえ
つけて、１連リードフレーム４０がめっき治具４２に密
着するように固定する。これにより、１連リードフレー
ム４０の、めっき治具４２のメッキ開口部４３に対応す
部分のみがめっき液側に露出した状態となる。次いで、
図４（イ）（ｃ）に示すように、１連リードフレーム４
０に向かいノズル４１からめっき液４６を噴出させる。
ノズル４１は、白金もしくはステンレス製で中心部が空
洞となっている。この際、ノズル４１側がアノード電極
（陽極）、１連リードフレーム４０側がカソード電極
（陰極）となるよう電気的に接続し、１連リードフレー
ム４０（陰極）とノズル４１（陽極）との間に、所定の
電圧を印加し、所定時間通電する。このようにして、通
常はリードフレームの所定箇所に銀めっきを形成してい
た。尚、銀めっき液としては、通常、中性に近いシアン
浴を用いる。

【０００４】近年は、上記従来の方法における治具によ
るマスキングに換え、めっき液への耐性を備えた感光性
レジストを用いてめっきのマスキングを行う方法も検討
され始めてきた。この方法場合、例えば、以下のように
して部分めっきをしていた。先ず、電着レジストを用い
て１連リードフレーム全体を被覆し、所定のマスキング
形状が形成されている露光用マスクを介して露光を行
い、所定の現像液にて不要な部分を溶かし、乾燥を行
い、該電着レジストにより１連リードフレームを所定形
状にマスキングする。次いで、１連リードフレームの外
枠部分をクランプし電気的導通をはかった後、一般的な
前処理工程を施し、めっき液にリードフレーム全体を浸
漬し、所定の時間めっきを行う。次いで、めっき付着終
了後に、電着レジストを剥離する。

【０００５】しかしながら、上記従来のめっき治具によ
るマスキングを行う方法の場合は、 部分めっきは１連単位に限られる。 リードフレームの品種毎に異なった開口部が形成さ
れためっき治具を作製する必要がある。 １連単位のめっきでは生産効率も悪いが、この方式
で仮にシート単位で複数連のリードフレームを一度にめ
っきしようとしても治具作製の費用が飛躍的に上がり、
治具作製の日数も大きくかかってしまう。 生産性を向上させるため、フープ状の金属板にリー
ドフレームを多数面つけした状態で連続的にめっきを行
う、フープめっきのように、連続的に材料を供給するよ
うなラインを作製しようとした場合も、このめっき方法
が間欠めっきであり、対応できない。 生産性向上とコストの低減が難しい。 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。更に、銀め
っきの裏面への付着、側面への付着がある。 という問題がある。

【０００６】また、上記電着レジストを用いマスキング
する方法の場合は、マスキング用の治具が不要で、生産
性向上のための１枚のシートに多数リードフレームを面
つけしたシート単位のマスキングも可能であるが、現状
は浸漬によりめっきが行われており、よほどめっき液の
噴流速度を大きくしないとめっき時間がかかってしまう
不利がある。現状の浸漬によるめっきで、噴流速度を大
きくした場合には、シート状やフープ状態でめっきする
と金属板のバタツキ、変形が生じる恐れがある為、この
電着レジストを用いマスキングする方法であって、シー
トめっき、フープめっきをする方法はまだ開発されてい
ない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように、治具によ
るマスキングを行う方法の場合は生産性、コスト面、品
質面で問題があり、電着レジストを用いマスキングする
方法の場合にも、品質面、量産性の面でも問題がなる。
本発明は、これらの問題を解決するためのものである。
詳しくは、マスキング用の治具を用いず、電着レジスト
等の耐めっき液性をもつマスク材料によりマスキングを
行い、且つ、シート状もしくはフープ状にした状態でリ
ードフレームを連続的にめっきしようとするものであ
り、短納期、低コスト化を図れるめっき方法、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】本発明の連続めっき方法
は、エッチング加工等により、製品が形成されているシ
ート状もしくはフープ状の金属板に対し、製品の所定の
箇所に電着レジスト等によりマスキングを施した後に、
金属板を保持する板状の保持板に沿わせ、連続的ないし
間欠的に搬送しながらめっきを施す連続めっき方法であ
って、金属板に接した状態でめっき液が充満しためっき
液充満領域を形成し、且つ金属板面側にめっき液を所定
の量だけ流しながら、めっき液充満領域内にメッシュ状
の陽極電極を設け、該金属板を陰極電極として両電極間
に電圧を印加し、製品の所定の箇所にめっきを施すこと
を特徴とするものである。そして、上記において、金属
板を保持板上に載せ、且つ、めっき液充満領域を金属板
上に形成することを特徴とするものである。そして、上
記の製品が半導体装置用のリードフレームであり、金属
板に複数個、面付けされて形成されていることを特徴と
するものである。また、本発明の連続めっき装置は、エ
ッチング加工等により、製品が形成されているシート状
もしくはフープ状の金属板に対し、製品の所定の箇所に
電着レジスト等によりマスキングを施し、金属板を保持
する板状の保持板に沿わせ、連続的ないし間欠的に搬送
しながらめっきを施す部分めっき装置であって、少なく
とも、該金属板に接した状態でめっき液の充満しためっ
き液充満領域を形成し、且つ金属板面側にめっき液を所
定の量だけ流すためのカバー部と、該カバー部内にめっ
き液を供給するための吐出口と、カバー部内のめっき液
充満領域に相当する位置にメッシュ状の陽極電極と、カ
バー部外に金属板面に接し金属板を陰極電極とするため
の陰極電極とを備えたことを特徴とするものである。そ
して、上記において、金属板を保持板上に載せ、且つ、
めっき液充満領域を金属板上に形成していることを特徴
とするものである。そして、上記の製品が半導体装置用
のリードフレームであり、金属板に複数個、面付けされ
て形成されていることを特徴とするものである。

【０００９】尚、上記における金属板とは、例えばシー
ト状の場合、図３に示すリードフレームシート１０のよ
うなものを言っており、製品（リードフレーム１０Ａ）
１個が、ないし製品が複数個面付けされたものが、一部
分（繋ぎ部３１）で金属板であるリードフレームシート
１０の枠部３２等に連結された状態のものを言ってお
り、連結部（繋ぎ部３１）を切り離して最終的には使用
する。図３の場合は、繋ぎ部３１を切り離すことにより
製品４個１組となるが、この後の半導体装置作製におい
ては、この製品４個１組の状態で半導体素子を搭載し、
樹脂モールド等を行うのである。

【００１０】

【作用】本発明の連続めっき方法、上記のような構成に
することにより、従来の、治具によるマスキングを行う
方法の場合の生産性、コスト面、品質面での問題、及び
従来の電着レジストを用いマスキングする方法の場合に
おける品質面、量産性の面での問題を解決するものであ
る。詳しくは、エッチング加工等により、製品が形成さ
れているシート状もしくはフープ状の金属板を連続的に
処理することにより、量産性に対応できるものとしてい
る。そして、金属板を保持する板状の保持板に沿わせて
いることにより、金属板の位置を所望の位置に保持でき
るものとしている。そしてまた、該金属板に接した状態
で、めっき液の充満した領域を形成し、且つ金属板面側
にめっき液を所定の量だけ流しながら、めっき液充満領
域内にメッシュ状の陽極電極を設け、該金属板を陰極電
極として両電極間に電圧を印加し、製品の所定の箇所に
めっきを施こしていることより、浸漬めっきに比べ大き
く、比較的高い、具体的には数Ａ／ｄｍ² 程度の密度の
電流値を得てめっきをすることを可能としている。ま
た、これにより、連続処理を可能としている。そして、
金属板を保持板上に載せ、且つ、めっき液充満領域を金
属板上に形成することにより、めっき液充満領域の形成
とめっき液を所定の量だけ流すことを簡単にできるもの
とし、且つ、後続する検査工程等にも対応し易くしてい
る。特に、製品が半導体装置用のリードフレームであ
り、金属板に複数個、面付けされて形成されている場合
には、従来の方法に比べ、生産性、品質面で優れた方法
となる。本発明の連続めっき装置は、上記本発明の連続
めっき方法を実施できる装置で、結果的に従来の部分め
っき方法に比べ品質的にも生産性でも優れた部分めっき
方法の実施を可能としている。そして、金属板を保持板
上に載せ、且つ、めっき液充満領域を金属板上に形成し
たことにより装置全体を簡単にできるものとしている。
特に、製品が半導体装置用のリードフレームであり、金
属板に複数個、面付けされて形成されている場合には、
特に有効な装置と言える。

【００１１】

【実施例】本発明の連続めっき装置の実施例を図１に基
づいて説明する。図１は、本実施例連続めっき装置の概
略構成を示した図である。図１中、１は吐出口、２はカ
バー、３はめっき液充満領域、４はメッシュ、５は保持
板、７は整流板、８は陰極電極、８Ａは金属ブラシ、１
０リードフレームシートである。本実施例では、図３に
示すようにエッチング加工にて、面付けされ形成されて
いるＡ４サイズ、板厚０．１５ｍｍのリードフレームシ
ート１０を用いた。図３では詳細は省略してあるが、各
リードフレーム１０Ａはインナーリードないしアウター
リードのピン数が１６０のものであり、リードフレーム
シート１０は、めっきすべき所定の箇所のみ開口するよ
うに、電着レジストにてパターニングされている。尚、
図３中、３１は繋ぎ部、３２はフレーム（枠）部、３３
はピン穴である。本実施例の連続めっき装置は、図１に
示すように、吐出口１からめっき液を所定量流し込み、
保持板５上に固定されたリードフレームシート１０とカ
バー２との間から流出させ、且つ、リードフレームシー
ト１０とカバー２とでめっき液充満領域を形成しなが
ら、陽極電極であるメッシュ４と陰極電極８との間に所
定電圧をかけ、所定の電流密度で電流を流し、リードフ
レームシート１０の、パターニングされた電着レジスト
の開口部にめっきするものである。

【００１２】図１は、リードフレームシート１０を１枚
ずつ、めっきするものであるが、本実施例装置は枚葉
（シート状）のめっきに限定はされない。本実施例装置
は、装置全体のサイズおよび流れるめっき液の量、陽極
電極であるメッシュ４と陰極電極８にかける電圧等のめ
っき条件を適当に設定することにより、フープ状の金属
板に、エッチング等によりリードフレーム等の製品を面
付け加工したものに対しても、電着レジスト塗布し、所
定のマスク版等を用い露光、現像等の処理を経て、所定
の形状にパターニングしたものを連続的に所定のスピー
ドで走行させながら、各リードフレームの所定の部分に
めっきを行うことができる。

【００１３】整流板７は吐出口１から流れ込むめっき液
を受け止めるもので、めっき液充満領域３への流れ込む
めっき液の影響を緩和するものである。金属ブラシ８Ａ
はリードフレームシート１０全体を陰極としてめっきを
行うためカソード８とリードフレームシート１０との導
通をとるもので、電着レジストに入り込みリードフレー
ムシート１０の金属部に接する。陽極電極であるメッシ
ュ４はカバー２のめっき液充満領域３内にはいるよう
に、比較的リードフレームシート１０に近い側に設けら
れており、Ｔｉ−Ｐｔ（チタン、白金）からなる。本実
施例装置においてはメッシュ４の材質としてＴｉ−Ｐｔ
を用いたが、材質としては他にステンレス等があげられ
る。尚、基本的にはリードフレームシート１０へのめっ
きが均一に行うために陽極電極をメッシュとしている。
保持板５はリードフレームシート１０を保持し、カバー
２との間隔を所定の間隔に維持するとともに、リードフ
レームシート１０を移動する際の移動台となる。本実施
例装置においては、９０ｍｍ×６０ｍｍ×２ｍｍのポリ
塩化ビニル板を保持板５とした。めっき液充満領域３を
形成するにはリードフレームシート１０とカバー２との
間隔は、狭い程良いが、リードフレームシート１０を移
動させることが必要であるため、本実施例装置において
は間隔をほぼ２ｍｍとした。保持板５の材質として、他
にポリプロピレンが挙げられる。カバー２は、リードフ
レームシート１０とともにめっき液充満領域を形成する
ものであり、本実施例装置においては、耐熱ポリ塩化ビ
ニルを用いた。カバー２の材質としては、他にポリプロ
ピレン等８０°Ｃ程度までの耐熱性が有り、耐めっき液
性を有するものが好ましい。また、吐出口１はめっき液
をカバー２内へ流し込むものであり、本実施例装置にお
いては耐熱ポリ塩化ビニルを用いたが、材質としては、
他にポリプロピレン等が挙げられる。

【００１４】次に、本実施例装置の変形例を、その要部
を示した図２を用いて説明する。図２（ａ）は第一の変
形例を示すものであるが、図１の装置と比べ、整流板７
がないのが特徴である。図２（ｂ）は第二の変形例を示
すものであるが、図１の装置と比べ、整流板７Ｂの構造
が異なり、めっき充満領域３Ｂへの流し込み口も小さく
なっている。図２（ｃ）は第三の変形例を示すものであ
るが、図１の装置の整流板７に換え、整流板７Ｃ１、７
Ｃ２を設けた構造で、吐出口１からめっき液充満領域３
Ｃへのめっき液流し込みの影響を図１の装置に比べ、一
層緩和したものである。

【００１５】次いで、図１に示す本発明の装置及び前述
したリードフレームシート１０を用い、リードフレーム
の所定箇所に部分めっきした作業例を挙げ、本発明の連
続めっき方法を説明する。先ず、保持板５とともに、リ
ードフレームシート１０をカバーの下部に配置し、リー
ドフレームシート１０とカバー２との間隔を略２ｍｍに
保った状態とした。次いで、吐出口１の手前設けられ
た、めっき液の制御バルブ（図示していない）により、
吐出口１よりめっき液４５を流し込み、図１に示すよう
にめっき液充満領域３を形成した。ここでは、吐出口１
よりめっき液４５をカバー２内へ流入し、めっき液充満
領域を所定の量だけ形成した後、流入量を所定の量と
し、めっき液充満領域を形成しながら、リードフレーム
シート１０とカバー２との間でめっき液を流出させるの
である。図１に示す装置においては流入量が１００リッ
トル／ｍｉｎで、めっき液充満領域３がほぼ一定の液量
に保たれた。リードフレームシート１０とカバー２との
間からは、同じ量のめっき液が流出していることとな
る。一方、カソード８は金属ブラシ８Ａを介してリード
フレームシート１０の金属部と電気的に接触した状態に
しておいた。この状態で、アノード４とカソード８との
間に電圧をかけ、電流密度３０Ａ／ｄｍ² でめっきを開
始した。アノード電極（陽極）はメッシュ状になってお
り、陰極であるリードフレームシート１０も平面状に対
向しており、めっきは均一に行なわれた。以上の作業に
より、リードフレームシート１０の各リードフレームの
所定の箇所に部分めっきがされたが、従来の治具を用い
マスキングする方法の場合みられた側面や裏面へのめっ
き付着はなく品質的には特に問題がなかった。

【００１６】尚、図１に示すような連続めっき装置を用
いてフープ状の金属板に面付けされた製品を連続的に該
金属板を移動しながら部分めっきを行う場合には、それ
にあった、装置サイズ、めっき条件を決める必要があ
る。

【００１７】

【発明の効果】本発明の連続めっき方法は、上記のよう
に、マスキング用の治具を用いず、シート状もしくはフ
ープ状にした状態でリードフレームを連続的にめっきす
ることを可能とした方法で、短納期、低コスト化が図
れ、且つ品質的にも問題のない、部分めっき方法の提供
を可能としている。詳しくは、マスキング用の治具を用
いていないので、治具作製の納期、治具精度に左右され
ず、且つ、裏面、側面へのめっき付着がないものとして
いる。そして、浸漬めっき方法に比べ高い電流密度を得
ることができ、めっき時間が短縮でき生産効率が高くな
る。また、本発明の連続めっき方法は、治具を用いず、
且つ、被めっき物の搬送を止めることなくめっきを行う
ため、めっき時に発生する気泡を効果的に逃がすことが
可能であり、これに伴う不良低減も可能となる。そし
て、上方からめっきを行う場合には、めっき後の検査工
程が容易に行える。また、本発明の連続めっき装置は、
本発明の連続めっき方法を実際的に実施できる連続めっ
き装置の提供を可能としている。特に、半導体装置用リ
ードフレームをシード状ないしフープ状にエッチング加
工等により面付けして形成したものに対して有効であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の連続めっき装置の概略図

【図２】実施例の変形例の図

【図３】面付けされ形成されたリードフレームシートの
図

【図４】従来の部分めっき装置の図

【図５】（単層）リードフレームを説明するための図

【符号の説明】

１ 吐出口 ２ カバー ３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ めっき液充満領域 ４ アノード（メッシ
ュ） ５ 保持板 ７、７Ｂ、７Ｃ１、７Ｃ２ 整流板 ８ カソード ８Ａ 金属ブラシ ９ めっき液 １０ リードフレームシー
ト １０Ａ リードフレーム ３１ 繋ぎ部 ３２ フレーム（枠）部 ３３ ピン穴 ４０ １連リードフレーム ４１ ノズル ４２ めっき治具 ４３ 開口部 ４４ ピン ４５ 押さえ治具 ４６ めっき液 ５０ （単層）リードフレー
ム ５２ ダイパッド ５３ インナーリード ５４ アウターリード ５５ ダムバー ５６ フレーム（枠）部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エッチング加工等により、製品が形成さ
   れているシート状もしくはフープ状の金属板に対し、製
   品の所定の箇所に電着レジスト等によりマスキングを施
   した後に、金属板を保持する板状の保持板に沿わせ、連
   続的ないし間欠的に搬送しながらめっきを施す連続めっ
   き方法であって、金属板に接した状態でめっき液が充満
   しためっき液充満領域を形成し、且つ金属板面側にめっ
   き液を所定の量だけ流しながら、めっき液充満領域内に
   メッシュ状の陽極電極を設け、該金属板を陰極電極とし
   て両電極間に電圧を印加し、製品の所定の箇所にめっき
   を施すことを特徴とする連続めっき方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、金属板を保持板上に
   載せ、且つ、めっき液充満領域を金属板上に形成するこ
   とを特徴とする連続めっき方法。
3. 【請求項３】 請求項１ないし２記載の製品が半導体装
   置用のリードフレームであり、金属板に複数個、面付け
   されて形成されていることを特徴とする連続めっき方
   法。
4. 【請求項４】 エッチング加工等により、製品が形成さ
   れているシート状もしくはフープ状の金属板に対し、製
   品の所定の箇所に電着レジスト等によりマスキングを施
   し、金属板を保持する板状の保持板に沿わせ、連続的な
   いし間欠的に搬送しながらめっきを施す部分めっき装置
   であって、少なくとも、該金属板に接した状態でめっき
   液の充満しためっき液充満領域を形成し、且つ金属板面
   側にめっき液を所定の量だけ流すためのカバー部と、該
   カバー部内にめっき液を供給するための吐出口と、カバ
   ー部内のめっき液充満領域に相当する位置にメッシュ状
   の陽極電極と、カバー部外に金属板面に接し金属板を陰
   極電極とするための陰極電極とを備えたことを特徴とす
   る連続めっき装置。
5. 【請求項５】 請求項４において、金属板を保持板上に
   載せ、且つ、めっき液充満領域を金属板上に形成してい
   ることを特徴とする連続めっき装置。
6. 【請求項６】 請求項４ないし５記載の製品が半導体装
   置用のリードフレームであり、金属板に複数個、面付け
   されて形成されていることを特徴とする連続めっき装
   置。