(57)【要約】      （修正有）【課題】製造コストが安く、生産性の高い、封止樹脂との密着性が高い選択された粗化面を有するリードフレームの製造方法を提供する。【解決手段】リードフレームの面粗化方法は、リードフレーム材料の金属板１の表面全面に、粗化液を塗布して粗化面３を設ける、或いは粗化液に浸漬して粗化面３を設ける粗化工程と、そのリードフレーム材料の金属板表面全面に設けた粗化面３の不要領域を平坦面（面叩き処理面４）とする面叩き処理を含むプレス工程とを備る。【選択図】図１
2018037535.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リードフレーム材料の金属板表面全面に、粗化液を塗布して粗化面を設ける、或いは粗化液に浸漬して粗化面を設ける粗化工程と、
前記リードフレーム材料の金属板表面全面に設けた粗化面の不要領域を平坦面とする面叩き処理を含むプレス工程と、
を備えたことを特徴とするリードフレームの面粗化方法。
【請求項２】
リードフレーム材料の金属板表面全面に、粗化めっき層による粗化面を設ける粗化工程と、
前記リードフレーム材料の金属板表面全面に設けた粗化面の不要領域を平坦面とする面叩き処理を含むプレス工程と、
を備えたことを特徴とするリードフレームの面粗化方法。
【請求項３】
前記請求項１又は２に記載のリードフレームの面粗化方法を用いた粗化面付きリードフレームの製造方法であって、
前記リードフレームの面粗化方法におけるプレス工程が、粗化面の不要領域を平坦面とする面叩き処理と、さらにリードフレーム形状に成形する打ち抜き処理を含み、
前記リードフレームの面粗化方法における粗化工程でリードフレーム材料の金属板表面全面に粗化面を設け、
前記全面に粗化面が設けられた金属板を、前記プレス工程に含まれる面叩き処理と打ち抜き処理により前記粗化面の不要領域を平坦面とすると共に、リードフレーム形状に成形することを特徴とする粗化面付きリードフレームの製造方法。
【請求項４】
前記プレス工程が、打ち抜き処理、面叩き処理の順に行われることを特徴とする請求項３に記載の粗化面付きリードフレームの製造方法。
【請求項５】
前記請求項１又は２に記載のリードフレームの面粗化方法を用いた粗化面付きリードフレームの製造方法であって、
前記リードフレームの面粗化方法におけるプレス工程が、粗化面の不要領域を平坦面とする面叩き処理と、さらにリードフレーム形状に成形する打ち抜き処理を含み、
前記プレス工程の打ち抜き処理でリードフレーム材料の金属板をリードフレーム形状に成形した後、
前記リードフレームの面粗化方法における粗化工程でリードフレーム形状の金属板表面全面に粗化面を設け、
前記全面に粗化面が設けられたリードフレーム形状の金属板を、前記面叩き処理により前記粗化面の不要領域を平坦面とすることを特徴とする粗化面付き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、リードフレームの製造方法に関し、特に、封止樹脂と接触する領域に粗化面を形成するリードフレームの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体パッケージの大多数は、モールドされたプラスチックパッケージを外郭としている。これは、プラスチックパッケージが小型、軽量であり、低コストで大量生産することができるためである。
そのような半導体パッケージの製造方法としては、Ｃｕ等の金属板から形成されるリードフレームの所定の位置に半導体素子を載置し、その半導体素子とリードフレームの端子とをワイヤボンディングによって電気的に接続し、熱硬化性樹脂等によって樹脂封止を行う。
【０００３】
このような半導体パッケージの製造に用いられるリードフレームは、半導体パッケージ製造後に行われるリフローはんだ等の際に封止樹脂との界面に剥がれが生じないように、封止樹脂と接触する領域に粗化面が形成されたものが知られている。
【０００４】
特許文献１では、金属板にＣｕストライクめっき層を形成し、Ｃｕストライクめっき層上にＡｇストライクめっき層を形成し、Ａｇストライクめっき層上の所定の領域に貴金属部分めっき層を形成し、前記Ａｇストライクめっき層の一部を剥離してＣｕストライクめっき層の一部を露出させ、露出したＣｕストライクめっき層に粗化面を形成した後、前記貴金属部分めっき層の余剰金属及び貴金属部分めっき層の形成されていない領域の前記Ａｇストライクめっき層を除去するリードフレームの製造方法が開示されている。
【０００５】
しかしながら、この特許文献１に開示される製造方法では、部分的な粗化面を形成する方法として、マスキング部材としてＡｇストライクめっき層を形成する工程と粗化したい領域のＣｕ面を露出させるためにＡｇストライクめっき層の一部を剥離する工程と仕上げにＡｇストライクめっき層全面を剥離する工程が必要であり、そのため、製品全面に施すＡｇストライクめっきやＡｇストライクめっき層の一部や全面の除去に用いる電力や薬液のコストがかかると共に、多数の工程を経ることにより生産効率を高められないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−１１０３０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、製造コストが安く、生産性の高い、封止樹脂との密着性が高い選択された粗化面を有するリードフレームの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の発明は、リードフレーム材料の金属板表面全面に、粗化液を塗布して粗化面を設ける、或いは粗化液に浸漬して粗化面を設ける粗化工程と、そのリードフレーム材料の金属板表面全面に設けた粗化面の不要領域を平坦面とする面叩き処理を含むプレス工程とを備えたことを特徴とするリードフレームの面粗化方法である。
【０００９】
本発明の第２の発明は、リードフレーム材料の金属板表面全面に、粗化めっき層による粗化面を設ける粗化工程と、そのリードフレーム材料の金属板表面全面に設けた粗化面の不要領域を平坦面とする面叩き処理を含むプレス工程とを備えたことを特徴とするリードフレームの面粗化方法である。
【００１０】
本発明の第３の発明は、第１又は第２の発明に記載のリードフレームの面粗化方法を用いた粗化面付きリードフレームの製造方法であって、そのリードフレームの面粗化方法におけるプレス工程が、粗化面の不要領域を平坦面とする面叩き処理と、さらにリードフレーム形状に成形する打ち抜き処理を含み、リードフレームの面粗化方法における粗化工程でリードフレーム材料の金属板表面全面に粗化面を設け、その全面に粗化面が設けられた金属板を、プレス工程に含まれる面叩き処理と打ち抜き処理により粗化面の不要領域を平坦面とすると共に、リードフレーム形状に成形することを特徴とする粗化面付きリードフレームの製造方法である。
【００１１】
本発明の第４の発明は、第３の発明におけるプレス工程が、打ち抜き処理、面叩き処理の順に行われることを特徴とする粗化面付きリードフレームの製造方法である。
【００１２】
本発明の第５の発明は、第１又は第２の発明に記載のリードフレームの面粗化方法を用いた粗化面付きリードフレームの製造方法であって、そのリードフレームの面粗化方法におけるプレス工程が、粗化面の不要領域を平坦面とする面叩き処理と、さらにリードフレーム形状に成形する打ち抜き処理を含み、プレス工程の打ち抜き処理でリードフレーム材料の金属板をリードフレーム形状に成形した後、そのリードフレームの面粗化方法における粗化工程でリードフレーム形状の金属板表面全面に粗化面を設け、その全面に粗化面が設けられたリードフレーム形状の金属板を、面叩き処理により粗化面の不要領域を平坦面とすることを特徴とする粗化面付きリードフレームの製造方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、粗化面を必要とする部位への粗化面形成の際の形成用マスクに係るコストを低減し、更に粗化が不要な部分に対する平坦化もマスクや薬液を使用せず、金型によって潰すためコストの削減が可能となり、使用する工程数も削減され生産性が向上することで、製造コストが安く、生産性が高い部分的に封止樹脂との密着性が高い選択された粗化面を有するリードフレームの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の製造方法により製造されたリードフレームを用いて半導体パッケージを組み立てた際の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本発明に係るリードフレームを用いた半導体パッケージの断面図で、金属板１の表面を本発明の粗化方法で作製した粗化面付リードフレーム５に、その所定部位にＡｇめっき層２を設けためっき層付リードフレーム６を用い、半導体素子１１の実装、リードフレーム６とのボンディングワイヤ１２によるボンディングを経て封止樹脂１３で封じて作製した半導体パッケージ１０である。３は粗化面、４は面叩き処理面である。
図１から、封止樹脂１３と接するリードフレーム面が粗化面として残され、封止樹脂との密着性の向上に寄与する様子が判る。
以下に、本発明のリードフレームの面粗化方法及びその面粗化方法を用いた粗化面付きリードフレームの製造方法の特徴について説明する。
【００１６】
１．面粗化方法
本発明に係るリードフレームの面粗化方法は、粗化工程とプレス工程から構成されている。
［粗化工程］
リードフレームとしての粗化面を得る粗化工程の一つは、所定の幅のコイル状又は短冊状のリードフレーム材料である金属板を用い、表面の脱脂処理などの前処理を行った後、粗化液を塗布又は粗化液への浸漬によって、金属板の表面、即ち表裏面及び側面に凹凸形状の粗化面を形成して後処理を行う。なお、粗化工程を施す金属板表面は、粗化工程後にプレス工程の面叩き処理を経ることから、金属板の表裏面及び側面、即ち全面粗化で良く、表裏面のみの粗化でも良い。
この粗化工程により金属板の全面に表面粗度Ｒａ＝０．２〜０．６μｍの粗化面を形成する。
【００１７】
或いは、他の粗化工程として、所定の幅のコイル状又は短冊状のリードフレーム材料である金属板を用い、表面脱脂等の前処理を行った後、粗化めっき液によって金属板の表裏面を粗化面とする凹凸形状のめっき層を形成し、後処理を行う。
このめっき層による粗化工程により金属板の全面に表面粗度Ｒａ＝０．２〜０．６μｍの粗化面を形成する。
【００１８】
［プレス工程］
次に、プレス工程は、プレス金型を用い、金属板を打ち抜いてリードフレーム形状を形成すると共に、粗化面の不要領域を平坦面とする面叩き処理を含む工程である。このプレス金型によって、所定のリードフレーム形状に成形するだけでなく、外部リード部やダムバー部等の粗化面を必要としない部位に対し、表面粗度Ｒａが０．２μｍ未満の平坦面になるように粗化面を潰す「面叩き処理」が行われる。
【００１９】
この面叩き処理を含むプレス工程により、金属板はリードフレーム形状に形成されると共に、封止樹脂と接する内部リード等の部分は粗化面状態に形成され、粗化面を必要としない外部リード部やダムバー部等の部分は面叩き処理によって、先に形成した粗化面を潰すことで平坦面に加工される。
なお、「面叩き処理」においては、金型の面叩き処理を行う部位と、相対する金属板面とのクリアランスを調節することによって、得られる平坦面の表面粗度Ｒａを調整できる。
【００２０】
そこで、使用する金型は、連続してリードフレーム形状への成形（「打ち抜き処理」）と、「面叩き処理」を含むプレス工程が可能な順送型の金型使用が生産性、精度などの面で望ましいが、別個の金型を準備し、個別に「打ち抜き処理」、「面叩き処理」を実施しても良く、金属板に対してリードフレーム形状への正確な打ち抜き処理と、表面粗度Ｒａが０．２μｍ未満の平坦面への「面叩き処理」への対処可能な設定のできる金型であれば良い。
【００２１】
２．粗化面付きリードフレームの製造方法
本発明に係る粗化面付きリードフレームの製造方法では、上記１で説明した「面粗化方法」を利用してリードフレーム材料の金属板を、粗化面付きリードフレームに形成するもので、面粗化方法における「粗化工程」と、「面叩き処理」を含み、更に「打ち抜き処理」を含む「プレス工程」を組み合わせて粗化面付きリードフレームを製造するものである。
【００２２】
［Ａ法］
本発明に係る面粗化方法における粗化工程を用い、リードフレーム材料の金属板表面の全面を粗化面とした後、「打ち抜き処理」を加えたプレス工程を行うもので、平坦面の形状の正確さなどの点から、「打ち抜き処理」をまず実施して所定のリードフレーム形状に金属板を成形した後、粗化面を必要としない不要領域を、「面叩き処理」を用いて平坦面とし、所定の粗化面付きリードフレームを形成するものである。
その際、「打ち抜き処理」と「面叩き処理」を、順送型やトランスファー型の加工様式の金型を用いて連続してほぼ同時に実施しても、単発型やその組合せのロボット型の加工様式の金型を用いて別体に実施しても良い。
【００２３】
なお、リードフレーム形状の維持の面からは、平坦面が形成し易いが形状変化を生じ易い「面叩き処理」を粗化面の不要領域に対して実施した後に、所定リードフレーム形状への「打ち抜き処理」を実施しても良く、金属板の材質、厚みや特性、及びリードフレーム形状の複雑性や公差などを考慮して選択するものである。
【００２４】
［Ｂ法］
本発明に係る面粗化方法におけるプレス工程の「打ち抜き処理」を先ず実施して金属板を所定のリードフレーム形状に成形した後、その所定形状の金属板表面の全面に、本発明に係る面粗化方法の粗化工程を実施して粗化面を形成し、次いで粗化面を必要としない不要領域に、「面叩き処理」を実施して平坦面として所定の粗化面付きリードフレームを形成するものである。
【００２５】
上記プレス工程を経てリードフレーム形状に成形された粗化面付リードフレームとなった金属板は、パッド部や内部リードのボンディング部等に所定のめっき層を形成するめっき加工工程を経て、所定のめっき層付リードフレームが形成される。
以上のようにして得られためっき層付リードフレームは、樹脂封止される内部リード部等には粗化面が形成され、封止樹脂より外側の外部リード部等には粗化面が潰されて平坦化された表面粗度Ｒａが０．２μｍ未満の平坦面が形成されている。
【実施例】
【００２６】
以下、実施例を用いて本発明を詳述する。
【実施例１】
【００２７】
所定の幅のコイル状のＣｕ系リードフレーム材料の金属板を準備し、粗化工程に供した。粗化工程は、金属板に前処理を行った後、ベンゾトリアゾール、過酸化水素及び硫酸を主成分とする粗化液を用い、金属板の表面に凹凸形状を形成する粗化処理を行った後、後処理を行った。この粗化面を形成する粗化工程により金属板表面に表面粗度Ｒａ＝０．２〜０．６μｍの粗化面が形成され、粗化面を備える金属板を得た。
【００２８】
その粗化面付金属板をプレス工程に供した。
プレス工程では、順送金型のプレス金型を用い、粗化面付金属板を所定のリードフレーム形状に成形する「打ち抜き処理」により粗化面付金属板の形状をリードフレーム形状に成形し、次いで「面叩き処理」に供され、粗化面を必要としない不要領域の粗化面を潰して表面粗度Ｒａが０．２μｍ未満に平坦面化した粗化面付リードフレームを作製した。
【００２９】
使用した順送型のプレス金型は、複数の打ち抜き処理と、打ち抜き処理の前後で生じた金属板の反りを直す「反り矯正処理」と、「叩き処理」が実施可能な形態を採っている。
このような順送金型を用いるプレス工程では、粗化面を必要としない外部リード部やダムバー部等の部位に対して、表面粗度Ｒａが０．２μｍ未満になるように粗化面を潰す「面叩き処理」、金属板からリードフレーム形状に成形する「打ち抜き処理」が、少なくとも行われ、封止樹脂と接する内部リード等の部分が粗化面で、粗化面を必要としない外部リード部やダムバー部等の部位は、粗化面を潰して形成した表面粗度Ｒａが０．２μｍ未満の平坦面を有するリードフレームを作製できる。
なお、「面叩き処理」では、具体的には金型のパンチとダイの部品がリードフレームを１μｍ程度叩く（潰す）よう設定されている。
【００３０】
次に、粗化面付きリードフレームを用いて、パッド部や内部リードのボンディング部等に所定のめっき層を形成するめっき加工を行うことでリードフレームを作製した。ここでは約４μｍの厚みのＡｇめっきをパッドの表面側と内部リード先端の表面側に形成した。
このようにして得られたリードフレームは、樹脂封止される内部リード部等には粗化面が形成され、封止樹脂より外側の外部リード部等には粗化面が潰されて平坦化された平坦面が形成され、半導体素子を搭載するパッド部にはＡｇめっきが形成され、ワイヤボンディングされる内部リード先端にもＡｇめっきが形成されている。
【実施例２】
【００３１】
実施例１と同じ金属板を用いて、Ｃｕめっきを施して金属板の全面に凹凸形状の粗化めっき層を形成する粗化工程を実施した。この粗化めっき層による粗化工程で、金属板の全面に表面粗度Ｒａが０．２〜０．６μｍの粗化面が形成された。
次に実施例１と同じく順送型のプレス金型を用いたプレス工程を実施し、粗化が必要でない外部リード部やダムバー部等の部分に対して、表面粗度Ｒａが０．２μｍ未満になるように粗化面を潰すことで、封止樹脂と接する内部リード等の部分は粗化面の状態を維持し、封止樹脂より外側の外部リード部等には粗化面が潰されて平坦化され、表面粗度Ｒａが０．２μｍ未満となったリードフレームを得た。
【００３２】
実施例１、２に示す通り、先に粗化面を形成する粗化工程が１工程必要になるが、金属板の全面に粗化面を形成することで、部分的に粗化面を形成するためのマスクに係るコストを低減し、更に粗化が不要な部位に対する平坦化もマスクや薬液を使用せず、プレス金型によるプレス工程時に、打ち抜き処理の前後に、平坦面を必要とする部位の粗化面を潰すために、コストの削減が可能となり、従来の製法に比して生産性の向上が見込める。
【符号の説明】
【００３３】
１    金属板
２    Ａｇめっき層
３    粗化面
４    面叩き処理面
５    粗化面付リードフレーム
６    めっき層付リードフレーム
１０    半導体パッケージ
１１    半導体素子
１２    ボンディングワイヤ
１３    封止樹脂
【図１】
2018037535.tif 000003