JPH0766342A - リードフレームの製造方法 - Google Patents
リードフレームの製造方法Info
- Publication number
- JPH0766342A JPH0766342A JP5227839A JP22783993A JPH0766342A JP H0766342 A JPH0766342 A JP H0766342A JP 5227839 A JP5227839 A JP 5227839A JP 22783993 A JP22783993 A JP 22783993A JP H0766342 A JPH0766342 A JP H0766342A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lead frame
- copper
- photosensitizer
- etching
- resist
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 銅系リードフレームの製造方法において，銅
系合金に添加されている各種元素が，カゼイン，ＰＶＡ
等の感光液に添加されている感光剤の重クロム酸イオン
と，リードフレームの界面で反応することを抑制し，レ
ジストパターンの解像精度を向上させることによって，
よりファインパターンに対応できるようにし，超多ピン
のリードフレームを供給することを課題とする。 【構成】 銅合金からなるリードフレーム材料のエッチ
ングレジストに重クロム酸系感光剤を含むカゼイン，Ｐ
ＶＡ等の感光液を用いて所望のレジストパターンを形成
してからエッチングする方法であって，感光液塗布工程
前に，銅合金の表面に銅めっき層を形成することによ
り，寸法精度を上げ，ばらつきを小さくするリードフレ
ームの製造方法である。
系合金に添加されている各種元素が，カゼイン，ＰＶＡ
等の感光液に添加されている感光剤の重クロム酸イオン
と，リードフレームの界面で反応することを抑制し，レ
ジストパターンの解像精度を向上させることによって，
よりファインパターンに対応できるようにし，超多ピン
のリードフレームを供給することを課題とする。 【構成】 銅合金からなるリードフレーム材料のエッチ
ングレジストに重クロム酸系感光剤を含むカゼイン，Ｐ
ＶＡ等の感光液を用いて所望のレジストパターンを形成
してからエッチングする方法であって，感光液塗布工程
前に，銅合金の表面に銅めっき層を形成することによ
り，寸法精度を上げ，ばらつきを小さくするリードフレ
ームの製造方法である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，半導体電子部品等の作
製に利用されるリードフレームの製造方法に関する。
製に利用されるリードフレームの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に，半導体素子のリードフレーム材
料は，４２アロイ及び銅合金が使用されているが，最近
になって，素子の密度の向上によって，熱伝導及び導電
率に優れる各種銅合金の使用比率が高くなってきてい
る。リードフレームは，シリコーンチップが搭載される
ダイパッド部，ワイヤーが接続されるインナーリード部
及び外部との入出力用のアウターリード部からなってい
る。シリコーンチップは，リードフレームのダイパッド
部にＡｕ−Ｓｉ共晶接合，導電ペースト剤による接合又
は半田付けで取り付けられる。このチップ上の電極パッ
ドとインナーリード部の先端とをＡｕ線，Ａｌ線，又は
Ｃｕ線で熱圧着あるいは超音波併用熱圧着で接続され
る。このとき，リードフレーム材料には，取り扱い及び
加工時に所定の強度が必要で，種々の元素を添加して合
金化することにより，特性を満足させている。
料は，４２アロイ及び銅合金が使用されているが，最近
になって，素子の密度の向上によって，熱伝導及び導電
率に優れる各種銅合金の使用比率が高くなってきてい
る。リードフレームは，シリコーンチップが搭載される
ダイパッド部，ワイヤーが接続されるインナーリード部
及び外部との入出力用のアウターリード部からなってい
る。シリコーンチップは，リードフレームのダイパッド
部にＡｕ−Ｓｉ共晶接合，導電ペースト剤による接合又
は半田付けで取り付けられる。このチップ上の電極パッ
ドとインナーリード部の先端とをＡｕ線，Ａｌ線，又は
Ｃｕ線で熱圧着あるいは超音波併用熱圧着で接続され
る。このとき，リードフレーム材料には，取り扱い及び
加工時に所定の強度が必要で，種々の元素を添加して合
金化することにより，特性を満足させている。
【０００３】この銅系リードフレームの製造にあたって
は，プレス法とエッチング法が用いられているが，ピン
数の多いリードフレームに関しては，エッチング法が主
流である。エッチング法は，リードフレーム材料の表面
に，重クロム酸系感光剤を含むカゼイン，ＰＶＡ等の感
光液を塗布し，乾燥後に所望のパターンを露光，現像す
ることによって，エッチングパターンを形成する。これ
を塩化第２鉄系又は塩化第２銅系のエッチング液を用い
て，不要部分を溶解させることによって，金属パターン
を形成する。しかしながら，銅合金には各種元素が添加
されており，感光液に添加されている感光剤の重クロム
酸イオンと，銅合金中の添加元素で，酸化還元電位的に
銅よりも卑な金属元素が，リードフレーム材料の界面で
局部電池を形成し，電気化学的に反応することによっ
て，パターンの解像精度を悪化させるという問題があっ
た。
は，プレス法とエッチング法が用いられているが，ピン
数の多いリードフレームに関しては，エッチング法が主
流である。エッチング法は，リードフレーム材料の表面
に，重クロム酸系感光剤を含むカゼイン，ＰＶＡ等の感
光液を塗布し，乾燥後に所望のパターンを露光，現像す
ることによって，エッチングパターンを形成する。これ
を塩化第２鉄系又は塩化第２銅系のエッチング液を用い
て，不要部分を溶解させることによって，金属パターン
を形成する。しかしながら，銅合金には各種元素が添加
されており，感光液に添加されている感光剤の重クロム
酸イオンと，銅合金中の添加元素で，酸化還元電位的に
銅よりも卑な金属元素が，リードフレーム材料の界面で
局部電池を形成し，電気化学的に反応することによっ
て，パターンの解像精度を悪化させるという問題があっ
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は，銅系リード
フレームの製造方法において，銅合金に添加されている
各種元素の中で，酸化還元電位的に銅よりも卑な金属元
素が，カゼイン，ＰＶＡ等の感光液に添加されている感
光剤の重クロム酸イオンと，リードフレーム材料の界面
で局部電池を形成し，電気化学的に重クロム酸イオンを
還元することを抑制し，レジストパターンの解像精度を
向上させることによって，よりファインパターンに対応
できるようにして，超多ピンのリードフレームを供給す
ることを課題とする。
フレームの製造方法において，銅合金に添加されている
各種元素の中で，酸化還元電位的に銅よりも卑な金属元
素が，カゼイン，ＰＶＡ等の感光液に添加されている感
光剤の重クロム酸イオンと，リードフレーム材料の界面
で局部電池を形成し，電気化学的に重クロム酸イオンを
還元することを抑制し，レジストパターンの解像精度を
向上させることによって，よりファインパターンに対応
できるようにして，超多ピンのリードフレームを供給す
ることを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明による請求項１記
載の手段は，銅合金からなるリードフレーム材料のエッ
チングレジストに重クロム酸系感光剤を含むカゼイン，
ＰＶＡ等の水系感光液を用いて所望のレジストパターン
を形成してからエッチングする方法であって，感光液塗
布工程前に，銅合金の表面に銅めっき層を形成すること
を特徴とするリードフレームの製造方法である。本発明
による請求項２記載の手段は，請求項１記載の手段にお
いて，銅めっき層の厚さを３μｍ以上とすることを特徴
とする請求項１記載のリードフレームの製造方法であ
る。
載の手段は，銅合金からなるリードフレーム材料のエッ
チングレジストに重クロム酸系感光剤を含むカゼイン，
ＰＶＡ等の水系感光液を用いて所望のレジストパターン
を形成してからエッチングする方法であって，感光液塗
布工程前に，銅合金の表面に銅めっき層を形成すること
を特徴とするリードフレームの製造方法である。本発明
による請求項２記載の手段は，請求項１記載の手段にお
いて，銅めっき層の厚さを３μｍ以上とすることを特徴
とする請求項１記載のリードフレームの製造方法であ
る。
【０００６】本発明において，リードフレーム材料とし
て使用する銅合金としては，Ｃｕ−Ｆｅ−Ｐ系合金，Ｃ
ｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系合金，Ｃｕ−Ｓｎ−Ｐ系合金，Ｃｕ−
Ｎｉ−Ｚｎ系合金，Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系合金等の従来よ
り使用されている銅合金が使用できる。この銅合金上
に，銅めっき膜を形成する方法は，従来の硫酸銅めっき
浴，青化銅めっき浴，ピロリン酸めっき浴等を使用した
めっきで行うことができる。めっき前処理は，銅表面の
脱脂，酸洗，ソフトエッチング等，各めっき浴に適した
薬液，プロセスを使用する。
て使用する銅合金としては，Ｃｕ−Ｆｅ−Ｐ系合金，Ｃ
ｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系合金，Ｃｕ−Ｓｎ−Ｐ系合金，Ｃｕ−
Ｎｉ−Ｚｎ系合金，Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系合金等の従来よ
り使用されている銅合金が使用できる。この銅合金上
に，銅めっき膜を形成する方法は，従来の硫酸銅めっき
浴，青化銅めっき浴，ピロリン酸めっき浴等を使用した
めっきで行うことができる。めっき前処理は，銅表面の
脱脂，酸洗，ソフトエッチング等，各めっき浴に適した
薬液，プロセスを使用する。
【０００７】感光液のバインダーとしては，カゼイン，
ＰＶＡ，ゼラチン等が使用できる。これらのバインダー
には感光剤として，重クロム酸アンモニウム，重クロム
酸カリウム等の重クロム酸イオンを添加することによっ
て，感光性を付与することができる。この感光液のリー
ドフレーム材料への塗布方法は，浸漬法，回転塗布法等
を用いて行うことができる。レジスト膜の乾燥は，熱風
乾燥法，赤外乾燥法等を用いて行うことができる。この
レジストの露光には，紫外線（ＵＶ）を使用し，光源と
しては，高圧水銀灯，超高圧水銀灯等の紫外線を照射で
きるものであればよい。レジストの現像には，温水を使
用し，水は，純水，硬水，軟水等が使用できる。現像に
よって形成されたレジスト膜の硬化をクロム酸等の酸を
用いて行い，熱処理をすることによって，エッチングに
耐性を持つレジスト皮膜をうる。
ＰＶＡ，ゼラチン等が使用できる。これらのバインダー
には感光剤として，重クロム酸アンモニウム，重クロム
酸カリウム等の重クロム酸イオンを添加することによっ
て，感光性を付与することができる。この感光液のリー
ドフレーム材料への塗布方法は，浸漬法，回転塗布法等
を用いて行うことができる。レジスト膜の乾燥は，熱風
乾燥法，赤外乾燥法等を用いて行うことができる。この
レジストの露光には，紫外線（ＵＶ）を使用し，光源と
しては，高圧水銀灯，超高圧水銀灯等の紫外線を照射で
きるものであればよい。レジストの現像には，温水を使
用し，水は，純水，硬水，軟水等が使用できる。現像に
よって形成されたレジスト膜の硬化をクロム酸等の酸を
用いて行い，熱処理をすることによって，エッチングに
耐性を持つレジスト皮膜をうる。
【０００８】
【作用】本発明においては，銅系リードフレーム材料の
表面に電解銅めっき膜を形成することによって，銅合金
中に添加元素されている各種元素の中で，銅よりも酸化
還元電位的に卑な金属元素が，水系レジスト中の重クロ
ム酸イオンと金属界面で局部電池を形成し，電気化学的
に反応することを抑制して，レジストパターンの形状
が，露光以外の要因によって影響を受けることを抑制す
るものである。銅合金の表面に電解銅めっきを行ってか
ら，重クロム酸イオンを添加した水系レジストでエッチ
ングパターンを形成すると，パターン寸法がマスクパタ
ーン寸法と近くなり，寸法ばらつきも小さくなるという
現象が確認される。
表面に電解銅めっき膜を形成することによって，銅合金
中に添加元素されている各種元素の中で，銅よりも酸化
還元電位的に卑な金属元素が，水系レジスト中の重クロ
ム酸イオンと金属界面で局部電池を形成し，電気化学的
に反応することを抑制して，レジストパターンの形状
が，露光以外の要因によって影響を受けることを抑制す
るものである。銅合金の表面に電解銅めっきを行ってか
ら，重クロム酸イオンを添加した水系レジストでエッチ
ングパターンを形成すると，パターン寸法がマスクパタ
ーン寸法と近くなり，寸法ばらつきも小さくなるという
現象が確認される。
【０００９】
【実施例】以下，本発明を実施例により説明する。 （実施例）銅材として，以下のＮｏ．１とＮｏ．２の２
種の材料を用いた。Ｎｏ．１は，Ｃｕ−３．２ｗｔ％Ｎ
ｉ−０．７ｗｔ％Ｓｉ−０．３ｗｔ％Ｚｎ，Ｎｏ．２
は，Ｃｕ−２．０ｗｔ％Ｓｎ−０．２ｗｔ％Ｎｉ−０．
０４ｗｔ％Ｐ−０．１５ｗｔ％Ｚｎで，板厚はいずれも
０．１５ｍｍである。この材料をアルカリ脱脂液で洗浄
後，酸洗してから，下記の条件の硫酸銅めっき浴で銅め
っき及びめっき後処理を行った。 硫酸銅めっき条件 硫酸銅５水和物 ２３０ｇ／ｌ 液温 ２５℃ 硫酸 ６０ｇ／ｌ 陽極 電解銅 塩酸 ５０ｍｇ／ｌ 電流密度 ５Ａ／ｄｍ2 この表面に，重クロム酸アンモニウムを添加したカゼイ
ン感光液をスピンコーターで塗布し，熱風乾燥機で乾燥
を行った。このレジスト面にネガマスクを密着させ，真
空露光機で真空吸引を行ってからＵＶ露光させた。この
レジストを温純水のスプレー現像機で，現像し，無水ク
ロム酸水溶液で硬膜処理をしてから，熱風乾燥を行っ
て，エッチングパターンを形成した。これを塩化第２鉄
−塩酸系のエッチング液でエッチングを行い，水酸化ナ
トリウムのアルカリ溶液でレジスト剥離を行った。
種の材料を用いた。Ｎｏ．１は，Ｃｕ−３．２ｗｔ％Ｎ
ｉ−０．７ｗｔ％Ｓｉ−０．３ｗｔ％Ｚｎ，Ｎｏ．２
は，Ｃｕ−２．０ｗｔ％Ｓｎ−０．２ｗｔ％Ｎｉ−０．
０４ｗｔ％Ｐ−０．１５ｗｔ％Ｚｎで，板厚はいずれも
０．１５ｍｍである。この材料をアルカリ脱脂液で洗浄
後，酸洗してから，下記の条件の硫酸銅めっき浴で銅め
っき及びめっき後処理を行った。 硫酸銅めっき条件 硫酸銅５水和物 ２３０ｇ／ｌ 液温 ２５℃ 硫酸 ６０ｇ／ｌ 陽極 電解銅 塩酸 ５０ｍｇ／ｌ 電流密度 ５Ａ／ｄｍ2 この表面に，重クロム酸アンモニウムを添加したカゼイ
ン感光液をスピンコーターで塗布し，熱風乾燥機で乾燥
を行った。このレジスト面にネガマスクを密着させ，真
空露光機で真空吸引を行ってからＵＶ露光させた。この
レジストを温純水のスプレー現像機で，現像し，無水ク
ロム酸水溶液で硬膜処理をしてから，熱風乾燥を行っ
て，エッチングパターンを形成した。これを塩化第２鉄
−塩酸系のエッチング液でエッチングを行い，水酸化ナ
トリウムのアルカリ溶液でレジスト剥離を行った。
【００１０】（比較例）銅材として，前述の実施例のＮ
ｏ．１とＮｏ．２の２種の材料を用いた。アルカリ脱脂
をしてから，銅めっきの工程を行わず，リードフレーム
材料の表面に，実施例と同様に，重クロム酸アンモニウ
ムを添加したカゼイン感光液を塗布し，以下，上記の実
施例と同様のプロセスでサンプル作成を行った。
ｏ．１とＮｏ．２の２種の材料を用いた。アルカリ脱脂
をしてから，銅めっきの工程を行わず，リードフレーム
材料の表面に，実施例と同様に，重クロム酸アンモニウ
ムを添加したカゼイン感光液を塗布し，以下，上記の実
施例と同様のプロセスでサンプル作成を行った。
【００１１】つぎに，ネガパターン１００μｍの部分に
ついて，実施例のプロセスで形成されたレジストパター
ンと，比較例のプロセス（銅めっきを行わない）で形成
されたレジストパターンとについて，銅めっき厚さに対
する寸法及びばらつきの変化を，表１及び図１に示す。
ついて，実施例のプロセスで形成されたレジストパター
ンと，比較例のプロセス（銅めっきを行わない）で形成
されたレジストパターンとについて，銅めっき厚さに対
する寸法及びばらつきの変化を，表１及び図１に示す。
【表１】 表１のレジストパターン寸法変化を図１（ａ）に，表１
の寸法ばらつき３σの変化を図１（ｂ）に示す。表１及
び図１（ａ），（ｂ）にみられるとおり，本発明による
銅めっきで，膜厚１μｍでは，銅材表面を十分に被覆せ
ず，レジストの界面反応が十分に抑制されていないが，
膜厚３μｍ以上においては，レジストパターン寸法の精
度が上がり，ばらつきが小さい値に抑えられた。
の寸法ばらつき３σの変化を図１（ｂ）に示す。表１及
び図１（ａ），（ｂ）にみられるとおり，本発明による
銅めっきで，膜厚１μｍでは，銅材表面を十分に被覆せ
ず，レジストの界面反応が十分に抑制されていないが，
膜厚３μｍ以上においては，レジストパターン寸法の精
度が上がり，ばらつきが小さい値に抑えられた。
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば，水系レジスト中の重ク
ロム酸イオンと銅系リードフレーム材料の金属表面での
局部電池形成による電気化学的反応を抑制して，レジス
トパターンの解像度を向上させることができ，かつ，銅
合金の種類の相違による品質のばらつきを解消させ，リ
ードフレームの超多ピン化に対応することができる。
ロム酸イオンと銅系リードフレーム材料の金属表面での
局部電池形成による電気化学的反応を抑制して，レジス
トパターンの解像度を向上させることができ，かつ，銅
合金の種類の相違による品質のばらつきを解消させ，リ
ードフレームの超多ピン化に対応することができる。
【図１】本発明を説明する図である。図１（ａ）は，銅
めっき膜厚に対するレジストパターン寸法変化，図１
（ｂ）は，銅めっき膜厚に対するレジストパターン寸法
ばらつきの変化を示す図である。
めっき膜厚に対するレジストパターン寸法変化，図１
（ｂ）は，銅めっき膜厚に対するレジストパターン寸法
ばらつきの変化を示す図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 銅合金からなるリードフレーム材料のエ
ッチングレジストに重クロム酸系感光剤を含むカゼイ
ン，ＰＶＡ等の水系感光液を用いて所望のレジストパタ
ーンを形成してからエッチングする方法であって，感光
液塗布工程前に，銅合金の表面に銅めっき層を形成する
ことを特徴とするリードフレームの製造方法。 - 【請求項２】 銅めっき層の厚さを３μｍ以上とするこ
とを特徴とする請求項１記載のリードフレームの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5227839A JPH0766342A (ja) | 1993-08-23 | 1993-08-23 | リードフレームの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5227839A JPH0766342A (ja) | 1993-08-23 | 1993-08-23 | リードフレームの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0766342A true JPH0766342A (ja) | 1995-03-10 |
Family
ID=16867180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5227839A Pending JPH0766342A (ja) | 1993-08-23 | 1993-08-23 | リードフレームの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0766342A (ja) |
-
1993
- 1993-08-23 JP JP5227839A patent/JPH0766342A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20011016 |