JPH0395960A - アウターリードが半田めっきされてなる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〉 本発明は、ＩＣ（集積回路）、ＬＳＩ　（大規模集積回
路）、ＴＲ（トランジスタ）等に用いるリードフレーム
の製造方法に関し、さらに詳しくは、最終的にアウター
リードとなる部分が半田めっきされてなるリードフレー
ムの製造方法に関する． く従来の技術〉 従来、リードフレームを用いる半導体装置の製造におい
て、アウターリードの半田めっきは樹脂モールド後に行
なうのが一般的であった。

ところが、このような製造方法では、パッケージ部分完
成後にアウターリード部分をめっき処理することになる
ため、めっき処理時の熱やめっき処理に使用される薬品
によってパッケージ部分がダメージを受けることがあり
、従って不良率が高かった。　また、従来の製造方法で
は、工程数が多く、製品完成までに長時間を要するため
に、納期やコストの点でも満足のいくものではなかった
。

このような従来技術は鑑み、最終的に半導体装置のアウ
ターリードとなる部分に予めめっき処理を施す技術が提
案された（特開昭５３−１　４５５６８号、特開昭５７
−１８３４２号、特開昭５９−２５２５７号等）。

特開昭５３−１　４５５６８号に開示された方法は、リ
ードフレーム基板の非めっき処理部を一組の空洞構戒体
で被覆した状態でリードフレーム基板全体をめっき浴に
浸漬し、非被覆部（例えばアウターリード部）に電気め
っきを施す方法である。

特開昭５７−１８３４２号に開示された方法は、リード
フレーム素材である金属帯条をプレス加工し、アウター
リードを形威した後、アウターリードに対応する部分以
外を樹脂にてマスクし、アウターリード部分をめっき処
理し、マスクを除去し、最後にインナーリードあるいは
インナーリードとタブとをプレス加工によって形成する
方法である。

また、特開昭５９−２５２５７号に開示された方法は、
低融点ガラス封止型半導体装置用リードフレームの製造
方法である。　この方法は、図面に記載された金属帯条
におけるリードフレームの方向性の点およびめっき処理
金属の種類の点を除き、特開昭５７−１　８３４２号に
開示された方法と同様である。

〈発明が解決しようとする課題〉 上記の如く、リードフレームのアウターリード部分を予
めめっき処理する方法が提案されている。

しかし、特開昭５３−１　４５５６８号に開示された方
法は、リードフレーム基板の非めっき処理部を被覆する
空洞構成体が、繰り返し使用によって劣化変形する傾向
があり、変形によって空洞構成体の密着性が不十分とな
り、めっき漏れが生じる。　また、空洞構成体のリード
フレーム基板との当接面の洗浄が不十分であると、好ま
しくない電着が生じる、空洞構成体の影になる部分の電
着が不十分となりがちで、めっきむらが生じる、寸法精
度が悪い等の欠点もあることが明らかとなった。

特開昭５７−１８３４２号に開示された方法は、第３図
に示すような、リードフレーム素材である金属帯条１の
長手方向にめっき処理部（アウターリード部）２と非め
っき処理部３とが交互に並んでいる金属帯条１を用いる
ので、めっき処理をスポット方式で行なわなければなら
ない。　そのために、電気めっきの場合は不溶性陽極を
用いためつき処理を行なわなければならず、その際に用
いるめっき液が高価であるので、コストの点で対応が困
難である。　また、特に高速でめっき処理を行なうと、
めっき液の劣化が激しく、そのためにめっき組成やめっ
き厚がばらつき、品質が安定しない。

さらには、樹脂によるマスクの形成、マスクの剥離等の
工程や、アウターリード部分とその他の部分とを別々に
（二工程で）形成する等のために、製造に長時間を要し
、寸法精度が悪い等の欠点もある。

特開昭５９−２５２５７号に開示された方法は、第２図
に示すような、リードフレーム素材である金属帯条１の
両側長手方向にめっき処理部（アウターリード部分）２
がある金属帯条１を用いるので、めっき処理を連続的に
行なうことができる。　　しかし、この方法も、アウタ
ーリード部分とその他の部分とを別々に形成することに
起因する欠点がある。　また、特開昭５９−２５２５７
号には、アウターリード部分にめっき処理を施した後、
リードフレーム全体を一回でプレス加工する方法も開示
されているが、その場合、アウターリード側面がめつき
処理されないためにプリント基板等への実装時に半田ぬ
れ性が悪いという問題があり、一方、金属帯条表面は、
プレス加工で抜取る部分もめっき処理するため、めっき
の無駄があるという欠点がある。

このように、現在までに知られているリードフレームの
アウターリード部を予めめっき処理する方法は、いずれ
も改良の余地がある。

本発明は、上記の事実に鑑みてなされたものであり、ア
ウターリードが半田めっきされてなるリードフレームの
製造方法であって、連続的なめ−）き処理が可能であり
、電気めっきまたは無電解めっきが適用可能であり、電
気めっきの場合は溶解性陽極を使用でき（低コスト）、
安定した品質のリードフレームを供給でき、製造工程数
が少なく、アウターリードの側面もめつき処理できる製
造方法の提供を目的とする。

く課題を解決するための手段〉 本発明は、リードフレーム素材である金属帯条を、その
両側の長手方向にアウターリード部分が形成されるよう
にリードフレーム形状にあわせてプレス成形し、少なく
とも該アウターリード部分を残してリードフレーム表面
にテープを貼着してマスクした後、半田めっき浴に浸潰
してめっきを行ない、アウターリード表裏面および側面
に半田めっき層を形成し、その後前記テープを剥離する
ことを特徴とするアウターリードが半田めっきされてな
るリードフレームの製造方法を提供するものである。

以下に、本発明を具体的に説明する。

本発明では、リードフレームの素材として、適当な大き
さ、厚みを有する金属帯条を用いる．　金属帯条の材質
は、特に限定されないが、一例をあげると、通常リード
フレームに用いられているコバール、４２アロイ等の鉄
合金、燐脱酸銅、錫入り銅、その他の銅合金、無酸素銅
等の他、これらにニッケル、ニッケルー錫、ニッケルー
燐等をめっきしたもの等がある。

本発明においては、まず初めに、このような金属帯条を
、リードフレーム形状にあわせてプレス戒形を行なう。

　　この際、第１図または第２図に示すように、アウタ
ーリード部分２は、金属帯条１の両側長手方向に形成す
る。　これにより、後工程のアウターリード部分の半田
めっｔｋ処理を、連続的に行なえるようになった。　ま
た、１回のプレス成形で、リードフレームが連続した金
属帯条を形成するので、寸法精度および加工費の点で、
非常に有利である。　さらに、初めにリードフレーム形
状を形戒するので、後工程のアウターリードへの半田め
っき処理の際、アウターリード側面もめっき処理され、
従って、出来上った半導体装置を基板に組込んで結線す
る際、有利である。

プレス成形後、必要に応じてインナーリード部分へのＡ
ｇスポットめっき等を行ない、金属帯条を巻取り、それ
を、半田めっきラインに供する。　半田めっきラインは
、以下の工程を含む。

すなわち、テープ貼着（マスキング）、脱脂、半田めっ
き浴浸漬、半田めっき、テープ剥離の工程である。

ここで用いるテープは、マスク材であるが、その材質は
、ポリエステル、ボリプロビレン、ポリイミド等が好ま
しい。　また、テープの貼着は、熱圧着あるいはテープ
に積層された粘着剤での粘着による。　この工程は、ア
ウターリード部分が金属帯条両側長手方向に形成されて
いるので、機械的に連続的に行なうことができる。

アウターリード部分以外をマスキング後、常法によって
脱脂を行なう。　本願においては、マスク材であるテー
プ自身や、粘着テープであればその粘着剤を変質させな
い脱脂方法を選択しなければならない。　具体的に述べ
ると、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等の塩基性水
溶液、あるいは各種の電解脱脂用脱脂剤等を用いる方法
である． 脱脂後、必要に応じてＣｕストライクめっき等の下地め
っきを行ない、その後、半田めっき浴に浸漬し、アウタ
ーリード表面、裏面および側面に半田めっきを行なう。

半田めっき浴への浸漬は、溶融めっきの工程であり、浴
温１０℃〜４０℃で行なう。

その後、半田めっきは、好ましくは電気めっきまたは無
電解めっきで行なう。

電気めっきの場合、本願においては、可溶性陽極、不溶
性陽極のいずれをも用いることができる。

可溶性陽極を用いる場合、陽極の組成は電着半田組成に
よって決まるが、９０％Ｓｎ，１０％ｐｂの場合、５〜
１０％ｐｂ，残部Ｓｎであり、めっき浴は、アルカノー
ルスルホン酸浴、硼ふっ化浴等が一般的に使用ざれる。

　また、めっき条件は、めっき厚、めっき時間等によっ
て変わるが、浴温１０〜４０℃、電流密度４〜３０Ａ／
ｄｍ”　　＃極電流効率９０〜１００％、金属帯条のめ
っき浴通過速度１００〜５００ｃｍ／分程度が好ましい
。　尚、可溶性陽極を用いる場合は、めっき浴の撹拌は
、ごく遅い速度で十分である。

不溶性陽極を用いる場合、陽極の材質は一般的に白金で
あり、めっき浴は、アルカノールスルホン酸浴、硼ふク
化浴等を用いる。　また、めっき条件は、めっき厚等に
よって変わるが、浴温３０〜６０℃、電流密度３０〜１
００Ａ／ｄｍ’　　＠Ｍｐ′ＷＸ流効率７０〜８０％程
度が好ましい．　尚、不溶性陽極を用いる場合は、めっ
き浴の撹拌は、ジェット方式等で行なう。

無電解めっきの場合、めっき浴は、従来公知のものを用
いることができる． めっき条件は、めっき厚等によって変わるが、金属帯条
の材質がＣｕの場合、浴温５０〜７０℃、めっき時間は
１μｍ厚で約１０〜１５分が好ましい。

以上説明しためっき工程により、アクターリードの表面
、裏面および側面（第２図の場合）、あるいは表面、裏
面および全周（第１図の場合）が半田めっき処理される
ので、出来上った半導体装置を基板に組込んで結線する
際、非常に有利である。

アウターリード部分に所望の厚さの半田めっき層が形成
されたら、マスク材であるテープを剥離する。　テープ
の剥離も、先の貼着工程同様、機械的に連続的に行なう
ことができる。

テープ剥離後、必要に応じてテープの粘着剤等を取除い
た後、乾燥を行なうと、アウターリードが半田めっきさ
れてなるリードフレームが連続してなる金属帯条が得ら
れる。　これを用い、常法にて半導体装置を製造する。

く実施例〉 以下に、実施例により、本発明を具体的に説明する。

（実施例１） リードフレーム素材であるＣｕ合金製金属帯条（厚さ２
５０μｍ）を、第１図に示す形状となるようにプレス成
形を行なった。　次に、そのインナーリード部分に、常
法によってＡｇスポットめっきを行ない、Ａｇスポット
めっきされた金属帯条を巻取った。　この金属帯条を半
田めっきラインに入れ、以下の工程で、アウターリード
部分に半田めっき処理をめっき厚７．０μｍとなるよう
に行なった。　す　な　わち、金属帯条の送り出し、テ
ープ貼着く第１図において、３で示した非めっき処理部
）、脱脂，Ｃｕストライクめっき、半田めっき浴への浸
漬、電気めっき、水洗、テープ剥離および乾燥の工程で
ある。　ここで、テープは、ボソブロピレン製で裏に粘
着剤のついたものを用いた。　また、ここで用いた半田
めっき浴組成は、表１に示した。　電気めっき時の可溶
性陽極は半田極板を用い、浴温２５℃、電流密度６　Ａ
　／　ｄ　ｍ　’　　陰極電流効率９５％、金属帯条の
めつき浴通過速度１５０ｃｍ／分の条件で電気めっきを
行なった。

このようにして得たアウターリード部分が半田めっきさ
れたＣｕ合金製金属帯条を用い、常法にて、ワイヤーボ
ンディング方式で半導体装置を製造したところ、歩留り
は９９％であった．　また、この半導体装置の基板への
組込み、結線は、非常に容易であった。

表 １ た。

表 ２ （実施例２） 金属帯条のプレス成形を第２図に示す形状としたこと、
マスク材としてポリエステル製テープを用い、８０℃で
熱圧着を行なったこと、および半田めっき処理を、表２
に組戊を示す無電解めっき浴を用い、浴温２９℃、金属
帯条のめっき浴通過速度１７０ｃｍ／分の条件で行なっ
たこと以外は、実施例１と同様の方法で、アウターリー
ド部分が半田めっきされたＣｕ合金製金属帯条を得た．
　これを用い、実施例１と同様に半導体装置を製造した
ところ、歩留りは９８％であった．　また、この半導体
装置の基板への組込み、結線”は、非常に容易であっく
発明の効果〉 本発明により、アウターリードが半田めっきされてなる
リードフレームの製造方法であって、低コストで安定し
た品質のリードフレームを供給可能な方法が提供される
． 本発明では、１本の金属帯条について、プレス成形は１
回だけであるので、プレス成形費が安価である． 本発明では、非めっき処理部のマスキングをテープを用
いて行なうので、マスキングおよびマスク材の剥離が簡
便であり、低コストである。

また、本発明では、半田めっきされるアクターリードが
連続的に存在するように、リードフレーム素材である金
属帯条をブレス戊形するので、半田めっきを電気めっき
で行なう場合、可溶性陽極を用いることができる．　従
って、低コストとなり、かつめっき浴中のＳｎイオンや
ｐｂイオンの濃度が安定しやすいために、めっき浴のメ
ンテナンスが容易となり、めっき組成やめっき厚のばら
つきが小さく、安定した品買のリードフレームが得られ
る． さらに、可溶性陽極を用いる場合は、高速でめっき処理
を行なう必要がないため、めっき浴を高速で撹拌する必
要がなく、よって、撹拌によるめっき浴の劣化（Ｓ　ｎ
’！Ｐ　ｂの酸化）が大変少ない． 本発明において半田めっきを無電解めっきで行なう場合
も、連続してリードフレームのアウターリード部分の半
田めっきを行なえるという効果がある． そして、本発明でアウターリード部′分の半田めっきを
行なうと、作業時間の大幅な短縮が図れる． 本発明で製造したリードフレームを用いて半導体装置を
製造すると、樹脂モールド後に加熱処理がなされないの
で、半導体装置製造時の歩留りが向上する．

【図面の簡単な説明】

第１図およびＮ２図は、本発明法で得られるリードフレ
ームが連続してなる金属帯条を示す平面模式図である． 第３図は、従来より用いられているリードフレームが連
続してなる金属帯条を示す平面模式図である。 符号の説明 １ ・・・金属帯条、 ２・・・めっき処理部 （アウターリード部分） ３・・・非めっき処理部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）リードフレーム素材である金属帯条を、その両側
   の長手方向にアウターリード部分が形成されるようにリ
   ードフレーム形状にあわせてプレス成形し、少なくとも
   該アウターリード部分を残してリードフレーム表面にテ
   ープを貼着してマスクした後、半田めっき浴に浸漬して
   めつきを行ない、アウターリード表裏面および側面に半
   田めっき層を形成し、その後前記テープを剥離すること
   を特徴とするアウターリードが半田めっきされてなるリ
   ードフレームの製造方法。