JPH0987887A - 部分めっき方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 リードフレーム等からなるめっき材の非めっ
き部分にレジスト膜を正確、且つ簡便に形成して、従来
の製造方法より低コストな部分めっき方法を提供する。 【構成】 非めっき部分にレジスト膜を形成してめっき
処理を行った後、前記レジスト膜を除去する部分めっき
方法において、前記レジスト膜の形成は、レジスト液１
５を噴射式塗布装置を用いて行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路素子
（ＩＣ）等の電子部品に使用されるリードフレーム等に
レジスト膜を形成して部分めっきを行う方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にＩＣ等の電子部品には、例えば図
４に示すような銅合金または鉄合金のリードフレーム３
０が使用されている。このリードフレーム３０はめっき
処理メーカーでアイランド部３１およびインナーリード
部３２に銀や金の貴金属の部分めっきを施した後、アセ
ンブリメーカーでリードフレーム３０のアイランド部３
１に半導体集積回路素子をダイボンディングし、金線等
のリード線で半導体集積回路素子とインナーリード部３
２をワイヤーボンディングした後、エポキシ樹脂等によ
りアイランド部３１およびインナーリード部３２をパッ
ケージング（モールディング）するアセンブリが行われ
る。更にアウターリード部３３に外装半田めっきを施し
たものがＩＣ電子部品の完成品である。

【０００３】従来のＩＣ電子部品の製造方法では、湿式
法を用いた外装半田めっきを行うと、エポキシ樹脂とリ
ードフレームの接合部分の隙間からめっき液やめっき前
処理液が浸透し、ＩＣ電子部品の特性を低下させること
があった。このめっき液の浸透の問題を解決するため、
外装半田めっきを前述のように湿式めっきではなく、乾
式めっきで行うことも可能であるが、乾式めっきはめっ
き装置が非常に高価で生産性も低いことから、コストア
ップを招くという問題がある。また、予めフレームの全
面にパラジュームのプリめっきを施したリードフレーム
を用いて外装半田めっきを省略するという方法もある
が、パラジュームは希少元素で高価である上、めっき液
の寿命が短く、製造コストが高く、その上、鉄系のリー
ドフレームでは孔食の問題があり適応できないという問
題がある。このため、パラジュームめっきを施したリー
ドフレームも一部の用途を除いて使用されていない。更
に、一般に外装めっきはアセンブリメーカーではめっき
せず、めっき処理メーカーでめっきするため、パッケー
ジングしたＩＣ電子部品等の半完成品を再度アセンブリ
メーカーからめっき処理メーカーへ運搬し、めっき処理
メーカーで外装半田めっき後、アセンブリメーカーに運
搬しなければならないので、運搬コストによるＩＣ電子
部品のコストアップを招いていた。

【０００４】近年、アセンブリ工程でのダイボンド、ワ
イヤーボンド、モールディング等の熱処理を低温でも行
える技術が確立され、アイランド部３１およびインナー
リード部３２に銀の部分めっきを、アウターリード部３
３に半田の部分めっきを施したリードフレームをアセン
ブリすることが可能となった。つまり、これまでのアセ
ンブリ条件では、熱処理条件が高温であるため、あらか
じめ半田めっきを施すと、半田が溶解したり、半田めっ
き表面が著しく酸化され半田濡れ性が低下したりする不
具合を発生させるが、低温でのアセンブリ技術の確立に
より、部分銀めっきと部分半田めっきの二色めっきした
リードフレームが使用可能となった。この銀および半田
の二色めっきしたリードフレームは、アウターリード部
３３に予め外装半田めっきを施すため、アセンブリ後、
新たにめっき処理する必要がなく、めっき液の浸透の問
題を解決でき、運搬費の削減によりコストダウンも可能
となる。

【０００５】銀および半田の二色めっきを行うリードフ
レーム３５は、図５に例示するように銀めっき部分３６
と半田めっき部分３７の間にめっきされない非めっき部
分３８を形成する必要がある。仮に、銀めっき部分３６
が樹脂モールド３９より外側までめっきされると、銀の
マイグレーションを発生させ、リード間で短絡事故を起
こすことがある。また、半田めっき部分３７が樹脂モー
ルド３９の内部までめっきされると、電子部品を基盤上
に搭載するときの半田付け時に、樹脂モールド３９の内
部の半田めっきが溶解し、リード部と樹脂モールドとの
界面に隙間が発生し、ＩＣ電子部品の信頼性を著しく低
下させる。このため、部分めっきの位置精度はきびしく
管理する必要がある。また、近年の電子部品の小型化に
より、樹脂モールドは必要最小限しか、パッケージング
されないため、めっきされないエリアの幅は０．５〜
０．６ｍｍと狭く、銀や半田のめっき精度は０．１ｍｍ
以下が要求されている。

【０００６】このようなリードフレームに適用可能な従
来の非めっき部分をめっき液からカバーする方法として
は、再生可能なマスクゴムを使用する方法、スクリ
ーン印刷によりレジスト液を塗布する方法、ホトレジ
スト法、マスキングテープを用いる方法、更にリード
フレームの必要部分だけめっきする方法として液面制
御法等がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】のマスクゴムを使用
する方法は、リードフレーム等のめっき材を上下からマ
スクゴムで機械的にはさみ、マスクゴムの開口部のみめ
っき液と接触させ、部分めっきする方法であるが、装置
が複雑で精密機械であるため、高価で、メンテも複雑に
なる。また、マスクゴムが劣化すると、めっき液がマス
クゴムとめっき材の間に侵入し、めっきエリア精度が低
下するという問題がある。のスクリーン印刷法は、め
っき材にスクリーン製版を乗せレジスト液を印刷し、レ
ジスト膜を形成させた後、めっき液に浸漬し、めっきす
る方法であるが、リードフレームのように形状が複雑な
ものに適用すると、スクリーンの破損が激しく、更にリ
ードフレームの表面に凹凸があると均一な印刷が困難で
あるという問題がある。また、スクリーン印刷法は一般
に断続的な動作で印刷するため、ラインスピードが遅
く、ラインコストが高いという問題がある。のホトレ
ジスト法は、レジスト液をめっき材の全面に塗布し、ネ
ガフィルムを通して感光させ、不必要なレジスト液を洗
浄した後、部分めっきする方法であるが、工程が長く、
薬品の使用量も多いことから、ラインコストが非常に高
いという欠点がある。のマスキングテープを用いる方
法は、めっき材に接着面を有するマスキングテープを接
着し、部分めっき後これを剥離し、巻取り回収する方法
である。この方法は、ストライプめっきの場合は巻取り
回収が比較的容易にできるが、リードフレームへの部分
めっきのようなスポットめっきでは、テープの剥離回収
が困難であるという欠点がある。の液面制御法は、め
っき材をめっきの必要な部分まで浸漬させた状態で部分
めっきする方法であるが、ストライプ状の容易な部分め
っきしかできないという欠点がある。以上のように従来
の部分めっき法ではリードフレームへの銀と半田の二色
の部分めっきを高精度で行いかつ低コストで製造するこ
とができなかった。本発明は前述した従来技術における
以上の問題点を解決するものであり、リードフレーム等
からなるめっき材の非めっき部分にレジスト膜を正確、
且つ簡便に形成して、従来の製造方法より低コストな部
分めっき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】前記目的に沿う請求項１
記載の部分めっき方法は、非めっき部分にレジスト膜を
形成してめっき処理を行った後、前記レジスト膜を除去
する部分めっき方法において、前記レジスト膜の形成
は、レジスト液を噴射式塗布装置を用いて行っている。
また、請求項２記載の部分めっき方法は、請求項１記載
の方法において、前記噴射式塗布装置は、球状のレジス
ト液を噴射するノズルと、該ノズルから噴射された球状
のレジスト液を帯電させる帯電手段と、該帯電させた球
状のレジスト液に電界をかけてその進行方向を変える偏
向手段とを有し、前記非めっき部分に、前記球状のレジ
スト液を隙間なく吹き付けている。そして、請求項３記
載の部分めっき方法は、請求項１又は２記載の方法にお
いて、前記レジスト液として紫外線硬化型レジスト液を
用いている。

【０００９】

【作用】本発明者らは、以上の問題点を解決するため、
新たな部分めっきの方法を検討した。その結果、請求項
１〜３記載の部分めっき方法に示すように、部分めっき
材のめっき部分以外に噴射式塗布装置を用いてレジスト
液を塗布し、めっき処理を行った後、レジスト膜を除去
することにより、高精度の部分めっき材を低コストで製
造できることを見いだした。即ち、噴射式塗布装置によ
って非めっき部分にレジスト膜を形成すると、非めっき
部分に凹凸があっても均一にレジスト液を塗布でき、更
に噴射式塗布装置から噴射されるレジスト液は極めて直
径の小さい球状となって、しかもこれを制御できるの
で、レジスト膜を高精度で所定の位置に塗布することが
できる。特に、請求項２記載の部分めっき方法において
は、噴射式塗布装置に前記直噴射式の塗布装置を用いて
いる。これによって、並列噴射式の塗布装置を用いた場
合には、複数のノズルの何れか一つが詰まった場合には
その部分の塗装が欠けることになる欠点を補うことがで
きる。そして、通常の印刷等で使用するインクジェット
プリンターと異なり、噴射されるレジスト液の間隔を密
にして、描かれた非めっき部分に隙間が生じないように
しているので、非めっき部分に欠陥のないレジスト膜を
形成できる。そして、請求項３記載の部分めっき方法に
おいては、レジスト液として紫外線硬化型レジスト液を
用いているので、塗布されたレジスト膜の硬化制御が容
易に行え、更には、噴射式塗布装置部分の制御も容易と
なる。

【００１０】

【発明の効果】請求項１〜３記載の部分めっき方法は、
レジスト液を噴射式塗布装置を用いて非めっき部分に塗
布しているので、正確な場所にレジスト膜の形成が可能
となった。そして、凹凸がある場所でも正確にレジスト
膜を形成でき、しかも特別なスクリーン等も必要でな
く、制御も自動で行えるので、部分めっきの製造コスト
を引き下げることが可能となった。従って、この方法を
リードフレームの２色めっきに適用した場合、欠陥の少
ないリードフレームを安価に製造できることになった。
特に、請求項２記載の部分めっき方法においては、噴射
式塗布装置に直噴射式の塗布装置を用いているので、欠
陥のより少ない部分めっき方法を提供できることになっ
た。

【００１１】

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに、図１は本発明の一実施の形
態を適用した部分めっき方法の説明図、図２はレジスト
液の噴霧状況の説明図、図３は他の実施の形態に係る部
分めっき方法の説明図である。

【００１２】本発明の一実施の形態に係る部分めっき方
法が適用される部分めっき材は、図１に示すように予
め、アイランド部１０及びインナーリード部１１の先部
に銀めっきがなされたリードフレーム１２が用いられて
いる。そして、噴射式塗布装置としては、パソコン等の
プリンターに使用するインクジットプリンター１３が使
用され、図１に示すように一つのノズル１４から球状の
レジスト液１５を連続的に高速度（例えば、６０００個
／分）で噴射させると共に、噴射したレジスト液１５を
帯電手段１６で帯電させて、途中に設けられた偏向手段
の一例である対となる電極からなる偏向板１７で電気的
な作用により噴射方向を、レジスト液１５がリードフレ
ーム１２上をｙ軸方向にピッチＰで連続的に打点するよ
うに制御している。

【００１３】一方、リードフレーム１２は図示しない搬
送手段によってピッチＰでｘ軸方向に搬送されて、吹き
付けられたレジスト液１５によってレジスト膜が形成さ
れるようになっている。前記レジスト液１５の直径Ｄは
通常５０〜６０μｍであるが、リードフレーム１２上に
吹き付けられると図２に示すように３００μｍ（＝Ｄ）
程度のドット１８となるので、インクジェットプリンタ
ー１３のドットピッチ（Ｐ）及びリードフレーム１２の
送りピッチ（Ｐ）は、Ｄ／平方根２より小さい０．６Ｄ
〜０．７Ｄ程度となっている。このようにすることによ
って、隣り合うドット１８が重なり、連続したレジスト
膜を能率的に形成できる。なお、この実施の形態におい
ては、リードフレーム１２をｘ軸方向に搬送したが、イ
ンクジェットプリンター１３を反ｘ軸方向にピッチ送り
して、レジスト膜を形成することも可能である。

【００１４】このインクジェットプリンター１３を用い
てリードフレーム１２の銀めっき部分を含む樹脂封止領
域（図５参照）にレジスト膜を形成できるので、レジス
ト膜を例えば紫外線等を照射して硬化させた後、半田め
っき液に漬けて半田めっきを行い、次に、前記レジスト
膜を除去して、半田めっきと銀めっきの２色めっきが行
われたリードフレームの製造が完成する。

【００１５】図３には、他の実施の形態に係るインクジ
ェットプリンター２０を示すが、複数のノズル２１を備
え、被印字物の一例であるリードフレーム１２が通過し
たときに、ノズル２１から球状のレジスト液２２を並列
に噴射する並列噴射式の塗布装置であっても、本発明は
適用される。なお、インクジェットプリンター２０にお
いては、ノズル２１が多数あるため、ノズル詰まりによ
る未塗布を起こす確立が高くなるだけではなく、未塗布
が一部分でしか発生しないため、不良の発見が遅れる可
能性があり、直噴射式の塗布装置である前記インクジェ
ットプリンター１３の方が信頼性が高い。また、レジス
ト液は紫外線硬化型が望ましい。紫外線硬化型のレジス
ト膜はめっき液やめっき前処理液に対し耐久性があり、
めっき液のマスキング材として信頼性が高い。

【００１６】

【実施例】次に、本発明の部分めっき方法の実施例につ
いて以下に述べる。 （実施例１）めっき材には図１に示すリードフレーム１
２で銅合金系のものを使用した。アイランド部１０およ
びインナーリード部１１の先部に銀を部分めっきした
後、噴射式塗布装置を用いて、アイランド部１０および
インナーリード部１１の銀めっき部分に紫外線硬化型の
レジスト液を塗布し、紫外線によりレジスト液を硬化さ
せた後、半田めっきを施した。半田めっき後、レジスト
膜を剥離除去した。得られたサンプルの外観観察とめっ
きエリア精度の測定を実施した。半田めっきの条件を表
１に示す。

【００１７】

【表１】

【００１８】得られた部分めっき材の外観観察とめっき
エリア精度測定の結果を表２に示すが、噴射式塗布装置
により紫外線硬化型のレジスト液を塗布して得られた部
分めっき材は銀めっき部分に半田めっきされることな
く、半田めっきエリア精度も±０．０９８ｍｍと良好で
あった。

【００１９】

【表２】

【００２０】（実施例２）めっき材には図１に示すリー
ドフレーム１２で銅合金系のものを使用した。アイラン
ド部１０およびインナーリード部１１に銀を部分めっき
した後、噴射式塗布装置を用いて、アイランド部１０お
よびインナーリード部１１の銀めっき部分に紫外線硬化
型レジスト液、文字印刷用の非水溶性速乾インク、文字
印刷用の水溶性インクをそれぞれ塗布した。紫外線硬化
型レジスト液を塗布しためっき材は紫外線によりレジス
ト液を硬化させた。レジストまたはインクを塗布しため
っき材を２０℃〜５０℃のめっき液で半田めっきを施
し、それぞれのレジストまたはインクを剥離させた後、
マスキング材としての半田めっき液に対する耐久性を観
察した。半田めっきの条件は表３に、その評価結果を表
４に示す。

【００２１】

【表３】

【００２２】

【表４】

【００２３】紫外線硬化型レジストにより得られた部分
めっき材は、いずれの半田めっき液の温度に対してもレ
ジストにより完全にマスキングされ、半田めっき液の侵
入がなく、良好なめっきエリア精度を有していた。非水
溶性速乾インクにより得られた部分めっき材は、２０℃
の半田めっき液温度に対しては一部で半田めっき液の侵
入が発生し、めっきエリア精度がやや低下した。また、
３０℃以上ではかなりの部分で半田めっき液の侵入を許
し、めっきエリア精度が低下した。水溶性インクは半田
めっき液にインクが溶解した。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を適用した部分めっき方
法の説明図である。

【図２】レジスト液の噴霧状況の説明図である。

【図３】他の実施の形態に係る部分めっき方法の説明図
である。

【図４】従来例に係るＩＣ用リードフレームの平面図で
ある。

【図５】銀の部分めっきと半田の部分めっきを施したＩ
Ｃ用リードフレームの平面図である。

【符号の説明】

１０ アイランド部 １１ インナー
リード部 １２ リードフレーム １３ インクジ
ェットプリンター １４ ノズル １５ レジスト
液 １６ 帯電手段 １７ 偏向板 １８ ドット ２０ インクジ
ェットプリンター ２１ ノズル ２２ レジスト
液

フロントページの続き (72)発明者 海部 昌治 福岡県北九州市門司区小森江２丁目２番１ 号 リードミック株式会社内 (72)発明者 井上 博富 福岡県北九州市門司区小森江２丁目２番１ 号 リードミック株式会社内 (72)発明者 石川 伸 福岡県北九州市門司区小森江２丁目２番１ 号 リードミック株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非めっき部分にレジスト膜を形成してめ
   っき処理を行った後、前記レジスト膜を除去する部分め
   っき方法において、 前記レジスト膜の形成は、レジスト液を噴射式塗布装置
   を用いて行うことを特徴とする部分めっき方法。
2. 【請求項２】 前記噴射式塗布装置は、球状のレジスト
   液を噴射するノズルと、該ノズルから噴射された球状の
   レジスト液を帯電させる帯電手段と、該帯電させた球状
   のレジスト液に電界をかけてその進行方向を変える偏向
   手段とを有し、前記非めっき部分に、前記球状のレジス
   ト液を隙間なく吹き付けることを特徴とする請求項１記
   載の部分めっき方法。
3. 【請求項３】 前記レジスト液として紫外線硬化型レジ
   スト液を用いることを特徴とする請求項１又は２記載の
   部分めっき方法。