JP4648953B2 - リードフレームの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電気めっきまたは無電解めっきラインを通板し、その表面にＰｄめっきを施した半導体装置用のリードフレームの製造方法に関する。

半導体装置用のリードフレームとして、例えば、特公昭６３−４９３８２号公報、特許第２７４６８４０号公報に記載されているように、半導体素子を搭載するためのダイボンディング性、及び半導体素子とリードとのワイヤーボンディング性と、リードフレームそのものの耐食性等を確保し、めっき処理やめっき層そのものを環境に優しいＰｄめっきとしたものがある。

かかるＰｄめっきは、耐食性や生産性を高めるために、Ｃｕのような帯状金属板からプレスまたはエッチングによりリードフレームを単列あるいは複数列に形成してＮｉを下地めっき後、Ｐｄめっきラインを通板する方式、または、短冊状に配列した所定長さのリードフレームをめっきラインに通板して、通板したリードフレームの全幅にわたって、例えば２５ｎｍ以上の厚みに均一なＰｄめっき層を形成するものである。

ところが、電気めっきラインにおいては、通電によって析出したＰｄ核が通板の幅方向の両端に集中する傾向があり、そのため、通板したリードフレームの幅方向両端部にめっき層が必要以上に形成され、その中間部のめっき層が部分的に薄くなる傾向がある。このような傾向は無電解めっきラインでも発生する。

この通板したリードフレームの幅端部への集中析出は、Ｐｄが無駄となるばかりではなく、幅方向のＰｄめっき層の厚みの不均一性をもたらし、半田濡れ性に害を及ぼすことにもなり、例えば０．０２μｍ厚以下の極薄めっきを施す場合には、幅方向中間部のＰｄめっき層の厚みが場所によって不足して、組立て作業時の半田濡れ性が劣化し、ワイヤーボンディング不良、あるいはボンディングの信頼性を低下させる恐れがある。

本発明において解決すべき課題は、電気めっきまたは無電解めっきラインを通板することによってＰｄめっきを施したリードフレームにおいて、Ｐｄのめっきが極薄めっきであっても幅方向の中間部において均一な厚みのＰｄめっきを得ることにある。

本発明は、電気めっきもしくは無電解めっきラインを通板しＰｄめっきを施したリードフレームを製造するに当たって、通板したリードフレームの幅方向の幅方向両端部において、析出Ｐｄをなくすか、または、極く少なくすることによって、幅方向の中間部におけるＰｄめっきの厚みの均一性化を図ったものである。

このリードフレームの幅方向の両端部におけるＰｄめっきの厚みを、幅方向の中間部の厚みの２５％以下とすることによって、幅方向中間部のＰｄめっき厚みを２５ｎｍ程度の極薄としても、リードフレームの幅方向の中間部には均一な厚みのＰｄめっきを、不良箇所が生じることなく得ることができ、Ｐｄの析出量を少なくし、コスト低減に寄与する。

この幅方向の両端部における析出Ｐｄ量をなくすか、または、極く少なくしたリードフレームを得るためには、電気めっきもしくは無電解めっきラインの両端部にエッジマスクを設けるか、リードフレームそのものにマスクを付けて通板するか、リードフレームを幅方向に立てて、めっき液中を通る下方側の端部はエッジマスクを通し、上方側の端部はめっき液上面から出して通板する等の手段を採用する。

この幅方向の両端部は、半導体装置に組立てる際のガイドレール部に相当する幅とすることができる。この両端部は、半導体装置として機能しないので何等の支障を生じることにはならない。

１．幅方向中間部のＰｄめっき厚みは、極薄であってもばらつきは少なく、めっき不良箇所が生じることなく均一にめっきされる。

２．リードフレームの幅方向の両端部のＰｄめっき層をなくすか、または、極く少なくしたことにより、不都合は生じることはなく、Ｐｄ重量の少なくとも５％の節減によりコストが低減する。

３．Ｐｄ表面にＡｕめっきを施す際は、同様のマスクをすることで、Ａｕの節減により、コストが低減する。

以下、リードフレームを連続して電気めっきラインに適用した実施例によって本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明に係る通板用のリードフレーム１の形態を示すもので、本発明に係る通板用のリードフレーム１は、均一な厚みのＰｄめっきを施すパッド２、リード３、ダムバー４、セクションバー５を含む中間部を有し、その幅方向の両端部６にはＰｄのめっきは殆ど施されないようにするものである。

図２は、図１に示す通板用のリードフレーム１に、連続的にＰｄによる電気めっきを施すためのめっきラインを示す。このめっきラインは、通板用リードフレーム１を洗浄し、活性化のための前処理槽Ａと、Ｐｄめっきを施すためのＰｄめっき槽Ｂと、めっき処理後の通板を後洗浄するための後処理槽Ｃが連続して配置されている。通板用のリードフレーム１を前処理槽Ａから、めっき槽Ｂ、さらに、後処理槽Ｃを通板する過程で、めっき槽Ｂ内に、例えば塩化アンミンパラジウムからなるめっき液中を通し、めっき電極Ｄに通電することによって、通板用のリードフレーム１の両端部を除く中間部にＰｄめっきを施す。両端部へのＰｄめっきは、Ｐｄめっき槽Ｂの通板用のリードフレーム１の両端部に相当する位置にエッジマスクＥを配置し、リードフレーム１の両端部をエッジマスクＥ内を通過させることによってＰｄめっきを施すことが防止される。

図３は、このエッジマスクＥを通板側からみた状態を示す。このエッジマスクＥは、通板用のリードフレーム１の両端縁を塩ビ材からなるＵ字形のマスク材Ｅ１と、テフロン（登録商標）からなる、すり疵防止のためのスリップ材Ｅ２から構成されている。そして、スリップ材Ｅ２と、リードフレーム１の両端部６は、密着もしくはすり疵防止に最低限度のスキ間が開いている。通板用のリードフレーム１のエッジマスクＥによって覆われる両端部６は、めっき後のリードフレームが、半導体素子を搭載するダイボンディング等の半導体装置の組立て作業において、連続作業のためのガイド部の幅に相当する長さである。

このめっきラインによって、図１に示す例えばリードフレームのパッド２、リード３、ダムバー４を含む中間部の長さが約３０ｍｍで、その幅方向のエッジマスクＥによって覆われる両端部５の一方の端部の幅が２ｍｍの通板用リードフレーム１において、両端部のＰｄめっき厚みが０．０１μｍ、中間部のＰｄめっき厚み０．０５μｍのＰｄめっきを施したリードフレームの中間部におけるＰｄめっきの厚みのばらつきは、±０．０１μｍに過ぎなかった。この均一なＰｄめっきを施し、４００℃で３０秒間加熱したリードフレームの中間部における半田として、Ｓｎ−３７Ｐｂを用い、半田の温度２３５℃で、浸漬深さ２ｍｍ、フラックスとして不活性Ｒ−タイプの半田濡れ性テストでは、ゼロクロスタイム０．５秒以下であった。これに対して、端部も中間部と同様の厚みでＰｄめっきを施した比較例においては、中間部のめっきの厚みのばらつきは、±０．０３μｍであって、半田濡れ性テストも良くなかった。

この実施例ではＰｄめっきについて述べたが、Ｐｄ合金めっき、例えばＰｄ−Ｎｉ合金めっき、Ｐｄ−Ｃｏ合金めっき、Ｐｄ−Ｃｕ合金めっき等にも同様に適用できる。また、Ｐｄめっきの下地メッキとしてＮｉめっきだけでなく、Ｎｉ合金めっきが適用できる。

さらに、前記ＰｄめっきやＰｄ合金めっきを施した後に、Ａｕめっきをその上に施すこともできる。

本発明のリードフレームを製造するのに使用される通板用のリードフレームを示す。 本発明のリードフレームを製造するのに使用される電気めっきラインを示す。 本発明のリードフレームの両端部のＰｄめっき量を低減するのに使用されるエッジマスクを示す。 本発明のリードフレームそのものにマスクを付けて通板する方法を示す。 本発明のリードフレーム上端部をめっき液面から出して通板する方法を示す。

符号の説明

１ 通板用のリードフレーム ２ パッド
３ リード ４ ダムバー ５ セクションバー
６ 幅方向の両端部
Ａ 前処理槽 Ｂ めっき槽 Ｃ 後処理槽
Ｄ めっき電極
Ｅ エッジマスク
Ｅ１ マスク材 Ｅ２ スリップ材
Ｆ マスク
Ｇ めっき液上面
Ｈ リードフレーム上端面

Claims (3)

1. Ｐｄめっき槽の通板用のリードフレームの両端部に相当する位置にエッジマスクを配置し、リードフレームの両端部をエッジマスク内を通過させるめっきラインを通板するか、
   リードフレームの両端のみにエッジマスクを取り付け付けてめっきラインを通板するか、
   または、
   リードフレームを幅方向に立てて、めっき液中を通る下方側の端部はエッジマスクを通し、上方側の端部はめっき液上面から出して通板する手段の中の何れかの手段によって、
   電気めっきまたは無電解めっきラインを通板し、幅方向の中間部には均一な厚みにＰｄめっきを施し、
   且つ、
   幅方向の両端部には、Ｐｄめっきを中間部より薄く施すか、または、Ｐｄめっきを施さない半導体装置用のリードフレームの製造方法。
2. 前記リードフレームの幅方向の両端部は、リードフレームを使用して半導体装置を組立てる際のガイドレール部に相当する部分とする請求項１記載のリードフレームの製造方法。
3. Ｐｄめっき厚みを、前記リードフレームの幅方向の両端部において、中間部の厚みの２５％以下とする請求項１記載のリードフレームの製造方法。

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