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JP2017117985A - Lead frame manufacturing method - Google Patents

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JP2017117985A
JP2017117985A JP2015253211A JP2015253211A JP2017117985A JP 2017117985 A JP2017117985 A JP 2017117985A JP 2015253211 A JP2015253211 A JP 2015253211A JP 2015253211 A JP2015253211 A JP 2015253211A JP 2017117985 A JP2017117985 A JP 2017117985A
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lead frame
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plating
manufacturing
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JP2015253211A
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Japanese (ja)
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翔大 金子
Shota Kaneko
翔大 金子
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SH Materials Co Ltd
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SH Materials Co Ltd
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Abstract

【課題】生産性が高く、かつ封止樹脂との密着性が高いリードフレームの製造方法を提供すること。【解決手段】プレス又はエッチングによる加工を施したCu又はCu合金からなる金属板を用いたリードフレームの製造方法であって、前記金属板の最表面に部分的なAgめっき層を形成する工程と、前記Agめっき層に対する粗化処理をする工程を備え、あるいは前記金属板の最表面に部分的なAgめっき層を形成する工程と、前記Agめっき層に対する粗化処理をする工程と、前記金属板のCu面又はCu合金面の少なくとも一部に粗化面を形成する工程を備えたことを特徴とする。【選択図】 図1A lead frame manufacturing method having high productivity and high adhesion to a sealing resin is provided. A method of manufacturing a lead frame using a metal plate made of Cu or a Cu alloy processed by pressing or etching, comprising: forming a partial Ag plating layer on the outermost surface of the metal plate; A step of roughening the Ag plating layer, or a step of forming a partial Ag plating layer on the outermost surface of the metal plate, a step of roughening the Ag plating layer, and the metal A step of forming a roughened surface on at least a part of the Cu surface or Cu alloy surface of the plate is provided. [Selection] Figure 1

Description

本発明は、所定の位置に半導体素子を載置した後に樹脂封止を行い、半導体パッケージを製造するためのリードフレームの製造方法、特に、封止樹脂と接触する領域に粗化面を形成するリードフレームの製造方法に関する。   The present invention relates to a method of manufacturing a lead frame for manufacturing a semiconductor package by performing resin sealing after placing a semiconductor element at a predetermined position, and in particular, forming a roughened surface in a region in contact with the sealing resin. The present invention relates to a lead frame manufacturing method.

近年、ICやLSI等の半導体素子を用いた半導体パッケージの大多数は、モールドされたプラスチックパッケージを外郭としている。これは、プラスチックパッケージが小型、軽量であり、低コストで大量生産することができるためである。   In recent years, the majority of semiconductor packages using semiconductor elements such as IC and LSI have a molded plastic package as an outer shell. This is because the plastic package is small and lightweight and can be mass-produced at low cost.

そのような半導体パッケージの製造方法としては、Cu等の金属板から形成されるリードフレームの所定の位置にICやLSIといった半導体素子を載置し、その半導体素子とリードフレームの端子とをワイヤボンディングによって電気的に接続し、熱硬化性樹脂等によって樹脂封止を行う方法が知られている。   As a method of manufacturing such a semiconductor package, a semiconductor element such as an IC or LSI is placed at a predetermined position of a lead frame formed of a metal plate such as Cu, and the semiconductor element and a lead frame terminal are wire bonded. There is known a method in which the resin is electrically connected to each other and sealed with a thermosetting resin or the like.

そして、そのような半導体パッケージの製造に用いられるリードフレームとしては、半導体パッケージ製造後に行われるリフローはんだ等の際にリードフレームと封止樹脂との界面に剥がれが生じないように、リードフレームの封止樹脂と接触する領域に粗化面が形成されたものが知られている。   As a lead frame used for manufacturing such a semiconductor package, the lead frame is sealed so that the interface between the lead frame and the sealing resin does not peel off during reflow soldering performed after the semiconductor package is manufactured. One having a roughened surface formed in a region in contact with the stop resin is known.

その手法としては、特許文献1として示す特開2014−110302号公報に記載のリードフレームCu素材へのエッチング処理を施すことにより粗化面を形成する手法が代表的なものである。   As a typical technique, a technique of forming a roughened surface by performing an etching process on a lead frame Cu material described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-110302 shown as Patent Document 1 is representative.

一方で、半導体チップとのボンディングに作用する部分Agめっき部については、Cuに比べAgが封止樹脂との密着性が弱いことが知られており、リードフレームと封止樹脂間の密着性向上においては改善が必要な部分である。
すなわち、封止樹脂との密着性を向上させるためにはCu面との密着性を向上させることも重要ではあるが、面積的にはCu面よりも小さいがCuに比べ封止樹脂との密着性が弱いAg面の封止樹脂との密着性を向上させることも同様に重要なことである。
On the other hand, with respect to the partial Ag plating part that acts on the bonding with the semiconductor chip, it is known that Ag has weaker adhesion with the sealing resin than Cu, and the adhesion between the lead frame and the sealing resin is improved. Is a part that needs improvement.
That is, in order to improve the adhesiveness with the sealing resin, it is also important to improve the adhesiveness with the Cu surface, but although the area is smaller than the Cu surface, the adhesiveness with the sealing resin is smaller than Cu. It is equally important to improve the adhesion to the sealing resin having a weak Ag surface.

そして、例えば特許文献2として示す特開2010−287741号公報にはリードフレームにおける銀めっき層とモールド樹脂との密着性を向上させることを目的として、非シアン系溶液を使用してインナーリード部のワイヤボンディング部の表面に、銀の結晶核を析出する下地銀めっきと、本銀めっきの2段階銀めっきによる表面が粗面化された銀めっき層が形成されてなるリードフレームが開示されている。   For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2010-287741 shown as Patent Document 2 uses a non-cyan solution to improve the adhesion between the silver plating layer and the mold resin in the lead frame. A lead frame is disclosed in which a base silver plating for depositing silver crystal nuclei and a silver plating layer having a roughened surface by two-step silver plating of the main silver plating are formed on the surface of the wire bonding portion. .

また、例えば特許文献3として示す特開2007−254855号公報には金属部材における銀めっき皮膜のワイヤボンディング性と樹脂接着性を両立させることを目的として、シアン系溶液を使用した2段階銀めっきにより粗大な粒子を凹凸に析出させた電子部品用銀めっき金属部材が開示されている。   Further, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-254855 shown as Patent Document 3, two-stage silver plating using a cyan solution is used for the purpose of achieving both wire bondability and resin adhesion of a silver plating film on a metal member. A silver-plated metal member for electronic parts in which coarse particles are deposited in irregularities is disclosed.

特開2014−110302号公報JP 2014-110302 A 特開2010−287741号公報JP 2010-287741 A 特開2007−254855号公報JP 2007-254855 A

特許文献2記載のリードフレームは非シアン系溶液の使用による手法であるが、非シアン系溶液については液性が不安定であり、印加する電流値が低いことから、生産性が低い問題が存在する。   The lead frame described in Patent Document 2 is a method using a non-cyan solution, but the non-cyan solution has a problem of low productivity because the liquid property is unstable and the applied current value is low. To do.

したがって、リードフレームの生産性を考慮した場合、液性が安定かつ瞬間的に大電流を印加でき、高い生産性を実現できるシアン系溶液の使用による部分Agめっき部の形成が望まれる。   Therefore, in consideration of the productivity of the lead frame, it is desired to form a partial Ag plating portion by using a cyan solution that can stably apply a large current instantaneously and can realize high productivity.

しかしながら、シアン系溶液における電解めっき法によって粗化面を形成する手法は、液の安定性が高く、平滑めっきを形成しやすいことから非常に困難である。   However, the method of forming a roughened surface by an electrolytic plating method in a cyan solution is very difficult because the stability of the solution is high and smooth plating can be easily formed.

特許文献3記載の金属部材は、シアン系溶液を使用した電気銀めっきにより皮膜の平均結晶粒径が0.5〜1.5μmで、かつ銀めっき皮膜の最大表面粗さRmaxが10〜40μmとなるようにするために、第2電気メッキ工程を第1電気めっき工程よりも低い電流密度で電気メッキを行って銀粒子を核として結晶成長させる製造法であるが、2段階めっきであるため製法が複雑であり、また樹脂との密着性を左右する表面積比SAを考慮していないため封止樹脂との密着力も不十分である。   The metal member described in Patent Document 3 has an average crystal grain size of 0.5 to 1.5 μm and a maximum surface roughness Rmax of 10 to 40 μm by electrosilver plating using a cyan solution. In order to achieve this, the second electroplating process is a manufacturing method in which electroplating is performed at a current density lower than that of the first electroplating process, and crystal growth is performed using silver particles as nuclei. However, since the surface area ratio SA that affects the adhesion with the resin is not taken into account, the adhesion with the sealing resin is insufficient.

上述のことから、シアン系溶液における電解めっき法によって部分Agめっき部を形成した後に、表面積比SAを考慮しながら粗化処理を施すことが生産上有効なプロセスであると考えられる。   From the above, after forming the partial Ag plating portion by the electrolytic plating method in the cyan solution, it is considered that the roughening treatment is performed in consideration of the surface area ratio SA as an effective production process.

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは生産性が高く、かつ封止樹脂との密着性が高いリードフレームの製造方法を提供することである。   The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a lead frame that has high productivity and high adhesion to a sealing resin. That is.

上記の目的を達成するために、本発明のリードフレームの製造方法は、プレス又はエッチングによる加工を施したCu又はCu合金からなる金属板を用いたリードフレームの製造方法であって、前記金属板の最表面に部分的なAgめっき層を形成する工程と、前記Agめっき層に対する粗化処理をする工程と、を備えたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, a lead frame manufacturing method of the present invention is a method for manufacturing a lead frame using a metal plate made of Cu or Cu alloy processed by pressing or etching, wherein the metal plate The method comprises a step of forming a partial Ag plating layer on the outermost surface and a step of roughening the Ag plating layer.

また、本発明のリードフレームの製造方法は、プレス又はエッチングによる加工を施したCu又はCu合金からなる金属板を用いたリードフレームの製造方法であって、前記金属板の最表面に部分的なAgめっき層を形成する工程と、前記Agめっき層に対する粗化処理をする工程と、前記金属板のCu面又はCu合金面の少なくとも一部に粗化面を形成する工程を備えたことを特徴とする。   The lead frame manufacturing method of the present invention is a lead frame manufacturing method using a metal plate made of Cu or a Cu alloy that has been processed by pressing or etching, and is partially on the outermost surface of the metal plate. A step of forming an Ag plating layer, a step of roughening the Ag plating layer, and a step of forming a roughened surface on at least a part of the Cu surface or Cu alloy surface of the metal plate are provided. And

また、本発明のリードフレームの製造方法においては、前記Agめっき層の粗化処理は表面積比SA=1.30〜1.65の範囲となるように行うことが好ましい。   In the lead frame manufacturing method of the present invention, the roughening treatment of the Ag plating layer is preferably performed so that the surface area ratio is in the range of SA = 1.30 to 1.65.

また、本発明のリードフレームは、プレス又はエッチングによる加工が施されたCu又はCu合金からなる金属板に、部分的に粗化面を有するAgめっき層が最表面に形成されているとともに、前記金属板のCu面又はCu合金面の少なくとも一部に粗化面が形成されていることを特徴とする。   In the lead frame of the present invention, an Ag plating layer having a partially roughened surface is formed on the outermost surface on a metal plate made of Cu or a Cu alloy that has been processed by pressing or etching. A roughened surface is formed on at least a part of the Cu surface or Cu alloy surface of the metal plate.

また、本発明のリードフレームにおいては前記Agめっき層の粗化面は表面積比SA=1.30〜1.65の範囲であることが好ましい。   In the lead frame of the present invention, the roughened surface of the Ag plating layer preferably has a surface area ratio of SA = 1.30 to 1.65.

本発明によれば、生産性が高く、かつ封止樹脂との密着性が高いリードフレームの製造方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of a lead frame with high productivity and high adhesiveness with sealing resin can be provided.

本発明の実施例に係るリードフレーム及び半導体パッケージの製造方法を工程順に示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the manufacturing method of the lead frame and semiconductor package which concern on the Example of this invention in order of a process. 図1に示した製造方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing method shown in FIG.

以下に、本発明のリードフレームの製造方法及びそのリードフレームを用いた半導体パッケージの製造方法の実施例について図面を参照しながら説明する。なお、各工程の説明及び図面は単純化したものである。また、使用する材料や薬液、めっきの厚さ等は、あくまでも本発明の態様の一例に過ぎず、本発明は例示される態様に限定されるものではない。   Embodiments of a lead frame manufacturing method and a semiconductor package manufacturing method using the lead frame according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, description of each process and drawing are simplified. In addition, the materials, chemicals, plating thickness, and the like to be used are merely examples of aspects of the present invention, and the present invention is not limited to the exemplified aspects.

以下に、図1〜図2を用いて、実施例に係るリードフレームの製造方法及びそのリードフレームを用いた半導体パッケージの製造方法について説明する。 図1は、この実施例に係るリードフレーム及び半導体パッケージの製造方法を工程順に示す概略断面図である。図2は、図1に示した製造方法を示すフローチャートである。また、図中の符号のうち、1は金属板、2はCuストライクめっき層、3は置換Agめっき層、4は部分Agめっき層、5は粗化面、6は半導体素子、7はボンディングワイヤ、8は封止樹脂を示している。
なお、本実施例では最表面となる部分Agめっき層4の下層として置換Agめっき層3を施した例を示したが、金属板1の上の少なくとも一部に最表面がAgめっきとなる部分Agめっき層4が形成されていればよい。
A lead frame manufacturing method and a semiconductor package manufacturing method using the lead frame according to the embodiment will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a method of manufacturing a lead frame and a semiconductor package according to this embodiment in order of steps. FIG. 2 is a flowchart showing the manufacturing method shown in FIG. Of the reference numerals in the figure, 1 is a metal plate, 2 is a Cu strike plating layer, 3 is a substituted Ag plating layer, 4 is a partial Ag plating layer, 5 is a roughened surface, 6 is a semiconductor element, and 7 is a bonding wire. , 8 indicates a sealing resin.
In addition, although the example which gave the substitution Ag plating layer 3 as a lower layer of the partial Ag plating layer 4 used as the outermost surface was shown in the present Example, the part where the outermost surface becomes Ag plating in at least one part on the metal plate 1 The Ag plating layer 4 should just be formed.

まず、図1(a)に示すようにプレスまたはエッチングによる加工を施した(図2のステップS11)Cu又はCu合金からなる金属板1の両面の全領域に、脱脂・酸洗浄などの前処理を施す(図2のステップS12)。   First, pretreatment such as degreasing and acid cleaning is performed on the entire area of both surfaces of the metal plate 1 made of Cu or Cu alloy that has been processed by pressing or etching as shown in FIG. 1A (step S11 in FIG. 2). (Step S12 in FIG. 2).

その後、図1(b)に示すようにCu又Cu合金からなる金属板1に対して電解Cuめっきによって、1層からなるCuストライクめっき層2(めっき厚約0.01〜1.00μm)を両面の全領域に形成する(図2のステップS13)。   Thereafter, as shown in FIG. 1B, a Cu strike plating layer 2 (plating thickness of about 0.01 to 1.00 μm) consisting of one layer is formed by electrolytic Cu plating on the metal plate 1 made of Cu or Cu alloy. They are formed in all areas on both sides (step S13 in FIG. 2).

なお、Cuストライクめっき層2を形成する際に使用するCuストライクめっき浴としては、シアン化第一銅(CuCN)とシアン化カリウム(KCN)を主成分として構成されるものが好ましい。   The Cu strike plating bath used when forming the Cu strike plating layer 2 is preferably composed of cuprous cyanide (CuCN) and potassium cyanide (KCN) as main components.

次に、図1(c)に示すように、Cuストライクめっき層2の上に、置換めっきによって、1層からなる置換Agめっき層3(めっき厚約0.05〜0.5μm)を形成する(図2のステップS14)。置換Agめっき層3は後に施す部分Agめっき層4との密着性をよくすることを目的としているため、図面では金属板1の全面に施す例を示したが、少なくとも部分Agめっき層4を形成するところにあればよい。また、場合によっては置換Agめっき層3は省略してもよい。   Next, as shown in FIG.1 (c), the substitutional Ag plating layer 3 (plating thickness of about 0.05-0.5 micrometer) which consists of one layer is formed on the Cu strike plating layer 2 by substitution plating. (Step S14 in FIG. 2). Since the replacement Ag plating layer 3 is intended to improve the adhesion with the partial Ag plating layer 4 to be applied later, the example shown in the drawing is applied to the entire surface of the metal plate 1, but at least the partial Ag plating layer 4 is formed. It only has to be in place. In some cases, the substituted Ag plating layer 3 may be omitted.

なお、置換Agめっき層3を形成する際に使用する置換Agめっき浴としては、シアン化銀カリウム(KAg(CN))などのAg塩によって構成されるものが好ましく、直後に置換防止工程による処理を施すことが必要である。 The substituted Ag plating bath used when forming the substituted Ag plating layer 3 is preferably composed of an Ag salt such as potassium potassium cyanide (KAg (CN) 2 ), and immediately after the substitution preventing step. It is necessary to perform processing.

また、置換Agめっき層3の代わりに、電解めっきによる薄Agめっき層を形成しても良い。その場合に使用するめっき浴としては、Agストライクめっき浴が好ましく、直後の置換防止工程は不要である。なお、この場合の浴構成としてはシアン化銀(AgCN)とシアン化カリウム(KCN)を主成分とするものが好ましい。   Further, instead of the substituted Ag plating layer 3, a thin Ag plating layer by electrolytic plating may be formed. As the plating bath used in this case, an Ag strike plating bath is preferable, and the replacement prevention step immediately after is unnecessary. In this case, the bath composition is preferably composed mainly of silver cyanide (AgCN) and potassium cyanide (KCN).

次に、図1(d)に示すように、置換Agめっき層3上の所定の領域に、電解めっきによって、1層からなる部分Agめっき層4を形成する(図2のステップS15)。   Next, as shown in FIG.1 (d), the partial Ag plating layer 4 which consists of one layer is formed in the predetermined area | region on the substituted Ag plating layer 3 by electrolytic plating (step S15 of FIG. 2).

なお、部分Agめっき層4を形成する際に使用するめっき浴としては、シアン化銀カリウム(KAg(CN))とシアン化カリウム(KCN)を主成分として構成されるものが好ましい。 In addition, as a plating bath used when forming the partial Ag plating layer 4, what comprises silver potassium cyanide (KAg (CN) 2 ) and potassium cyanide (KCN) as a main component is preferable.

また、めっき厚さは以降の剥離処理により、処理時間30s〜90sの条件下で約1.0〜3.0μmのAg膜厚の減少が見込まれるため、5.0〜10.0μmの厚さを形成することが望ましい。   Further, the plating thickness is expected to be reduced by about 1.0 to 3.0 [mu] m under the condition of a processing time of 30 to 90 s due to the subsequent peeling treatment, so that the thickness is 5.0 to 10.0 [mu] m. It is desirable to form.

部分Agめっき層4を形成した後の処理としては、図1(e)に示されるように、金属板1の全領域に対し、部分Agめっき層4の形成されていない領域の置換Agめっき層3の除去および部分Agめっき層4の粗面化処理を行い粗化面5を形成するため剥離処理を行う(図2のステップS16)。   As a process after forming the partial Ag plating layer 4, as shown in FIG. 1E, the replacement Ag plating layer in the region where the partial Ag plating layer 4 is not formed with respect to the entire region of the metal plate 1. 3 is removed, and the partial Ag plating layer 4 is subjected to a roughening process to form a roughened surface 5 (step S16 in FIG. 2).

この剥離液としては、電解または浸漬処理のどちらでも使用することが可能であるが、過酸化水素水と酢酸などの有機酸を主成分とした浸漬処理型の使用が望ましい。本実施例においては、佐々木化学薬品製エスバッグAG−601を使用した。なお、剥離液の内容は後述する想定する表面積比SAと処理時間との関係から適宜選択すればよい。   As this stripping solution, either electrolysis or immersion treatment can be used, but it is desirable to use an immersion treatment type mainly composed of hydrogen peroxide and organic acids such as acetic acid. In this example, Sbag AG-601 manufactured by Sasaki Chemicals was used. In addition, what is necessary is just to select suitably the content of stripping solution from the relationship between the surface area ratio SA assumed later and processing time.

剥離処理により、部分Agめっき層4の形成されていない領域の置換Agめっき層3がすべて除去されるまで、常温で金属板1を電解剥離液に接触させることによって行う。このような処理を行えば、置換Agめっき層3と部分Agめっき層4の膜厚差によって、部分Agめっき層4とその下に形成されている置換Agめっき層3のみを、金属板1に残すことができる。   The peeling is performed by bringing the metal plate 1 into contact with the electrolytic stripping solution at room temperature until all of the replacement Ag plating layer 3 in the region where the partial Ag plating layer 4 is not formed is removed. If such a process is performed, only the partial Ag plating layer 4 and the replacement Ag plating layer 3 formed therebelow on the metal plate 1 due to the film thickness difference between the replacement Ag plating layer 3 and the partial Ag plating layer 4. Can leave.

また、部分Agめっき層4の粗面化については、部分Agめっき層4と剥離液が接触することによるAgめっき部の剥離形態に従い、凹凸形状、すなわち粗化面5を形成することができる。また、この際に形成する粗化面5については、表面積比SA=1.30〜1.65程度となることが好ましく、処理時間は60s程度が望ましい。   Moreover, about the roughening of the partial Ag plating layer 4, the uneven | corrugated shape, ie, the roughened surface 5, can be formed according to the peeling form of the Ag plating part by the partial Ag plating layer 4 and peeling liquid contacting. The roughened surface 5 formed at this time preferably has a surface area ratio of SA = 1.30 to 1.65, and the treatment time is preferably about 60 seconds.

なお、表面積比SAとは、表面に凹凸がない理想面の面積を1として、これと等しいXY平面の面積を持つ粗化面の表面積(粗さがあるので1よりも大きくなる)が表面積比SAとなる。一般に表面積が増える=密着面積が増えることとなり密着力が向上するので、表面積比SAは大きいほど望ましいが、一方大き過ぎるとリードフレームの組み立て工程において問題が生じることもあるため、表面積比SAは上記の範囲とするのが好ましい。   The surface area ratio SA is defined as the surface area of a roughened surface having an XY plane area equal to the surface area of the ideal surface having no irregularities on the surface (becomes larger than 1 because of the roughness). SA. In general, the surface area increases = the contact area increases and the contact force improves, so it is desirable that the surface area ratio SA is large. However, if the surface area ratio is too large, problems may occur in the assembly process of the lead frame. It is preferable to be in the range.

ここで、本実施例における、剥離処理時間別の部分Agめっき層4の表面積比およびめっき厚を表1に示す。なお、処理時間0秒時の表面積比1.19の値は本実施例の場合における剥離処理前の測定値である。   Here, Table 1 shows the surface area ratio and the plating thickness of the partial Ag plating layer 4 for each peeling treatment time in this example. In addition, the value of the surface area ratio of 1.19 at the treatment time of 0 second is a measurement value before the peeling treatment in the present example.

Figure 2017117985
Figure 2017117985

表1より、処理時間に従って、表面積比が増大しているのに対し、めっき厚が減少していることがわかる。また、めっき外観においても120s処理ではAgめっきの変色が生じていることが確認できた。
一方で、剥離の処理時間として推奨される60s処理については、表面積比SA=1.19の部分Agめっき層が表面積比SA=1.43まで上昇していることを確認できており、めっき厚の減少が確認できるものの、外観における変色等の異常は確認されなかった。
なお、市販されているリードフレーム用の部分Agめっき層の表面積比は、ほとんどがSA=1.00〜1.20程度である。表面積比SAが1.00〜1.20程度であると、封止樹脂との確実な密着性が得られない。
From Table 1, it can be seen that, according to the treatment time, the surface area ratio increases, while the plating thickness decreases. Further, it was confirmed that discoloration of the Ag plating occurred in the 120 s treatment in the plating appearance.
On the other hand, for the 60 s treatment recommended as the stripping treatment time, it has been confirmed that the partial Ag plating layer having a surface area ratio of SA = 1.19 has increased to a surface area ratio of SA = 1.43. Although there was a decrease in the color, no abnormalities such as discoloration in the appearance were observed.
In addition, the surface area ratio of the partial Ag plating layer for lead frames that is commercially available is almost SA = 1.00 to 1.20. When the surface area ratio SA is about 1.00 to 1.20, reliable adhesion to the sealing resin cannot be obtained.

その後、金属板1の中和処理、洗浄および乾燥等の後処理を行うことにより、金属板1への表面処理は完結する(図2のステップS17)。   Thereafter, the surface treatment on the metal plate 1 is completed by performing post-treatment such as neutralization, washing and drying of the metal plate 1 (step S17 in FIG. 2).

その後、ダウンセット等の後加工工程を施すことで、金属板1は短冊状のリードフレームを形成することができる(図2のステップS18)。   Thereafter, by performing a post-processing step such as downset, the metal plate 1 can form a strip-shaped lead frame (step S18 in FIG. 2).

その後、図1(f)に示すように、リードフレームの部分Agめっき層4が形成されている領域の一つに半導体素子6を載置するとともに、その他の領域に形成された部分Agめっき層4と半導体素子とをボンディングワイヤ7を用いてワイヤボンディングして電気的に接続する。そして、図1(g)に示すように、封止樹脂8を用いて樹脂封止を行い(図2のステップS19)、半導体パッケージを形成する。このとき、形成した粗化面5は封止樹脂の内側になる。   Thereafter, as shown in FIG. 1 (f), the semiconductor element 6 is placed in one of the regions where the partial Ag plating layer 4 of the lead frame is formed, and the partial Ag plating layer formed in the other region. 4 and the semiconductor element are electrically connected by wire bonding using a bonding wire 7. And as shown in FIG.1 (g), resin sealing is performed using the sealing resin 8 (step S19 of FIG. 2), and a semiconductor package is formed. At this time, the formed roughened surface 5 is inside the sealing resin.

上記のように、本実施例の製造方法においては、部分Agめっき層4を形成した後に、過酸化水素水と酢酸などの有機酸を主成分とした剥離液を使用してAg層の剥離処理を実施することで、部分Agめっき層4に粗化面5を形成できる。   As described above, in the manufacturing method of the present embodiment, after the partial Ag plating layer 4 is formed, the stripping treatment of the Ag layer is performed using a stripping solution mainly composed of hydrogen peroxide and an organic acid such as acetic acid. By carrying out, the roughened surface 5 can be formed on the partial Ag plating layer 4.

また、本実施例の製造方法によって製造されたリードフレームは、従来の製造方法によって製造されたリードフレームよりも、部分Agめっき層4の表面積比が大きいため、封止樹脂との密着性が向上している。   In addition, the lead frame manufactured by the manufacturing method of this example has a larger surface area ratio of the partial Ag plating layer 4 than the lead frame manufactured by the conventional manufacturing method, so that the adhesion with the sealing resin is improved. doing.

この点について、Agめっき層の表面積比SAと樹脂密着強度との関係を表2に示す実験データに基づき説明する。樹脂密着強度についての規格はないが、通常の表面積比(SA=1.00〜1.20)では樹脂密着強度は9.5〜9.7MPaであるため、本発明では必要な最低樹脂密着強度を10.0MPaとし、これ以上であれば樹脂密着強度は良好であると判断した。一方、表面積比SAの値が1.65を超えると樹脂の密着が良すぎてバリ取りがしづらいという問題も生じるため1.65程度を上限とするのが望ましいが、この上限値は絶対的なものではなく、場合によっては表面積比SAは1.65以上であってもよい。   With respect to this point, the relationship between the surface area ratio SA of the Ag plating layer and the resin adhesion strength will be described based on the experimental data shown in Table 2. Although there is no standard for the resin adhesion strength, the resin adhesion strength is 9.5 to 9.7 MPa at a normal surface area ratio (SA = 1.00 to 1.20). Was set to 10.0 MPa, and if it was more than this, it was judged that the resin adhesion strength was good. On the other hand, if the value of the surface area ratio SA exceeds 1.65, there is a problem that it is difficult to remove the burrs because the adhesion of the resin is too good. In some cases, the surface area ratio SA may be 1.65 or more.

Figure 2017117985
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表2より、表面積比SAが1.30以上あれば樹脂密着強度は10.0MPa以上となる。一方、表面積比SAが1.62の時に樹脂密着強度は11.1MPaとなり、通常は表面積比SAを1.30〜1.65程度の範囲とするのが好ましい。   From Table 2, if the surface area ratio SA is 1.30 or more, the resin adhesion strength is 10.0 MPa or more. On the other hand, when the surface area ratio SA is 1.62, the resin adhesion strength is 11.1 MPa, and it is usually preferable that the surface area ratio SA be in the range of about 1.30 to 1.65.

なお、上記実施例では、Ag面における剥離処理による粗面化を実施しているが、その後の工程にCu粗化工程を設けることにより、Ag面だけではなくCu面への粗面化も可能である。   In the above embodiment, roughening is performed by peeling treatment on the Ag surface, but by providing a Cu roughening step in the subsequent steps, roughening not only on the Ag surface but also on the Cu surface is possible. It is.

このときのCu粗化面は、金属板1の置換Agめっき層3がない領域のCuストライクめっき層2を除去するとともに、その領域に粗化面を形成する。   The Cu roughened surface at this time removes the Cu strike plating layer 2 in the region where the substituted Ag plating layer 3 of the metal plate 1 is not present, and forms a roughened surface in that region.

Cu粗化液としては、金属板1を形成する金属系素材と反応してエッチングを抑制する有機化合物(例えば、銅と反応するベンゾトリアゾール等)を含むものが好ましい。本実施例においては、ベンゾトリアゾール、過酸化水素及び硫酸を粗化液の主成分としている。そのような有機化合物を含む粗化液であれば、その有機化合物が金属板1を形成する金属系素材と反応することによってエッチングが抑制され、金属板1の粗化液と接触した領域に微細な凹凸形状、すなわち粗化面を容易に形成することができるためである。   As Cu roughening liquid, what contains the organic compound (for example, benzotriazole etc. which react with copper) which reacts with the metal-type raw material which forms the metal plate 1, and suppresses etching is preferable. In this embodiment, benzotriazole, hydrogen peroxide and sulfuric acid are the main components of the roughening solution. If it is a roughening liquid containing such an organic compound, the organic compound reacts with the metal-based material forming the metal plate 1 to suppress etching, and the region in contact with the roughening liquid of the metal plate 1 is fine. This is because an uneven shape, that is, a roughened surface can be easily formed.

これらの手法によってAgおよびCu面が粗化されたリードフレームについては、従来の製造方法にて製造されたリードフレームよりも、AgおよびCu面の表面積比SAが大きいため封止樹脂との密着性がさらに向上する。   The lead frame whose Ag and Cu surfaces are roughened by these methods has a surface area ratio SA of the Ag and Cu surfaces larger than that of the lead frame manufactured by the conventional manufacturing method, so that it adheres to the sealing resin. Is further improved.

本発明は、リードフレーム及びそのリードフレームを用いた半導体パッケージの生産性や品質の向上に極めて有用である。   The present invention is extremely useful for improving the productivity and quality of a lead frame and a semiconductor package using the lead frame.

1 金属板
2 Cuストライクめっき層
3 置換Agめっき層
4 部分Agめっき層
5 粗化面
6 半導体素子
7 ボンディングワイヤ
8 封止樹脂
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Metal plate 2 Cu strike plating layer 3 Substitution Ag plating layer 4 Partial Ag plating layer 5 Roughening surface 6 Semiconductor element 7 Bonding wire 8 Sealing resin

Claims (5)

プレス又はエッチングによる加工を施したCu又はCu合金からなる金属板を用いたリードフレームの製造方法であって、前記金属板の最表面に部分的なAgめっき層を形成する工程と、前記Agめっき層に対する粗化処理をする工程を備えたことを特徴とするリードフレームの製造方法。   A method of manufacturing a lead frame using a metal plate made of Cu or a Cu alloy that has been processed by pressing or etching, the step of forming a partial Ag plating layer on the outermost surface of the metal plate, and the Ag plating A lead frame manufacturing method comprising a step of roughening a layer. プレス又はエッチングによる加工を施したCu又はCu合金からなる金属板を用いたリードフレームの製造方法であって、前記金属板の最表面に部分的なAgめっき層を形成する工程と、前記Agめっき層に対する粗化処理をする工程と、前記金属板のCu面又はCu合金面の少なくとも一部に粗化面を形成する工程を備えたことを特徴とするリードフレームの製造方法。   A method of manufacturing a lead frame using a metal plate made of Cu or a Cu alloy that has been processed by pressing or etching, the step of forming a partial Ag plating layer on the outermost surface of the metal plate, and the Ag plating A lead frame manufacturing method comprising: a step of roughening a layer; and a step of forming a roughened surface on at least a part of a Cu surface or a Cu alloy surface of the metal plate. 前記Agめっき層の粗化処理は表面積比SA=1.30〜1.65の範囲となるように行うことを特徴とする請求項1又は2に記載のリードフレームの製造方法。   The lead frame manufacturing method according to claim 1, wherein the roughening treatment of the Ag plating layer is performed so that the surface area ratio is in a range of SA = 1.30 to 1.65. プレス又はエッチングによる加工が施されたCu又はCu合金からなる金属板に、部分的に粗化面を有するAgめっき層が最表面に形成されているとともに、前記金属板のCu面又はCu合金面の少なくとも一部に粗化面が形成されていることを特徴とするリードフレーム。   On the metal plate made of Cu or Cu alloy processed by pressing or etching, an Ag plating layer having a partially roughened surface is formed on the outermost surface, and the Cu surface or Cu alloy surface of the metal plate A lead frame, wherein a roughened surface is formed on at least a part of the lead frame. 前記Agめっき層の粗化面は表面積比SA=1.30〜1.65の範囲であることを特徴とする請求項4に記載のリードフレーム。   5. The lead frame according to claim 4, wherein the roughened surface of the Ag plating layer has a surface area ratio of SA = 1.30 to 1.65.
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