(57)【要約】      （修正有）【課題】エッチングにより発生しためっきバリをリードフレーム及び半導体装置から除去することを目的とするリードフレーム及び半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】複数の単位リードフレームが多列又は単列に配置されたリードフレーム材１０に、単位リードフレーム毎に半導体装置２８を製造する方法であって、リードフレーム材１０を表面側から第１のめっき層１７をレジスト膜としてハーフエッチングした後、少なくとも２以上の手段でめっきバリ除去を行う。【選択図】図１
2011060934.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の単位リードフレームが多列又は単列に配置されたリードフレーム材に、前記単位リードフレーム毎に半導体素子を搭載し、樹脂封止して半導体装置を製造するために使用するリードフレームの製造方法であって、
前記各単位リードフレームの表側に、上面がワイヤボンディング部となる上側端子部を形成する第１回路パターンを、前記各単位リードフレームの裏側に、前記上側端子部に対応する下側端子部を含む第２回路パターンを形成する第１工程と、
前記第１工程で形成された前記リードフレーム材の表側及び裏側に第１、第２のめっき層をそれぞれ形成する第２工程と、
前記リードフレーム材をその表側から前記第１めっき層をレジスト膜としてハーフエッチング処理を施して上側端子部を形成する第３工程とを有し、
前記第３工程で発生しためっきバリの除去を、前記上側端子部を形成するハーフエッチング処理を施した領域と、前記リードフレーム材の単位リードフレームを囲んで配置したパイロット孔を含む外枠領域とで、異なるめっきバリ除去手段で行うことを特徴とするリードフレームの製造方法。
【請求項２】
請求項１におけるリードフレームの製造方法において、
前記めっきバリ除去手段は、ウォータージェット、超音波、レーザー、ブラスト及びブラシのうち何れか２以上を選択して用いることを特徴とするリードフレームの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２におけるリードフレームの製造方法において、
前記第３工程においてハーフエッチング処理を施した領域はウォータージェットを用い、前記リードフレーム材の単位リードフレームを囲んで配置したパイロット孔を含む外枠領域は超音波を用いてめっきバリを除去することを特徴とするリードフレームの製造方法。
【請求項４】
複数の単位リードフレームが多列又は単列に配置されたリードフレーム材に、前記単位リードフレーム毎に半導体装置を製造方法であって、
前記各単位リードフレームの表側に、上面がワイヤボンディング部となる上側端子部を形成する第１回路パターンを、前記各単位リードフレームの裏側に、前記上側端子部に対応する下側端子部を含む第２回路パターンを形成する第１工程と、
前記第１工程で形成された前記リードフレーム材の表側及び裏側に第１、第２のめっき層をそれぞれ形成する第２工程と、
前記リードフレーム材をその表側から前記第１めっき層をレジスト膜としてハーフエッチング処理を施して前記上側端子部を形成し、リードフレームとする第３工程と、
前記リードフレームの表側に半導体素子を搭載して、ボンディングワイヤで電気的に接続し、樹脂封止する第４工程と、
前記第２のめっき層をレジスト膜としてハーフエッチング処理を施し、前記下側端子部を分離する第５工程と、
前記単位リードフレームに形成された半導体装置を個片化する第６工程とを有し、
前記第３工程で発生しためっきバリの除去を、前記上側端子部を形成するハーフエッチング処理を施した領域と、前記リードフレーム材の単位リードフレームを囲んで配置したパイロット孔を含む外枠領域とで、異なるめっきバリ除去手段で行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
請求項４における半導体装置の製造方法において、
前記めっきバリ除去手段は、ウォータージェット、超音波、レーザー、ブラスト及びブラシのうち何れか２以上を選択して用いることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項６】
請求項４又は５における半導体装置の製造方法において、
前記第３工程においてハーフエッチング処理を施した領域はウォータージェットを用い、前記リードフレーム材の単位リードフレームを囲んで配置したパイロット孔を含む外枠領域は超音波を用いてめっきバリを除去することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リードフレーム及び半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
銅又は銅合金等からなるリードフレーム材５０をエッチング加工によりエリアアレイ状に複数の端子を備えた半導体装置が知られており、その半導体装置の製造方法が例えば、文献１の記載の半導体装置の製造方法が知られている。
この半導体装置の製造方法は、図５（ａ）〜（ｇ）に示すように、リードフレーム材５０の表面側に上側端子部６０（ワイヤボンディング部５９）及びこれを囲む外枠５３と、表面側に対応して裏面側に形成される下側端子部６７（外部接続端子部）にめっき層を形成するめっき層形成工程と、表面側のめっき層５７をレジストマスクとして表面側から該リードフレーム材５０に所定深さのエッチング加工を行い、外枠５３とワイヤボンディング部５９とを突出させリードフレーム７０を形成する第１エッチング工程と、リードフレーム７０に半導体素子６４を搭載した後、該半導体素子６４とワイヤボンディング部５９とをボンディングワイヤ６５によって接続する組立工程と、半導体素子６４、ボンディングワイヤ６５、及び突出した外枠５３を含むリードフレーム７０の表面側を樹脂６６で封止する樹脂封止工程と、リードフレーム７０の裏面側に形成されためっき層５８をレジストマスクとしてエッチング加工を行って、下側端子部６７を分離させる第２エッチング工程とを有している。
【０００３】
しかし、この製造方法では、前記第１エッチング工程により突出された上側端子部６０や外枠５３等の端部は、エッチング液による浸食により（サイドエッチング）、めっきバリ６２、６３が生じるという問題があった。
このめっきバリ６２、６３は、後の工程でめっき剥れの原因となったり、又は、その後のエッチング精度に影響を及ぼし、回路ショート等を発生させるなど、半導体装置の信頼性低下等の問題となっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２４１３５号公報
【特許文献２】特開２００７−４８９８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２では、前記製造方法において生じるめっきバリを除去する手段として、ウォータージェットや超音波が提案されているが、ウォータージェットを用いると、図６における端子を形成するハーフエッチング領域Ａのめっきバリは、上面から当てたウォータージェットの水圧及び端子側面に当たったその水圧の撥ね返りによって、ウォータージェットが当たり、めっきバリを除去することができるものの、外枠５３及びパイロット孔５４の外枠領域Ｂについては、上面から当てたウォータージェットの撥ね返りがほとんどなく、ウォータージェットによる水圧を当てることのできない外枠５３やパイロット孔５４に生じためっきバリを十分に除去することができなかった。そこで、ウォータージェットに替えて超音波を用いると、第１エッチング工程のエッチングでリードフレーム材の厚みを薄くしたハーフエッチング領域Ａの強度が弱いため、リードフレームが変形してしまう問題が出るなど、何れのバリ除去手段もリードフレーム全面に対して確実にバリを除去する手段としては不十分である。
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、エッチングによって発生しためっきバリを取り除くリードフレーム及び半導体装置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】
【０００７】
前記目的に沿う第１の発明係るリードフレームの製造方法は、複数の単位リードフレームが多列又は単列に配置されたリードフレーム材に、前記単位リードフレーム毎に半導体素子を搭載し、樹脂封止して半導体装置を製造するために使用するリードフレームの製造方法であって、
前記各単位リードフレームの表側に、上面がワイヤボンディング部となる上側端子部を形成する第１回路パターンを、前記各単位リードフレームの裏側に、前記上側端子部に対応する下側端子部を含む第２回路パターンを形成する第１工程と、前記第１工程で形成された前記リードフレーム材の表側及び裏側に第１、第２のめっき層をそれぞれ形成する第２工程と、前記リードフレーム材をその表側から前記第１めっき層をレジスト膜としてハーフエッチング処理を施して上側端子部を形成する第３工程とを有し、前記第３工程で発生しためっきバリの除去を、前記上側端子部を形成するハーフエッチング処理を施した領域と、前記リードフレーム材の単位リードフレームを囲んで配置したパイロット孔を含む外枠領域とで、異なるめっきバリ除去手段で行う。
本発明によって、リードフレームの形状や材質に応じてめっきバリ除去手段を選択することにより、ハーフエッチング処理を施した領域に適しためっきバリ除去手段を、リードフレーム材の単位リードフレームを囲んで配置したパイロット孔を含む外枠領域に適しためっきバリ除去手段をそれぞれ選択することができるため、リードフレームの変形を防ぎ、効率よく確実にめっきバリを除去することができる。
【０００８】
第１の発明に係るリードフレームの製造方法において、前記めっきバリ除去手段は、ウォータージェット、超音波、レーザー、ブラスト及びブラシのうち何れか２以上を選択して用いることが好ましい。
これによって、めっきバリを確実に除去し、リードフレームの変形等の不良を防ぎ、効果的にめっきバリを除去することができる。
【０００９】
第１の発明に係るリードフレームの製造方法において、前記第３工程においてハーフエッチング処理を施した領域はウォータージェットを用い、前記リードフレーム材の単位リードフレームを囲んで配置したパイロット孔を含む外枠領域は超音波を用いてめっきバリを除去することが好ましい。
これによって、ハーフエッチングを施した厚みの薄い領域については、ウォータージェットを用いることでリードフレームの変形を防ぎ、リードフレームのパイロット孔や外枠領域については超音波を用いることで確実にめっきバリを除去することができる。
【００１０】
また、第２の発明に係る半導体装置の製造方法は、複数の単位リードフレームが多列又は単列に配置されたリードフレーム材に、前記単位リードフレーム毎に半導体装置を製造方法であって、
前記各単位リードフレームの表側に、上面がワイヤボンディング部となる上側端子部を形成する第１回路パターンを、前記各単位リードフレームの裏側に、前記上側端子部に対応する下側端子部を含む第２回路パターンを形成する第１工程と、前記第１工程で形成された前記リードフレーム材の表側及び裏側に第１、第２のめっき層をそれぞれ形成する第２工程と、前記リードフレーム材をその表側から前記第１めっき層をレジスト膜としてハーフエッチング処理を施して前記上側端子部を形成し、リードフレームとする第３工程と、前記リードフレームの表側に半導体素子を搭載して、ボンディングワイヤで電気的に接続し、樹脂封止する第４工程と、前記第２のめっき層をレジスト膜としてハーフエッチング処理を施し、前記下側端子部を分離する第５工程と、前記単位リードフレームに形成された半導体装置を個片化する第６工程とを有し、前記第３工程で発生しためっきバリの除去を、前記上側端子部を形成するハーフエッチング処理を施した領域と、前記リードフレーム材の単位リードフレームを囲んで配置したパイロット孔を含む外枠領域とで、異なるめっきバリ除去手段で行う。
本発明によって、リードフレームの形状や材質に応じてめっきバリ除去手段を選択することにより、ハーフエッチング処理を施した領域に適しためっきバリ除去手段を、リードフレーム材の単位リードフレームを囲んで配置したパイロット孔を含む外枠領域に適しためっきバリ除去手段をそれぞれ選択することができるため、リードフレームの変形を防ぎ、効率よく確実にめっきバリを除去することができる。
【００１１】
第２の発明に係る半導体装置の製造方法において、前記めっきバリ除去手段は、ウォータージェット、超音波、レーザー、ブラスト及びブラシのうち何れか２以上を選択して用いることが好ましい。
これによって、めっきバリを確実に除去し、リードフレームの変形等の不良を防ぎ、効果的にめっきバリを除去することができる。
【００１２】
第２の発明に係る半導体装置の製造方法において、前記第３工程においてハーフエッチング処理を施した領域はウォータージェットを用い、前記リードフレーム材の単位リードフレームを囲んで配置したパイロット孔を含む外枠領域は超音波を用いてめっきバリを除去する。
これによって、ハーフエッチングを施した厚みの薄い領域については、ウォータージェットを用いることでリードフレームの変形を防ぎ、リードフレームのパイロット孔や外枠領域については超音波を用いることで確実にめっきバリを除去することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によって、めっき層をレジストとしてエッチングを行った際に生じるめっきバリに対して、リードフレームの領域に応じてバリ除去手段を変えることで、めっきバリを確実に除去することができ、めっきバリ残留に起因するめっき剥れやめっき層の傷、エッチング精度の低下、回路ショート等の不良を防ぐことができ、半導体装置の信頼性を向上させることができる。
また、リードフレームの形状や材質に応じてめっきバリ除去手段を選択することで、めっきバリを確実に除去することができ、リードフレームの変形等を防ぐことができ、不良の発生を防ぐ。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）〜（ｈ）は、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法における各工程の説明図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るリードフレームの平面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るバリ取り工程前のリードフレームの断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るバリ取り工程後のリードフレームの断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｇ）従来の半導体装置の製造方法における各工程の説明図である。
【図６】従来のリードフレームの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
添付した図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。
図１（ａ）〜（ｈ）は本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法における各工程の説明図、図２は本発明の実施の形態に係るリードフレームの平面図、図３は本発明の実施の形態に係るリードフレームの断面図である。
【００１６】
図１（ａ）工程は、リードフレーム材準備工程である。リードフレーム材１０は、図２におけるＸ−Ｘ’の断面図に示す領域について述べたものであり、一定の広さを有する銅又は銅合金（又は鉄ニッケル合金、アルミニウム、アルミニウム合金等）で構成される。本実施の形態では、図２に示すように複数の単位リードフレーム１１を有する単数又は複数のフレーム群１２及びその周囲には外枠１３が形成されている。
【００１７】
図１（ｂ）工程は、回路パターン形成工程である。各単位リードフレーム１１の表側に素子搭載部２１と、素子搭載部２１を囲んで配置され、上面がワイヤボンディング部１９となる上側端子部２０、外枠１３を形成する第１の回路パターン１５を、各単位リードフレーム１１の裏側に、上側端子部２０に対応する下側端子部２７を含む第２回路パターン１６をそれぞれレジスト膜によって形成する。
【００１８】
図１（ｃ）工程は、めっき層形成工程である。第１、第２の回路パターン１５、１６が表裏に形成されたリードフレーム材１０の表側及び裏側に第１、第２のめっき層１７、１８をそれぞれ形成する。この第１、第２のめっき層１７、１８としては例えば下地ニッケルめっきの上にパラジウムめっき層、金めっき層を形成する。また、スズめっき層、下地ニッケルめっき層の上にスズめっき層、その他ニッケル、パラジウム、金、銀、白金等を組み合わせてめっき層を形成してもよい。
その後、第１、第２の回路パターン１５、１６のレジスト膜を除去する。
【００１９】
図１（ｄ）工程は、上側ハーフエッチング工程である。リードフレーム材１０の裏側を耐エッチングテープ（図示せず）で覆い、リードフレーム材１０の表側からリードフレーム材１０の厚みの５０〜６０％まで除去するハーフエッチング処理を行い、素子搭載部２１を形成し、上側端子部２０、外枠１３を突出させ、リードフレーム３０を形成する。
【００２０】
なお、上記（ｄ）によって、図３に示すように、リードフレーム３０の各ワイヤボンディング部１９の周囲にはめっきバリ２２が発生し、外枠１３の端部には側面からのエッチング液の浸食によるめっきバリ２３、貫通孔であるパイロット孔１４にもめっきバリ２８が発生する。
【００２１】
図１（ｅ）工程は、バリ取り工程である。まず図２におけるリードフレーム３０の外枠１３のめっきバリ２３及びパイロット孔１４のめっきバリ２８に超音波を付加した洗浄液を加えることで除去する。このとき、図１（ｄ）において、ハーフエッチングされた領域には超音波が当たらないよう、保護部材（図示しない）にてハーフエッチング領域を保護しておく。
その後、図２のフレーム群１２内であるハーフエッチング処理を施した領域をウォータージェットを用いて各ワイヤボンディング部１９の周囲に発生しためっきバリ２２を除去する。その後、必要に応じて水洗を行う。
このように、超音波を用いてめっきバリを除去した後、ウォータージェットを用いてめっきバリを除去することで、ウォータージェット工程が水洗工程を兼ねることができ、その後の水洗工程を省略することも可能である。
めっきバリを除去したリードフレーム３０は図４のようになる。
【００２２】
図１（ｆ）工程は組立工程である。素子搭載部２１に半導体素子２４を搭載し、半導体素子２４とワイヤボンディング部１９とをボンディングワイヤ２５で電気的に接続し、その後樹脂２６で樹脂封止する。
【００２３】
図１（ｇ）工程は、下側端子分離工程である。第２のめっき層１８をレジスト膜として、ハーフエッチングを行い、下側端子部２７を個々に分離する。
この後、必要に応じて再度ウォータージェットや超音波等のバリ除去手段を用いて、下側端子部２７に生じためっきバリの除去を行ってもよい。
【００２４】
そして、図１（ｈ）工程は、個片化工程である。回転ブレード（図示しない）によりフレーム群１２から単位リードフレーム１１に個片化して半導体装置２９を得る。
【００２５】
本発明は、前記実施の形態に係る半導体装置の製造方法に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない程度の改良、変更は可能である。
図１（ｅ）のバリ取り工程においては、先ず図２におけるフレーム群１２内をウォータージェットで各ワイヤボンディング部１９の周囲に発生しためっきバリ２２を除去した後、外枠１３のめっきバリ２３及びパイロット孔１４のめっきバリ２８を超音波で除去してもよい。
例えば、前記実施の形態では、ウォータージェットと超音波を用いてバリ取り工程を構成したが、これらに限らずレーザー加工、ブラスト加工等その他のバリ取り手段と組み合わせてバリ取りを行うことができ、バリ除去手段の選択や順番は適宜変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は、めっき層をレジスト膜としてエッチング処理を施すリードフレーム及び半導体装置の製造方法に適用可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１０    リードフレーム材
１１    単位リードフレーム
１２    フレーム群
１３    外枠
１４    パイロット孔
１５    第１回路パターン
１６    第２回路パターン
１７    第１めっき層
１８    第２めっき層
１９    ワイヤボンディング部
２０    上側端子部
２１    素子搭載部
２２、２３    めっきバリ
２４    半導体素子
２５    ボンディングワイヤ
２６    樹脂
２７    下側端子部
２８    めっきバリ
２９    半導体装置
３０    リードフレーム
５０    リードフレーム材
５３    外枠
５４    パイロット孔
５５    第１回路パターン
５６    第２回路パターン
５７    第１めっき層
５８    第２めっき層
５９    ワイヤボンディング部
５０    上側端子部
６１    素子搭載部
６２、６３    めっきバリ
６４    半導体素子
６５    ボンディングワイヤ
６６    樹脂
６７    下側端子部
６９    半導体装置
７０    リードフレーム
【図１】
2011060934.tif 000003
【図２】
2011060934.tif 000004
【図３】
2011060934.tif 000005
【図４】
2011060934.tif 000006
【図５】
2011060934.tif 000007
【図６】
2011060934.tif 000008