JPH0897341A - 半導体装置用リードフレームの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 絶縁性の光硬化型ソルダマスクレジストから
なるダムバーを端子リードに形成する際に、端子リード
間内に気泡の発生するのを防ぎ端子リードの位置精度を
保持すると共に、リード間のレジストの耐薬品性を向上
させ、信頼性高いリードフレームの製造法を提供する。 【構成】 金属導電条材から内部リード１３の先端部が
つながるように不要部分を除して、所要の中間形状のリ
ードフレームの連続体を用意する。この連続体の端子リ
ード１６の所定個所の上、下面側にソルダマスクレジス
トを薄層状につけ、露光してレジストの上下面に枠状の
ダムバー１８のレジストパターンを形成する。次に現像
し未露光（未硬化）部分を剥離除去して枠状ダムバーの
枠体を形成後、前記端子リード１６を所定長さに加工し
て内部リード１３の先端の連結を分断する。かくして前
記ダムバー１８を端子リード１６の所定個所に設けたリ
ードフレームが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置用リードフ
レームの製造方法に係り、詳細には、複数の端子リード
間を相互に連結固定すると共に、封止樹脂の流出を防止
するダムバーを絶縁性の光硬化型ソルダマスクレジスト
部材で形成した半導体装置用リードフレームの製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、図示しない、半導体装置は、素子
搭載部、該素子搭載部を囲むようにその周辺に配列した
複数の端子リード、該端子リードを相互に連結一体化す
ると共に、封止樹脂の流出を防止するように抜き残され
た一体のダムバー及びこれらを保持する外枠を備えたリ
ードフレームが使用されており、該リードフレームと、
該リードフレームの前記素子搭載部に載置固定される半
導体素子と、該素子の電極パットと前記端子リードの一
端部とを結線して電気的導通回路を形成するボンディン
グワイヤと、前記素子搭載部、前記素子、前記端子リー
ドの一端部側及び前記ワイヤとを樹脂モールドしたパッ
ケージとを構成部材してなり、前記端子リードの他端部
及びダムバーが露出した構成とされている。

【０００３】しかしながら、この種の半導体装置では、
前記パッケージの周辺に前記端子リードと前記ダムバー
に囲まれた部分に流出した樹脂バリと前記ダムバーとを
高精度の打ち抜き金型装置叉はレーザー装置等を用いて
除去し、前記端子リードを個々に分離独立させる必要が
あった、そのために、前記ダムバーを打ち抜き除去する
際に、前記端子リードに捻れ、位置ズレ等の変形を生じ
る、その結果として半導体装置の品質や生産性を低下す
るとし共に、端子リード間の狭いファインピッチ等の多
ビン化に即応できないと言う問題があった。このような
問題点を解消するために絶縁性の樹脂を構成部材とする
ダムバーを備えたリードフレームを使用した半導体装置
が開示されている。

【０００４】この種の半導体装置に用いられたリードフ
レームの製造方法の一例としては、プレス加工叉はエッ
チング加工法によって、金属薄板条材から不要部分を順
次除去して図６に示す素子搭載部６１、端子リード６
２、及びこれを支持する外枠６３を設け、前記端子リー
ド６２を構成する内部リード６４の先端部が分離した所
要の形状のリードフレーム６０を準備する形状加工の工
程と、該工程で形成された前記リードフレームの上面、
下面側の両面叉はいずれか一方に絶縁性の光硬化型性の
ドライフィルム・ソルダマスクレジスト（以下ソルダマ
スクレジストという）部材をラミネートする慣用の常圧
ラミネーションの工程と、前記ソルダマスクレジスト上
に前記ダムバーのパターンマスクを密着させて前記端子
リードの前記ソルダマスクレジストの上面叉は／及び下
面に前記ダムバーの枠状レジストパターンを形成する露
光工程と、該工程で重合しない未露光部分（未硬化部
分）のレジストを洗い落として前記ダムバーの枠体を形
成する製造工程から成る構成としている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術の製造方法では、前記ソルダマスクレジストを
常圧でラミネートするので、上面側と下面側のレジスト
接合境界面に図７に示すような気泡Ｑが生じる現象があ
った。その結果として、後工程の加熱工程を経る際に、
前記気泡Ｑの膨張現象によるダムバーの剥離や前記気泡
Ｑ内に洗浄液等の不純物が残存して接合強度を低下させ
るなどの問題があった。

【０００６】さらに、前記気泡Ｑの熱膨張によって半導
体装置の樹脂封止部にクラックを発生させるなどの長期
信頼性を低下させるという問題があった。

【０００７】また、前記端子リードに前記ソルダマスク
レジストをラミネートする際に、前記端子リードの一端
部が図６に示すように分離した自由端となっているの
で、前記端子リード間をレジストで埋めて相互に連結す
る際に、前記端子リードの位置ズレなどの変形を生じる
と共に、接合領域部分の構成部材に残留応力が滞有する
などの問題があった。

【０００８】

【発明の目的】本発明は、上記の実情に鑑みてなされた
もので、特に、前記端子リードに前記ソルダマスクレジ
ストを部材とするダムバーを形成する際に生じる上記の
問題点を解消して前記端子リードの位置精度を維持する
と共に、前記端子リード間内に埋め込まれたレジストの
耐薬品性を向上し、長期信頼性の高い半導体装置用リー
ドフレームを得ることのできる半導体装置用リードフレ
ームの製造方法を提供することにある。

【０００９】

【問題を解決するための手段】上記の目的に沿う請求項
１記載の半導体装置用リードフレームの製造方法は、内
部リードと外部リードとから構成された複数の端子リー
ドを相互に連結支持すると共に、封止樹脂の流出を防ぐ
ためのダムバーに絶縁性部材からなる光硬化型のドライ
フィルム・ソルダマスクレジスト（以下ソルダマスクレ
ジストと言う）を硬化して形成した枠体を用いた半導体
装置用リードフレームの製造方法において、前記内部リ
ードの先端部がつながるようにバインダー部材を残し、
その周辺の不要部分を除去して前記端子リード等を形成
する加工と前記端子リードの上面、下面のいずれか一方
叉は両方の所定の位置に凹形状の溝を形成する加工とを
含む所要の中間形状のリードフレームの連続体を形成す
る第１の形状加工工程と、該工程で形成された前記連続
体の状面側及び下面側から前記端子リード間に前記ソル
ダマスクレジストを脱泡しつつラミネートした連続体を
形成する真空ラミネーション工程と前記ラミネートされ
た連続体の上面及び下面に前記ダムバー所要のレジスト
パターンの硬化層を形成する露光工程と前記ソルダマス
クレジストの未露光部分の除去を行って前記ダムバーを
成形する現像工程とを含むダムバーの枠体成形工程と、
前記内部リードを所定長さに形成する加工を行って前記
バインダー部材を除去する第２の形状加工工程と、を含
む構成とされている。

【００１０】請求項２記載の半導体装置用リードフレー
ムの製造方法は、請求項１記載の半導体装置用リードフ
レームの製造方法あって、前記半導体装置用リードフレ
ームに用いた導電性金属条材として銅系材を用いた構成
とされている。

【００１１】請求項３記載の半導体装置用リードフレー
ムの製造方法は、請求項１、２記載の半導体装置用リー
ドフレームの製造方法あって、前記ダムバーの枠体成形
工程の下流に紫外線露光及びキュアー処理の工程（熱処
理工程）を含む構成とされている。

【００１２】請求項４記載の半導体装置用リードフレー
ムの製造方法は、請求項３記載の半導体装置用リードフ
レームの製造方法あって、前記紫外線露光処理及びキュ
アー処理（熱処理工程）工程の下流に硫酸洗浄処理及び
温水洗浄処理工程を含む構成とされている。

【００１３】

【作用】請求項１記載の半導体装置用リードフレームの
製造方法においては、前記端子リードの先端部をバイン
ダー部材でつなげたて一体化しているので、従来技術で
ラミネートする際に、生じる前記端子リードの位置ズレ
を防ぐと共に、半導体装置組立の際に、前記端子リード
に寄り、ねじれ等の変形を生じさせる残留応力の発生を
防止する。

【００１４】さらに、前記ソルダマスクレジストのラミ
ネートに真空ラミネーション加工を行っているので、従
来方法でラミネートする際に発生するエァー抜き不良に
よるレジストの接合境界面に生じる図７に示す気泡Ｑの
発生を防止する。

【００１５】また、請求項２記載の半導体装置用リード
フレームの製造方法においては、前記リードフレームの
導電性金属条材として銅系材料を用いているので、前記
ソルダマスクレジストの密着性を向上させる。

【００１６】また、請求項３記載の半導体装置用リード
フレームの製造方法においては、前記ダムバーの枠体成
形工程の下流に紫外線露光及びキュアー処理の工程（熱
処理工程）を配備しているので、前記ダムバーの輪郭の
露光部分と未露光部分のグレイ部分のレジストの硬化が
充分に行え接合強度を著しく向上させると共に、端子リ
ードの変形の要因となる残留応力除去する、さらに、前
記ダムバーの耐薬品性が向上する。

【００１７】また、請求項４記載の半導体装置用リード
フレームの製造方法においては、紫外線露光及びキュア
ー処理の工程（熱処理工程）の下流に洗浄工程を配備し
ているので、端子リードなどに付着した不純物を完全に
除去すると共に、ダムバーの清浄度が著しく向上する。

【００１８】

【実施例】次に、上記構成及び作用を有する本発明の一
実施例について、添付した図面に基づき詳細に説明す
る。

【００１９】ここで、図１は本発明の方法で製造された
半導体装置用リードフレームの一実施例に係る平面図、
図２は本発明の方法の一実施例を示す製造工程図、図３
は本発明の方法で製造される中間形状の半導体装置用リ
ードフレームの平面図、図４は本発明の真空ラミネーシ
ョンの工程の概要説明図、図５は本発明の方法で形成し
たダムバーの接合状態を示す部分断面図である。以下、
本発明を具体化した一例であるＱＦＰ（クワット・フラ
ット・パッケージ）型の半導体装置用リードフレームの
製造方法について添付した図１、図２、図３、図４、図
５に基づき説明する。

【００２０】まず、本発明によって形成される半導体装
置用リードフレーム１０は、図１に示すように、中央部
に半導体素子を載置する素子搭載部１１と、図示しない
前記半導体素子の電極パットと導電回路を形成するワイ
ヤボンディング領域１２を有する内部リード１３と外部
導出回路を形成する接続端子１４を有する外部リード１
５とから成る複数の端子リード１６と、該端子リード１
６の上面、下面に凹形状の溝１７を設け（図３参照）、
該溝１７を含む前記端子リード１６の所定の領域の上面
側と下面側に、前記端子リード１６を連結挟持すると共
に、封止樹脂の流出を防止するダムバー１８の部材に前
記ソルダマスクレジストＲを枠状に硬化して設けた構成
とされている。 ここで、１９は外部リードを連結する
外枠であり、２０は位置決め用パイロット孔である。

【００２１】この場合、前記ダムバー１８は、その一部
が樹脂封止領域内に位置するように樹脂封止領域の境界
に沿って、前記端子リード１６の板厚とほぼ同じか、も
しくは前記端子リード１６の表面を薄く覆う厚みとなる
ように前記端子リード１６の上、下面側から前記端子リ
ード１６を挟むように、前記溝１７と前記端子リード間
に前記ソルダマスクレジストＲを充填硬化した枠体に形
成されたものである。

【００２２】続いて、図２に示す本発明の実施の一例で
ある半導体装置用リードフレームの製造方法は、金属導
電条材から内部リード１３の先端部がつながるように不
要部分を除去して、所要の中間形状のリードフレームの
連続体２１を準備する第１の形状加工工程Ａと、前記工
程Ａで形成された前記連続体２１の端子リード１６の所
定箇所の上、下面側に前記ソルダマスクレジストＲをラ
ミネートする真空ラミネーション工程Ｂと該工程Ｂでラ
ミネートされた前記ソルダマスクレジストＲの上、下面
に枠状のダムバー１８のレジストパターン硬化形成する
露光工程Ｃと該露光工程Ｃの未露光部分（未硬化部分）
の剥離除去を行って枠状のダムバー１８の枠体を形成す
る現像工程Ｄとを含むダムバーの枠体成形工程Ｅと、前
記端子リード１６を所定の長さに形成する加工を行い内
部リード１３の先端のつながりを分離する第２の形状加
工工程Ｆと、を含む構成としている。 そうして、前記
第１の形状加工工程Ａ、ダムバーの枠体成形工程Ｅ、第
２の形状加工工程Ｆとを順次行って、前記ソルダマスク
レジストを部材とする前記ダムバー１８を前記端子リー
ド１６の所定の箇所に設けた図１に示す半導体装置用リ
ードフレームを得ることができる。 続いて、上記の半
導体装置用リードフレーム製造方法の工程の詳細につい
て説明する。

【００２３】まず、前記第１の形状加工工程Ａにおいて
は、図示していないフォトレジストの塗布工程と露光・
現像工程等を有する慣用のフォトエッチング加工によ
り、銅系材料の連続条材から図４に示す素子搭載部１
１、内部リード１３と外部リード１５とから成る複数の
端子リード１６、前記内部リード１３の先端部を相互に
つなげたバインダー部材２２、前記外部リード１５の端
部を連結する外枠１９などを残してその周辺を除去する
と共に、前記端子リード１６の上面、下面の前記ダムバ
ー１８の形成位置に凹形状の溝１７を設けた図３に示す
リードフレームの中間形状の連続体２１が形成されるよ
うに構成されている。

【００２４】このような構成を採用することによって、
前記内部リード１３の先端部を連結するバインダー部材
２２を設け、前記端子リード１６の位置精度がでている
状態で次工程でソルダマスクレジストＲをラミネートす
るので、従来技術で生じていた前記端子リード１６の位
置ずれを防止することがてきる、これによって、前記ラ
ミネート時の前記端子リード１６の相互の位置寸法を所
定の状態に維持することができる。

【００２５】さらに、前記端子リード１６の上面、下面
のダムバー１８の形成されるべき位置に凹形状の前記溝
１７を設けているので、前記ダムバー１８が前記端子リ
ードの板厚と同じであっても前記溝１７に前記レジスト
が充填され前記端子リード間のレジストと連結された状
態を形成することができ前記端子リード１６の挟持が強
固となり次工程における剥離を防止することがてきる。

【００２６】続いて、前記ダムバーの枠体成形工程Ｅに
おいては、図４に示すように、真空チャンバー４１、サ
ブチャンバー４１ａ内の搬送路の上面側及び下面側に、
ソルダマスクレジストＲを巻き出すアンローディング４
２、予熱ロール４３、ラミネートロール４４、プレスロ
ール４５、真空ポンプ４６及びガイドロール４７、を所
定の位置に配備したラミネータの一例である真空ラミネ
ータ４０に、前記形状加工Ａで形成された連続体２１を
連続搬送し、前記アンローディング４２から供給される
前記ソルダマスクレジストＲを前記予熱ロール４３で加
熱したあと、前記ラミネートロール４４で前記連続体２
１の上面側及び下面側より前記ソルダマスクレジストＲ
を前記チャンバー４１、４１ａ内のエァーを前記真空ポ
ンプ４６で排出しながら連続体２１の所要領域にラミネ
ートする。つづいて、前記ラミネートロール４４の下流
に設けた前記プレスローラ４５で圧着し、て前記端子リ
ード１１のリード間に図５に示すように前記レジストＲ
を充填被覆した連続体２１を形成する。次に、前記レジ
ストＲで被覆された前記連続体２１の上面、下面の所定
箇所に図示していない前記ダムバー１８所要形状のマス
クパターンを密着、露光して前記ダムバー１８のレジス
トパターンの硬化層を形成する。しかるのち、図示して
いない前記レジストの未露光部分を除去して図５に示す
前記端子リード１６を連結した前記ダムバー１８の枠体
が形成されるように構成されている。

【００２７】このような構成を採用することによって、
従来技術のラミネートの際に前記レジストの境界面に生
じていた気泡Ｑ（図７参照）の発生がなくなり、前記レ
ジストＲで前記端子リード１６間の空隙をに完全に埋め
ることができる。

【００２８】続いて、第２の形状加工工程Ｆにおいて
は、前記内部リードの先端部をつなげた前記バインダー
部材２２の除去を行って前記端子リードを所定の長さに
分離形成されるように構成されている。

【００２９】以上、本発明の半導体装置用リードフレー
ムの製造方法として、前記第１の形状加工工程Ａ、ダム
バーの枠体成形工程Ｅ、第２の形状加工工程Ｆの構成に
ついて説明したが、図示しない第２の実施例として前記
ダムバーの枠体成形工程Ｅの下流に紫外線露光工程及び
キュアー工程（熱処理工程）を設けた構成とすることが
できる。このような構成を採用することによって、前記
レジストＲの硬化層で形成された前記ダムバー１８の輪
郭のグレイ部分（半硬化部分）がなくなり、前記ダムバ
ー１８の耐薬品性を著しく向上させることがてきると共
に、加工履歴によって部材中に滞有する残留応力が除去
されて前記端子リード１６の反りや捻れなどの変形を防
止することができる。

【００３０】また、図示しない第３の実施例として紫外
線露光工程及びキュアー工程の下流に硫酸浴処理及び温
水浴処理の洗浄工程を設けた構成とすることもできる。
その結果として、表面処理の工程を前記ダムバーの枠体
成形工程Ｅの下流に設けることができ作業性を向上させ
る共に、前記ダムバー１８の清浄度がよくなり品質をが
著しく向上させる。

【００３１】また、金属メッキ等の表面処理工程は、前
記ダムバーの枠体成形工程Ｅの上流、下流のいずれで行
ってもよい。

【００３２】上記の実施例として、素子搭載部が一体に
形成させれたリードフレームについて説明したが、素子
搭載部を別体に設けたリードフレームの製造にも適用す
ることができる。

【００３３】

【発明の効果】以上の実施例に基づいて説明したよう
に、本発明の半導体装置用リードフレームの製造方法を
用いると、前記端子リード１６の位置寸法のでている状
態で前記ダムバー１８を形成するので、前記端子リード
の変形がない位置精度のよい半導体装置用リードフレー
ムを提供することができる。

【００３４】しかも、従来技術で生じていた気泡の発生
がなくなり、その結果として、不純物の残存がなくなり
清浄度が向上すると共に、樹脂封止部分のクラックの発
生が減少して長期信頼性の高い半導体装置を得る半導体
装置用リードフレームを提供することができる。

【００３５】さらに、従来技術おける樹脂封止の後で行
っていた前記ダムバー１８の除去工程を必要性がなくな
り半導体装置組立の生産効率の向上及びコストの低減を
図ることのできる半導体装置用リードフレームを提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法で製造された半導体装置用リード
フレームの一実施例に係る平面図である。

【図２】本発明の方法の一実施例を示す製造工程図であ
る。

【図３】本発明の方法で製造された中間形状の半導体装
置用リードフレームの平面図である。

【図４】本発明の真空ラミネーション工程の概要を示す
説明図である。

【図５】本発明の方法で形成したダムバーの接合状態を
示す部分断面図である。

【図６】従来の方法で製造された中間形状の半導体装置
用リードフレームの平面図である。

【図７】従来の方法で形成したダムバーの接合状態を示
す部分断面図である。

【符号の説明】

１０ 半導体装置用リードフレーム １１ 素子搭載部 １２ ワイヤボンディング領域部 １３ 内部リード １４ 接続端子部 １５ 外部リード １６ 端子リード １７ 溝 １８ ダムバー １９ 外枠 ２０ 位置決めパイロット孔 ２１ 中間形状のリードフレームの連続体 ２２ バインダー部材 ４１ 真空チャンバー ４１ａ サブチャンバー ４２ アンローディング ４３ 予熱ロール ４４ ラミネートロール ４５ プレスロール ４６ 真空ポンプ ４７ ガイドロール Ａ 第１の形状加工工程 Ｂ 真空ラミネーション工程 Ｃ 露光工程 Ｄ 現像工程 Ｅ ダムバーの枠体成形工程 Ｆ 第２の形状加工工程 Ｒ 絶縁性の光硬化型ドライフィルム・ソルダマスクレ
ジスト

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部リードと外部リードとから構成され
   た複数の端子リードを相互に連結支持すると共に、封止
   樹脂の流出を防ぐためのダムバーに絶縁性部材からなる
   光硬化型のドライフィルム・ソルダマスクレジスト（以
   下ソルダマスクレジストと言う）を硬化して形成した枠
   体を用いた半導体装置用リードフレームの製造方法にお
   いて、 前記内部リードの先端部がつながるようにバインダー部
   材を残し、その周辺の不要部分を除去して前記端子リー
   ド等を形成する加工と前記端子リードの上面、下面のい
   ずれか一方叉は両方の所定の位置に凹形状の溝を形成す
   る加工とを含む所要の中間形状のリードフレームの連続
   体を形成する第１の形状加工工程と、該工程で形成され
   た前記連続体の上面側及び下面側から前記端子リード間
   に前記ソルダマスクレジストを脱泡しつつラミネートし
   た連続体を形成する真空ラミネーション工程と前記ラミ
   ネートされた連続体の上面及び下面に前記ダムバー所要
   のレジストパターンの硬化層を形成する露光工程と前記
   ソルダマスクレジストの未露光部分の除去を行って前記
   ダムバーを成形する現像工程とを含むダムバーの枠体成
   形工程と、前記内部リードを所定長さに形成する加工を
   行って前記バインダー部材を除去する第２の形状加工工
   程と、を含むことを特徴とする半導体装置用リードフレ
   ームの製造方法。
2. 【請求項２】 前記半導体装置用リードフレームに用い
   た導電性金属条材として銅系材を用いたことを特徴とす
   る請求項１記載の半導体装置用リードフレームの製造方
   法。
3. 【請求項３】 前記ダムバーの枠体成形工程の下流に紫
   外線露光及びキュアー処理の工程（熱処理工程）を含む
   構成としたことを特徴とする請求項１、２記載の半導体
   装置用リードフレームの製造方法。
4. 【請求項４】 前記紫外線露光処理及びキュアー処理
   （熱処理工程）工程の下流に硫酸洗浄処理及び温水洗浄
   処理工程を含む構成としたことを特徴とする請求項３記
   載の半導体装置用リードフレームの製造方法。