引线框架的制作方法

本发明涉及一种用于制造半导体封装件的引线框架，所述半导体封装件是背面侧的外部连接用端子与印刷基板等外部设备连接这种类型的。

背景技术：

将半导体封装件组装到外部设备时，要求焊接部分可视化，以便能够目视检查半导体封装件与外部设备的焊接状态是良好还是不良。

以往，外周部未设外部引线的例如qfn(quad-flatno-leaded，方形扁平无引脚)型半导体封装件的结构是，在半导体封装件的背面侧排列外部连接用端子，且将露出于半导体封装件的背面侧的多个外部连接用端子与印刷基板等外部设备连接，所以难以目视检查两者是否已焊接。

但是，如果不能目视检查焊接部分，那么就无法在焊接作业时发现内在的连接不良，从而需要额外付出作业成本，直至之后在通电检查等中发现连接不良为止。另外，焊接部分也可以使用x射线装置来透视检查，但这样会导致x射线装置的设备成本增大。

因此，以往，作为能够目视检查qfn型半导体封装件的焊接部分的焊接状态是良好还是不良的技术，在专利文献1中提出了：在引线框架的引线的一面侧(背面侧)的将会成为外部连接用端子的端子部的切断位置处形成横穿引线的槽，由此在露出于已被切断成一个一个的半导体封装件背面的外部连接用端子处设置延伸到端缘部的空间部，并将焊料介置于空间部，从而能够从露出于半导体封装件的侧面的外部连接用端子目视焊接部分。

另外，在专利文献2中揭示了一种技术：在规定区域的内侧设置凹部，对正面侧进行树脂密封后，在凹部的表面有可能露出的位置处实施切断加工，由此使外部连接用端子露出的侧面成为门形，从而能够从露出于半导体封装件侧面的外部连接用端子目视焊接部分，所述规定区域包含引线框架的其中一侧的面(背面)的将会成为引线的外部连接用端子的区域，且横跨切断区域的边界线。

[背景技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开2000-294715号公报

[专利文献2]日本专利特开2018-200994号公报

技术实现要素：

[发明欲解决之课题]

但是，在专利文献1所记载的形成横穿引线的槽的技术中，进行树脂密封时树脂会进入槽中，导致能够用于目视焊接部分的空间部无法形成，从而半导体封装制品的良率有可能变差。

关于这一点，虽然根据专利文献2所记载的使外部连接用端子的侧面形成为门形的技术，可以获得能够目视焊接部分的空间部，但近年来，人们希望能进一步扩大形成为门形的侧面的开口面积，以便容易尽可能地目视焊接部分。

如果为了容易目视检查焊接部分，而在结构如专利文献2所述的引线框架中使外部连接用端子的将会形成为门形的侧面的开口面积尽量增大，那么会使得引线局部地变薄，因此强度不足，在半导体封装件的组装工序中有可能发生变形。

本发明是鉴于所述以往的课题而完成的，目的在于提供一种引线框架，其能够使半导体封装制品侧面的开口面积尽量增大，同时能够防止由引线的强度降低引起的变形，所述侧面是能够目视焊接部分的部位，且将会形成为门形。

[用以解决课题的手段]

为了达成所述目的，本发明的引线框架用于在其中一侧的面以及侧面露出外部连接用端子的半导体封装件，在由铜系材料所构成的金属板形成的引线的第1区域，具有由一面侧的深达所述金属板的板厚的75～90％的凹陷形成的薄壁部，所述第1区域包含将会成为所述外部连接用端子的区域的一部分，且横跨用于切断成一个一个封装件的切断区域的边界线，在所述薄壁部的表面，以所述金属板的板厚的7.5％以上的厚度形成有凹形的补强镀覆层，在包含形成有所述补强镀覆层的所述第1区域的第2区域的一面侧的表面，形成有外部连接用镀覆层，所述引线的所述切断区域的边界线的凹形底部的位置处的所述外部连接用镀覆层的表面位于距离所述金属板的一面侧深达该金属板的板厚的大致50％以上的位置处。

另外，本发明的引线框架优选：所述补强镀覆层是包含镍的镀覆层，层叠有所述补强镀覆层和所述外部连接用镀覆层的部位的镀覆层的厚度是所述金属板的板厚的10％以上。具有可实现性的是，该厚度处于大约5～55μm的范围内。

另外，本发明的引线框架优选：所述引线的侧面具有所述补强镀覆层从所述金属板露出的部位。

另外，本发明的引线框架优选：在所述切断区域的边界线的位置处，所述引线的侧面露出有所述补强镀覆层。

[发明的效果]

根据本发明，可获得一种引线框架，其能够使半导体封装制品的侧面的开口面积尽量增大，同时能够防止由引线的强度降低引起的变形，所述侧面是能够目视焊接部分的部位，且将会形成为门形。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式的引线框架的主要部分构成的说明图，且(a)是从一面侧(与外部设备连接的一侧)进行观察的图，(b)是从与(a)的相反侧进行观察的图，(c)是(a)的引线框架中的成为外部连接用端子的区域的a-a剖视图，(c')是(c)的局部放大图，(d)是(a)的引线框架中的成为外部连接用端子的区域的b-b剖视图，(e)是表示变形例的从与外部设备连接的一侧进行观察的图，(f)是(e)的c-c剖视图。

图2是以图1(a)的a-a剖面表示图1的引线框架的制造步骤的一例的说明图。

图3是以图1(a)的b-b剖面表示图1的引线框架的制造步骤的一例的说明图。

图4是表示使用按照图2及图3的制造步骤制造而成的引线框架的封装件的制造步骤的一例的说明图。

图5是表示将按照图4的制造步骤制造而成的半导体封装件的外部连接用端子焊接在外部设备上的状态的从与图4(e)相同侧进行观察的侧视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

第1实施方式

如图1所示，第1实施方式的引线框架1在区域11-1具有薄壁部11-1a，所述区域11-1包含由铜系材料所构成的金属板形成的引线11的一面侧的将会成为外部连接用端子的区域的一部分，且横跨用于切断成一个一个封装件的切断区域的边界线l，并且与堵住杆13交叉。

如图1(c)、图1(c')所示，薄壁部11-1a是由一面侧的深达金属板10的板厚的75～90％的凹陷形成的。

另外，在薄壁部11-1a的表面(内表面)形成有由包含镍的镀覆层构成的凹形补强镀覆层14，所述补强镀覆层14具有金属板10的板厚的7.5％以上的厚度。

另外，在第2区域11-2中的一面侧的表面形成有外部连接用镀覆层12，所述第2区域11-2包含形成有补强镀覆层14的第1区域11-1。

并且，层叠有补强镀覆层14和外部连接用镀覆层12的部位的镀覆层的厚度具有金属板10的板厚的10％以上。

另外，引线11的所述切断区域的边界线l的凹形底部的位置处的外部连接用镀覆层12的表面位于距离金属板10的一面侧深达金属板10的板厚的大致50％以上的位置处。

此外，外部连接用镀覆层12优选为由依次层叠镍、钯、金而成的镀覆层构成。

另外，如图1(d)所示，薄壁部11-1a是像图1(a)的b-b剖面形成为门形那样的形成为凹形的结构，除此以外，如图1(e)、图1(f)所示，薄壁部11-1a也可以是仅在引线11的另一侧形成，且补强镀覆层14在引线11的侧面露出的结构。

接下来，使用图2、图3对图1所示的本实施方式的引线框架的制造工序的一例进行说明。

首先，准备铜系材料的金属板10(参照图2(a)、图3(a))。

接着，通过对金属板10实施半蚀刻加工而形成凹部11-1b。

详细而言，在金属板10的两面形成干膜抗蚀剂等第1抗蚀剂层r1(参照图2(b)、图3(b))。接着，对金属板10的另一面侧的第1抗蚀剂层r1的整面进行曝光，并且使用被绘制有规定图案的玻璃掩模对金属板10的一面侧的第1抗蚀剂层r1进行曝光、显影，从而形成在与薄壁部11-1a对应的部位具有开口且覆盖其他部位的蚀刻-镀覆两用抗蚀剂掩模31(参照图2(c)、图3(c))。接着，使用蚀刻液从金属板10的一面侧实施深度为金属板10的板厚的75～90％的半蚀刻加工而在金属板10的一面侧形成凹部11-1b(参照图2(d)、图3(d))。该凹部11-1b的内表面的宽度是根据引线11的宽度而形成为引线11的宽度的50～100％的宽度。如果将凹部11-1b的内表面的宽度形成为引线11的100％(或100％以上)的宽度，那么在后续工序中形成引线框架形状时，能够使补强镀覆层在引线11的侧面露出。

接着，从金属板10的一面侧起对凹部11-1b的表面(内表面)实施厚度为金属板10的板厚的7.5％以上的包含镍或镍合金的镀覆，从而形成凹形补强用镀覆层14(参照图2(e)、3(e))。然后，将形成在金属板10上的蚀刻-镀覆两用抗蚀剂掩模31去除(参照图2(f)、图3(f))。

接着，对于内部连接用镀覆层和外部连接用镀覆层的形成，简单地说明3种工序。

首先，如果是内部连接用镀覆层和外部连接用镀覆层需为相同材料的镀覆层的引线框架，那么在两面形成供形成镀覆层的部分已开口的抗蚀剂掩模后进行镀覆加工。例如按照镍、钯、金的顺序实施镀覆，然后去除两面的抗蚀剂掩模。

另外，如果内部连接用镀覆层和外部连接用镀覆层需为不同材料的镀覆层的引线框架，那么在另一面侧形成供形成内部连接用镀覆层的部分已开口的抗蚀剂掩模，在一面侧形成覆盖整面的抗蚀剂掩模后进行镀覆加工，例如实施镀银而形成内部连接用镀覆层，然后去除两面的抗蚀剂掩模。接着，在另一面侧形成覆盖整面的抗蚀剂掩模，在一面侧形成供形成外部连接用镀覆层的部分已开口的抗蚀剂掩模后进行镀覆加工，例如按照镍、钯、金的顺序实施镀覆，然后去除两面的抗蚀剂掩模。

另外，如果不形成内部连接用镀覆层而仅需要外部连接用镀覆层的引线框架，那么在另一面侧形成覆盖整面的抗蚀剂掩模，在一面侧形成供形成外部连接用镀覆层的部分已开口的抗蚀剂掩模后进行镀覆加工，例如按照镍、钯、金的顺序实施镀覆，然后去除两面的抗蚀剂掩模。

在此，使用图2、图3再次对形成外部连接用镀覆层的工序进行说明。

在金属板10的两面形成干膜抗蚀剂等第2抗蚀剂层r2(参照图2(g)、图3(g))。接着，对另一面侧的第2抗蚀剂层r2的整面进行曝光，使用被绘制有规定图案的玻璃掩模对一面侧的第2抗蚀剂层r2进行曝光、显影，从而形成使与引线11的第2区域11-2对应的部位开口且覆盖其他部位的镀覆用抗蚀剂掩模32(参照图2(h)、图3(h))。

接着，对于从镀覆用抗蚀剂掩模32露出的部位，例如按照镍、钯、金的顺序实施镀覆(参照图2(i)、图3(i))。由此，在包含形成有凹形补强镀覆层14的第1区域的第2区域11-2中的一侧表面上形成外部连接用镀覆层12。

此外，在形成外部连接用镀覆层12时，以如下方式调整镀覆厚度，即引线11的所述切断区域的边界线l的凹形底部的位置处的外部连接用镀覆层12的表面位于距离金属板10的一面侧深达金属板10的板厚的大致50％以上的位置处。

此时，优选为补强镀覆层14和外部连接用镀覆层12的合计厚度具有金属板10的板厚的10％以上。具有可实现性的是，该厚度处于大约5～55μm的范围内。

另外，外部连接用镀覆层12的表面也可以形成为粗糙面。在要形成粗糙面的情况下，例如可以通过粗糙镀覆来形成外部连接用镀覆层12的镀镍层。另外，例如，也可以在形成平滑的镀镍层后，通过蚀刻加工将镀镍层的表面形成为粗糙面。进而，也可以在形成有粗糙面的镀镍层上按照钯、金的顺序层叠镀覆层。

然后，去除两面的镀覆用抗蚀剂掩模32(参照图2(j)、图3(j))。

接着，通过对金属板10实施蚀刻加工而形成引线框架形状。

详细而言，在金属板10的两面形成干膜抗蚀剂等第3抗蚀剂层r3(参照图3(k))。接着，使用被绘制有为了获得引线框架形状而需要的规定图案的玻璃掩模对金属板10的另一面侧的第3抗蚀剂层r3和一面侧的第3抗蚀剂层r3进行曝光、显影，从而在金属板10的两面形成蚀刻用抗蚀剂掩模33(参照图3(l))。

接着，使用蚀刻液从金属板10的两面侧实施蚀刻加工而形成一种引线框架，其是一个一个引线框架的区域与堵住杆13连结的多列型引线框架，且被切断成一个一个半导体封装件时的成为外部连接用端子的端子部的剖面形状形成为门形(参照图3(m))。

接着，去除蚀刻用抗蚀剂掩模33(参照图3(n))。

至此，本实施方式的引线框架1完成。

此外，在通过实施蚀刻加工来形成引线框架1时，也可以对引线的中间部分或其他必要部位实施半蚀刻加工。

接下来，使用图4、图5来简单地说明使用了本实施方式的引线框架的半导体封装件的制造步骤。

在本实施方式的引线框架的另一面侧搭载半导体元件，并将半导体元件的电极和规定的内部连接用端子以打线接合法连接起来，或加以倒装芯片安装(省略图示)。

接着，在一面侧粘贴片状遮蔽胶带m1(参照图4(a))，安置未图示的模塑模具，并用树脂21将半导体元件搭载侧密封起来(参照图4(b))，此时，由补强镀覆层14和外部连接用镀覆层12层叠而形成的凹形部分的一侧端面与遮蔽胶带m1密接，而形成内部密闭的状态。因此，在形成密封树脂时，树脂21不会浸入到由补强镀覆层14以及外部连接用镀覆层12层叠而形成的凹形部分的内部。

接着，去除遮蔽胶带m1(参照图4(c))，并按规定的半导体封装件40的尺寸进行切断(参照图4(d)、图4(d'))。至此，使用了本实施方式的引线框架的半导体封装件40完成(参照图4(e))。

如果将这样获得的使用了本实施方式的引线框架1的半导体封装件40的外部连接用端子焊接到印刷基板80的端子81上，那么面对焊料90，便能够从露出于半导体封装件40侧面的外部连接用端子的门形开口目视确认焊接部分，从而形成为能够目视检查连接状态是良好还是不良的状态(参照图5)。

根据本实施方式的引线框架1，在将半导体封装件焊接到外部设备上时能够从侧面目视确认焊接部分，而且，通过以金属板10的板厚的7.5％以上的厚度形成补强镀覆层14，即使将门形开口面积形成得比以往大(宽广)，引线11的强度也不会降低，从而能够防止其在半导体封装件的制造工序中发生的变形。另外，利用刀片在切断区域的边界线l进行切断加工时，因为成为半导体封装件的侧面的切断面因门形开口面积变大而使得铜系材料变少，所以可使以往会产生的露出于半导体封装件的侧面的外部连接用端子上的铜系材料造成的毛刺变小。

另外，在将上文所述的通过半蚀刻加工而形成的凹部11-1b的内表面的宽度形成为引线10的宽度(100％)的情况下，成为半导体封装件的侧面的切断面中的引线11的侧面的大部分成为补强镀覆层和外部连接用镀覆层，存在于侧面的铜系材料明显减少(成为铜系材料仅存在于另一面侧的侧面)，因此能够进一步抑制铜系材料造成的毛刺的产生。

结果，利用刀片来切断加工成一个一个半导体封装件的工序的生产率也会提高。

[实施例]

实施例1

首先，准备厚度为0.2mm的铜系材料作为金属板10(参照图2(a)、图3(a))，并在两面上层压干膜抗蚀剂作为第1抗蚀剂层r1(参照图2(b)、图3(b))。

接着，进行曝光、显影，在另一面侧(正面侧)形成覆盖整面的蚀刻-镀覆两用抗蚀剂掩模31，在一面侧(背面侧)形成在与图1所示的引线框架中的薄壁部11-1a对应的部位具有开口且覆盖其他部位的蚀刻-镀覆两用抗蚀剂掩模31(参照图2(c)、图3(c))。

接着，使用蚀刻液进行半蚀刻加工，从而在金属板10的一面侧形成凹部11-1b(参照图2(d)、图3(d))。作为半蚀刻加工的条件，设定为：凹部11-1b在金属板10的板厚的85％的深度处，且在(后面形成的)引线11的宽度的60％的宽度方向的两侧具备20％的宽度的铜系材料。

在金属板10的一面侧形成凹部11-1b后，使用相同的蚀刻-镀覆两用抗蚀剂掩模31进行镀覆加工，在凹部11-1b(的内表面)实施设定厚度19μm的镀镍而形成一面侧开口的凹形补强用镀覆层14(参照图2(e)、图3(e))。

然后，去除两面的蚀刻-镀覆两用抗蚀剂掩模31(参照图2(f)、图3(f))。

接着，在铜系金属板10的两面上层压干膜抗蚀剂作为第2抗蚀剂层r2(参照图2(g)、图3(g))。

然后，使用被绘制有规定图案的玻璃掩模进行曝光、显影，从而在另一面侧形成使与成为内部连接用端子的区域(未图示)对应的部位开口且覆盖其他部位的镀覆用抗蚀剂掩模32，在一面侧形成使与第2区域11-2对应的部位开口且覆盖其他部位的镀覆用抗蚀剂掩模32，所述第2区域11-2包含形成有凹形补强用镀覆层14的第1区域11-1(参照图2(h)、图3(h))。

接着，进行镀覆加工，依次实施设定厚度为1μm的镀镍、设定厚度为0.01μm的镀钯、设定厚度为0.001μm的镀金，从而在引线11的将会成为内部连接用端子的区域(未图示)的表面形成内部连接用镀覆层(未图示)，并且在第2区域11-2的表面形成外部连接用镀覆层12(参照图2(i)、图3(i))。通过该镀覆加工而形成的结构是，在先前形成的凹形补强镀覆层14上层叠有外部连接用镀覆层12。

然后，去除两面的抗蚀剂掩模32(参照图2(j)、图3(j))。

接着，在金属板10的两面上层压干膜抗蚀剂作为第3抗蚀剂层r3(参照图3(k))。

接着，进行曝光、显影，在另一面侧形成覆盖将会成为规定的引线框架的部位及将会成为堵住杆的部位，且使其他部位露出的蚀刻用抗蚀剂掩模33，所述将会成为规定的引线框架的部位包括将会成为内部连接用端子且依次层叠镍、钯、金的镀覆层而成的部分在内；在一面侧形成覆盖将会成为规定的引线框架的部位且使其他部位露出的蚀刻用抗蚀剂掩模33，所述将会成为规定的引线框架的部位包括将会成为外部连接用端子且依次层叠镍、钯、金的镀覆层而成的部分在内(参照图3(l))。

接着，进行蚀刻加工而由金属板10形成规定的引线框架、堵住杆形状(参照图3(m))。

然后，去除两面的抗蚀剂掩模33(参照图3(n))。

这样就获得了实施例1的引线框架，其在另一面侧具备内部连接用端子，在一面侧具备外部连接用端子，与堵住杆13连接的引线11的横跨用于切断成一个一个封装件的切断区域的边界线l的部位由金属板10、补强镀覆层14以及外部连接用镀覆层12所形成，且在一面侧的外部连接用镀覆层12的内侧具备凹形开口。

关于所获得的实施例1的引线框架，经确认可知具备凹形开口的引线11未变形。

实施例2

从金属板10的准备到蚀刻-镀覆两用抗蚀剂掩模31的形成为止，与实施例1大致同样地进行，将蚀刻-镀覆两用抗蚀剂掩模31以形成在金属板10的一面侧的凹部11-1b的内表面的宽度变得与引线11的宽度相同的方式进行开口，且以与实施例1相同的深度进行半蚀刻加工而在金属板10的一面侧形成凹部11-1b，通过实施设定厚度为15μm的镀镍，从而形成一面侧开口的凹形补强镀覆层14。

通过与实施例1同样地进行之后的工序，而获得实施例2的引线框架，其在另一面侧具备内部连接用端子，在一面侧具备外部连接用端子，与堵住杆13连接的引线11的横跨用于切断成一个一个封装件的切断区域的边界线l的部位与实施例1相同地由金属板10、补强镀覆层14以及外部连接用镀覆层12所形成，且分别在另一面侧露出金属板10，在侧面露出补强镀覆层14和另一面侧的金属板10的侧面，在一面侧露出外部连接用镀覆层12。

关于所获得的实施例2的引线框架，经确认可知具备凹形开口的引线11未变形。

比较例1

从金属板10的准备到在金属板10的一面侧形成凹部11-1b为止，与实施例2同样地进行，然后通过实施设定厚度为11μm的镀镍，从而形成一面侧开口的凹形补强镀覆层14。

通过与实施例2同样地进行之后的工序，而获得比较例1的引线框架，其在另一面侧具备内部连接用端子，在一面侧具备外部连接用端子，与堵住杆13连接的引线11的横跨用于切断成一个一个封装件的切断区域的边界线l的部位与实施例1相同地由金属板10、补强镀覆层14以及外部连接用镀覆层12所形成，且分别在另一面侧露出金属板10，在侧面露出补强镀覆层14和另一面侧的金属板10的侧面，在一面侧露出外部连接用镀覆层12。

关于所获得的比较例1的引线框架，最终经确认可知具备凹形开口的多根引线11发生了变形，因此认定如果补强镀覆层14的厚度为金属板10的5.5％，那么强度不足。

比较例2

与实施例1大致同样地形成凹部11-1b，但作为半蚀刻加工的条件，设定为：将凹部11-1b在金属板10的板厚的85％的深度处设为(后面形成的)引线11的宽度的70％的宽度，而在凹部11-1b的宽度方向的两侧具备15％宽度的铜系材料。

然后，在不形成补强镀覆层14的情况下去除蚀刻-镀覆两用抗蚀剂掩模31。

通过与实施例1同样地进行之后的工序，而获得比较例2的引线框架，其在另一面侧具备内部连接用端子，在一面侧具备外部连接用端子，与堵住杆13连接的引线11的横跨用于切断成一个一个封装件的切断区域的边界线l的部位由金属板10和外部连接用镀覆层12所形成，且分别在另一面侧和侧面露出金属板10，在一面侧露出金属板10和外部连接用镀覆层12。

关于所获得的比较例2的引线框架，最终经确认可知具备凹形开口的多根引线11发生了变形，因此认定强度不足。

比较例3

与实施例1同样地形成凹部11-1b后，在不形成补强镀覆层14的情况下去除蚀刻-镀覆两用抗蚀剂掩模31。

通过与实施例1同样地进行之后的工序，而获得比较例3的引线框架，其在另一面侧具备内部连接用端子，在一面侧具备外部连接用端子，与堵住杆13连接的引线11的横跨用于切断成一个一个封装件的切断区域的边界线l的部位由金属板10和外部连接用镀覆层12所形成，且分别在另一面侧和侧面露出金属板10，在一面侧露出金属板10和外部连接用镀覆层12。

关于所获得的比较例3的引线框架，最终经确认可知具备凹形开口的多根引线11发生了变形，因此认定强度不足。