(57)【要約】【課題】半導体装置の製造工程における、外部接続用端子部のめっき層表面のキズ等の損傷を防止でき、半導体素子搭載後の中間製品をエッチング液に浸漬させることによるめっき皮膜の腐食や割れ欠けの虞がなく、エッチング液の樹脂封止済みパッケージ内への浸入リスクも解消でき、さらには外部接続用端子部の半田ブリードを防止することが可能なリードフレーム及びその製造方法の提供。【解決手段】金属板１０から、夫々分離した、端子部又は半導体素子搭載部として機能する、柱状部１１と、柱状部の両面に形成されためっき層１３ａ、１３ｂと、半導体素子搭載側とは反対側から所定の深さで夫々の柱状部の間に介在し、夫々の柱状部を固定する固定用樹脂部１５’とを有し、固定用樹脂部における半導体素子搭載側とは反対側の面が、柱状部における半導体素子搭載側とは反対側の面に形成されためっき層の表面よりも突出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板から、夫々分離した、端子部又は半導体素子搭載部として機能する柱状部と、
前記柱状部の両面に形成されためっき層と、
半導体素子搭載側とは反対側から所定の深さで夫々の前記柱状部の間に介在し、夫々の該柱状部を固定する固定用樹脂部と、
を有し、
前記固定用樹脂部における半導体素子搭載側とは反対側の面が、前記柱状部における半導体素子搭載側とは反対側の面に形成された前記めっき層の表面よりも突出している
ことを特徴とする半導体装置用リードフレーム。
【請求項２】
前記柱状部の側面は、粗化処理が施されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置用リードフレーム。
【請求項３】
端子部又は半導体素子搭載部として機能する柱状部を有するリードフレームの製造方法であって、
金属板の両面における前記柱状部に対応する所定位置にめっき層を形成する工程と、
前記金属板の両面に、夫々、全面を覆うレジスト膜を設ける工程と、
前記金属板の一方の面側に設けたレジスト膜と他方の面側に設けたレジスト膜とで、形成した前記めっき層に対応する第１の部位以外の第２の部位に対する露光量又は遮光量を異ならせて露光又は遮光を行うとともに第１の現像を行い、前記金属板の一方の面側に、全面を覆うエッチング用のレジストマスクを形成するとともに、該金属板の他方の面側を、夫々分離した前記柱状部に区画しうるエッチング用のレジストマスクを形成する工程と、
前記金属板の他方の面側から所定の深さでハーフエッチングを施し、該金属板におけるハーフエッチングを施した深さにおいて夫々の前記柱状部に区画する第１の凹部を形成する工程と、
前記金属板の一方の面側に形成したエッチング用のレジストマスクに対し、第２の現像を行って前記第２の部位に残存するレジスト膜を除去し、該金属板の一方の面側に形成したエッチング用のレジストマスクを、前記めっき層を覆い、連結部を備えることなく、夫々分離した前記柱状部に区画しうるように加工する工程と、
前記金属板における前記ハーフエッチングにより形成した前記第１の凹部に介在して夫々の前記柱状部を固定し、且つ、前記柱状部における他方の面側の面に形成した前記めっき層の表面よりも突出する固定用樹脂部を形成する工程と、
前記金属板の一方の面側から前記固定用樹脂部が露出するようにエッチングを行い、該金属板における夫々の前記柱状部を分離し、該柱状部が前記固定用樹脂部のみで固定されるように第２の凹部を形成する工程と、
前記金属板に形成した前記エッチング用のレジストマスクを除去する工程と、
を有する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。
【請求項４】
前記金属板の一方の面側からの前記ハーフエッチングにより、形成される前記第１の凹部の面を粗化処理することを特徴とする請求項３に記載の半導体装置用リードフレームの製造方法。
【請求項５】
前記金属板の他の面側からの前記ハーフエッチングにより、形成される前記第２の凹部の面を粗化処理することを特徴とする請求項３又は４に記載の半導体装置用リードフレームの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置用リードフレームとその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、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、他方の面側に耐エッチングレジスト膜を形成した後、一方の面側から貴金属めっき層をエッチングマスクとしてハーフエッチング加工を行うことによって内部接続用端子部を区画し、ハーフエッチングされた一方の面側の領域に半導体素子を搭載するとともに、半導体素子と内部接続用端子部とをワイヤボンディングし、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）。
この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他方の面側の耐エッチングレジスト膜を除去し、次いで、貴金属めっき層をエッチングマスクとしてエッチング加工を行い、端子部を独立させるとともに、外部接続用端子部を突出させる。
【０００３】
また、金属板からなるリードフレーム材の一方の面側に貴金属めっき層を形成し、他方の面側に錫めっき層または錫を主体とする半田めっき層を形成し、他方の面側に耐エッチングレジスト膜を形成した後、一方の面側から貴金属めっき層をエッチングマスクとしてハーフエッチング加工を行うことによって内部接続用端子部を区画し、他方の面側の耐エッチングレジスト膜を除去し、ハーフエッチングされた一方の面側の領域に半導体素子を搭載するとともに、半導体素子と内部接続用端子部とをワイヤボンディングし、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）。
この半導体装置の製造方法においては、樹脂封止後、他方の面側から錫めっき層及び錫を主体とする半田めっき層をエッチングマスクとして、アルカリ系のエッチング液を使用したエッチング加工を行い、半導体素子搭載部と端子部を独立させるとともに、半導体素子搭載部の外側部分と外部接続用端子部を突出させる。
【０００４】
また、リードフレームの他方の面側の外部接続用端子部に形成されためっき層の保護を目的として、予め、外部接続用端子部となる領域にレジストマスクを用いたハーフエッチング加工により凹部を形成しておき、凹部の底面に、凹部の深さよりも薄い厚さに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ける、搬送などによるめっきの損傷を防止することができるようにした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３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−０２４１３５号公報
【特許文献２】特開２００９−１６４２３２号公報
【特許文献３】特開２０１１−１８７７４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１に記載の半導体装置の製造方法では、リードフレーム材の他方の面側を耐エッチングレジスト膜で覆った状態で、リードフレーム材の一方の面側のハーフエッチング加工から半導体装置の樹脂封止までを行う。
【０００７】
この方法は、一つの業者がリードフレームの加工から半導体装置の完成までを一括して行う事業形態であれば問題無いが、業者Ａがリードフレームの加工までを行い、加工したリードフレームを半導体装置用基板として出荷し、別の業者Ｂが業者Ａより出荷された加工済みのリードフレームを用いて半導体装置を製造するような事業形態には適用させることが難しいという問題があった。
【０００８】
詳しくは、業者Ａが加工済みリードフレームを、他方の面側が耐エッチングレジスト膜で覆われた状態のまま出荷した場合、加工済みのリードフレームを用いて半導体装置の製造を行う業者Ｂには、リードフレームの他方の面側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ることになり、製造コストの増加に繋がる。このため、加工済みリードフレームを出荷する業者Ａは、加工済みのリードフレームを用いて半導体装置の製造を行う業者Ｂから、耐エッチングレジスト膜を除去した状態で納品することを要求されるのが一般的である。
【０００９】
しかし、特許文献１及び特許文献２に記載の方法で加工したリードフレームを、他方の面側の耐エッチングレジスト膜を除去した状態で納品すると、他方の面側に形成されためっき層は、金属板の平面から突出しているため、その後の半導体装置の製造工程において、多数の工程を行う部署に順次搬送されて加工される際に、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損傷を負い易いという問題があった。
そして、他方の面側に形成されためっき層が損傷を負う結果、樹脂封止後に実施される他方の面側の面のエッチング加工の際に、めっき層の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て、その部分が空洞となり、他方の面側の面のめっき層が崩落したり、外部接続用端子部の外周部分が欠けたりするという問題が生じることがあった。
【００１０】
これら不具合を防止するため、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他方の面側における外部接続用端子部となる領域に予めハーフエッチング加工にて所定深さの凹部を形成しておき、凹部の底面に凹部の深さよりも薄い厚さに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できるようにしている。
【００１１】
しかしながら、特許文献３に記載の半導体装置用基板及び製造方法では、外部接続用端子部となる領域をエッチングした凹部の底面が丸みを帯びたり、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。
【００１２】
また、特許文献１〜３に記載の製造方法により製造される半導体装置用基板は、端子部が金属板から分離していない。このため、半導体装置用基板を用いた半導体装置の製造においては、半導体素子搭載領域に半導体素子を搭載し、樹脂封止後に、金属板の他方の面からめっき層をエッチングレジストとして用いてエッチング加工することで、端子部を分離させている。
しかし、樹脂封止後に、エッチングを行うと、封止樹脂がエッチング液と接触することにより、エッチング液が樹脂封止済みのパッケージ内に浸入して製造後の半導体装置の品質が劣化する虞が懸念される。
また、金属板の他方の面のめっき層をエッチングマスクとしてエッチングを行うと、めっき皮膜が腐食して外部接続用端子の機能が損なわれ、また、めっき層直下の金属が溶解除去されて、外部接続用端子のめっき層が庇形状のめっきバリとなって割れや欠けを生じ易い。
【００１３】
さらに、端子部が狭い間隔で配列された半導体装置用リードフレームにおいては、外部接続用端子部を外部機器と半田接合させる際に半田ブリードを生じて端子部同士がショートする虞がある。
【００１４】
本発明は、このような問題を鑑みてなされたものであり、半導体装置の製造工程において、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外部接続用端子部のめっき層表面のキズ、打痕及び汚れ等の損傷を防止することができ、半導体素子搭載後の中間製品をエッチング液に浸漬させることによる外部接続用端子部のめっき皮膜の腐食や割れ欠けの虞がなく、エッチング液の樹脂封止済みパッケージ内への浸入リスクも解消でき、さらには外部接続用端子部における半田ブリードを防止することが可能な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。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
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、金属板から、夫々分離した、端子部又は半導体素子搭載部として機能する、柱状部と、前記柱状部の両面に形成されためっき層と、半導体素子搭載側とは反対側から所定の深さで夫々の前記柱状部の間に介在し、夫々の該柱状部を固定する固定用樹脂部と、を有し、前記固定用樹脂部における半導体素子搭載側とは反対側の面が、前記柱状部における半導体素子搭載側とは反対側の面に形成された前記めっき層の表面よりも突出していることを特徴とする。
【００１６】
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においては、前記柱状部の側面は、粗化処理が施されているのが好ましい。
【００１７】
また、本発明の一態様に係る半導体装置用リードフレームの製造方法は、端子部又は半導体素子搭載部として機能する、柱状部を有するリードフレームの製造方法であって、金属板の両面における前記柱状部に対応する所定位置にめっき層を形成する工程と、前記金属板の両面に、夫々、全面を覆うレジスト膜を設ける工程と、前記金属板の一方の面側に設けたレジスト膜と他方の面側に設けたレジスト膜とで、形成した前記めっき層に対応する第１の部位以外の第２の部位に対する露光量又は遮光量を異ならせて露光又は遮光を行うとともに第１の現像を行い、前記金属板の一方の面側に、全面を覆うエッチング用のレジストマスクを形成するとともに、該金属板の他方の面側を、夫々分離した前記柱状部に区画しうるエッチング用のレジストマスクを形成する工程と、前記金属板の他方の面側から所定の深さでハーフエッチングを施し、該金属板におけるハーフエッチングを施した深さにおいて夫々の前記柱状部に区画する第１の凹部を形成する工程と、前記金属板の一方の面側に形成したエッチング用のレジストマスクに対し、第２の現像を行って前記第２の部位に残存するレジスト膜を除去し、該金属板の一方の面側に形成したエッチング用のレジストマスクを、前記めっき層を覆い、連結部を備えることなく、夫々分離した前記柱状部に区画しうるように加工する工程と、前記金属板における前記ハーフエッチングにより形成した前記第１の凹部に介在して夫々の前記柱状部を固定し、且つ、前記柱状部における他方の面側の面に形成した前記めっき層の表面よりも突出する固定用樹脂部を形成する工程と、前記金属板の一方の面側から前記固定用樹脂部が露出するようにエッチングを行い、該金属板における夫々の前記柱状部を分離し、該柱状部が前記固定用樹脂部のみで固定されるように第２の凹部を形成する工程と、前記金属板に形成した前記エッチング用のレジストマスクを除去する工程と、を有することを特徴とする。
また、前記エッチング用のレジストマスクを除去した後に、前記固定用樹脂部を形成した樹脂と同一または同種の樹脂を用いて前記第２の凹部に介在させて、前記柱状部を固定する補強用樹脂部を追加して形成しても良い。
【００１８】
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においては、前記金属板の一方の面側からの前記ハーフエッチングにより、形成される前記第１の凹部の面を粗化処理するのが好ましい。
【００１９】
また、本発明のさらに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においては、前記金属板の他の面側からの前記ハーフエッチングにより、形成される前記第２の凹部の面を粗化処理するのが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、半導体装置の製造工程において、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外部接続用端子部のめっき層表面のキズ、打痕および汚れ等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工程を無くし、外部接続用端子部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解消させ、さらには外部接続用端子部における半田ブリードを防止することができる半導体装置用リードフレーム及びその製造方法が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る半導体装置用リードフレームの一例を概念的に示す説明図で、(a)は平面図、(b)は断面図、(c)は第１の実施形態の半導体装置用リードフレームを用いて製造された半導体装置の一例を示す断面図である。
【図２】多列配列された第１実施形態の半導体装置用リードフレームの一例を示す平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る半導体装置用リードフレームの製造工程の一例を示す説明図である。
【図４】本発明の第１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製造工程の一例を示す説明図である。
【図５】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概念的に示す説明図で、(a)は平面図、(b)は断面図、(c)は第２の実施形態の半導体装置用リードフレームを用いて製造された半導体装置の一例を示す断面図である。
【図６】従来の半導体装置用リードフレームの一構成例を示す説明図である。
【図７】図６のリードフレームを用いた半導体装置の製造工程において発生した不具合の例を示す説明図で、(a)は図６の半導体装置用リードフレームに半導体素子を搭載し、半導体素子搭載空間を樹脂封止したときまでの工程において発生した不具合の一例を示す図、(b)は(a)の半導体装置用リードフレームに対し半導体素子搭載側とは反対側からエッチングを施し、リード部、パッド部を夫々独立させたときまでの工程において発生した不具合の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
実施形態の説明に先立ち、本発明を導出するに至った経緯及び本発明の作用効果について説明する。
【００２３】
図６は特許文献１，２に記載のリードフレームの製造方法と同様の工程を経て製造された従来の半導体装置用リードフレームの一構成例を示す説明図である。図６の半導体装置用リードフレームは、端子部６１の半導体素子搭載側とは反対側が金属板６０で繋がった状態に形成されている。なお、図６の半導体装置用リードフレームでは、半導体素子搭載部６２の半導体素子搭載側の面がハーフエッチングされて、半導体素子を埋め込むための凹部６２ａが形成されている。その他の半導体素子搭載側がハーフエッチングされて区画され、半導体素子搭載側とは反対側がエッチング加工されていない構成は特許文献１，２のリードフレームの製造方法によって製造されるリードフレームと同様である。
【００２４】
図７は図６の半導体装置用リードフレームを用いた半導体装置の製造工程において発生した不具合の例を示す説明図で、(a)は図６の半導体装置用リードフレームに半導体素子を搭載し、半導体素子搭載空間を樹脂封止したときまでの工程において発生した不具合の一例を示す図、(b)は(a)の半導体装置用リードフレームに対し半導体素子搭載側とは反対側からエッチングを施し、リード部、パッド部を夫々独立させたときまでの工程において発生した不具合の一例を示す図である。
【００２５】
図６に示す半導体装置用リードフレームを用いた従来の半導体装置の製造工程では、半導体素子搭載部６２の凹部６２ａにダイアタッチ材６６等を用いて半導体素子７０を搭載し、半導体素子７０の電極と端子部６１の半導体素子搭載側のめっき層６３ａとをボンディングワイヤ６４’で連結し、半導体素子７０、ボンディングワイヤ６４’及び端子部６１等を樹脂封止する。図７(a)は樹脂封止後の半導体装置の状態を示している。ところで、従来の半導体装置用リードフレームでは、半導体素子搭載側とは反対側は、加工前の金属板１０の平坦な面がそのまま利用される。この半導体素子搭載側とは反対側の面に、外部機器と接続するための、端子部６１のめっき層６３ｂ及び半導体素子搭載部６２のめっき層６３ｂが形成される。従って、この半導体素子搭載側とは反対側の面に形成されためっき層６３ｂは、金属板１０の平坦な面の上に形成されるため、めっき膜厚の高さ分が突出する。しかるに、殆どの場合、半導体装置の製造工程において、半導体装置製造用の装置の搬送部や製品加工部などで半導体装置用リードフレームを支持する部材は平坦な面であるため、半導体素子搭載側とは反対側の面に形成されためっき層６３ｂが半導体装置製造用の装置の平坦な面と接触することになる。その結果、半導体素子搭載側とは反対側の面に形成されためっき層６３ｂは、半導体装置用リードフレームを支持する部材との擦れや摩擦により、キズや打痕が発生し易い。また、半導体装置の製造工程には、半導体装置製造用の装置からの取出し、収納や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、その他の部材との接触も多く、キズや打痕が発生し易い。図７(a)は半導体素子搭載側とは反対側の面に形成されためっき層６３ｂに生じたキズの一例を示している。
【００２６】
樹脂封止を行った後、半導体素子搭載側とは反対側の面に形成されためっき層６３ｂをエッチング用のマスクとして用いて、金属板１０に対し、半導体素子搭載側とは反対側からエッチングを施して端子部６１等を個々に分離させる。
【００２７】
しかるに、図７(a)に示したような、キズの生じた、半導体素子搭載側とは反対側の面に形成されためっき層６３ｂをエッチング用のマスクとして用いて、半導体素子搭載側とは反対側からエッチングしたときに、半導体素子搭載側とは反対側の面に形成されためっき層６３ｂのキズの部分から下地の金属板を構成する金属であるＣｕ及びＣｕ合金が露出している場合、エッチング液が露出しているＣｕ及びＣｕ合金に接触し、半導体素子搭載側とは反対側の面に形成されためっき層６３ｂを残し、Ｃｕ及びＣｕ合金が溶解され、図７(b)に示すような端子の欠け不良やピンホール不良が発生する虞がある。
【００２８】
そもそも、樹脂封止後に、エッチングを行うと、封止樹脂がエッチング液と接触することにより、エッチング液が樹脂封止済みのパッケージ内に浸入して製造後の半導体装置の品質が劣化する虞が懸念される。
また、金属板の他方の面のめっき層をエッチングマスクとしてエッチングを行うと、めっき皮膜が腐食して外部接続用端子の機能が損なわれ、また、めっき層直下の金属が溶解除去されて、外部接続用端子のめっき層が庇形状のめっきバリとなって割れや欠けを生じ易い。
【００２９】
さらに、端子部が狭い間隔で配列されたリードフレームにおいては、外部接続用端子部を外部機器と半田接合させる際に半田ブリードを生じて端子部同士がショートする虞もある。
【００３０】
本発明は、このような問題点を解消すべく着想したものである。上述のように、本発明の半導体装置用リードフレームは、金属板から、夫々分離した、端子部又は半導体素子搭載部として機能する、柱状部と、柱状部の両面に形成されためっき層と、半導体素子搭載側とは反対側から所定の深さで夫々の柱状部の間に介在し、夫々の柱状部を固定する固定用樹脂部と、を有し、固定用樹脂部における半導体素子搭載側とは反対側の面が、柱状部における半導体素子搭載側とは反対側の面に形成されためっき層の表面よりも突出している。
本発明のように、固定用樹脂部における半導体素子搭載側とは反対側の面が、柱状部における半導体素子搭載側とは反対側の面に形成されためっき層の表面よりも突出した構成にすれば、半導体素子搭載側とは反対側の面からめっき層が突出しなくなる。このため、半導体装置の製造工程において、多数の工程を行う部署に順次搬送されて加工される際における半導体素子搭載側とは反対側の面に形成されためっき層に対する、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を回避でき損傷を負い難くなる。
また、半導体素子搭載側とは反対側の面に形成されためっき層は、外部接続用端子部となるが、半導体素子搭載側とは反対側の面からめっき層が突出することなく固定用樹脂部の内側へ引っ込んだ配置となる。このため、本発明の半導体素子用リードフレームを用いて製造した半導体装置を外部機器に半田を介して接続する場合に、近接する外部接続用端子部同士の半田ブリードによるショートを防止することができる。
【００３１】
また、本発明の半導体装置用リードフレームのように、柱状部が金属板から、夫々分離して、端子部又は半導体素子搭載部として機能し、固定用樹脂部が、半導体素子搭載側とは反対側から所定の深さで夫々の柱状部の間に介在し、夫々の柱状部を固定する構成にすれば、従来の半導体装置の製造方法において行っていた、樹脂封止後に、端子部を分離させるために、金属板の他方の面からめっき層をエッチングレジストとして用いてエッチング加工する必要がなくなる。
その結果、めっき層の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て、その部分が空洞となり、半導体素子搭載側とは反対側の面のめっき層が崩落したり、外部接続用端子部の外周部分が欠けたりするという問題が生じることがない。
また、封止樹脂がエッチング液と接触することにより、エッチング液が樹脂封止済みのパッケージ内に浸入して製造後の半導体装置の品質が劣化したり、めっき皮膜が腐食して外部接続用端子の機能が損なわれたり、めっき層直下の金属が溶解除去されて、外部接続用端子のめっき層が庇形状のめっきバリとなって割れや欠けを生じたりする虞がない。
【００３２】
また、本発明の半導体装置用リードフレームは、好ましくは、柱状部の側面は、粗化処理が施されている。
このようにすれば、封止樹脂との密着性が向上する。
【００３３】
なお、本発明の半導体装置用リードフレームは、例えば、金属板の両面における前記柱状部に対応する所定位置にめっき層を形成する工程と、金属板の両面に、夫々、全面を覆うレジスト膜を設ける工程と、金属板の一方の面側に設けたレジスト膜と他方の面側に設けたレジスト膜とで、形成しためっき層に対応する第１の部位以外の第２の部位に対する露光量又は遮光量を異ならせて露光又は遮光を行うとともに第１の現像を行い、金属板の一方の面側に、全面を覆うエッチング用のレジストマスクを形成するとともに、金属板の他方の面側を、夫々分離した柱状部に区画しうるエッチング用のレジストマスクを形成する工程と、金属板の他方の面側から所定の深さでハーフエッチングを施し、金属板におけるハーフエッチングを施した深さにおいて夫々の柱状部に区画する第１の凹部を形成する工程と、金属板の一方の面側に形成したエッチング用のレジストマスクに対し、第２の現像を行って第２の部位に残存するレジスト膜を除去し、金属板の一方の面側に形成したエッチング用のレジストマスクを、めっき層を覆い、連結部を備えることなく、夫々分離した柱状部に区画しうるように加工する工程と、一方の面側の全面を覆うマスクを形成する工程と、金属板における前記ハーフエッチングにより形成した第１の凹部に介在して夫々の柱状部を固定し、且つ、柱状部における他方の面側の面に形成しためっき層の表面よりも突出する固定用樹脂部を形成する工程と、一方の面側の全面を覆うマスクを除去する工程と、金属板の一方の面側から固定用樹脂部が露出するようにエッチングを行い、金属板における夫々の柱状部を分離し、柱状部が固定用樹脂部のみで固定されるように第２の凹部を形成する工程と、金属板に形成したエッチング用のレジストマスクを除去する工程と、第１の凹部に形成した固定用樹脂部を硬化させる工程と、を有することによって製造可能である。
このようにすれば、半導体素子を搭載し樹脂封止後の半導体素子搭載側とは反対側からのエッチングが不要となる。また、リードフレームの製造工程において、リード部の両面のめっき層をエッチング用のマスクとして用いる必要を無くすことが出来る。
また、エッチング用のレジストマスクを除去した後に、第１の凹部の固定用樹脂部を形成した樹脂と同一または同種の樹脂を用いて第２の凹部に介在させて、柱状部を固定する補強用樹脂部を追加して共に硬化させれば、より固定する強度が増して取扱いが容易になる。
【００３４】
また、好ましくは、金属板の一方の面側からのハーフエッチングにより、形成される第１の凹部の面を粗化処理する。
このようにすれば、固定用樹脂との密着性が向上する。
【００３５】
また、好ましくは、金属板の他の面側からのハーフエッチングにより、形成される第２の凹部の面を粗化処理する。
このようにすれば、半導体装置製造工程において封止樹脂部を形成する際に第２の凹部に封入される樹脂や、半導体装置用リードフレームにおいて固定用樹脂を補強するために第２の凹部に封入される樹脂との密着性が向上する。
【００３６】
従って、本発明によれば、導体装置の製造工程において、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外部接続用端子部のめっき層表面のキズ、打痕及び汚れ等の損傷を防止することができ、半導体素子搭載後の中間製品をエッチング液に浸漬させることによる外部接続用端子部のめっき皮膜の腐食や割れ欠けの虞がなく、エッチング液の樹脂封止済みパッケージ内への浸入リスクも解消でき、さらには外部接続用端子部における半田ブリードを防止することが可能な半導体装置用リードフレーム及びその製造方法が得られる。
【００３７】
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こととする。
【００３８】
第１実施形態
図１は本発明の第１実施形態に係る半導体装置用リードフレームの一例を概念的に示す説明図で、(a)は平面図、(b)は断面図、(c)は第１の実施形態の半導体装置用リードフレームを用いて製造された半導体装置の一例を示す断面図である。図２は多列配列された第１実施形態の半導体装置用リードフレームの一例を示す平面図である。
第１実施形態の半導体装置用リードフレームは、図２に示すように、リードフレーム領域１がマトリックス状に複数配列されている。
個々のリードフレーム領域１は、図１(a)、図１(b)に示すように、柱状部１１と、めっき層１３ａ、１３ｂと、固定用樹脂部１５’を有する。
【００３９】
柱状部１１は、金属板から夫々分離している。夫々の柱状部１１は、半導体素子を搭載するための半導体素子搭載部、又は半導体素子の電極部や外部機器と電気的に接続するための端子部として機能する。図１の例では、夫々の柱状部１１は、半導体素子搭載部、端子部のいずれにも機能しうるように構成されている。
【００４０】
めっき層１３ａは、柱状部１１の半導体素子搭載側の面に形成され、めっき層１３ｂは、柱状部１１の半導体素子搭載側とは反対側の面に形成されている。
めっき層１３ａは、一般的にフリップチップ実装又はワイヤボンディングに適した貴金属めっきにより形成され、柱状部１１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部として機能する柱状部１１における端子表面を構成する。
めっき層１３ｂは、外部機器と接続が可能な貴金属めっきにより形成され、外部機器が電気的に接続可能な外部端子部として機能する柱状部１１における端子表面を構成する。
固定用樹脂部１５’は、半導体素子搭載側とは反対側から所定の深さで夫々の柱状部１１の間に介在し、夫々の柱状部１１を固定する。
また、固定用樹脂部１５’は、半導体素子搭載側とは反対側の面が、柱状部１１における半導体素子搭載側とは反対側の面に形成されためっき層１３ｂの表面よりも突出している。
【００４１】
なお、本実施形態の半導体装置用リードフレームの基材となる金属板には、種々の金属材料を用いることができるが、例えば、銅材又は銅合金材や、通常のリードフレームで用いる高強度の金属材料を用いることが望ましい。金属板の厚みは、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、ハーフエッチングの生産性を考慮して、５０〜１５０μｍの厚さの金属板を用いると更に好ましい。なお、便宜上、以後の説明では、半導体素子が搭載されて電気的に接続される側を一方の面側、外部機器と電気的に接続される側を他方の面側と夫々称することとする。
【００４２】
このように構成される第１実施形態の多列型リードフレームは、例えば、次のようにして製造する。図３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製造工程の一例を示す説明図である。なお、便宜上、図３では一つの半導体素子搭載領域のみを示してある。また、製造の各工程において実施される、薬液洗浄や水洗浄等を含む前処理・後処理等は、便宜上説明を省略する。
【００４３】
まず、リードフレーム基材となる金属板１０を準備する（図３(a)参照）。金属板１０は、用途に応じて種々の金属材料を用いることができるが、ここでは、Ｃｕ又はＣｕ合金からなり、厚さが５０〜２００μｍの板材を用いることとする。
【００４４】
次に、金属板１０の両面に第１のレジスト層Ｒ１を被覆する（図３(b)参照）。第１のレジスト層Ｒ１は、種々のレジストを用いることができるが、例えば、ドライフィルムレジストを第１のレジスト層Ｒ１として金属板１０の表面に貼り付けてもよい。また、第１のレジスト層Ｒ１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、ここでは、ネガ型のドライフィルムレジストを第１のレジスト層Ｒ１に用いた例を挙げて説明する。
【００４５】
次に、ドライフィルムレジストからなる第１のレジスト層Ｒ１に、フォトマスク（図示省略）を介してめっきパターンを露光する。フォトマスクは、ここでは、めっき層を形成する領域を遮光するマスクパターンが形成されたマスクを用いることとする。なお、ポジ型のレジスト層Ｒ１を用いる場合には、めっき層を形成する領域を透過させるマスクパターンが形成されたフォトマスクを用いる。
【００４６】
次に、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。現像により第１のレジスト層Ｒ１の未露光部分を溶解除去することにより、第１のレジスト層Ｒ１に所定の開口部３１ａ、３２ａを形成し、めっき用のレジストマスク３１、３２を形成する（図３(c)参照）。
【００４７】
次に、めっき用のレジストマスク３１、３２を用いて金属板１０にめっきを施し、めっき層１３ａ、１３ｂを形成する（図３(d)参照）。なお、各めっき層１３ａ、１３ｂは、半田ボール接続や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たものを用いることができる。
【００４８】
次に、レジスト層Ｒ１を膨潤除去できる所定のレジスト剥離剤を用いて、めっき用のレジストマスク３１、３２を除去する（図３(e)参照）。
【００４９】
なお、図３(e)の例は、金属板１０の両面に同時にめっき層１３ａ、１３ｂを形成した例を示している。めっき層１３ａ、１３ｂを同一の金属材料で構成する場合には、両面に同時にめっき層１３ａ、１３ｂ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、めっき層１３ａ、１３ｂを互いに、異なる金属材料で構成することを所望する場合もあり得る。そのような場合には、めっき層１３ａ、１３ｂの形成を所望する箇所にのみ開口部３１ａ、３２ａを形成し、他の領域を第１のジスト層Ｒ１で覆っためっき用のレジストマスク３１、３２を形成し、図３(b)〜(e)に示した一連の工程を複数回繰り返し、金属材料の異なるめっき層１３ａ、１３ｂを順次形成するようにする。より詳細には、例えば、図３(c)に示しためっき用のレジストマスクを形成する工程において、一方の面側にのみめっきパターンを露光して開口部３１ａを有するめっき用のレジストマスク３１とし、他方の面側は全面を露光して、開口部の無いめっき用のレジストマスク３２とすることで、一方の面側の面のみにめっきをすることが可能となる。そして、めっき層１３ａを形成後、めっき用のレジストマスク３１、３２を除去し、再度、図３(b)、図３(c)に示しためっき用のレジストマスク３１、３２を形成する工程、図３(d)に示しためっき層形成工程を繰り返して、今度は、他方の面側の面のみにめっきを行うようにする。このようにすることにより、金属板１０の両面で金属材料の異なるめっき層１３ａ、１３ｂを形成することができる。
【００５０】
なお、両面で金属材料の異なるめっき層１３ａ、１３ｂを形成するその他の方法として、以下の方法を用いてもよい。即ち、図３(c)に示しためっき用レジストマスク３１、３２を形成する工程の後に、片側のみにプロテクトテープ（不図示）を貼付し、図３(d)に示しためっき層形成工程及び図３(e)に示した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３(d)に示しためっき層形成工程及び図３(e)に示した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、両面で金属材料の異なるめっき層１３ａ、１３ｂを形成することができる。
【００５１】
次に、金属板１０の両面を覆うように第２のレジスト層Ｒ２を被覆する（図３(f)参照）。第２のレジスト層Ｒ２は、種々のレジストを用いることができるが、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３(f)は第２のレジスト層Ｒ２としてエッチング用のドライフィルムレジストを両面に貼付した例を示している。
【００５２】
次に、第２のレジスト層Ｒ２に両側のめっき層１３ａ、１３ｂに対応する部位が強露光され、一方の面側のめっき層１３ａに対応しない部位が弱露光され、他方の面側のめっき層１３ｂに対応しない部位が露光されないように形成されたフォトマスク（ネガ型の場合）、又は両側のめっき層１３ａ、１３ｂに対応する部位が露光されず、一方の面側のめっき層１３ａに対応しない部位が弱露光され、他方の面側のめっき層１３ｂに対応しない部位が強露光されるように形成されたフォトマスク（ポジ型の場合）を用いて所定のエッチングパターンを露光する。なお、露光は、図３(c)に示しためっき用のレジストマスク３１、３２を形成する工程と同様に、例えば、フォトマスクを用いて行ってもよい。図３(g)は露光〜現像後の第２のレジスト層Ｒ２の状態を例示している。なお、ネガ型の第２のレジスト層Ｒ２を用いる場合、一方の面側のめっき層１３ａに対応する部位に対する露光は強露光として１００ｍｊ程度の露光量、一方の面側のめっき層１３ａに対応しない部位に対する露光は弱露光として１０ｍｊ程度の露光量とし、他方の面側のめっき層１３ｂに対応する部位に対する露光は強露光として１００ｍｊ程度の露光量、他方の面側のめっき層１３ｂに対応しない部位に対する露光は未露光となるように光を透過させるマスクパターンが形成されたフォトマスクを用いる。
【００５３】
次に、所定の現像液を用いて、他方の面側の第２のレジスト層Ｒ２の未露光部を除去し、開口３４ａを形成する。これにより、他方の面側にエッチング用のレジストマスク３４が形成される（図３(g)参照）。なお、ここでの現像条件は、弱露光をした金属板１０の一方の面側のめっき層１３ａに対応しない部位の第２のレジスト層Ｒ２は、弱露光部が除去されず開口部の形成がされないように設定する。
【００５４】
次に、他方の面側に形成されたエッチング用のレジストマスク３４を介して、金属板１０にエッチング液を供給し、金属板１０の他方の面側のみにハーフエッチング加工を行う（図３(h)参照）。ハーフエッチング加工により、金属板１０の他方の面側に第１の凹部１０−１が形成される。また、金属板１０の他方の面側におけるレジストマスク３４に覆われた領域は、金属板１０の平坦面を有する。なお、第１の凹部１０−１の深さは、金属板１０をハーフエッチングしたときの残りの厚みが、金属板１０の厚さの２０〜５０％ほどの厚さになるようにハーフエッチング加工してもよい。このようなハーフエッチング工程により、金属板１０の他方の面側において、第１の凹部１０−１が形成されて夫々が区画された柱状部１１が形成される。なお、好ましくは、さらに、金属板１０の他方の面側の第１の凹部１０−１の面を粗化処理する。第１の凹部１０−１の面を粗化処理すれば、この後の工程において封入される固定用樹脂との密着性を強化することができる。
【００５５】
次に、所定の現像液を用いて、弱露光をした金属板１０の一方の面側のめっき層１３ａに対応しない部位のレジスト層Ｒ２の弱露光部を除去し、開口３３ａを形成する。これにより、一方の面側にエッチング用のレジストマスク３３が形成される（図３(i)参照）。
【００５６】
次に、一方の面側の全面にマスキングテープｍ１を貼り付ける（図３(j)参照）。マスキングテープｍ１の貼付は、この後の工程において行う固定用樹脂部１５’の形成の際の金属板１０の面と金属板１０の一方の面側のエッチング用のレジストマスク３３の保護の為に必要である。使用するマスキングテープｍ１は、固定用樹脂部の形成の際の温度環境に耐えうる材質のものを使用するのが望ましい。例えば、ポリイミドフィルムに耐熱性接着剤を塗布された日東電工社製の耐熱絶縁用ポリイミド粘着テープ Ｎｏ．３６０シリーズをテーピング加工にて、金属板１０の一方の面側のエッチング用のレジストマスク３３の上に貼り付けすれば良い。
【００５７】
次に、ハーフエッチング加工を行う工程で形成された第１の凹部１０−１にモールド樹脂やポッティング樹脂を封入して固定用樹脂部１５’を形成する（図３(k)参照）。固定用樹脂部の形成をモールド樹脂で行う場合には、モールド専用金型内で封入して固定用樹脂部を形成するが、金属板１０の他方の面側のレジストマスク３４の表面の位置まで封入して固定用樹脂部１５’を形成する。固定用樹脂部１５’をレジストマスク３４の表面の位置まで形成すれば、レジストマスク３４が除去されることで、めっき層１３ｂの面からレジストマスクの厚さ分突出するので、外部接続用の半田が濡れ広がることで隣り合う柱状部１１同士の半田がブリードして電気的不具合を生じる虞を防止することができる。また、レジストマスク３４を剥離する場合に固定用樹脂部１５’のはみ出しバリを除去することができる。
【００５８】
次に、金属板１０の一方の面側に貼り付けたマスキングテープｍ１を除去する（図３(l)参照）。マスキングテープｍ１の除去は、マスキングテープｍ１が接触している金属板１０の一方の面側のエッチング用のレジストマスク３３が金属板１０の面から剥がれないようにすればよい。金属板１０の一方の面側のエッチング用のレジストマスク３３の面にマスキングテープｍ１の接着剤が部分的に残っても、後述する金属板１０の一方の面側からのエッチングと金属板１０の一方の面側のエッチング用のレジストマスク３３の除去に問題が生じない程度の糊残りであればよい。
【００５９】
次に、エッチング用のレジストマスク３３を介して、金属板１０にエッチング液を供給し、金属板１０の一方の面側のみにエッチング加工を施し、金属板１０の一方の面側に第２の凹部１０−２を形成し、夫々の柱状部１１が分離し、固定用樹脂部１５’のみで固定されるようにする（図３(m)参照）。また、金属板１０の一方の面側におけるレジストマスク３３に覆われた領域は、金属板１０の平坦面を有する。なお、第２の凹部１０−２の深さは、残り板厚を貫通させて固定用樹脂部１５’が露出すれば良く、残り板厚の１．５倍のエッチング量を目安にエッチング条件を設定すれば良い。このようなエッチング工程により、金属板１０から、夫々分離した柱状部１１が形成される。なお、好ましくは、さらに、金属板１０の一方の面側の第２の凹部１０−２の面を粗化処理する。第２の凹部１０−２の面を粗化処理すれば、半導体装置の製造工程において半導体素子を搭載後に第２の凹部１０−２に封入される封止樹脂や固定用樹脂部１５’を補強するために第２の凹部１０−２に封入される補強用の樹脂との密着性を強化することができる。
【００６０】
次に、金属板１０の他方の面側のエッチング用のレジストマスク３４と、金属板１０の一方の面側のエッチング用のレジストマスク３３の両方を除去する（図３(n)参照）。
【００６１】
次に、固定用樹脂部１５’の樹脂を所定の条件で加熱して硬化（モールドキュア）させる（図３(o-1)参照）。なお、金属板１０の一方の面側からのエッチングにより形成された第２の凹部１０−２に、補強用の樹脂を封入し補強用樹脂部１５”を形成した後に、金属板１０の他方の面側の固定用樹脂部１５’の樹脂と金属板１０の一方の面側の補強用樹脂部１５”の樹脂とを同時に加熱して硬化させても良い（図３(o-2)参照）。なお、補強用の樹脂は、金属板１０の一方の面側のめっき層１３ａの最表面から突出しない程度に充填するのがよい。
【００６２】
その後、所定のサイズにカッティングし必要であれば洗浄する。なお、シート状の加工は、工程の設備事情に合わせて対応すればよく、例えば、図３(i)に示した現像の後や、図３(n)に示したレジスト剥離の後や、図３(o-1)、図３(o-2)に示したモールドキュアの後のいずれでもよい。このようにして本発明の第１の実施形態に係る半導体装置用リードフレーム１が得られる。
【００６３】
次に、本実施形態の半導体装置用リードフレーム１を使用した半導体装置の製造方法について説明する。図４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を用いた半導体装置の製造工程の一例を示す説明図である。
まず、半導体装置用リードフレーム１の半導体搭載領域（ここでは、リードフレーム１における中央領域に形成されている複数の柱状部１１を囲む所定領域とする）に、半田ボール１４等を用いて半導体素子２０を搭載する（図４(a)参照）。その後、半導体素子２０、半田ボール１４等を含む半導体装置用リードフレーム１の一方の面側を樹脂封止して封止樹脂部１５を形成する（図４(b)参照）。最後に、所定の寸法に切断して（図４(c)参照）、半導体装置を完成させる（図４(d)参照）。
【００６４】
本実施形態のリードフレームによれば、固定用樹脂部１５’における他方の面側の面が、柱状部１１における他方の面側の面に形成されためっき層１３ｂの表面よりも突出した構成にしたので、他方の面側の面からめっき層１３ｂが突出しなくなる。このため、半導体装置の製造工程において、多数の工程を行う部署に順次搬送されて加工される際におけるめっき層１３ｂに対する、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を回避でき損傷を負い難くなる。
また、他方の面側の面に形成されためっき層１３ｂは、外部接続用端子部となるが、他方の面側の面からめっき層１３ｂが突出することなく固定用樹脂部１５’の内側へ引っ込んだ配置となる。このため、本実施形態の半導体素子用リードフレームを用いて製造した半導体装置を外部機器に半田を介して接続する場合に、近接する外部接続用端子部同士の半田ブリードによるショートを防止することができる。
【００６５】
また、本実施形態の半導体装置用リードフレームによれば、柱状部１１が金属板から、夫々分離して、端子部又は半導体素子搭載部として機能し、固定用樹脂部１５’が、他方の面側から所定の深さで夫々の柱状部１１の間に介在し、夫々の柱状部１１を固定する構成にしたので、従来の半導体装置の製造方法において行っていた、樹脂封止後に、端子部を分離させるために、金属板の他方の面からめっき層をエッチングレジストとして用いてエッチング加工する必要がなくなる。
その結果、めっき層１３ｂの損傷部分からエッチング液が浸透し、めっき層１３ｂの下地金属であるリードフレーム材がエッチングされて、その部分が空洞となり、他方の面側の面のめっき層１３ｂが崩落したり、外部接続用端子部の外周部分が欠けたりするという問題が生じることがない。
また、封止樹脂がエッチング液と接触することにより、エッチング液が樹脂封止済みのパッケージ内に浸入して製造後の半導体装置の品質が劣化したり、めっき皮膜が腐食して外部接続用端子の機能が損なわれたり、めっき層１３ｂ直下の金属が溶解除去されて、外部接続用端子のめっき層１３ｂが庇形状のめっきバリとなって割れや欠けを生じたりする虞がない。
【００６６】
また、本実施形態の半導体装置用リードフレームによれば、柱状部１１の側面に粗化処理を施したので、封止樹脂との密着性が向上する。
【００６７】
第２実施形態
図５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の一例を概念的に示す説明図で、(a)は平面図、(b)は断面図、(c)は第２の実施形態の半導体装置用リードフレームを用いて製造された半導体装置の一例を示す断面図である。
第２の実施形態の半導体装置用リードフレーム１は、柱状部１１が、半導体素子２０を搭載するための半導体素子搭載部１１ａと、半導体素子搭載部１１ａの周辺に配置された、半導体素子２０の電極部や外部機器と電気的に接続するための端子部１１ｂとを有して構成されている。
【００６８】
そして、一方の面側において、半導体素子搭載部１１ａに搭載する半導体素子２０の電極部を端子部１１ｂは、ボンディングワイヤ１４’等で接続可能となっている。
また、半導体素子搭載部１１ａの他方の面側は半導体素子２０を搭載後の半導体装置としての放熱部として機能できるようになっている。
その他の構成、製造方法及び作用効果は、第１の実施形態と略同じである。
【実施例】
【００６９】
実施例１
次に、本発明の半導体装置用リードフレームとその製造方法の実施例を説明する。
【００７０】
まず、金属板１０として、厚さ０．１５ｍｍの銅合金材を準備し（図３(a)参照）、両面に第１のレジスト層Ｒ１として、ドライフィルムレジストをラミネートした（図３(b)参照）。
【００７１】
次に、所定のパターンで両面に露光を行い、現像して、一方の面側の面及び他方の面側の面におけるめっき層が必要な部分に開口が形成されためっき用のレジストマスク３１、３２を形成した(図３(c)参照)。
【００７２】
次に形成しためっき用のレジストマスク３１、３２の開口部３１ａ、３２ａから夫々露出している金属板１０の両面に、塩素系ニッケル浴にてＮｉを１μｍ、Ｐｄを０．０１μｍ、Ａｕ０．００３μｍの厚さで順次めっきを施し、一方の面側のめっき層１３ａ、他方の面側のめっき層１３ｂを同時に形成した（図３(d)参照）。
【００７３】
次に、めっき用のレジストマスク３１、３２を剥離した（図３(e)参照）。
【００７４】
次に、両面に第２のレジスト層Ｒ２として、ドライフィルムレジストをラミネートした（図３(f)参照）。
【００７５】
次に、両面に露光を行い、現像した。なお、一方の面側のめっき層１３ａに対応する部位に対する露光は強露光として１００ｍｊ程度の露光量、一方の面側のめっき層１３ａに対応しない部位に対する露光は弱露光として１０ｍｊ程度の露光量とし、他方の面側のめっき層１３ｂに対応する部位に対する露光は強露光として１００ｍｊ程度の露光量、他方の面側のめっき層１３ｂに対応しない部位に対する露光は露光量が未露光となるように光を透過させるマスクパターンが形成されたフォトマスクを用いて露光を行った。そして、一方の面側は現像後に全面が第２のレジスト層Ｒ２で覆われ、他方の面側の面は現像後に、めっき層１３ｂが形成される部位が開口された、エッチング用のレジストマスク３３、３４を形成した（図３(g)参照）。
【００７６】
次に、他方の面側からハーフエッチングを行い、エッチング用のレジストマスク３４の開口部３４ａに第１の凹部１０−１を形成した（図３(h)参照）。ハーフエッチングの深さは、最深部で金属板の板厚０．１５ｍｍに対し、０．１２ｍｍになるように、エッチング時間とエッチング液の噴射圧を調整した。エッチング液は、塩化第二鉄液を使用した。
【００７７】
次に、金属板１０の一方の面側のエッチング用のレジストマスク３３に開口部３３ａを形成するための２回目の現像を行った（図３(i)参照）。
【００７８】
次に、一方の面側のエッチング用のレジストマスク３３の面に、マスキングテープｍ１として耐熱性の接着剤付きポリイミドフィルムを貼付けた（図３(j)参照）。
【００７９】
次に、他方の面側のハーフエッチングされた第１の凹部１０−１にモールド樹脂を封入し固定用樹脂部１５’を形成した(図３(k)参照)。封入する樹脂は、他方の面側のエッチング用のレジストマスク３４の面と略同程度の高さまで充填し、エッチング用のレジストマスク３４の面ににじみ出ないように、樹脂量やモールド成型金型を調整した。
【００８０】
次に、一方の面側のモールド樹脂侵入防止用の耐熱性の接着剤付きポリイミドフィルムを剥離した（図３(l)参照）。このときの仕上がり形状は、他方の面側のモールド樹脂が他方の面側のめっき層１３ｂの表面より０．０２５ｍｍ分凸状に突出した形状であった。
【００８１】
次に、一方の面側のエッチング用のレジストマスク３３の開口部３３ａから露出した部分の金属板をハーフエッチングし、第２の凹部１０−２を形成した（図３(m)参照）。エッチング量は、他方の面側から封入された樹脂が露出して、柱状部１１の形状が形成されるまでとし、金属板１０の残り板厚０．０３ｍｍに対して１．５倍の０．０４５ｍｍ程度にエッチング時間とエッチング液の噴射圧を調整した。なお、このときのエッチング液は、塩化第二鉄液を使用した。
【００８２】
次に、両面のエッチング用のレジストマスク３３、３４を除去した（図３(n)参照）。
【００８３】
次に、固定用樹脂１５’を構成するモールド樹脂に対してキュア処理を行った（図３(o-1)参照）。
【００８４】
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。このようにして実施例１の半導体装置用リードフレーム１を得た。
【００８５】
また、上述の工程で得た半導体装置用リードフレーム１の一方の面側の柱状部１１の上に半導体素子２０をフリップチップ実装にて搭載し、半導体素子２０と柱状部１１の面に形成されためっき層１３ａとの接続を行った（図４(a)参照）後、一方の面側をエポキシ樹脂により樹脂封入を行って封止樹脂部１５を形成し（図４(b)参照）、最後に、ソーイングにより小片化し（図４(c)参照）、半導体装置を完成させた（図４(d)参照）。
【００８６】
比較例
比較例は、金属板１０にめっき層１３ａ、１３ｂの形成後に、金属板１０の一方の面側からハーフエッチングを行い、柱状部１１を区画する凹部を形成し、他方の面側の金属板１０にはエッチング処理を施さない状態で半導体素子２０を搭載し、樹脂封止した後に、他方の面側から金属板１０の露出した部分に対し、めっき層１３ｂをマスクとして金属板１０の材質を選択的にエッチングすることで柱状部１１を分離させた。
【００８７】
検査
実施例１及び比較例の半導体装置用リードフレームを用いて作製した半導体装置において封止樹脂より他方の面側において露出している柱状部１１を顕微鏡で観察した。比較例では、他方の面側の柱状部１１の一部に、端子欠け不良や他方の面側の面に形成されためっき層１３ｂの傷によるピンホール不良が発生するものがあった。しかし、実施例１においては、端子の欠け不良や他方の面側の面に形成されためっき層１３ｂの傷によるピンホール不良の発生はなかった。半導体素子搭載後にエッチング処理をしない構成とすることで、傷等によるめっき層の腐食反応の解消が出来ている。また、変形や傷や形状の仕上がり寸法においては、全てのサンプルに異常は無く、実施例１の工程は、従来工程の比較例の品質に対して劣るものは検出されなかった。
【００８８】
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。
【符号の説明】
【００８９】
１      半導体装置用リードフレーム（個々のリードフレーム領域）
１０    金属板
１０−ａ            第１の凹部
１０−ｂ            第２の凹部
１１    柱状部
１１ａ  半導体素子搭載部
１１ｂ  端子部
１３ａ、１３ｂ      めっき層
１４    バンプ
１５    封止樹脂部
１５’  固定用樹脂部
１５”  補強用樹脂部
２０    半導体素子
３１、３２          めっき用のレジストマスク
３１ａ、３２ａ      開口部
３３、３４          エッチング用のレジストマスク
３３ａ、３４ａ      開口部
Ｒ１、Ｒ２          レジスト層
ｍ１    マスキングテープ
５１    半導体装置用リードフレーム
６０    金属板
６１    端子部
６２    半導体素子搭載部
６２ａ  凹部
６３ａ、６３ｂ      めっき層
６４’  ボンディングワイヤ
６５    封止樹脂部
６６    ダイアタッチ材
７０    半導体素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年7月19日(2017.7.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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