(57)【要約】      （修正有）【課題】マスキング治具を使用しても継ぎ目の無い状態での連続めっき、及びマスキング治具のマスキングゴムの継ぎ目部へのめっき液モレ（液溜り）による不要なめっき付着を防止し、継ぎ目を挟んだめっきの位置ズレを防止した表裏両面の必要箇所にストライクめっきを施したリードフレームの製造方法を提供する。【解決手段】搬送されているリードフレームにストライクめっきを連続して施すストライクめっき付きリードフレームの製造方法であって、リードフレームのストライクめっき領域以外を覆う無端マスキングゴムからなるマスキング治具３７を、リードフレームの片面若しくは両面に密着配置した後、ストライクめっきの形成液をマスキング治具側からマスキング治具に覆われた通電状態のリードフレームの表面に配し、ストライクめっき領域にストライクめっき層を形成することを特徴とするものである。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送されているリードフレームにストライクめっきを連続して施すストライクめっき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ストライクめっき領域以外を覆う無端マスキングゴムからなるマスキング治具を、前記リードフレームの片面若しくは両面に密着配置した後、
前記ストライクめっきの形成液を、前記マスキング治具側から前記マスキング治具に覆われた通電状態の前記リードフレームの表面に配し、
前記ストライクめっき領域に前記形成液の成分からなるストライクめっき層を形成することを特徴とするストライクめっき付きリードフレームの製造方法。
【請求項２】
前記ストライクめっきが、銀めっきであることを特徴とする請求項１のストライクめっき付きリードフレームの製造方法。
【請求項３】
前記マスキング治具が、シリコン樹脂製の無端シリコンベルトであることを特徴とする請求項１又は２に記載のストライクめっき付きリードフレームの製造方法。
【請求項４】
請求項１から３に記載の無端マスキングゴムの作製用治具であって、
所定形状の無端マスキングゴムモールド金型と、前記モールド金型の外径より小さい内径を有するモールド金型用フタからなり、
前記モールド金型と前記モールド金型用フタを、はめ合いにて密着させる構造を備えて、前記モールド金型の内部をシールすることを特徴とする無端マスキングゴムの作製用治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、片面若しくは両面にストライクめっきを設けたリードフレームの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
トランジスタ、ダイオード、抵抗といった単体部品から、ＤＲＡＭ、ＭＰＵ、ＡＳＩＣなどの半導体集積回路チップまで、電子部品はその素子単体では機能を発揮することは出来ない。
従って、素子自体を何らかの形でパッケージングすることで始めて、プリント基板上に搭載することが出来る。そしてパッケージングの為には、製造工程中では素子を支え、製品完成後は素子と外部端子との電気的導通を確保する為に、リードフレームと称する金属製の枠組みが必要となる。
【０００３】
電子部品素子のパッケージング法としては、経済性、作業性等の点から、エポキシ樹脂によるいわゆるプラスチックモールドが主流である。
最初に半導体ウェハから切り出された小片（チップ）は、リードフレームのダイパッド部に搭載される（ダイボンディング）。次いでチップの電極部とリードフレームのインナーリード部が、金属細線で電気的に接続される（ワイヤボンディング）。
さらに封止樹脂を用いてトランスファモールドし、アウターリード部の外装めっき（主にはんだ）およびリード曲げ加工を施すことで、プラスチックパッケージＩＣが完成する。
【０００４】
このリードフレームには、ダイボンディング、ワイヤボンディング、プリント基板実装などの為に、種々の表面処理が施される。その種類は工程に応じてさらに詳細に選定される。特にワイヤボンディング工程では、金線をボンディングする為には、インナーリード先端に金または銀めっきを施すことが必要であるが、金めっきはコスト増の点で使用が減少し、現在はほとんどが銀めっきになっている。そして、ほとんど全てのリードフレームは、ＩＣチップがフレームの片面のみに搭載されることから、搭載面の少なくともインナーリードに、部分銀めっきを施す構造を採る。
【０００５】
しかし、最近パッケージ内でのチップ搭載個数を複数個にして、ＩＣパッケージの記憶容量、演算能力、演算速度等を増大させる新規構造パッケージが提案されてきた。
これらも当初はリードフレームの片面に複数個のチップを搭載する構造であったが、従来、チップを搭載しなかった裏面にもチップを搭載した両面チップ搭載パッケージも生産されるようになってきた。
この様な構造のパッケージに使用されるリードフレームには、少なくともインナーリードの表裏両面に、金ワイヤボンディングに必要な銀めっきする必要があり、さらに、近年では小パッケージングが進んでおり、微細なパターンも要求され、必要領域に精度良くストライク状の銀めっきが施されたリードフレームが希求されている。
【０００６】
上記リードフレームの製造法には、２通りの方法が提供されている。
その第１の方法は、リードフレームの両側全面をレジストまたはドライフィルムレジスト等で被覆した後、両面の銀めっきを施す必要のある領域の材料面を露光現像によって露出させる。次に、これを銀めっき液槽に浸漬して、材料が露出した部分にのみ銀めっきを施す。最後に不要なレジストを全て剥離除去し、水洗及び乾燥によって製品化する方法である。
【０００７】
この方法は、めっき工程は１回であるが、レジスト膜の塗布、露光、現像などのフォトファブリケーション工程が必要なこと、銀めっきを浸漬法で電析させる為、析出速度が遅く生産性が悪いこと等の問題がある。銀めっきの電流密度は浸漬法では２０Ａ／ｄｍ２程度が限界である。
【０００８】
第２の方法は、特許文献１などで開示される高速部分めっき処理装置（特許文献１、図１及び図２参照）を用いて、１回のめっき処理でリードフレームの両面の必要領域に銀めっきを同時に施す方法である。
本方法では銀めっき時の処理装置に下記のように工夫を施し、リードフレームの両面めっきを行う方法である。
【０００９】
この第２の方法で用いる部分めっき処理装置の構造は、特許文献１の図１、図２に示されるように、回転ドラム２４の周囲にマスキング治具２４ａを取り付け、このマスキング治具２４ａと回転ドラム２４の外周に設けた走行可能なプレッシャーベルト２７とで、材料のリードフレーム１２を挟み込み、リール材たるリードフレーム１２を停止させずに高速めっきを行う構造である。
この高速な第１のドラム式部分めっき装置２１及び第２のドラム式部分めっき装置２２を連続して設置し、第１の部分めっき装置２１でリードフレームの片面の必要領域をめっきし、次の第２の部分めっき装置２２でその反対面の必要領域をめっきする構成である。
【００１０】
この第２の方法は、元来部分めっき処理装置として発明されたものである。エリアが不連続な部分めっき処理であれば、マスキング治具に使用するマスキングゴムは小片化されたものでも可能であり、小片同士の継ぎ目などがあったとしても、めっき未着部分に当該箇所を持ってくることで問題無くめっきを施すことが出来る。
しかしながら、ストライクめっきのようにエリアが切れ目無く連続して必要である場合には、マスキングゴムの継ぎ目箇所でめっきエリアが歪な形状となり、必要とするエリア精度を達成することが非常に困難となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平１１−２９３４８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
そこで、本発明の目的は、上記課題に鑑み、マスキング治具を使用しても継ぎ目の無い状態での連続めっき、及びマスキング治具のマスキングゴムの継ぎ目部へのめっき液モレ（液溜り）による不要なめっき付着を防止し、継ぎ目を挟んだめっきの位置ズレを防止した表裏両面の必要箇所にストライクめっきを施したリードフレームの製造方法を提供するものである。さらに、用いるマスキング治具の作製方法も提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第１の発明は、搬送されているリードフレームにストライクめっきを連続して施すストライクめっき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ストライクめっき領域以外を覆う無端マスキングゴムからなるマスキング治具を、リードフレームの片面若しくは両面に密着配置した後、ストライクめっきの形成液を、マスキング治具側からマスキング治具に覆われた通電状態のリードフレームの表面に配し、ストライクめっき領域に形成液の成分からなるストライクめっき層を形成することを特徴とするストライクめっき付きリードフレームの製造方法である。
さらに、そのストライクめっきが、銀めっきであることを特徴とし、マスキング治具が、シリコン樹脂製の無端シリコンベルトであることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の第２の発明は、第１の発明に際して使用される無端マスキングゴムの作製用治具であって、所定形状の無端マスキングゴムモールド金型と、そのモールド金型の外径より小さい内径を有するモールド金型用フタからなり、モールド金型とモールド金型用フタを、はめ合いにて密着させる構造を備え、モールド金型の内部をシールすることを特徴とする無端マスキングゴムの作製用治具である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、リードフレームの片面若しくは両面にストライクめっきを施す際に、エンドレスベルトである無端マスキングゴムを用いることにより、従来の継ぎ足し式のマスキングゴムを用いた場合に見られたマスキングゴムの継ぎ目部へのめっき液モレ（液溜り）による不要なめっき付着を防止し、さらに継ぎ目を挟んだめっきの位置ズレが無い健全な長尺のストライクめっき付きリードフレームが容易に製造可能であり、工業上顕著な効果を奏するものである。
【００１６】
また、本装置のマスキング治具に使用する無端マスキングゴムの作製治具によれば、めっきエリアが連続したストライク状のめっきを施すことが可能なような無端マスキングゴムを容易に作製出来るものである。
この無端マスキングゴムの作製治具は、図１に示すようにモールド金型２９の外径よりも、モールド金型用フタ３０の内径を小さくし、モールド金型２９とモールド金型用フタ３０を、はめ合いにて密着させることによりシールすることで、バリの無い無端のマスキングゴムを作製することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の無端マスキングゴムの作製治具を説明する外観斜視図である。
【図２】ストライクめっき付きリードフレームの製造に適する両面連続ストライクめっき処理装置の概要図である。
【図３】無端マスキングゴムを使用した場合の図２に示すリードフレームの両面にめっきを行うめっき装置部を説明する拡大概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本実施形態における半導体素子用ストライクめっき付きリードフレームの製造方法、及び、このリードフレームの作製に用いられる無端マスキングゴムの作製治具について詳細する。
先ず、本発明のおいて重要な役割を果たす無端マスキングゴムの作製法について、図面を用いて説明する。なお、本発明における「無端」の意味は、継ぎ目のない平滑な平面を有するリング状ベルト、即ちエンドレスベルトを意味するものである。
【００１９】
［無端マスキングゴムの作製用治具］
図１に、無端マスキングゴムの作製治具を示す。
図１において、２９はモールド金型、３０はモールド金型用フタ、２８はマスキングゴム吐出口、３８はマスキングゴム注入口、３９はエア抜き口である。
【００２０】
図１に示すようにモールド金型２９と、モールド金型用フタ３０とから構成され、モールド金型２９の外径は、モールド金型用フタ３０の内径よりも、直径で０．１ｍｍ程度大きく設計する。また、リードフレームに施すストライクめっきの形状に合わせて、その側面形状が設計される。図１に示すモールド金型３０では、幅ｗにわたりマスクが可能な無端マスキングゴムが作製可能である。
【００２１】
無端マスキングゴムの作製に際しては、先ずモールド金型用フタ３０を加熱して膨張させた後、モールド金型２９の周囲に静かに設置し、常温に冷えるまで静置することで密着させ、シール性を確保する。
ここで、モールド金型２９の材質はアルミ合金、モールド金型用フタ３０の材質は合成樹脂性の組合せが良好な結果を得ている。すなわち、モールド金型２９及びモールド金型用フタ３０は、加熱した後にはめ合わせて使用するが、線膨張係数の差が大きい程、モールド金型２９の外径とモールド金型用フタ３０の内径の差を大きく取ることが出来、なおかつ、合成樹脂を使用することにより弾性が得られ、十分なシール性を確保することが可能となる。
【００２２】
例えば、アルミ合金の線膨張係数は凡そ２４×１０−６／℃であるから、モールド金型２９の外径が０．２５０ｍであれば、８５℃において０．５１ｍｍ膨張することになる。一方、合成樹脂の線膨張係数は大体２０×１０−５／℃であるから、モールド金型用フタ３０の内径が０．２４９ｍであれば、８５℃において４．２ｍｍ程度膨張することになり、はめ合わせ及び取り外しに際し、十分なクリアランスを得ることが出来る。
加熱後のモールド金型２９及びモールド金型用フタ３０のクリアランスが、２ｍｍ程度の場合、はめ合せ時及び取り外し時に両者が擦れ合い、キズを生じる可能性がある。キズが生じた場合、マスキングゴムにキズが転写され、ストライクめっきがキズの形でめっきされる不具合を生じてしまう。
【００２３】
［ストライクめっき付きリードフレームの製造方法］
両面部分めっき付きリードフレームの製造には、特許文献１、図１及び図２の両面連続部分めっき処理装置が用いられる。
本発明においては、この両面連続部分めっき処理装置を用いて行うが、本発明では、上記無端マスキングゴムを用いることによって、本発明に係るストライクめっき付きリードフレームの製造に適する両面連続ストライクめっき処理装置を用いる。その概要を図２、図３に示す。
図２は装置全体の概要を示す概要図で、図３はリードフレームの両面にめっきを行うめっき装置部を説明する拡大概要図である。
【００２４】
図２に示されるめっき処理装置は、前処理部１０、ストライクめっき装置部１７、及び後処理部２０から構成される両面連続ストライクめっき処理装置１で、ストライクめっき部１７をリードフレーム１２の搬送方向に前後して配置した第１のドラム式ストライクめっき装置１８（詳細は図３参照）と第２のドラム式ストライクめっき装置１９とで構成されている。
【００２５】
第１及び第２のドラム式ストライクめっき装置１８、１９は、それぞれ、リードフレーム１２のめっきすべき所定領域以外の部分を覆うストライクめっき用のマスキング治具（無端マスキングゴム３７）を周囲に有する回転ドラム３６と、その回転ドラム３６の周面の一部に対接されたリードフレーム１２を外方向から押えるマスキングベルト３４と、回転ドラム３６内側に設置されためっき液噴射ノズル３５とを有し、めっき液をマスキング治具３７を通してリードフレーム１２に当て、リードフレーム１２の所定領域のみにストライク状にめっきを施すように構成されている。
【００２６】
ストライクめっき時には、第１のドラム式ストライクめっき装置１８の回転ドラム３６の周囲にリードフレーム１２の片面を接触させ、次いで第２のドラム式ストライクめっき装置１９の回転ドラム３６の周囲にリードフレーム１２の反対面を接触させることにより、リードフレーム１２の両面をストライクめっき処理する構成としたものである。
【００２７】
図２において、前処理部１０は、送り出し装置部の送り出しリール１１より黒矢印で示す搬送方向に送り出されたリードフレーム１２に良好な銀めっきを施す為の前処理として、浸漬脱脂処理部１３、酸洗浄処理部１４、銀めっきの密着不良を無くす為のシアン化銅ストライクめっき処理部１５、めっき不必要部分への銀の置換析出を無くす為の銀ストライクめっき処理部１６を有する。
【００２８】
２段のストライクめっき装置部１７は、この前処理されたリードフレーム１２の両面の必要領域にパッケージに必要なめっきを施す装置部分で、ここでは必要領域にのみストライク銀めっきを施す装置部分であり、片面をめっき処理する第１のドラム式めっきストライクめっき装置１８と、次いで反対面をめっき処理する第２のドラム式ストライクめっき装置１９とを、リードフレーム１２の搬送方向に順次有する。
【００２９】
後処理部２０は、上記ストライクめっきされたリードフレーム１２に対する銀ストライクめっき剥離処理部２１、中和・水洗処理部２２、乾燥処理部２３の各処理部を有し、この後処理部２０を経たリードフレーム１２が巻き取りリール２４にて巻き取られる。
【００３０】
図３に、上記２段のストライクめっき装置部１７を拡大して示す。
第１のドラム式ストライクめっき装置１８と第２のドラム式ストライクめっき装置１９とは、リードフレームの接する面が逆になっているだけで、構成自体は同じであるので、同一構成要素には同じ符号を付して、第１のドラム式ストライクめっき装置１８を主体に説明する。
【００３１】
ドラム式ストライクめっき装置１８は、図３に示すように、２つの支持ローラー３２により回転自在に支承されリードフレーム１２が対接される回転ドラム３６を有する。また、この回転ドラム３６の前後には、受けローラー３１が配置されると共に、回転ドラム３６の受けローラー３１と反対側には、リードフレーム１２に対するプレス部として、前後２つのローラー３３ａ、３３ｂと１つのテンションローラー３３ｃとに、掛け渡された無端のマスキングベルト３４が配置されている。
【００３２】
この回転ドラム３６には、受けローラー３１に案内されてリードフレーム１２が半周分ほど巻きかけられ、そのリードフレーム１２の部分は、外側からマスキングベルト３４により回転ドラム３６に押さえつけられている。
さらに、この回転ドラム３６は、リードフレーム１２を支持し、リードフレーム１２のめっきすべき所定領域以外の部分を覆うストライクめっき用の無端マスキングゴム３７を２本以上有する。
【００３３】
この無端マスキングゴム３７は、シリコン樹脂等の非導電体からなるエンドレスベルトである。
このエンドレスベルトである無端マスキングゴムを用いることにより、従来の継ぎ足し式のマスキングゴムを用いた場合では、連続してストライクめっきを行う際に見られたマスキングゴムの継ぎ目部へのめっき液モレ（液溜り）による不要なめっき付着を回避可能で、さらに継ぎ目を挟んだめっきの位置ズレの無い健全な連続したストライクめっきを施すことが可能となっている。
【００３４】
また、回転ドラム３６内には、めっき噴射ノズル３５が、マスキングベルト３４により押さえつけられているリードフレーム１２に向けて配置されている。めっき噴射ノズル３５は、アノード電極として、またリードフレーム１２はカソード電極として、図示していない定電流源に接続される。
【００３５】
めっき液が、アノード電極となるめっき噴射ノズル３５の開孔部先端より噴射され、回転ドラム３６のマスキングゴム３７とマスキングゴム３７との間を通過してリードフレーム１２に達し、その所定領域にのみストライク状の銀めっきが施される。
【００３６】
上記構成の２段のストライクめっき装置部１７のうち、第１のドラム式ストライクめっき装置１８では、回転ドラム３６がリードフレーム１２の下面に接しているので、当該下面側の所定領域にのみ銀めっきが施される。
この第１のドラム式ストライクめっき装置１８にてストライクめっきが施されたリードフレーム１２の部分は、そのまま連続的に第２のドラム式ストライクめっき装置１９に送られる。
この第２のドラム式ストライクめっき装置１９では、回転ドラム３６がリードフレーム１２の上面に接しているので、当該上面側の所定領域にのみストライク銀めっきが施される。
【実施例】
【００３７】
以下、実施例を参照して本発明を説明する。
【実施例１】
【００３８】
［無端マスキングゴムの作製］
無端マスキングゴムの作製に当たっては、図１に示す無端マスキングゴム作製治具を用いた。無端マスキングゴムには、シリコン樹脂を用いた。
【００３９】
モールド金型用フタ３０を８５℃のオーブンにて１０分程加熱し、膨張させた後、オーブンから取り出し、モールド金型２９の周囲に設置した。そして常温にて１０分程放置することでモールド金型用フタ３０は冷却され、加熱前の内径に戻り、両者は隙間無く密着した。
モールド金型２９とモールド金型用フタ３０が密着した後、モールド金型２９の側面に設置されたマスキングゴム注入口３８よりシリコン樹脂を注入し、注入完了後、シリコン樹脂を硬化させる。なお、シリコン樹脂の注入に際しては、真空環境下で行い、充填を促進させてもよい。
シリコン樹脂が硬化した後、モールド金型２９とモールド金型用フタ３０が一体化した状態で８５℃のオーブンに入れ、１５分程加熱してモールド金型用フタ３０を膨張させ、モールド金型２９との間に隙間を生じていればモールド金型用フタ３０を取り外す。その後、モールド金型２９から硬化したシリコン樹脂製の無端マスキングゴムを丁寧に取り出し、マスキング治具３７としてドラム式ストライクめっき装置１８、１９の回転ドラム３６に設置して、ストライクめっき付きリードフレームの製造に供される。
【実施例２】
【００４０】
［ストライクめっき付きリードフレームの作製］
ストライクめっき付きリードフレームの製造工程において、リードフレームに銅合金からなるリール材状のリードフレーム１２を用いた。
これを図２に示す本めっき処理装置の送り出し装置部たる送り出しリール１１に設置した。そして送り出しリール１１から黒矢印方向に搬送されるリードフレーム１２に対して、連続で浸漬脱脂１３、酸洗浄１４、シアン化銅ストライクめっき１５、銀ストライクめっき１６の各処理を施した後、本発明の２段のストライクめっき装置部１７における第１段目である第１のドラム式ストライクめっき装置１８の回転ドラム３６に実施例１で作製した無端マスキングゴム３７を設置してリードフレーム１２の片面における所定領域に、ストライク状の銀めっきを厚さ３μｍにめっきした。
電流密度は３３．５Ａ／ｄｍ２、めっき時間は１０秒である。
【００４１】
次いで、第２段目である第２のドラム式ストライクめっき装置１９で、第１のドラム式ストライクめっき装置１８と同様に、回転ドラム３６に実施例１で作製した無端マスキングゴム３７を設置してリードフレーム１２の反対面における所定領域に、同じくストライク状の銀めっきを、３μｍの厚みにめっきした。条件は第１段目と同じである。
【００４２】
ストライクめっき後、巻き取りしたストライクめっき付きリードフレームのストライクめっき部を目視観察したところ、全周にわたってストライクめっきの位置ずれは見られず、まためっき面も平坦な精度の高いストライクめっきを有するリードフレームを製造することができた。
【符号の説明】
【００４３】
１    両面連続ストライクめっき処理装置
１０    前処理部
１１    送り出しリール
１２    リードフレーム
１３    浸漬脱脂処理部
１４    酸洗浄処理部
１５    シアン化銅ストライクめっき処理部
１６    銀ストライクめっき処理部
１７    ２段のストライクめっき装置部
１８    第１のドラム式ストライクめっき装置
１９    第２のドラム式ストライクめっき装置
２０    後処理部
２１    銀ストライク剥離処理部
２２    中和・水洗処理部
２３    乾燥処理部
２４    巻き取りリール
２８    マスキングゴム吐出口
２９    モールド金型
３０    モールド金型用フタ
３１    受けローラー
３２    支持ローラー
３３ａ、３３ｂ、３３ｃ  ローラー
３４    マスキングベルト
３５    噴射ノズル
３６    回転ドラム
３７    無端マスキングゴム（マスキング治具）
３８    マスキングゴム注入口
３９    エア抜き口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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