(57)【要約】      （修正有）【課題】製造コストが安く、生産性が高く、封止樹脂との密着性が高い、リードフレームの製造方法を提供する。【解決手段】Cu又はCu合金等からなる金属板１の全面にCuストライクめっき層２を形成する工程と、Cuストライクめっき層２上に一部分を残してAgストライクめっき層３を形成する工程と、残されたCuストライクめっき層２上の貴金属スポットめっき層４の形成された領域以外の領域に粗化面５を形成する工程と、貴金属スポットめっき層４の余剰金属及び前記Agストライクめっき層３を除去する工程と、を備えるリードフレームの製造方法とする。【選択図】図３
2017022267.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Cu又はCu合金等からなる金属板の全面にCuストライクめっき層を形成する工程と、
前記Cuストライクめっき層上に一面を残してAgストライクめっき層を形成する工程と、
前記残された一面のCuストライクめっき層上に貴金属スポットめっき層を形成する工程と、
前記残されたCuストライクめっき層上の前記貴金属スポットめっき層の形成された領域以外の領域に粗化面を形成する工程と、
前記貴金属スポットめっき層の余剰金属及び前記Agストライクめっき層を除去する工程と、
を備えたことを特徴とするリードフレームの製造方法。
【請求項２】
Cu又はCu合金等からなる金属板の全面にCuストライクめっき層を形成する工程と、
前記Cuストライクめっき層上に一面を残してAgストライクめっき層を形成すると共に前記一面上の一部にAgストライクめっき層を形成する工程と、
前記一面上の前記Agストライクめっき層の形成された領域以外の領域に粗化面を形成する工程と、
前記一面上の前記Agストライクめっき層上に貴金属スポットめっき層を形成する工程と、
前記貴金属スポットめっき層の余剰金属及び前記Agストライクめっき層を除去する工程と、
を備えたことを特徴とする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、所定の位置に半導体素子を載置した後に樹脂封止を行なって、半導体パッケージを製造するためのリードフレームの製造方法、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】
近年、ICやLSI等の半導体素子を用いた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。
【０００３】
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ICやLSIといった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方法が知られている。
【０００４】
そして、そ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としては、半導体パッケージの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（特許文献１）。
【０００５】
そのようなリードフレームの製造方法及びリードフレームを用いた半導体パッケージの製造方法の従来例を、図5及び図6を用いて説明する。
【０００６】
図5及び図6はリードフレーム及び半導体パッケージの製造方法を示すフローチャートである。リードフレームは、Cu又はCu合金等からなる金属板を切断や打ち抜き（プレス）、エッチング等の加工を行い形成されるが、その工程はこのフローチャートの前後のどちらで行ってもよい。
【０００７】
図５はCu又はCu合金等からなる金属板の全面にCuストライクめっき層を形成する。
【０００８】
次にこのCuストライクめっき層の上全面にAgストライクめっき層を形成する。これは粗化処理を行う際のマスキング部材となる。
【０００９】
次にAgストライクめっき層の上に製品仕様上必要な領域に貴金属スポットめっき層を形成する。
【００１０】
次に粗化したい領域の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。
【００１１】
次に露出したCu面に対して粗化処理を行い、粗化面を形成する。
【００１２】
次に貴金属スポットめっき層を形成する際に付着した余剰金属及び粗化処理のマスキング部材として使用したAgストライクめっき層を除去するために剥離処理を行う。
【００１３】
その後、リードフレームの貴金属部分めっき層が形成されている領域の一つに半導体素子を載置するとともに、その他の領域に形成された貴金属部分めっき層と半導体素子の端子とをボンディングワイヤを用いてワイヤボンディングして電気的に接続する。そして、封止樹脂を用いて樹脂封止を行い、半導体パッケージを形成する。このとき、形成した粗化面は封止樹脂の内側になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開2014-110302号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
このように特許文献1に記載されている製造方法においては、粗化面を形成する方法として、マスキング部材として使用する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を実施している。
【００１６】
そのため、工程が多くなるとともに、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の除去に用いる電力や薬液のコストの増加と生産性が低下するという問題があった。
【００１７】
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リードフレームの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記の目的を達成するために、本発明のリードフレームの製造方法は、Cu又はCu合金等からなる金属板の全面にCuストライクめっき層を形成する工程と、前記Cuストライクめっき層上に一面を残してAgストライクめっき層を形成する工程と、前記残された一面のCuストライクめっき層上に貴金属スポットめっき層を形成する工程と、前記残された一面のCuストライクめっき層上の前記貴金属スポットめっき層の形成された領域以外の領域に粗化面を形成する工程と、前記貴金属スポットめっき層の余剰金属及び前記Agストライクめっき層を除去する工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１９】
また、上記の目的を達成するために、本発明のリードフレームの製造方法は、Cu又はCu合金等からなる金属板の全面にCuストライクめっき層を形成する工程と、前記Cuストライクめっき層上に一面を残してAgストライクめっき層を形成すると共に前記一面上の一部にAgストライクめっき層を形成する工程と、前記一面上の前記Agストライクめっき層の形成された領域以外の領域に粗化面を形成する工程と、前記一面上の前記Agストライクめっき層上に貴金属スポットめっき層層を形成する工程と、前記貴金属スポットめっき層の余剰金属及び前記Agストライクめっき層を除去する工程と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、この種従来の製造方法において必要とした2工程を1工程で済むようにすることができて、従来方法より製造コストが安く、且つ生産性が高い、封止樹脂との密着性が高い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】
【００２１】
【図１】本発明の実施例1に係るリードフレーム及び半導体パッケージの製造方法を工程順に示すフローチャートである。
【図２】本発明の実施例2に係るリードフレーム及び半導体パッケージの製造方法を工程順に示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施例1に係るリードフレーム及び半導体パッケージの製造方法を工程順に示す概略断面図である。
【図４】本発明の実施例2に係るリードフレーム及び半導体パッケージの製造方法を工程順に示す概略断面図である。
【図５】従来のリードフレームの製造方法の一例を示すフローチャートである。
【図６】従来の半導体パッケージの製造方法の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明のリードフレームの製造方法及びそのリードフレームを用いた半導体パッケージの製造方法の実施例について図面を参照しながら説明する。なお、各工程の説明及び図面は単純化したものである。また、使用する材料や薬液、めっきの厚さ等は、あくまでも本発明の態様の一例に過ぎず、本発明は例示された態様に限定されるものではない。
【実施例１】
【００２３】
以下、図1及び図3を用いて、実施例１に係るリードフレームの製造方法及びそのリードフレームを用いた半導体パッケージの製造方法について説明する。
【００２４】
図3は、この実施例1に係るリードフレーム及び半導体パッケージの製造方法を工程順に示した概略断面図である。図１は、図3に示した製造方法を示すフローチャートである。
【００２５】
また、図3中の符号のうち、1は金属板、2はCuストライクめっき層、3は部分的なAgストライクめっき層、4は貴金属スポットめっき層、5は粗化面、6は封止樹脂、7はボンディングワイヤ、8は半導体素子である。
【００２６】
図3(a)に示すようにCuまたはCu合金等からなる金属板1の表裏両面及び側面の全領域に、電解めっきによって、1層からなるCuストライクめっき層2（めっき厚さ約0.01〜1.00μm)を形成する（図1の（1））。
【００２７】
なお、Cuストライクめっき層2を形成する際に使用するCuストライクめっき浴としては、シアン化第一銅(CuCN）とシアン化カリウム（KCN)を主成分として構成されるものが好ましい。
【００２８】
その後、図３(b)に示すようにCuストライクめっき層2の上に、電解めっきによって、1層からなる部分的なAgストライクめっき層3（めっき厚さ約0.03〜1.00μm（なお、好ましくは、めっき厚さ約0.05〜0.5μm））を形成する（図1の（2））。
【００２９】
なお、Agストライクめっき層3を形成する際に使用するAgストライクめっき浴としては、シアン化銀（AｇCN）とシアン化カリウム（KCN）を主成分として構成されるものが好ましい。
【００３０】
次に、図3(ｃ)に示すようにCuストライクめっき層2上の所定の領域に、電解めっきによって、1層のAg等よりなる貴金属スポットめっき層4（めっき厚さ約1.00〜10.00μm）を形成する（図1の（3））。
【００３１】
なお、貴金属スポットめっき層4を形成する際に使用する貴金属部分めっき浴としては、シアン化銀カリウム(KAg(CN)2)とシアン化カリウム（KCN）を主成分として構成されるものが好ましい。
【００３２】
次に、図3(d)に示すように露出したCuストライクめっき層2に粗化面5を形成する(図1の（4）)。
【００３３】
なお、粗化面は、金属板１に粗化液を接触させて形成する。その粗化液としては、金属板1を形成する金属系素材と反応してエッチングを抑制する有機化合物（例えば、銅と反応するベンゾトリアゾール等）を含むものが好ましい。本実施例においては、ベンゾトリアゾール、過酸化水素水及び硫酸を粗化液の主成分としている。そのような有機化合物を含む粗化液であれば、その有機化合物が金属板１を形成する金属系素材と反応することによってエッチングが抑制されるため、金属板１の粗化液と接触した領域に微細な凹凸形状、すなわち粗化面を容易に形成することができるからである。また、この際に形成する粗化面の表面粗さは、算術平均粗さRa＝0.200〜0.600μｍ程度になるようにすることが好ましい。なお、市販されているリードフレーム用の金属板1の表面粗さは、ほとんどが算術平均粗さRa=0.125〜0.150μｍ程度あるいはそれ以下である。
【００３４】
次に、図3(e)に示すように、金属板１の全領域に対し、貴金属スポットめっき層4を形成する際に付着した余剰金属、(例えば、貴金属スポットめっき層4を形成した際の側面モレ等)と貴金属スポットめっき層4の形成されていない全領域のAgストライクめっき層3を剥離除去するための剥離処理を行う（図1の（5））。
【００３５】
また、剥離処理を行う電解剥離液としては、Agのみを優先的及び支配的に剥離するもの、例えばヒダントインを主成分とする電解剥離液であれば良い。
【００３６】
また、この剥離処理は、具体的には、貴金属スポットめっき層4の形成されていない領域のAgストライクめっき層3が全て除去されるまで、金属板1を電解剥離液に接触させることによって行う。このような処理は、部分的なAgストライクめっき層3と貴金属スポットめっき層4との間に膜厚差があるので、貴金属スポットめっき層4だけを、金属板1に残すことができる。
【００３７】
その後、図3(f)に示すように、金属板1を切断や打ち抜き（プレス）、エッチング等の加工を行いリードフレームを形成して（[0006]で既述したように、この加工は一連の部分的な粗化面を形成する工程の前後どちらで行ってもよい）、貴金属スポットめっき層4の形成されている領域の一つに半導体素子8を載置するとともに、その他の領域に形成された貴金属スポットめっき層4と半導体素子8の端子とをボンディングワイヤ7を用いてワイヤボンディングして電気的に接続する。そして、封止樹脂6を用いて樹脂封止を行い、半導体パッケージを形成する。
【００３８】
上記のように、本実施例の製造方法においては、マスキング材としてのAgストライクめっき層3の形成を1工程のみで行っている（図1の（２）及び図3の(b)）。つまり、本実施例の製造方法では、従来の製造方法で行われていた金属板全面にAgストライクめっき層を形成してから、粗化したい領域のCu面を露出させるために部分的な剥離処理を行うという2工程の処理が必要ない。その結果、従来の製造方法と比較して、本発明による製造方法では、2工程を1工程で済むようにすることにより、電力や薬液のコストの増加を抑えるのと生産性を向上させることができる。
【実施例２】
【００３９】
次に、図2及び図4を用いて、実施例2に係るリードフレームの製造方法及びそのリードフレームを用いた半導体パッケージの製造方法について説明する。
【００４０】
図4は、実施例2に係るリードフレーム及び半導体パッケージの製造方法を工程順に示す概略断面図である。図2は、図4に示した実施例2に係る製造方法を示すフローチャートである。
【００４１】
また、図中、1は金属板、2はCuストライクめっき層、3は部分的なAgストライクめっき層、4は貴金属スポットめっき層、5は粗化面、6は封止樹脂、7はボンディングワイヤ、8は半導体素子である。
【００４２】
図4(a)に示すようにCuまたはCu合金等からなる金属板1の両面の全領域に、電解めっきによって、1層からなるCuストライクめっき層2（めっき厚さ約0.01〜1.00μm)を形成する（図2の（1））。
【００４３】
なお、Cuストライクめっき層2を形成する際に使用するCuストライクめっき浴としては、シアン化第一銅(CuCN）とシアン化カリウム（KCN)を主成分として構成されるものが好ましい。
【００４４】
その後、図4(b)に示すようにCuストライクめっき層2の上に、電解めっきによって、1層からなる部分的なAgストライクめっき層3（めっき厚さ約0.03〜1.00μm、好ましくは、約0.05〜0.5μm）を形成する（図2の（2））。
【００４５】
なお、Agストライクめっき層3を形成する際に使用するAgストライクめっき浴としては、シアン化銀（AｇCN）とシアン化カリウム（KCN）を主成分として構成されるものが好ましい。
【００４６】
次に、図4(ｃ)に示すように露出したCuストライクめっき層2に粗化面5を形成する(図2の（3）)。
【００４７】
なお、粗化面は、金属板１に粗化液を接触させて形成する。その粗化液としては、金属板1を形成する金属系素材と反応してエッチングを抑制する有機化合物（例えば、銅と反応するベンゾトリアゾール等）を含むものが好ましい。本実施例においては、ベンゾトリアゾール、過酸化水素水及び硫酸を粗化液の主成分としている。そのような有機化合物を含む粗化液であれば、その有機化合物が金属板１を形成する金属系素材と反応することによってエッチングが抑制されるため、金属板１の粗化液と接触した領域に微細な凹凸形状、すなわち粗化面を容易に形成することができるからである。また、この際に形成される粗化面の表面粗さは、算術平均粗さRa＝0.200〜0.600μｍ程度になるようにすることが好ましい。なお、市販されているリードフレーム用の金属板１の表面粗さは、ほとんどが算術平均粗さRa=0.125〜0.150μｍ程度あるいはそれ以下である。
【００４８】
次に、図4の（d）に示すように、Cuストライクめっき層2上の所定の領域に、電解めっきによって、1層からなるAg等による貴金属スポットめっき層4（めっき厚さ約1.00〜10.00μm）を形成する（図2の（4））。
【００４９】
なお、貴金属スポットめっき層4を形成する際に使用する貴金属部分めっき浴としては、シアン化銀カリウム(KAg(CN)2)とシアン化カリウム（KCN）を主成分として構成されるものが好ましい。
【００５０】
次に、図4(e)に示すように、金属板１の全領域に対し、貴金属スポットめっき層4を形成する際に付着した余剰金属、(例えば、貴金属スポットめっき層4を形成した際の側面モレ等)と貴金属スポットめっき層4の形成されていない領域のAgストライクめっき層3を剥離除去するための剥離処理を行う（図2の（5））。
【００５１】
また、剥離処理を行う電解剥離液としては、Agのみを優先的及び支配的に剥離するもの、例えばヒダントインを主成分とする電解剥離液であれば良い。
【００５２】
また、この剥離処理は、具体的には、貴金属スポットめっき層4の形成されていない領域のAgストライクめっき層3が全て除去されるまで、金属板1を電解剥離液に接触させることによって行う。このような処理は、部分的なAgストライクめっき層3と貴金属スポットめっき層4との間に膜厚差があるので、貴金属スポットめっき層4だけを、金属板1に残すことができる。
【００５３】
その後、図4(f)に示すように、金属板1を切断や打ち抜き（プレス）によって個別化し、エッチング等の加工を行いリードフレームを形成して（[0006]で既述したように、この加工は一連の部分的な粗化面を形成する工程の前後どちらで行ってもよい）、貴金属スポットめっき層4の形成されている領域の一つに半導体素子8を載置するとともに、その他の領域に形成された貴金属スポットめっき層4と半導体素子8の端子とをボンディングワイヤ7を用いてワイヤボンディングし、電気的に接続する。そして、封止樹脂6を用いて樹脂封止を行い、半導体パッケージを形成する。
【００５４】
上記のように、本実施例の製造方法においては、マスキング材としてのAgストライクめっき層3の形成を1工程のみで行っている（図1の(2)及び図3の(b)）。つまり、本実施例の製造方法では、従来の製造方法で行われていた金属板全面にAgストライクめっき層を形成してから、粗化したい領域のCu面を露出させるために部分的な剥離処理を行うという2工程の処理が必要ない。その結果、従来の製造方法と比較して、本実施例の製造方法では、2工程を1工程で済むようにすることができ、電力や薬液のコストの増加を抑えるとともに、生産性を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、リードフレーム及びそのリードフレームを用いた半導体パッケージの生産性や品質の向上に極めて有用である。
【符号の説明】
【００５６】
１  金属板
２  Cuストライクめっき層
３  部分的なAｇストライクめっき層
４  貴金属スポットめっき層
５  粗化面
６  封止樹脂
７  ボンディングワイヤ
８  半導体素子
【図１】
2017022267.tif 000003
【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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