JPH0254956A - リードフレームの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体のパッケージに用いられるリードフ
レームの製造方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、ダイボンディングおよびワイヤボンディングに供
するための半導体リードフレームを製造する方法は、大
きく分けて次の６通りの方法がある。

（１）第２図（１）に示すように、銅合金もしくは鉄合
金の板状体あるいは帯状体を、スタンピング加工（打ち
抜き加工）により所定形状に加工（切断）し、その後表
面の一部もしくは全部に、Ａｇ、　Ａｕ。

Ｎｉ、　Ｃｕ、　Ｓｎ、はんだなどのめっきを施して完
了する。

（２）第２図（２）に示すように、銅合金もしくは鉄合
金の板状体あるいは帯状体を、エツチング加工により所
定形状に加工し、その後表面の一部もしくは全部に、　
Ａｇ、　Ａｕ、　Ｎｉ、　Ｃｕ、Ｓｎ、はんだなどのめ
っきを施して完了する。ここでエツチング加工とは、上
記板状体または帯状体に感光膜を形成し、露光、現像後
、エツチング液に浸漬して不要部分を表面側から裏面側
に至るまで溶解し、所定のリードフレーム形状に加工す
るものである。

（３）第２図（３）に示すように、銅合金もしくは鉄合
金の板状体あるいは帯状体の表面の一部もしくは全部に
、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉ、　Ｃｕ、　Ｓｎ、はんだなどのめ
っきを施した後、スタンピング加工により所定形状に加
工し、付着した油を脱脂して完了する。

（４）第２図（４）に示すように、銅合金もしくは鉄合
金の板状体あるいは帯状体の表面の一部もしくは全部に
、　Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉ、　Ｃｕ、　Ｓｎ、はんだなどの
めっきを施した後、エツチング加工により所定形状に加
工して完了する。

（５）第２図（５）に示すように、銅合金の板状体ある
いは帯状体を、スタンピング加工により所定形状に加工
し、付着した油を脱脂して、めっきを施さずに完了する
。

（６）第２図（６）に示すように、銅合金の板状体ある
いは帯状体を、エツチング加工により所定形状に加工し
、めっきを施さずに完了する。

特に近年では、コスト低減のために、めっきを施さずに
銅合金の表面のままとする（５）、　（６）の方法や、
ＡｇやＡｕなどの貴金属の代わりにＣｕなどのより材料
費の低い金属をめっきする方法が採用されてきている。

このようにして製造されたリードフレームに対し、その
後半導体チップのダイボンディングおよびワイヤボンデ
ィングが行われる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のような従来のリードフレームの製造方法、特に最
終工程でめっきを施さない（３）、　（４）の方法のう
ち、Ｃｕなどの室内腐食されやすい金属をめっきする方
法、および全くめっきを施さない（５）。

（６）の方法では、スタンピング加工あるいはエツチン
グ加工の際に受ける熱、脂肪酸、アルカリ性物質などの
影響により、リードフレーム表面が酸化し、その酸化膜
を介してワイヤボンディングが行われるために、十分な
ボンディング強度が得られず、半導体の信頼性を損なう
という問題点があった・ また上記の（１）、　（２）の方法でＣｕめっきの表面
とした場合、短時間でＣｕの酸化膜が形成されるので、
これを防ぐために有機インヒビタを表面に吸着させる方
法がとられるが、吸着した有機分子が、ダイボンディン
グ、ワイヤボンディング、キュアなどの半導体装工程で
加熱されて分解し、半導体チップを汚損するという問題
点があった。

この発明は、かかる課題を解決するためになされたもの
で、リードフレームの表面に形成される酸化膜ならびに
汚染物質を除去し、もって半導体の信頼性を損なわない
リードフレームの製造方法を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のリードフレームの製造方法は、表面の一部もし
くは全部にめっきを施しであるいはめっきを施さないで
用いる半導体リードフレームの製造方法において、ダイ
ボンディングおよびワイヤボンディングに供するための
リードフレーム製造の最終工程で、酸洗、化学研摩およ
びソフトエツチングから選ばれるリードフレームの表面
の清浄化処理を行う方法である。

本発明では、銅合金、鉄合金等の板状体もしくは帯状体
などからなるリードフレーム材を、めっき後またはめっ
きを施すことなく、スタンピング加工あるいはエツチン
グ加工により、リードフレームを所定形状に切断した後
、脱脂とともに、または脱脂を行うことなく、酸洗、化
学研摩およびソフトエツチングから選ばれる清浄化処理
を行い、切断されたリードフレーム材の表面を清浄化す
る。

ここで行うソフトエツチングは、レジストを形成するこ
となく、リードフレーム材の表面の全体を清浄化するも
のであり、所定の形状に加工（切断）する前記エツチン
グ加工とは異なり、リードフレーム材の表層部の金属を
不純物とともに除去する方法である。

〔作　用〕

この発明のリードフレームの製造方法においては、リー
ドフレームの表面に形成される金属酸化物を、酸洗、化
学研摩、ソフトエツチング等の清浄化処理において、酸
あるいは酸および酸化剤の作用で溶解するので１表面が
清浄化される。こうして製造されたリードフレームはダ
イボンディングおよびワイヤボンディングに供されるが
、表面が清浄化されているので、良好なワイヤボンディ
ングが可能となる。さらに、リードフレームの表面が油
などの汚染物質で覆われている場合には、脱脂により表
面の一次清浄化を行い、その後酸あるいは酸および酸化
剤の作用で、表面の金属ならびに金属酸化物を除去する
ので、表面の微細な凹凸の間隙に残留する汚染物質をも
除去することができ、半導体の実装工程で発生するチッ
プ汚損を未然に防ぐことができる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例について説明する。この発明の
実施例として、第１図の（１）〜（４）の工程でリード
フレームを製造した。第１図に示した工程の内容を詳細
に説明する。

（１）　Ｆｅ−４２Ｎｉ合金にＣｕめっき後、スタンピ
ングによりリードフレーム形状に加工し、脱脂および酸
洗を行った。

（２）　ＣｕＪＳｎ−０，２Ｎｉ合金にＣｕめっき後、
エツチング加工によりリードフレーム形状に加工し、化
学研摩を行った。

（３）　Ｃｕ−０，ＩＳｎ合金を、スタンピングにより
リードフレーム形状に加工し、脱脂および化学研摩を行
った。

（４）　Ｃｕ−０，ＩＳｎ合金を、エツチング加工によ
りリードフレーム形状に加工し、酸洗を行った。

これらの実施例では、スタンピング加工はスタンピング
オイルに白灯油を用い、順送抜きでスタンピングした。

エツチング加工は市販のドライフィルムで感光膜を形成
し、現像後、下記の溶液でエツチング加工した。

王又天Ｚグ且戒 ＣｕＣ１，・２Ｈ，０２，２Ｍ ）ＩＣＩ（２０６Ｂｅ）　　　　　　　　　　　０．５
ＮＮａＣ１３，０Ｍ Ｃｕめっきは通常の前処理後、下記のめっき浴から電着
した。

飢ムユｌ権 ＣｕＳＯ４’　　　　２００ｇ／Ｑ Ｈ，Ｓｏ４１００ｇ／Ｑ 温度　　　　　　　　　　　　　　３ｏ℃Ｄｙ　　　　
　　　　　　　　　　　　５Ａ／ｄ　ｍめっき厚　　　
　　　　　　　　　　３μｍ脱脂は１，１．１−トリク
ロロエタンに３０秒間浸漬して行い、酸洗は１０％Ｈ２
ＳＯ４溶液を２ｋｇの吐出圧でリードフレーム全面に１
０秒間スプレーした。化学研摩は下記の浴を用いて、２
ｋｇの吐出圧でリードフレーム全面に２秒間スプレーし
た。

伎笠互１炎 ８２８０４２５％ Ｈ２Ｏ，３％ 温度　　　　　　　　　　　　　３０℃上記の実施例に
対する比較例として、最後の酸洗あるいは化学研摩を除
いた以外は、実施例と全く同じ工程ならびに条件で、４
種類のリードフレームを製作した。

こうして得た実施例および比較例それぞれ４種類のリー
ドフレームについて、ＫｋＳ社製マニュアルボンダを用
いて、直径２５μｍの金線をワイヤボンディングした。

ワイヤボンディング条件は、下記の通りである。

ワイヤボンディング条件 荷重　　　　　　　　　ｓｓｇ 温度　　　　　　　　　２５０℃ 超音波振幅　　　　　　　０．３μＩ 超音波印加時間　　　　４５　ｍ５ｅｃ雰囲気　　　　
　　　　９９．９９５％Ｎ２ガス′次に全ての試料につ
いて、プルテスタで金線の破断／剥離強度を調べた。ま
たステッチボンディング部の剥離の発生率を調べた。

実施例および比較例の結果を第１表に示す。第１表中、
番号が同じ実施例と比較例は、最後の酸洗あるいは化学
研摩の有無を除いた以外は、全く同じ工程ならびに条件
であることを意味する。

第１表 第１表に示すように、この発明の実施例ではいずれも高
い破断強度を示し、ステッチ剥離の発生率も低かったが
、従来方法である比較例では、強度水準の低下と、高い
ステッチ剥離が発生した。

ところで、上記の説明では、リードフレーム材として、
　　Ｃｕ−２ＳｒｒＯ，２Ｎｉ合金、Ｃｕ−０，１Ｓｎ
合金、　Ｆｅ−４２Ｎｉ合金の場合について述べたが、
他の組成の銅合金、鉄合金にも適用できることは言うま
でもない。またＣｕめっきは、硫酸銅浴以外のめっき浴
からめっきしたものであっても、この発明の効果は本質
的に影響を受けない。清浄化処理における脱脂は、１，
１．１−　トリクロロエタン°以外にも、有機溶剤ある
いはアルカリ洗浄剤のうち金属に適合するものであれば
使用することができる。また上記実施例では清浄化処理
として酸洗および化学研摩の例を示したが、ソフトエツ
チングであってもよい。

清浄化処理における酸洗、化学研摩、ソフトエツチング
は、上記の実施例以外にも塩酸、硝酸の希薄溶液、ある
いはこれらと硫酸の混合溶液、過硫酸塩の溶液などから
選択することができる。

〔発明の効果〕

この発明は、以上説明した通り、リードフレーム製造工
程の最終段階で表面の清浄化処理を施すことにより、リ
ードフレーム表面から酸化膜ならびに汚染物質を除去し
て、半導体の信頼性の低下を防止できる効果がある。

【図面の簡単な説明】 第１図（１）〜（４）は本発明の実施例であるリードフ
レーム製造工程図、第２図（１）〜（６）は従来のリー
ドフレーム製造工程図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）表面の一部もしくは全部にめっきを施してあるい
   はめっきを施さないで用いる半導体リードフレームの製
   造方法において、ダイボンディングおよびワイヤボンデ
   ィングに供するためのリードフレーム製造の最終工程で
   、酸洗、化学研摩およびソフトエッチングから選ばれる
   リードフレームの表面の清浄化処理を行うことを特徴と
   するリードフレームの製造方法。