JPH0795577B2

JPH0795577B2 - リードフレームへの部分メッキ方法

Info

Publication number: JPH0795577B2
Application number: JP63089713A
Authority: JP
Inventors: 徹也北城; 基上山
Original assignee: Fuji Plant Kogyo Kk
Current assignee: Fuji Plant Kogyo Kk
Priority date: 1988-04-12
Filing date: 1988-04-12
Publication date: 1995-10-11
Anticipated expiration: 2010-10-11
Also published as: JPH01261852A

Description

【発明の詳細な説明】発明の目的〔産業上の利用分野〕本発明は、IC（ここでICとは、LSI,VLSIも含むものとす
る）用リードフレームに、金または銀の部分メッキを施
す方法に関するものである。

〔従来の技術〕

ICリードフレーム（以下単ににリードフレームという）
上に、半導体チップのダイボンディングやワイヤボンデ
ィング加工にするには、リードフレームの全面または一
部分に、金または銀のメッキを施す必要がある。そして
部分メッキのためには、リードフレームのうちメッキ不
要箇所を、メッキが付かぬようにシールドする必要があ
る。

そこで従来、リードフレームのメッキ不要箇所をシール
ドする手段として、例えば次のようなものがあった。即
ち本件と同一人の発明に係る特公昭57−15675号公報に
記載の如く、シリコン系のゴムまたはスポンジのシール
ド材を、リードフレームのメッキ不要箇所へ機械的に加
圧・接触させてシールドし、露呈したメッキ必要箇所に
部分メッキを行うものがある。また同一人の発明に係る
特開昭57−79194号公報に記載の如く、リードフレーム
のメッキ不要箇所にフォトレジストインクを印刷その他
の手段により塗布・被覆し、露呈したメッキ必要箇所に
部分メッキを施すものもある。

さらに、リードフレームのメッキ必要部分に、そこへ必
要な種類の金属メッキ（金または銀あるいは半田メッ
キ）を施した後、リードフレーム全体に感光型の電着性
レジストを電着してレジスト膜で被覆し、露光・現象し
て次に行うメッキ必要部分だけを露出させ、露出したそ
の部分にそこへ必要な別種類の金属メッキ（半田あるい
は金または銀メッキ）を施し、その後に残っている電着
性レジスト膜を剥離・除去するようにした、リードフレ
ームへの異種金属部分メッキ方法も提案されている。
（例えば、特開昭62−285455号公報参照）。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来のリードフレームへの部分メッキ方法には、次
のような問題点がある。まず、弾力性のあるシールド材
を機械的に押し付けてシールドし、露呈箇所したメッキ
必要箇所に部分メッキするものは、ディプレス型の如く
凹凸のあるリードフレームでは、フレームが変形する。
またリードフレームの厚みのため各リードの側面・裏面
部が充分にシールドされず、メッキ液が漏れて置換メッ
キ析出し、またマイグレーションが発生する。そのメッ
キ被膜は密着力が弱くて剥がれ易く、近時のリードフレ
ームの如く高密度で多数のリードを持つものでは、リー
ド間の間隔が狭いため接触してリークのの原因になり、
不良品となる。さらに、シールド材の加工性および耐久
性にも問題があった。

他方、リードフレームのメッキ不良箇所に、フォトレジ
ストインクを塗布・被覆するものは、その塗布手段が例
えばスクリーン印刷では、ディプレス形の如く凹凸のあ
るリードフレームの場合、レジスト被膜が付かぬ箇所が
生じる。また転写印刷によると膜厚を制御し難く厚くな
って、各リード間や搬送用小孔がレジスト被膜で埋まっ
てしまうことがある。さらに、フォトレジストインクを
吹き付け塗布することも考えられるが、被覆する必要の
ない箇所にも被膜が形成され、ロスが多く非経済的であ
るという問題点もあった。

さらに上記の電着性レジストを用いるようにしたもの
は、リードフレームに予め必要な金属メッキ（金または
銀或いは半田メッキ）を施した後において、電着性レジ
ストを電着するようにしている。しかしこれは、電着性
レジストを電着する上で、電着条件の設定・維持の面か
ら技術的に非常に難しい問題点が残っている。

即ち、リードフレームには一般的に42−Alloy材が用い
られているが、この42−Alloy材に金または銀あるいは
半田の部分メッキを施すには、その部分メッキ前に予め
下地処理として全面銅メッキを施す必要がある。金また
は銀あるいは半田の部分メッキは、全面銅メッキの上か
ら行われており、その後に上記の電着性レジストを電着
することになる。つまり、リードフレーム上に銅メッキ
だけの箇所と、銀と金または銀あるいは半田という２種
類の金属メッキがなされた箇所とがあり、それらの上に
電着性レジストを電着することになる。しかし、リード
フレーム上には部分メッキの分だけ厚みに差が生じた箇
所や、かつ電位が異なる箇所が生じるので、その上に電
着性レジストを均一な膜厚で施すことは、技術的に容易
なことでなく、電着条件の設定・維持で非常に難しい問
題を残している。

また、仮に部分メッキ上に電着性レジスト均一な膜厚で
電着できたとしても、金または銀の部分メッキ上に電着
させた電着レジストは、メッキ表面に不純物が付着した
ことになり、後で不純物除去工程を別に設ける必要があ
る。半田の部分メッキ上に電着させた場合には、半田
（錫）メッキ表面の金属粒子が比較的粗く多孔状である
ため、電着性レジストが入り込んで完全に除去できなく
なり、より一層不純物の付着が問題となる。

しかも、電着性レジストの電着後に他の金属メッキ（例
えば半田あるいは金または銀メッキ）を施し、その後に
電着性レジストを剥離する場合に、剥離液として通常は
苛性ソーダ液が用いられる。ところがこの苛性ソーダ液
が上記電着の前または後で施した半田メッキに触れる
と、半田表面を侵して黒く変色させてしまい、リードフ
レームの品質を悪くする。これは、剥離液に有機剤を用
いた場合もほぼ同様であり、いずれの場合も後で洗浄工
程を別に設けることが必要になってくる。

上記のように、上記の電着性レジストを用いたメッキ方
法は、それを具体化・実施化する上で幾つかの難しい問
題点を残している。

本発明は、上記従来のリードフレームへの部分メッキ方
法がもつ問題点を解決しようとするものである。即ち本
発明の目的は、リードフレームの形状・種類を問わず、
リードフレームを変形さすことなく、また各リードの側
面・裏面部を含むメッキ不要箇所は、全体的に薄く均一
に被覆可能であるとともに、メッキ不要箇所へのメッキ
の付着を無くして、メッキ必要箇所に高精度な部分メッ
キが可能で、かつ今後も高密度化するリードフレームへ
の部分メッキに対応でき、しかも電着性レジストを用い
るのでありながら、電着条件の設定・維持上の問題点、
金または金あるいは半田メッキ上に電着性レジストが不
純物として残存したり、レジスト剥離液で半田メッキ表
面が汚染されたりする品質上の問題点等も解消できるよ
うな、リードフレームへの部分メッキ方法を提供するこ
とにある。

発明の構成〔課題を解決するための手段〕本発明に係るリードフレームへの部分メッキ方法は、リードフレーム（１）のメッキ必要箇所（２）へ金また
は銀の部分メッキを施すリードフレームへの部分メッキ
方法において、その部分メッキを施す前の段階で予め、部分メッキ必要
箇所（２）を含むリードフレーム（１）の全面にわた
り、電着性レジスト（４）を電着で被覆させるととも
に、乾燥させて電着レジスト被膜（５）を形成し、次に該レジスト被膜（５）を露光・現象処理して、リー
ドフレーム（１）のメッキ必要箇所（２）を露呈させる
とともに、メッキ不要箇所（３）は電着レジスト被膜
（５）を残し、その状態で金または銀メッキ処理をして、露呈したメッ
キ必要箇所（２）にだけメッキ膜（６）を形成させ、その後に、メッキ不要箇所（３）に残っている電着レジ
スト被膜（５）を剥離するようにしたものである。

上記構成において、リードフレーム（１）は、材質がFe
系・Cu系を問わないし、またフラットタイプは勿論、ア
イランド部（ダイパット部）（７）が凹んだディプレス
型のものでもよい。

リードフレーム（１）の内で、金または銀の部分メッキ
必要箇所（２）とは、通常アイランド部（７）およびイ
ンナーリード（８）先端寄りの上面であり、またメッキ
不要箇所（３）とはそれ以外の部分をいう。インナーリ
ード（８）の先端寄り上面のメッキ必要箇所（２）は、
必要最小面積にするため第３図で示す如く円形にするこ
とが望ましい。

電着性レジスト（４）としての電着液には、例えばカル
ボキシル基を有するアクリル系不飽和化合物で、それを
アクリルモノマーまたはスチレンに溶解させて有機アミ
ンで中和させたものに、光増感剤を少量加えたものとす
る。しかし上記アクリル系に限らず、例えばポリオレフ
ィン系やポリブタジン系等の電着液であってもよい。ま
た光増感剤としては、例えばベンゾインエーテルがあ
る。

硬化後の電着レジスト被膜（５）への露光は、例えば紫
外線を照射するものとし、また現象液としては、例えば
炭酸ソーダ（Na₂CO₃）の１％溶液を用いればよい。露光
・現像およびその際のフィルム状マスク（９）は、感光
箇所が現像時に溶解除去されるポジ型でも、逆のネガ型
としてもよい。

電着レジスト被膜（５）の剥離液としては、例えば苛性
ソーダ（NaOH）の５％溶液を用いればよい。

なお電着は、リードフレーム（１）を陽極とするアニオ
ン型が望ましいが、リードフレーム（１）を陰極とする
カチオン型としてもよい。また上記電着化を良くするた
め、電着前のリードフレーム（１）をソフトエッチング
し、金または銀のメッキの付きを良くするため、メッキ
前のリードフレーム（１）をソフトエッチングしておく
ことが望ましい。

〔作用〕

本発明のリードフレームへの部分メッキ方法の実施状態
は、以下の如くである。

第2a図のようなリードフレーム（１）を必要に応じて脱
脂・ソフトエッチングを施した後、該リードフレーム
（１）の全面、即ち金または銀のメッキ必要箇所（２）
およびメッキ不要箇所（３）の全面に、第2b図の如く電
着性レジスト（４）を電着で被覆させる。ここで用いる
電着液は、上記の如く例えばカルボキシル基を有するア
クリル系不飽和化合物を、アクリルモノマーまたはスチ
レンに溶解させて有機アミンで中和させ、それに光増感
剤として例えばベンゾインエーテルを少量加えたもので
ある。

上記の電着をアニオン型電着とすれば、電着液は電着槽
内で負に荷電しており、これに直流電流を通じると、ア
クリル系不飽和化合物の分散粒子が陽極であるリードフ
レーム（１）表面へ泳動し、PHの下降に従い凝集・析出
し、リードフレーム（１）の全面が電着性レジスト
（４）で被覆される。

この電着性レジスト（４）は、リードフレーム（１）の
複雑・微細な形状に対しても、全体的に薄く均一に電着
する。なおその厚みの調節は、上記電着時間・電流の強
さ・電着液の濃度等の何れかを適度にすることにより、
容易に行える。

上記の如くリードフレーム（１）の全面に電着性レジス
ト（４）を電着させる際に、本発明では下地処理として
銅の全面メッキを施すのは同様であるが、金または銀の
部分メッキ施す前の段階で予めリードフレーム（１）の
全面に電着性レジストを電着してしている。従来の技術
が、リードフレームの下地処理としての銅メッキ上に、
金または銀あるいは半田の部分メッキを施した後に、電
着性レジストを電着するのと異なる。

そのため、リードフレームには全面銅メッキがなされた
ままであり、従来技術のように部分メッキの分だけ厚み
に差が生じた箇所があったり、電位が異なる箇所があっ
たりせず、リードフレーム上は全体的に見ていわば平面
状で、電位の差も殆どない状態にある。その状に電着性
レジストを電着することになるので、電着性レジストを
均一な膜厚で施すことは技術的に容易であり、電着条件
の設定・維持上の問題も解消されている。

さらに、金または銀あるいは半田の部分メッキ上に電着
性レジストを電着させるのと異なり、部分メッキ上に電
着性レジストが不純物として付着することがなく、この
面での品質上の問題も解消されており、別に不純物除去
工程を設ける必要もない。

その析出した電着性レジスト（４）を乾燥・硬化させて
電着レジスト被膜（５）を形成した後、該被膜（５）の
表面に部分メッキ必要箇所と不要箇所のパターンを描い
たフイルム状マスク（９）を、第2c図で示す如く載置・
密着させて、例えば紫外線照射により露光する。この
際、ポジ型ではメッキ必要箇所を感光させ、ネガ型では
メッキ不要箇所を感光させることになる。図示例はネガ
型を用いた場合を示している。

続いて現像処理することにより、電着レジスト被膜
（５）の内でポジ型では感光箇所が、またネガ型では非
感光箇所が各々溶解・除去される。いずれの場合も第2d
図で示す如く、リードフレーム（１）表面のメッキ必要
箇所（２）、即ち第３図で示すアイランド部（７）およ
びインナーリード（８）先端寄りの上面が露呈され、そ
れ以外のメッキ不要箇所（３）は電着レジスト被膜
（５）で被覆されたままである。

上記露光・現像時に、電着レジスト被膜（５）が上記の
如く薄く均一なため、露光・現像の解像度がよく、高精
度にメッキ必要箇所（２）が露呈される。

次に、露呈したメッキ必要箇所（２）を活性化するた
め、必要に応じてソフトエッチングした後、メッキ不要
箇所（３）が電着レジスト被膜（５）で被応された状態
で、例えばメッキ液中に浸漬または通過させ、金または
銀メッキ処理する。その結果第2e図で示す如く、電着レ
ジスト被膜（５）で被覆された箇所にはメッキ液が付着
せず、露呈したメッキ必要箇所（２）にだけメッキ膜
（６）が形成されることになる。この場合、上記の如く
メッキ必要箇所（２）が高精度に露呈しているので、メ
ッキ膜（６）も高精度に形成される。

その後は、メッキ不要箇所（３）を被覆している電着レ
ジスト被膜（５）を剥離すればよい。ここでの剥離液
は、電着レジスト被膜（５）の材料によって異なるが、
上記の如きアクリル系の場合は、例えば苛性ソーダ（Na
OH）の５％溶液を用いればよい。

上記の電着レジスト被膜（５）の剥離液として苛性ソー
ダ液を用いたとしても、本発明では電着レジスト（４）
を電着後は金または銀の部分メッキを施すものであり、
電着性レジスト（４）の電着前または後で半田（錫）メ
ッキを施すものではない。本願発明は、金または銀の部
分メッキ処理後、半導体チップをボンディングし、樹脂
モールド等でパッケージングした後に、アウターリード
部に外装処理として半田の部分メッキを行うものであ
る。

そのため、部分メッキ処理時の電着レジスト膜（５）の
剥離液として苛性ソーダ液を用いても、半田メッキの表
面が侵され黒ずんでリードフレームとしての品質を低下
させるようなことは無く、別に洗浄工程を設ける必要も
ない。

これで第2f図で示すように、メッキ必要箇所（２）が高
精度に部分メッキされたリードフレーム（１）が得られ
る。御は必要な洗浄処理を行えばよい。

発明の効果以上で明らかな如く、本発明のリードフレームへの部分
メッキ方法は、リードフレームの形状・種類を問わず、
リードフレームの変形をなくし、またリードの側面・裏
面部をメッキ不要箇所は全体的に薄く均一に被覆でき
る。そのため、メッキ不要箇所へのメッキの付着を皆無
にできるとともに、メッキ必要箇所には高精度な部分メ
ッキができ、今後も高密度化するリードフレームに対応
できるものである。

即ち、従来のリードフレームのメッキ不要箇所にシール
ド部材を機械的に押し付け、露呈したメッキ必要箇所に
メッキを施すものは、ディプレス型の如く凹凸があるリ
ードフレームでは変形を生じたり、フレームの厚みのた
め側面・裏面部を充分にシールドできなかった。またリ
ードフレームメッキ不要箇所にフォトレジストを塗布・
被覆して、露呈したメッキ必要箇所にメッキを施すもの
は、塗布手段がスクリーン印刷では凹凸があるリードフ
レームを確実に被覆できない。しかも転写印刷では膜厚
の調節が困難で厚い被膜となって、高密度なリードフレ
ームではリード間を埋めてしまい、さらに吹き付け塗布
では被覆が不要な部分にもレジストが付着して、ロスが
多かった。

これに対して本発明では、上記の如くリードフレーム全
面を電着性レジストの電着にて被覆し、その後にメッキ
必要箇所のみを露呈させてメッキするものである。その
ため、リードフレームの種類・形状を問わず、変形もな
く被膜で被覆できる。そしてその電着レジスト被膜は、
リードの側面・裏面部を含むメッキ不要箇所の全面に、
薄く均一に形成できるので、露光・現像を高解像度で行
えてメッキ必要箇所を高精度に形成でき、金または銀の
部分メッキを高精度に行える。

しかも、本発明のリードフレームへの部分メッキ方法で
は、電着性レジストを電着して用いる方法でありが、上
記の如く電着レジスト膜を均一な膜厚にすることができ
るので、電着条件の設定・維持の問題を解消し容易に実
施することがでのるようになる。また、金または銀等の
部分メッキ上に電着性レジストが不純物として付着しな
いので、それを除去する除去工程を別に設ける必要もな
くなる。さらに電着レジスト被膜を剥離する際に剥離液
で半田メッキが侵されて黒ずみ、品質低下させるような
ことなく、洗浄工程を別に設ける必要も無くなる等、実
施化・具体化する上での諸問題点を解決したものであ
る。

したがって、今後ますます高密度化するリードフレーム
への部分メッキに充分に対応できるとともに、メッキ漏
れが無くて置換メッキやマイグレーションが生じぬ高品
質の製品を製造できるものである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示すものであり、第１図は工程
図、第2a図・第2b図・第2c図・第2d図・第2e図・第2f図
は各工程はでのリードフレームの一部拡大縦断正面図、
第３図は現像後のリードフレームの一部拡大斜視図であ
る。図面符号（１）……リードフレーム、（２）……メッキ必要箇所（３）……メッキ不要箇所、（４）……電着性レジスト（５）……電着レジスト被膜、（６）……メッキ膜（７）……アイランド部、（８）……インナーリード部（９）……マスク

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】リードフレーム（１）のメッキ必要箇所
（２）へ金または銀の部分メッキを施すリードフレーム
への部分メッキ方法において、その部分メッキを施す前の段階で予め、部分メッキ必要
箇所（２）を含むリードフレーム（１）の全面にわた
り、電着性レジスト（４）を電着で被覆させるととも
に、乾燥させて電着レジスト被膜（５）を形成し、次に該レジスト被膜（５）を露光・現象処理して、リー
ドフレーム（１）のメッキ必要箇所（２）を露呈させる
とともに、メッキ不要箇所（３）は電着レジスト被膜
（５）を残し、その状態で金または銀メッキ処理をして、露呈したメッ
キ必要箇所（２）にだけメッキ膜（６）を形成させ、その後に、メッキ不要箇所（３）に残っている電着レジ
スト被膜（５）を剥離するようにしたことを特徴とす
る、リードフレームへの部分メッキ方法。