(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステンレス鋼板上に厚さ０．０５μｍ以下の金コバルトめっき層が形成され、その上に金めっき層が形成されているとともに、前記金コバルトめっき層はコバルトを０．１〜０．５％含有していることを特徴とする半導体装置製造用基板。
【請求項２】
前記金めっき層の上に複数の別のめっき層が積層されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置製造用基板。
【請求項３】
前記金めっき層の上にニッケルめっき層とその上に金めっき層が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置製造用基板。
【請求項４】
ステンレス鋼板表面にめっき用マスクを形成する工程と、前記めっき用マスクから露出した前記ステンレス鋼板表面に厚さが０．０５μｍ以下でコバルトを０．１〜０．５％含有している金コバルトめっき層を形成する工程と、前記金コバルトめっき層の上に金めっき層を形成する工程と、前記金めっき層の上にニッケルめっき層を形成する工程とを含むことを特徴とする半導体装置製造用基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子等を搭載して半導体装置を製造するために用いられる基板とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の小型・薄型化は年々進み、封止樹脂の裏面に外部との接続部（端子部）を有する半導体装置が増えてきた。従来、半導体装置のパッド部や端子部は、銅系合金や鉄・ニッケル合金をエッチング加工やプレス加工により所定のパターンに形成したリードフレームを用いるのが一般的であった。しかし、このリードフレームは、板厚０．１２５〜０．２００ｍｍのものが主に使用され、薄型化を妨げる要因の一つとなっていた。
【０００３】
そこで、近年、このリードフレームの代わりに、パッド部や端子部を０．１ｍｍ以下の厚さのメッキ層で形成した薄型の半導体装置が出現してきた。このめっき層によりパッド部や端子部を形成する半導体装置は、金属板上にめっき層により端子部やパッド部となる部分を形成した半導体装置製造用基板を用いて、パッド部に半導体素子を搭載し、ワイヤボンディング、樹脂封止等の組立工程を経た後、金属板のみを溶解する方法や或いは金属板のみを引き剥がす方法により、半導体装置を得ていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、例えば、銅系合金を金属板とした場合は、機械的に容易に引き剥がすことができないため、樹脂封止後に金属板である銅系合金のエッチング処理が必要となり、製造工程が複雑になり、経済性も悪かった。
また、ステンレス鋼を金属板とした場合は、形成しためっき層のステンレス鋼に対する密着性が得られず、封止樹脂がステンレス鋼とめっき層の間に回り込む問題や、逆に密着性を向上させるとステンレス鋼にめっき層が残るという問題があった。
【０００５】
特許文献２には、基材上に金めっき層、ニッケルめっき層及び金めっき層を順次積層して構成した半導体装置製造用基板が記載されている。この半導体装置製造用基板は、樹脂封止後に基材部をエッチング除去してなる半導体装置であり、基材部を引き剥がす方法ではないため、金属板にパッド部や端子部となるめっき層が残る問題は無い。
また、特許文献１には、基材表面に凹凸を設けてめっき層の密着性を向上させると共に、剥離処理を施して引き剥がしたステンレス鋼にめっき層が残らないようにすることが記載されている。しかし、凹凸を設けるためのブラスト処理では、新たな工程が必要となり、また、基材の反りが発生するという問題がある。
【特許文献１】特開平１０−０８８５号公報
【特許文献２】特開昭５９−２０８７５６号公報
【０００６】
本発明は、上記の如き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、引き剥がした金属板にパッド部や端子部となるめっき層が残らず、パッド部や端子部が封止樹脂から浮いた状態や剥離する事態が生じないように封止樹脂と密着するめっき層を有する半導体装置製造用基板とそ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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明による半導体装置製造用基板はステンレス鋼板上に厚さ０．０５μｍ以下の金コバルトめっき層が形成され、その上に金めっき層が形成されているとともに、前記金コバルトめっき層はコバルトを０．１〜０．５％含有していることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明によれば、前記金めっき層の上に複数の別のめっき層が積層されていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明によれば、前記金めっき層の上にニッケルめっき層とその上に金めっき層が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明による半導体装置製造用基板の製造方法は、ステンレス鋼板表面にめっき用マスクを形成する工程と、前記めっき用マスクから露出した前記ステンレス鋼板表面に厚さが０．０５μｍ以下でコバルトを０．１〜０．５％含有している金コバルトめっき層を形成する工程と、前記金コバルトめっき層の上に金めっき層を形成する工程と、前記金めっき層の上にニッケルめっき層を形成する工程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、半導体装置の製造において、金属板を引き剥がしても引き剥がした金属板にパッド部や端子部となるめっき層が残らず、そしてパッド部や端子部が封止樹脂から浮いた状態や剥離する事態が生じない半導体装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明実施の形態を図示した実施例に基づき説明する。
図１は本発明に係る基板の構造を示す断面図、図２は本発明に係る基板の平面図とその一部拡大図、図３は本発明に係る基板の製造工程を示す説明図、図４は本発明に係る基板を用いた半導体装置の組立工程の一部を示す断面図である。
【００１３】
まず、帯状のステンレス鋼１０を用いて、脱脂処理と酸洗浄を行い、次にレジストをステンレス鋼１０の両面に貼り付け、所定のガラスマスクを用いて露光を行い、現像処理を行って、めっき用素材を完成させる。
次に、この素材にめっきの前処理を行った後、金コバルトめっきを施して金コバルトめっき層１を形成し、更にその上に一般的な金めっきを施して金めっき層２を形成し、更にその上にニッケルめっきを施してニッケルめっき層３を形成し、更にその上に金めっきを施して金めっき層２を形成して、最後にめっきマスクとして使用したレジストを剥離し、所望の半導体装置製造用基板（リードフレーム）を得る（図１及び２参照）。
【００１４】
ステンレス鋼の性質上、めっきの前処理によりめっき面の活性化処理を行っても、その後の金めっき処理までに不動態化してしまい、従来の弱酸性乃至中性の金めっき浴を用いて金めっき層を形成しても、ステンレス鋼に対する密着性が得られず、半導体装置の組立工程の中で、ワイヤボンディングを行う際、キャピラリの衝撃だけでめっき層がステンレス鋼からはく離して浮くことがあったが、コバルトを０．１〜０．５％含有した０．０５μｍ以下の薄い金コバルトめっき層により、この問題を解消することができる。金コバルトめっき層の厚みは、厚くする必要は無く、従来の金めっき層に比べてステンレス鋼に対する密着性を向上させる目的のめっき層であるので、０．０５μｍ以下の薄いめっきで十分であり、０．０１μｍ程度の厚さでも効果がある。
なお、基板材料としてはステンレス鋼に限定されるものではなく、他の適宜の金属板を用いることができる。
【００１５】
実施例
ステンレス鋼１０として幅１００ｍｍ、板厚０．２ｍｍのSUS４３０を用いて、先ず脱脂処理と酸洗浄を行った。次に厚さ０．０２５ｍｍの感光性ドライフィルムレジスト１４をラミネートロールでステンレス鋼１０の両面に貼り付けた（図３（A）参照）。
次に、所定のガラスマスクを感光性ドライフィルムレジスト１４の上から被せて、その上から紫外光を照射して露光を行い、次に炭酸ナトリウム溶液を用いて、紫外光の照射が遮られて感光しなかった未硬化のドライフィルムレジスト１４を溶かす現像処理を行って、めっきマスクとして使用するレジスト１５を含むめっき用の材料を完成させた（図３（B））。
なお、この時めっき領域としては、図２に示すごとく、中央に３ｍｍ角のパッド部を、その周囲に０．３ｍｍ角のリード部を２８個配置したものを、８組×５組のマトリックス状に作製した。
次に、めっきの前処理として、先ずアルカリ液に浸漬し、その後３mol/Lの塩酸液に浸漬した。
【００１６】
以上の前処理を行った後、金コバルトめっきを厚さ０．０１μｍ施し、その上に一般的な金めっきを厚さ約０．１μｍ施して金コバルトめっき＋金めっき層１１を形成し、その上にスルファミン酸ニッケルめっきを厚さ１０μｍ施してニッケルめっき層１２を形成し、更にその上に金めっきを厚さ３μｍ施して金めっき層１３を形成し、最後に水酸化ナトリウム溶液でドライフィルムレジストを剥離し、水洗と乾燥を行って半導体装置製造用基板１６を得た（図３（C）及び（D）参照。）
【００１７】
この半導体装置製造用基板１６を用いて、図４に示したように、半導体素子２１の搭載、ボンディングワイヤ２２のボンディング及び封止樹脂２３による封止を行い、樹脂硬化後にステンレス鋼１０と樹脂封止された部分とを手で引き剥がして、各半導体素子２１毎のブロックを切り離すことにより、半導体装置２０を得た。
【００１８】
引き剥がしたステンレス鋼側を観察した結果、めっきが残っている部分は無く、また樹脂封止された部分の、ステンレス鋼と接していためっき部分を確認すると、封止樹脂の回り込みも無く、樹脂封止を行っても形成しためっき皮膜が浮いたり剥離したりすること無く保持されていることが確認できた。
更に、この金コバルトめっき面の半田濡れ性を溶融半田で確認したところ、金コバルトめっき面全域にきれいに半田付けできた。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る基板の構造を示す断面図である。
【図２】本発明に係る基板の平面図とその一部拡大図である。
【図３】本発明に係る基板の製造工程を示す説明図である。
【図４】本発明に係る基板を用いた半導体装置の組立工程の一部を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１                金コバルトめっき層
２                金めっき層
３                ニッケルめっき層
１０              ステンレス鋼
１１              金コバルトめっき層＋金めっき層
１２              ニッケルめっき層
１３              金めっき層
１４              ドライフィルムレジスト
１５              めっきマスクとして使用するレジスト
１６              半導体装置製造用基板
２０              半導体装置
２１              半導体素子
２２              ボンディングワイヤ
２３              封止樹脂
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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