(57)【要約】【課題】リードフレーム基板に対して樹脂封止した際の密着性を向上させ、優れた堅牢性および信頼性を持つ基板を提供する。【解決手段】平板の金属基材の厚み方向に、一部もしくは全ての金属を除去して所定の配線パターンを形成することによって得られるリードフレーム基板であって、金属を除去した部分に金属基材の厚みの高さまで絶縁樹脂が形成されており、金属基材の素子を搭載する主面に形成された絶縁樹脂は、形成面積の半分以上においてフィラーが脱落した箇所が形成されている。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板の金属基材の厚み方向に、一部もしくは全ての金属を除去して所定の配線パターンを形成することによって得られるリードフレーム基板であって、
金属を除去した部分に前記金属基材の厚みの高さまで絶縁樹脂が形成されており、
前記金属基材の素子を搭載する主面に形成された前記絶縁樹脂には、フィラーが脱落した箇所が形成されている、リードフレーム基板。
【請求項２】
前記フィラーが脱落した箇所は、主面に形成された前記絶縁樹脂面積の半分以上である、請求項１に記載のリードフレーム基板。
【請求項３】
前記フィラーが脱落した箇所の直径が５０μｍ以下である、請求項１または２に記載のリードフレーム基板。
【請求項４】
平板の金属基材の厚み方向に、一部もしくは全ての金属を除去して所定の配線パターンを形成することによって得られるリードフレーム基板の製造方法であって、
前記配線パターンが形成されたリードフレーム基板を厚さ方向から型締めする上下の金型を用い、金属を除去した部分に前記金属基材の厚みの高さまで絶縁樹脂を形成する工程と、
前記金属基材の素子を搭載する主面に形成された前記絶縁樹脂から、フィラーが脱落した箇所を形成する工程とを含む、リードフレーム基板の製造方法。
【請求項５】
前記フィラーが脱落した箇所を形成する工程は、主面に形成された前記絶縁樹脂面積の半分以上に前記フィラーが脱落した箇所を形成する、請求項４に記載のリードフレーム基板の製造方法。
【請求項６】
前記フィラーが脱落した箇所を形成する工程は、前記絶縁樹脂の表面に高圧の水を噴射することで行われる、請求項４または５に記載のリードフレーム基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子を実装するための半導体基板に関し、特には、リードフレーム基板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウェハープロセスで製造される各種のメモリー、ＣＭＯＳ、ＣＰＵ、ＦＰＧＡ等の半導体素子は、電気的接続用端子を有する。その電気的接続用端子のピッチと、半導体素子が装着されるプリント基板側の接続部のピッチとは、工法の違いから、そのスケールが１〜２桁ほど異なる。そのため、インターポーザーと称されるピッチ変換のための仲介用基板（半導体素子実装用基板）が使用される。このインターポーザーの一方の面に、半導体素子を実装し、他方の面もしくはインターポーザーの周辺部で、プリント基板との接続がとられる。インターポーザーは、内部もしくは表面に金属リードフレームを有しており、リードフレームにより電気的経路を引き回して、プリント基板との接続を行う、外部接続端子のピッチを拡張している。
【０００３】
図１０に、インターポーザーの一例として、ＱＦＮ（Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  Ｎｏｎ−ｌｅａｄｅｄ）式リードフレーム基板の構造を模式的に示した。図１０（ａ）に示すリードフレーム基板は、銅やアルミニウムなどの金属からなるリードフレームの中央部に半導体素子１１を搭載する平坦部を設け、外周部にピッチの広いリード４を配設した構造であり、リード４と半導体素子１１の電気的接続用端子との接続には、金線などのメタルワイヤー１３によるボンディング法を使用したものである。
【０００４】
なお、図１０（ａ）および図１０（ｂ）中の保持材１４は、リードフレームを保持するもので、封止樹脂１７によるモールド後に図１０（ｃ）に示すように除去される。しかし、図１０のインターポーザーでは、電気的接続が半導体素子１１の外周部とリードフレームの外周部でしか行えないので、端子数が多い半導体基板には不向きといえる。プリント基板とインターポーザーとの接続は、端子数が少ない場合には、インターポーザーの外延部の取り出し電極１５に、金属ピンを装着して行われる。また、端子数が多い場合には、半田ボールを外周部分の外部接続端子にアレイ状に配置（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）する。プリント基板側の接続ピッチは５００μｍ程度と広く、半田量も多いので、Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙは、安定した高信頼性の接続が可能である。
【０００５】
面積が狭く端子数が多い半導体素子に対しては、電気的経路が一層のインターポーザーではピッチの変換が困難なので、電気的経路を有する層を２層、３層と多層に積層化している。面積が狭く端子数が多い半導体素子の場合は、半導体素子の接続端子は、半導体素子の底面にアレイ状に配置して形成されることが多い。そのため、インターポーザー側の外部接続端子も同一のアレイ状の配置として、インターポーザーとプリント基板との接続には微小な半田ボールを用いるフリップチップ接続方式が採用される。インターポーザー内の配線は、上部から垂直方向にドリルあるいはレーザーで窄孔し、孔内に金属めっきを行うことによって上下の電気的導通がなされる。この方式のインターポーザーでは、外部接続端子のピッチは１５０〜２００μｍ程度まで微細化できるため、接続端子数は稼げるが、接合の信頼性や安定性は低下し、高い信頼性が要求される車載用などには向いていない。
【０００６】
こうしたインターポーザーは、使用する材料や構造により、リードフレーム部分が保持される基材がセラミックのもの、あるいはＰ−ＢＧＡ（Ｐｌａｓｔｉｃ  Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）、ＣＳＰ（Ｃｈｉｐ  Ｓｉｚｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）、ＬＧＡ（Ｌａｎｄ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）などのように、基材が有機物のものなど数種類あり、目的に応じて使い分けられている。
【０００７】
いずれの場合であっても、半導体素子の小型化、多ピン化、高速化に対応して、インターポーザーの半導体素子との接続部のファインピッチ化および高速信号への対応が進んでいる。微細化の進展を考慮すると、端子部分のピッチは、８０μｍ〜１００μｍが必要である。
【０００８】
導通部兼支持部材でもあるリードフレームの配線パターンは、薄い金属板をエッチングして、いわゆるフォトエッチング法で形成されるが、安定したエッチング処理とその後の加工での基材のハンドリングを容易にするには、金属板は２００μｍ程度の厚さを有することが望ましい。また、ワイヤーボンディングの際に十分な接合強度を得るには、一定程度の金属層の厚みと、ランド面積が必要となる。これら双方の点を考慮すると、金属板の厚みとして２００μｍ以上が望ましい。
【０００９】
図１１は、リードフレーム基板の構造を模式的に示したものである。まず、ポリイミドテープからなる保持材１４に貼り付けられたリードフレームの所定箇所に（図１１（ａ））、半導体素子１１を固定用樹脂１６もしくは、固定用テープで固定する（図１１（ｂ））。その後、メタルワイヤー１３によるワイヤーボンディングを行い（図１１（ｃ））、封止樹脂１７を用いてトランスファーモールド法で複数のチップ（半導体素子１１）を一括で樹脂モールドする（図１１（ｄ））。最後に、保持材１４を除去するなどの外装加工を施し（図１１（ｅ））、個々に切断および断裁して（図１１（ｆ））完成品となる。リードフレームの裏面１８（半導体素子が搭載される面とは反対側の面）を被覆するポリイミドテープからなる保持材１４は、リードフレームの裏面１８がプリント基板との接続面となる場合、モールド時に封止樹脂１７がリードフレーム裏面の接続端子面に回り込んで付着しないようにするため不可欠である。しかしながら、最終的にはポリイミドテープからなる保持材１４は不要であるので、モールド加工をした後は、取り外して捨てることになる。そのため、リードフレームを保持材１４に貼り付けてインターポーザーを製造する方法は、コストがかかるという問題を抱えていた。
【００１０】
それを解決する方法として、特許文献１にあるような構造のリードフレーム基板が挙げられる。この基板は、金属板の両面にパターンエッチングやハーフエッチング等を用いて凹凸あるいは貫通孔を空け、そこに絶縁性樹脂を成型して作る構造となっている。
【００１１】
この構造の基板であれば、絶縁性樹脂が、配線パターンを支持する機能をもつため、ポリイミドテープを貼付する必要がなく、コストダウンを実現できる。
【００１２】
上記のような構造の基板の常套的な作製方法として、次の手法がある。まず、金属板の主面に、ダイパッド７、吊りリード１９、リード４、タイバー２０のパターンを、感光性レジストやドライフィルム等にて形成する（図２や図４を参照）。さらに、金属板の裏面には、ダイパッド裏面８、電極パッド５のパターンを感光性レジストやドライフィルム等にて形成する。この際、金属板裏面の電極パッド５のパターンの位置は、主面のリード４の位置の裏側の一部、多くの場合は、リード４の一端の裏側になる。図２に示す基板のように、ダイパッド７が基板中央に位置して、リード４がその付近から放射状に外側に延びる構造の場合は、電極パッド５は、リードの最も外側の位置の裏側に形成される場合が多い。
【００１３】
次に、エッチング等により、金属板の一部を除去するが、この際に、エッチング強度や時間などを適正に設定することにより、リード４、吊りリード１９、タイバー２０など、片面にのみレジストパターンがあり、反対面には、レジストパターンがない部分に関しては、エッチングによって金属が全て除去されて貫通をしないように、ハーフエッチングにとどめることが重要である。
【００１４】
次に、この金属板の金属除去部を絶縁樹脂にて埋める。埋める方法として最も好適なものは、上記金属板を、上金型２１と下金型２２とで挟み、型締めしたうえで、固形樹脂を過熱溶融させた絶縁樹脂２３を金型内に流し込み、金属板の金属除去部と金型内壁とが作るキャビティ部を満たすようにしてから樹脂を固化させるという、いわゆるトランスファーモールド工法が挙げられる（図６を参照）。
【００１５】
トランスファーモールド工法においては、金型と金属版が密着している場合、その間には樹脂が浸入しないのが理想であるが、実際には僅かな隙間から微量の樹脂が浸入し、バリ２４となるのが通常である（図７を参照）。それについては、樹脂を充填、固化した後に、物理的あるいは化学的方法によって除去するのが通常である。その結果として得られたリードフレーム基板の主面と裏面において、金属表面と樹脂表面は同じ高さとなり、同一の平面を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００９−１４７１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
ところで、上記のようにして形成した電子基板に対しては、将来的に、その素子搭載部に素子を実装し、ワイヤーボンディングなどで基板と素子との導通をとった後に、素子を搭載した面に封止樹脂成型を行い、素子およびボンディングワイヤーを樹脂内に封入したうえで、固めてしまう。こうすることによって、素子およびボンディングワイヤーなどを、破損や腐食などから守ることができ、その後のマザーボードへの二次実装の際の基板の取り扱いを容易にできる。
【００１８】
その際に重要となるのが、リードフレーム基板と封止樹脂との密着性である。この密着が弱いと、外力や温度変化に伴う各部の膨張または収縮等による基板破損や、水分の浸入の原因となり、故障や不良を引き起こすことになる。
【００１９】
リードフレーム基板と封止樹脂との密着性に対しては、リードフレーム基板の表面に露出した絶縁樹脂と封止樹脂との間の密着性の寄与が大きな部分を占める。一般的には、全く同一の樹脂、あるいは同系統の樹脂を用いた場合に、密着が強くなるが、いろいろな制約から、そのような樹脂の組み合わせが実現しない場合も多い。
【００２０】
本発明は、上記の問題点を鑑みて考案されたもので、リードフレーム基板に対して樹脂封止した際の密着性を向上させ、優れた堅牢性および信頼性を持つ基板を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記課題を解決するための本発明の一局面は、平板の金属基材の厚み方向に、一部もしくは全ての金属を除去して所定の配線パターンを形成することによって得られるリードフレーム基板であって、金属を除去した部分に金属基材の厚みの高さまで絶縁樹脂が形成されており、金属基材の素子を搭載する主面に形成された絶縁樹脂には、フィラーが脱落した箇所が形成されている、リードフレーム基板である。
【００２２】
このリードフレーム基板の構造であれば、フィラー脱落した箇所に封止樹脂の一部が入り込むため、アンカー効果によって、リードフレーム基板と封止樹脂の密着性が向上する。
【００２３】
また、フィラーが脱落した箇所は、主面に形成された前記絶縁樹脂面積の半分以上であってもよい。これにより、アンカー効果を十分に発揮することができる。  
【００２４】
また、フィラーが脱落した箇所の直径が５０μｍ以下であってもよい。これにより、アンカー効果を十分に発揮し、基板の脆弱化を回避することができる。
【００２５】
本発明の他の局面は、平板の金属基材の厚み方向に、一部もしくは全ての金属を除去して所定の配線パターンを形成することによって得られるリードフレーム基板の製造方法であって、配線パターンが形成されたリードフレーム基板を厚さ方向から型締めする上下の金型を用い、金属を除去した部分に金属基材の厚みの高さまで絶縁樹脂を形成する工程と、金属基材の素子を搭載する主面に形成された絶縁樹脂から、フィラーが脱落した箇所を形成する工程とを含む、リードフレーム基板の製造方法である。
【００２６】
このリードフレーム基板の製造方法によって、金属フレームの金属除去部に対する絶縁樹脂の置き換えが、高い確実性と品質にて実現できる。
【００２７】
また、フィラーが脱落した箇所を形成する工程は、主面に形成された絶縁樹脂面積の半分以上にフィラーが脱落した箇所を形成してもよい。この工法によって、アンカー効果の高い絶縁樹脂面を得ることができる。
【００２８】
フィラーが脱落した箇所を形成する工程は、絶縁樹脂の表面に高圧の水を噴射することで行われてもよい。この工法によって、容易にフィラー脱落を起こすことが可能となり、アンカー効果の高い絶縁樹脂面を得ることができる。また、樹脂充填の際に、リードフレームの素子搭載部、リード部などに乗り上げた樹脂、いわゆる樹脂バリを除去するという面においても、この工法は効果的であり、さらに脱落したフィラーを、速やかに基板から洗い流すという面においても、この工法は効果的である。
【発明の効果】
【００２９】
以上、本発明によれば、リードフレーム基板と封止樹脂との密着性を向上させて、その堅牢性および信頼性を高めることが可能となる。また、樹脂充填加工の際に発生する樹脂バリを、効果的に除去することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１Ａ】本発明の一実施形態に係るリードフレーム基板の製造工程を、模式的に説明する図である。
【図１Ｂ】本発明の一実施形態に係るリードフレーム基板の製造工程を、模式的に説明する図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るリードフレーム基板の樹脂充填前の主面（ａ）および反対面（ｂ）を示す図である（１ピース分）。
【図３】本発明の一実施形態に係るリードフレーム基板の樹脂充填後の主面（ａ）および反対面（ｂ）を示す図である（１ピース分）。
【図４】本発明の一実施形態に係るリードフレーム基板の樹脂充填前の主面を示す図である（９ピース分）。
【図５】本発明の一実施形態に係るリードフレーム基板の樹脂充填前の反対面を示す図である（９ピース分）。
【図６】トランスファーモールド工法による樹脂充填を説明する図である。
【図７】トランスファーモールド工法での樹脂バリ発生を説明する図である。
【図８】本発明の一実施形態に係るリードフレーム基板におけるフィラー脱落によるアンカー効果を説明する図である。
【図９】フィラー脱落がなかった場合の樹脂封止後の様子を説明する図である。
【図１０】従来のリードフレーム基板の構造を模式的に説明する図である。
【図１１】従来のリードフレーム基板の製造工程を模式的に説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の一実施形態に係るリードフレーム基板の構造およびその製造方法を、ＱＦＮ（Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  Ｎｏｎ−ｌｅａｄｅｄ）タイプのリードフレーム基板を一例に、図面を用いて説明する。
【００３２】
（実施例）
作製した個々のＱＦＮは、１０ｍｍ角の大きさで、平面視でアレイ状の外部接続端子を６４ピンの持つ形状である。基板に多面づけして以下の製造工程を経た後に切断や断裁を行い、個々のＬＧＡタイプのリードフレーム基板を得た。なお、図においては、ピン数は省略して少なく表記している。
【００３３】
まず、図１Ａ（ａ）に示すように、幅が９０ｍｍ、厚さが２００μｍの長尺帯状の銅などの金属基材１を用意した。次いで、図１Ａ（ｂ）に示すように、金属基材１の両面に、ロールコーターにて感光性レジスト２（東京応化（株）製、ＯＦＰＲ４０００）を１０μｍの厚さになるようにコーティングした後、９０℃にてプリベークをした。次に、所望のパターン（後述）を有するパターン露光用フォトマスクを介して両面からパターン露光を行い、その後１％水酸化ナトリウム溶液で現像処理を行った後に、水洗およびポストベークを行い、図１Ａ（ｃ）に示すようにレジストパターン３を得た。なお、金属基材１の一方の面（半導体素子が搭載される面であり、以下「主面」と記す）には、半導体素子搭載用のダイパッドと配線パターンとを形成するためのレジストパターンを形成し、金属基材１の他方の面（以下「反対面」と記す）には、接続用電極パッド形成用と素子からの熱を逃がすためのダイパッド裏面用とのレジストパターンを形成した。
【００３４】
ここで、上記レジストパターンについて詳述する。その様子を図２、図４、および図５に模式的に示す。図２（ａ）および図６は金属基材１の主面、図４（ｂ）および図７は金属基材１の反対面の様子を示している。主面中央付近には、半導体素子搭載用のダイパッド７のパターンを配置した。ダイパッド７は、半導体素子の発する熱を、外部に放出する役割も担うため、基本的に金属基材１の厚さを減じることなくして反対面に到達している。ただし、外周のサイズを僅かに変えて、ダイパッド断面にテーパーをつけ、絶縁樹脂との接触面積を上げて密着性を高めるため、反対面において主面より僅かに寸法を小さくし、中央の位置を変えないで、ダイパッド裏面８としてレジストパターンを形成している。主面のダイパッド７の四隅からは、それぞれ基板ピースの最寄りの四隅の方向に、放射状に延びている吊りリード１９のパターンを配置した。吊りリード１９については、金属基材１の厚さ方向中途までの厚さとするため、反対面の対応する位置には、レジストパターンは入っていない。吊りリード１９のパターンは、基板ピース外周の位置にて、タイバー２０につながる。タイバー２０は、基板ピース外周とその位置を同一とし、樹脂充填時の流路を確保するため、金属基材１の厚さ方向途中までの厚さとなっており、裏面に対応するレジストパターンはない。主面において、タイバー２０からつながった状態で、ダイパッド７の方向に逆放射状にリード４のレジストパターンを配置した。リード４は、ダイパッド７の方向には延びるが、ダイパッド７とは接続しない。リード４の厚さは、金属基材１の厚さより小さく設定され、反対面の対応する位置には、リードのレジストパターンは形成しなかった。リード４は、基板ピースの４辺のそれぞれに対して、各１６本の計６４本を配置した。リード４の両端のうち、タイバー２０に接続しているほうに電極パッド５のレジストパターンを配置した。電極パッド５の厚さは、金属基材１の厚さと同一とし、主面側においては、リード４のレジストパターンは電極パッド５（の裏面）も兼ね、反対面においては、角を丸くした長方形の形状にてレジストパターンを配置した。
【００３５】
レジストパターンの形成後は、図１Ａ（ｄ）に示すように、塩化第二鉄溶液を用いて、金属基材１の両面からエッチング加工を施した。これにより、金属基材１の厚み方向に一部または全ての金属が除去された所定の配線パターンが形成される。エッチングする深さとしては、金属基材１の片面からエッチングした場合、２００μｍの金属基材１が９０μｍの厚さになるように条件設定したうえで、両面を同時にエッチングした。塩化第二鉄溶液の比重は１．３８、温度は５０℃とした。このエッチング処理によって、基板の主面には、ダイパッド７とリード４、吊りリード１９、およびタイバー２０が形成され、基板の反対面には、ダイパッド裏面８と電極パッド５が形成された。
【００３６】
続いて、図１Ｂ（ｅ）に示すように、レジスト剥離加工を行った。この工法としては、まずアルカリ溶液（４００ｇＮａＯＨ／１Ｌを主成分とする）を９５℃に加温した剥離液中で金属基材１を搬送し、その滞留時間が３分となるように搬送速度を調整した。そして、インライン装置上で、続いて１０ＭＰａの水圧１分間の高圧水洗を行い、金属基材１に形成したレジストパターン３を洗い流した。
【００３７】
次に、トランスファーモールド工法による絶縁樹脂充填のため、金型の所定の位置に収まるよう、金属基材１の断裁を行った。断裁の結果、金属基材１は、幅９０ｍｍおよび長さ３００ｍｍの短冊状の基板フレームとなった。
【００３８】
次いで、図６に示すように、基板フレームに、以下のようにトランスファーモールド加工を行った。まず基板フレームを基板主面を下にした状態にて下金型２２にセットする。下金型２２には、基材フレームの厚さと同じ深さで、平面視での大きさもほぼ同じ（若干大きい）凹部と、それにつながる樹脂導入のための溝部が形成されている。それから、研磨した水平面を基板フレームに接触した面として持つ、蓋上の構造の上金型２１をかぶせ、型締めをする。
【００３９】
次いで、金型外部のプランジャー部に、絶縁樹脂である固形のエポキシ樹脂（カスタム品のため、型番なし。酸化珪素を主成分とするフィラーについて、最大径のものを４５μｍとするように設定した）をセットし、加圧加温しながら、金型内部に充填した。金型内の空隙の大きさおよび厚さは、基板フレームとほぼ同一であるので、溶融した絶縁樹脂２３は、基板フレームのうち、前工程のエッチングにて金属が除去された部分を埋めるように充填される。
【００４０】
次いで、樹脂の固化のための時間１５０秒の後に上金型２１を開け、下金型２２より樹脂充填された基板フレームを取り出した。基板フレームには、樹脂を金型の外から金型内部、金型内の凹部へと誘導するための流路（溝部）へ残った樹脂が固化して付着しているので、その部分は、手作業にて取り除いた。
【００４１】
続いて、基板フレームに充填された絶縁樹脂を完全に固化させるために、ポストベークを行った。ポストベークの条件としては、１７５℃のオーブン内で３時間加熱した。絶縁樹脂を完全に固化させた基板フレームは、図１Ｂ（ｆ）に示すようになる。
【００４２】
この状態の基板フレームにおいては、固化した絶縁樹脂９はほぼ面一の状態、つまり金属基材１の厚みの高さで、基板フレームの金属除去部をそれぞれ埋めている。しかし、絶縁樹脂９の金型内での基板表面への僅かな染み出しは、ほぼ不可避のものであり、それが樹脂バリ２４となって、ごく薄く基板フレーム上の各部に付着している。これは、後のめっき工程や、基板が完成し、素子を実装してからの接続において、不良の発生原因となるため、除去しなければならない。
【００４３】
本発明では、このような接続不良の発生を防ぐべく、リードフレーム基板（の絶縁樹脂９）と封止樹脂１７との密着性を向上させるために、充填したフィラー６を有する絶縁樹脂９の表面から（図８（ａ））、適切な量のフィラー６を取り去ってフィラー脱落痕２８を形成している（図８（ｂ））。このフィラー脱落痕２８は、後工程で半導体素子１１を封止する封止樹脂１７の一部が入り込み、アンカー効果を発揮させる（図８（ｃ））。このアンカー効果を効率よく発揮させるには、半導体素子を搭載する絶縁樹脂面全体におけるフィラー脱落痕部分の占める割合を５０％以上にすればよいことが、実験的に得られた。一方、フィラー脱落痕２８の形成は、リードフレーム基板の樹脂形成層を脆弱にするという面もある。特に大きなフィラーの脱落は、その近傍の樹脂の密度が過度に下がり、深刻な脆弱化を引き起こす。そこで、アンカー効果が得られ、かつ基板の脆弱化が深刻なものとならないためには、フィラー脱落痕２８の直径が５０μｍ以下であればよいことが、実験的に得られた。なお、フィラー脱落痕がなければ、図９のように封止樹脂１７が絶縁樹脂９に入り込まないので、アンカー効果は期待できない。
【００４４】
そのための加工としては、まず高圧の水を噴射した際のフィラー脱落が効果的に起こるための前処理として、絶縁樹脂９に対する膨潤処理を行った。膨潤液としては、ローム＆ハース社製の「CUPOSIT Z」と「CIRCUPOSIT 4125」と純水を、体積比にして、１０対３対２０にて混合した溶液を用いた。液温は６５℃とし、浸漬時間は１５分とした。
【００４５】
続いて、アルカリ電解脱脂処理を行った。アルカリ液としては、５０ｇ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液を用いて、電流密度２Ａ／ｄｍ２になるように電流を調整した。液温は５０℃として、浸漬、通電時間は３分とした。アルカリ電解処理は、バリを含んだ樹脂表面を若干溶解するとともに、アルカリ水溶液の電気分解に伴って、陰極となっている基板フレームより発生する水素ガスによって、バリを基板フレーム表面から引き剥がす効果を意図したものである。
【００４６】
続いて、基板フレームの材料である銅に対するソフトエッチング処理を行った。処理液としては、メック社製「ＣＰＥ−７５０」を純水にて１０倍に希釈したものを用いて、液温は室温（２５℃程度）、処理時間は２分とした。
【００４７】
以上で前処理を完了し、続いて、高圧の水による噴射洗浄処理を行った。装置としては、リックス社製の「ＡＸ−３０００ＲＳ」を用いた。水圧は１０ＭＰａに設定し高圧水を噴射する時間は、基板全体に対して２秒となるように、搬送速度を設定した。以上によって、充填樹脂に対するバリ取り加工および、充填樹脂表面のフィラー６を脱落させる工程を終了した。半導体素子を搭載する絶縁樹脂面全体におけるフィラー脱落痕部分の占める割合は、５０％以上であればよい。本実施例の絶縁樹脂面全体におけるフィラー脱落痕部分の占める割合を顕微鏡写真の二値画像処理によって算出したところ、５５％であった。
【００４８】
そして、基板フレームの露出した金属面に対し、図１Ｂ（ｇ）に示すように、無電解ニッケル／パラジウム／金めっき形成法による表面処理を施してめっき層１０を形成した。基板フレームへのめっき層１０の形成は、電解めっき法が適用可能である。しかし、電解めっき法では、めっき電流を供給するためのめっき電極の形成が必要になり、めっき電極を形成する分、配線領域が狭くなり、配線の引き回しが困難になる。そのため、本実施例では、供給用電極が不要な、無電解ニッケル／パラジウム／金めっき形成法を採用した。すなわち、金属面に酸性脱脂、ソフトエッチング、酸洗浄、パラジウム触媒活性処理、プレディップ、無電解ニッケルめっき、無電解パラジウムめっき、無電解金めっきにより、めっき層１０を形成した。めっき厚さは、ニッケルが３μｍ、パラジウムが０．２μｍ、金が０．０３μｍとした。使用しためっき液は、ニッケルがエンプレートＮＩ（メルテックス社製）、パラジウムがパウロボンドＥＰ（ロームアンドハース社製）、金がパウロボンドＩＧ（ロームアンドハース社製）である。以上をもって、所望のリードフレーム基板を得た。
【００４９】
（比較例１）
充填樹脂のバリを除去する工程において、物理研磨による工程を採用した。具体的には、装置は菊川鉄工所製のベルトサンダー研磨機「Ｔ−２６ＭＷ」を用いて、研磨紙は三共理化学製の「ミラーフィルム」を用いた。加工は二段階にて行い、はじめは研磨紙の砥粒の平均粒径を３０μｍにして研磨して、次に平均粒径を９μにして、基板表面を整面した。その工程以外は、実施例と全く同じ方法にて、リードフレーム基板を得た。
【００５０】
（比較例２）
充填樹脂のバリを除去する工程において、高圧水噴射の前処理の膨潤処理の時間を、５分間と設定した。その工程以外は、実施例と全く同じ方法にて、リードフレーム基板を得た。その結果、樹脂搭載面の樹脂面積に締めるフィラー脱落部の割合は、３１％となった。
【００５１】
（比較例３）
充填する樹脂のフィラー粒径の最大値を７５μｍに設定した。その工程以外は、実施例と全く同じ方法にて、リードフレーム基板を得た。
【００５２】
<樹脂封止後の半導体パッケージの信頼性>
まず、実施例、比較例１、比較例２のリードフレーム基板に、評価用素子を実装した。評価用素子の内部は、いわゆるデイジーチェインとなっており、リードフレームと素子との間の接続が、一箇所でも切れれば、それを不良として感知できるようになっている。評価用素子は、ダイアタッチフィルムを使用して、リードフレーム基板のダイパッド上に搭載し、そこから直径２５μｍの金線を用いたワイヤーボンディングにて基板との電気的接続をとった。それから、トランスファーモールド工法にて、評価用素子を樹脂封止し、半導体パッケージを得た。樹脂封止用の樹脂は、リードフレーム基板に充填した樹脂とは異なるものとして、日立化成株式会社製の「ＣＥＬ−４００ＺＨＦ１６」を使った。
【００５３】
これを評価用サンプルとして、まず初期評価として、導通テストによって、サンプル内で断線がないことを確認した。続いてサンプルをＴＣＴ（温度サイクル試験）に投入した。ＴＣＴの条件としては、−５５℃と１２５℃を１０分ずつ切り替えて１０００サイクルとした。ＴＣＴ終了後に再び各バンプの導通を調べ、断線していた部位に関しては、サンプルをエポキシ樹脂で固めたうえで、断面の研磨加工を行い、半導体パッケージ内の破損箇所などを観察した。
【００５４】
結果を表１に示す。表１は、本発明の実施例および比較例１〜３の各サンプル５０フレームに対して、各評価での不良サンプル数を示す。
【表１】
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実施例、比較例１、比較例２それぞれについて、５０個のサンプルを用意したが、実施例に対してはＴＣＴ後の不良は０個、比較例１に関して不良１６個、比較例２について不良３個であった。不良サンプルについて断面観察を行うと、その全てについて、リードフレーム基板と封止樹脂との間に、部分的な剥離が見られた。
【００５５】
<基板の破損について>
フィラー脱落が過度になると、リードフレーム基板の破損、特に樹脂充填部の破損を引き起こす。その点について、評価を行った。
評価としては、めっき後のリードフレーム基板（素子実装前）の表面（素子実装する側）から、赤色水性インクを滴下し、２４時間の室温放置の後、裏面への通り抜けを見るものである。赤色水性インクとしては、プラス社の「ＩＳ−０５５ＮＲＤ」を用いた。
【００５６】
結果を上記の表１に示す。実施例、比較例３それぞれについて、５０個のサンプルを用意して評価を行ったが、実施例については、赤色水性インクの裏抜け不良は０個、比較例３については、不良は１４個であった。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明のリードフレーム基板は、半導体素子を実装するための半導体基板などに利用可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１    金属基材
２    感光性レジスト
３    レジストパターン
４    リード
５    電極パッド
６    フィラー
７    ダイパッド
８    ダイパッド裏面
９    絶縁樹脂
１０  めっき層
１１  半導体素子
１２  半田バンプ
１３  メタルワイヤー
１４  保持材
１５  取り出し電極
１６  固定用樹脂
１７  封止樹脂
１８  リードフレーム裏面
１９  吊りリード
２０  タイバー
２１  上金型
２２  下金型
２３  溶融した絶縁樹脂
２４  樹脂バリ
２８  フィラー脱落痕
【図１Ａ】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図１０】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図５】
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【図８】
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【図９】
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【図１１】
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