JP2004095616A - リードフレームのエッチング加工方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】狭リードピッチのリードフレームであっても、寸法精度を確保でき、しかもリード先端形状のよりシャープになったリードフレームのエッチング加工方法及びその装置を提供する。
【解決手段】リードフレーム形成用の所定パターンのレジスト膜が表裏にコーティングされ、上流側から下流側に搬送される金属薄板材１０に、表裏からエッチング液をノズル群を通じて吹き付けて、中央に素子搭載部を周囲に多数本のリードを形成するリードフレームのエッチング加工方法及びその装置であって、ノズル群１４の下流側に、更に粒径の小さいエッチング液２１を吹き出す補助ノズル群１７を設け、ノズル群１４より通常粒のエッチング液２０を金属薄板材１０に吹き付け、次に補助ノズル群１７から通常粒より粒径の小さい微粒のエッチング液２１を金属薄板材１０に吹き付ける。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置に使用するリードフレームのエッチング加工方法及び加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
リードフレームのエッチング加工においては、予めリードパターンの形状に合わせてレジスト膜が貼着された金属薄板材を用意し、この金属薄板材にポンプから吐出されたエッチング液（例えば、塩化第２鉄溶液）を、複数のノズルを並べて配置したノズル群から噴射し、レジストの貼着されていない領域を表面から腐食させ所定の形状加工を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図３に示すように、現在のリードフレーム５０は小型化が進むと共に、リード５１の多数本化が進み、中央の素子搭載部５２の周囲近傍に配置されるリード５１は狭ピッチとなっている。一方、複数のノズルから噴射されるエッチング液の粒径は、２００〜３００μｍ程度であって粒径が大きいので、各リード５１の隙間に十分に浸透せず、リード平坦幅の寸法確保と先端形状のシャープさが狙い通りに形成されず、このため、寸法が安定して、リードピッチの狭いリードフレームの製造が非常に困難であるという問題がある。なお、図３において、５３はサポートリードを、５４はタイバーを示す。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、狭リードピッチのリードフレームであっても、寸法精度を確保でき、しかもリード先端形状のよりシャープになったリードフレームのエッチング加工方法及びその装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う第１の発明に係るリードフレームのエッチング加工方法は、リードフレーム形成用の所定パターンのレジスト膜が表裏にコーティングされ、上流側から下流側に搬送される金属薄板材に、表裏からエッチング液をノズル群を通じて吹き付けて、中央に素子搭載部を周囲に多数本のリードを形成するリードフレームのエッチング加工方法であって、前記ノズル群の下流側に、更に粒径の小さいエッチング液を吹き出す補助ノズル群を設け、前記ノズル群より通常粒のエッチング液を前記金属薄板材に吹き付け、次に前記補助ノズル群から前記通常粒より粒径の小さい微粒のエッチング液を前記金属薄板材に吹き付けている。
第１の発明においては、ノズル群の各ノズルから吹き出す通常粒のエッチング液によって、リードフレームの粗加工を行い、更に補助ノズル群の各ノズルから噴出する微粒のエッチング液によって最終加工を行うので、より精密なエッチング加工がなされる。
【０００５】
また、第２の発明に係るリードフレームのエッチング加工方法は、リードフレーム形成用の所定パターンのレジスト膜が表裏にコーティングされ、上流側から下流側に搬送される金属薄板材に、表裏からエッチング液をノズル群を通じて吹き付けて、中央に素子搭載部を周囲に多数本のリードを形成するリードフレームのエッチング加工方法であって、前記ノズル群の下流側に、前記金属薄板材に各噴出口を更に近づけた補助ノズル群を配置し、前記ノズル群より通常粒のエッチング液を前記金属薄板材に吹き付け、次に前記補助ノズル群から前記ノズル群より噴出されるエッチング液よりより勢いの強いエッチング液を前記金属薄板材に吹き付けている。
第２の発明においては、ノズル群の各ノズルから吹き出すエッチング液によって、リードフレームの粗加工を行う。そして、補助ノズル群の噴出口を加工しようとする金属薄板材に近づけて勢いの強いエッチング液の液粒によって最終加工を行うので、より精密なエッチング加工がなされる。この場合、補助ノズル群のノズルをより金属薄板材側に近づけると、勢いの強いエッチング液が噴射される領域が狭くなるが、リードピッチが狭くなる部分は、リードフレームの中央部側のみで周辺部のリードピッチは狭くないので、通常のエッチング液の噴射で加工が行える。
【０００６】
第３の発明に係るリードフレームのエッチング加工方法においては、第２の発明に係るリードフレームのエッチング加工方法において、前記補助ノズル群から噴出されるエッチング液は、前記通常粒より更に粒径の小さい微粒のエッチング液である。これによって、更により細かなエッチング加工を成しえる。
【０００７】
第４の発明に係るリードフレームのエッチング加工方法は、第１、第３の発明に係るリードフレームのエッチング加工方法において、前記通常粒のエッチング液は、その粒径が２４０〜３００μｍの範囲にあるものを主体とし、前記微粒のエッチング液は、その粒径が４０〜１５０μｍのものを主体としている。
【０００８】
そして、第５の発明に係るリードフレームのエッチング加工装置は、リードフレーム形成用の所定パターンのレジスト膜が表裏にコーティングされて上流側から下流側に搬送される金属薄板材に、表裏からエッチング液をノズル群を通じて吹き付けて、中央に素子搭載部を有し周囲に多数本のリードを形成するリードフレームのエッチング加工装置であって、前記ノズル群の下流側に前記ノズル群とは別に、微粒のエッチング液を噴出する補助ノズル群を設けている。これによって、ノズル群によって粗加工を効率よく、補助ノズル群によって微細加工を効率よく行える。
第６の発明に係るリードフレームのエッチング加工装置は、リードフレーム形成用の所定パターンのレジスト膜が表裏にコーティングされて上流側から下流側に搬送される金属薄板材に、表裏からエッチング液をノズル群を通じて吹き付けて、中央に素子搭載部を有し周囲に多数本のリードを形成するリードフレームのエッチング加工装置であって、前記ノズル群の下流側に前記ノズル群とは別に、その噴出口を前記金属薄板材に更に近づけて勢いの強いエッチング液を噴出する補助ノズル群を設けている。これによって、ノズル群で全体の粗エッチング加工を、補助ノズル群で更に細かい微細加工を行える。
【０００９】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化したエッチング加工装置及びその方法の実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここに、図１は本発明の第１の実施の形態に係るリードフレームのエッチング加工方法の説明図、図２は本発明の第２の実施の形態に係るリードフレームのエッチング加工方法の説明図である。
【００１０】
金属薄板材の表面に、レジストシートのラミネート処理、所定のリードパターンの露光処理、レジストシートの不用部分を除去する現像処理が行われて、所定の（即ち、リードフレーム形成用の）リードパターンのレジスト膜が表裏に貼着された金属薄板材１０は、図１に示すような本発明の第１の実施の形態に係るリードフレームのエッチング加工方法を適用したエッチング加工装置を構成しているエッチング処理ライン１１に搬送される。
このエッチング処理ライン１１は、図１に示すような上流側から下流側に水平搬送される金属薄板材１０の両側に複数のノズル１２、１３を有するノズル群１４と、その下流側に設けられている複数のノズル１５、１６を有する補助ノズル群１７とを備えている。これらノズル群１４及び補助ノズル群１７をそれぞれ構成するノズル１２、１５はメインエッチング配管１８に、ノズル１３、１６は別のメインエッチング配管１９に接続されている。
【００１１】
各ノズル１２、１３は噴出口は従来通り、粒径が、例えば２４０〜３００μｍを主体とする通常粒のエッチング液２０を噴出するのに最適に構成されている。一方、各ノズル１５、１６は、前記したノズル１２、１３より噴出口が更に小さく、粒径が例えば４０〜１５０μｍを主体とする微粒のエッチング液２１を噴出する構成となっている。
ノズル群１４を構成するノズル１２、１３の数はこの実施の形態ではそれぞれ８本が一列に並べられて構成されているが、金属薄板材１０の材質や厚み及びリードパターンの形状によって変更される。また、補助ノズル群１７を形成するノズル１５、１６の数はこの実施の形態ではそれぞれ５本で一列に並べて配置されているが、ノズル群１４と同様その数は任意である。
【００１２】
また、メインエッチング配管１８、１９に供給されるエッチング液がポンプによって十分に加圧されているので、各ノズル１２、１３、１５、１６から多数の小さい粒となって噴射されるが、噴射されるエッチング液は一定の立体角φ内で広がり、金属薄板材１０の単位リードフレームの全部にエッチング液が実質的に均等に噴射されるように構成されている。また、各ノズル１２、１３、１５、１６の先端位置、即ち噴出口と金属薄板材１０との距離ｈも、一定角度に広がったエッチング液が単位リードフレームの全部に噴射されるように、十分に確保されている。
【００１３】
このエッチング処理ライン１１に、各単位リードフレームの表裏のレジスト膜が、図３に示すようなパターンとなった金属薄板材１０を搬送すると、ノズル群１４によって金属薄板材１０の表裏（この実施の形態では上面及び下面）に通常粒のエッチング液２０が噴射され、お互いのリード５１の隙間の大きい周辺部においては、効率よくエッチングされる。一方、お互いのリード５１の隙間が小さい部分、即ち中央の素子搭載部５２に近い部分は、粒の大きい、即ち通常粒のエッチング液２０の進入が悪く、結果としてエッチング加工が進行しない。
金属薄板材１０が搬送されて、補助ノズル群１７の領域に達すると、表裏両面から微粒のエッチング液２１が噴射されるので、各リード５１の隙間が小さい部分にまでエッチング液２１が届き、効率的にエッチングされる。従って、金属薄板材１０がエッチング処理ライン１１を出た時点で、各リード５１の先端までシャープにエッチング加工されたリードフレームが得られる。
【００１４】
なお、補助ノズル群１４が設けられてなくノズル群１４のみが設けられている従来のエッチング処理ラインにおいても、金属薄板材１０の搬送速度を遅くすると、金属薄板材１０がエッチング液に長時間触れるので、理論的にはリード５１の間隔が狭い部分でもエッチング加工は可能であるが、この場合、リード５１の間隔の広い部分にはエッチング液が長時間触れるので、金属薄板材１０の厚み方向のエッチングのみでなく、板幅方向へのエッチングが進み、結果として、レジスト膜で覆われた金属薄板材１０の内部までエッチングが進み、リード５１の変形が進み、予め計画された所定形状のリードフレームが得られにくい。
【００１５】
続いて、図２に示す本発明の第２の実施の形態に係るリードフレームのエッチング加工方法について説明するが、第１の実施の形態と同一の構成要素については同一の番号を付して詳しい説明を省略する。
図２に示すように、この方法においては、第１の実施の形態の補助ノズル群１７の代わりに、各ノズル２２、２３を金属薄板材１０に対して近接配置した補助ノズル群２４を使用している。即ち、各ノズル２２、２３の噴出口先端と金属薄板材１０との距離ｈ１は、ノズル群１４を構成する各ノズル１２、１３の噴出口先端と金属薄板材１０との距離ｈの１／４〜２／３となっている。これによって、金属薄板材１０に対して、軸心を合わせて配置されたメインエッチング配管１８、１９から、補助ノズル群２４を構成する各ノズル２２、２３が、ノズル群１４を構成する通常のノズル１２、１３より金属薄板材１０に対して突出して配置されている。
【００１６】
この実施の形態においては、ノズル１２、１３から噴出される通常粒径（２４０〜３００μｍ）のエッチング液２０より、ノズル２２、２３の噴出口から噴射されるエッチング液２５の粒径の方が、例えば１００〜２４０μｍと小さくなっている。従って、ノズル２２、２３から噴射されるエッチング液２５は、金属薄板材１０に対してその噴射距離が小さくなっているので、その速度が大きく勢いが強いと共に粒径が小さい。従って、隣り合うリード５１の間隔が小さい場合であっても、極めて効率的にエッチング加工が行われる。
ここで、ノズル２２、２３にノズル１２、１３と同品質、即ち、噴射するエッチング液の粒径が同一サイズのものを使用しても、エッチング液の速度が大きく、結果としてその勢いが大きいので、リード５１間の狭い隙間にもエッチング液が押し込まれ、結果としてファインパターンのエッチングが可能となる。
【００１７】
この実施の形態においては、ノズル２２、２３の噴出口が金属薄板材１０に近づいているので、エッチング液の噴出領域は、ノズル１２、１３の場合より狭まることになるが、隣り合うリード５１の間隔が狭い部分はリードフレームの中央側に集中しているので、問題は生じることはなく、円滑にリードフレームのエッチング加工が行われる。
以上のエッチングの工程を得たのち、金属薄板材１０の表裏のレジスト膜の除去を行い、所定のめっき処理及びカット処理（必要な場合にはディプレス処理）を行って、リードフレームが完成する。
【００１８】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲での変形例も本発明の権利範囲である。例えば、前記実施の形態においては、同一のエッチング液を用いてエッチング加工を行ったが、例えば、ノズル群１４と補助ノズル群１７又は２４とのエッチング液を分けて、補助ノズル群１７又は２４から噴出するエッチング液によりエッチング力の強いエッチング液（例えば、新品のエッチング液）を、ノズル群１４から吹き出すエッチング液に少しエッチング力を弱めたエッチング液を使用することもできる。
また、前記実施の形態においては、金属薄板材１０を水平状態にして上下からエッチング液を噴射しているが、金属薄板材１０を傾けてあるいは垂直にしてその両面からエッチング液を噴出することもできる。
【００１９】
【発明の効果】
請求項１及びこれに従属する請求項４記載のリードフレームのエッチング加工方法及び請求項５記載のリードフレームのエッチング加工装置においては、ノズル群より通常粒のエッチング液を金属薄板材に吹き付け、次に補助ノズル群から通常粒より粒径の小さい微粒のエッチング液を金属薄板材に吹き付けるので、最初のノズル群からのエッチング液の噴射で粗エッチングを行い、次の補助ノズル群からのエッチング液でファインエッチングが可能となる。これによって、例えば、隣り合うリードの間隙が極めて小さい場合であっても、リード先端形状がよりシャープになり、より精密なパターンエッチングができる。
また、請求項２、３及びこれに従属する請求項４記載のリードフレームのエッチング加工方法、並びに請求項６記載のリードフレームのエッチング加工装置においては、後工程で使用する補助ノズル群の噴出口を金属薄板材に近づけているので、より勢いの強いエッチング液が金属薄板材に当たり、ノズル群での通常の粗エッチング後に、補助ノズル群でのファインエッチングが効率的に行える。従って、この場合も隣り合うリードの間隙が極めて小さい場合であっても、より精密なパターンエッチングができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るリードフレームのエッチング加工方法の説明図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係るリードフレームのエッチング加工方法の説明図である。
【図３】従来例のリードフレームの平面図である。
【符号の説明】
１０：金属薄板材、１１：エッチング処理ライン、１２、１３：ノズル、１４：ノズル群、１５、１６：ノズル、１７：補助ノズル群、１８、１９：メインエッチング配管、２０：通常粒のエッチング液、２１：微粒のエッチング液、２２、２３：ノズル、２４：補助ノズル群、２５：エッチング液

Claims (6)

1. リードフレーム形成用の所定パターンのレジスト膜が表裏にコーティングされ、上流側から下流側に搬送される金属薄板材に、表裏からエッチング液をノズル群を通じて吹き付けて、中央に素子搭載部を周囲に多数本のリードを有するリードフレームを形成するリードフレームのエッチング加工方法であって、
   前記ノズル群の下流側に、更に粒径の小さいエッチング液を吹き出す補助ノズル群を設け、前記ノズル群より通常粒のエッチング液を前記金属薄板材に吹き付け、次に前記補助ノズル群から前記通常粒より粒径の小さい微粒のエッチング液を前記金属薄板材に吹き付けることを特徴とするリードフレームのエッチング加工方法。
2. リードフレーム形成用の所定パターンのレジスト膜が表裏にコーティングされ、上流側から下流側に搬送される金属薄板材に、表裏からエッチング液をノズル群を通じて吹き付けて、中央に素子搭載部を周囲に多数本のリードを有するリードフレームを形成するリードフレームのエッチング加工方法であって、
   前記ノズル群の下流側に、更に前記金属薄板材に各噴出口を近づけた補助ノズル群を配置し、前記ノズル群より通常粒のエッチング液を前記金属薄板材に吹き付け、次に前記補助ノズル群から前記ノズル群より噴出されるエッチング液よりより勢いの強いエッチング液を前記金属薄板材に吹き付けることを特徴とするリードフレームのエッチング加工方法。
3. 請求項２記載のリードフレームのエッチング加工方法において、前記補助ノズル群から噴出されるエッチング液は、前記通常粒より更に粒径の小さい微粒のエッチング液であることを特徴とするリードフレームのエッチング加工方法。
4. 請求項１及び３のいずれか１項に記載のリードフレームのエッチング加工方法において、前記通常粒のエッチング液は、その粒径が２４０〜３００μｍの範囲にあるものを主体とし、前記微粒のエッチング液は、その粒径が４０〜１５０μｍのものを主体とすることを特徴とするリードフレームのエッチング加工方法。
5. リードフレーム形成用の所定パターンのレジスト膜が表裏にコーティングされて上流側から下流側に搬送される金属薄板材に、表裏からエッチング液をノズル群を通じて吹き付けて、中央に素子搭載部を有し周囲に多数本のリードを形成するリードフレームのエッチング加工装置であって、
   前記ノズル群の下流側に前記ノズル群とは別に、微粒のエッチング液とを噴出する補助ノズル群を設けたことを特徴とするリードフレームのエッチング加工装置。
6. リードフレーム形成用の所定パターンのレジスト膜が表裏にコーティングされて上流側から下流側に搬送される金属薄板材に、表裏からエッチング液をノズル群を通じて吹き付けて、中央に素子搭載部を有し周囲に多数本のリードを形成するリードフレームのエッチング加工装置であって、
   前記ノズル群の下流側に前記ノズル群とは別に、その噴出口を前記金属薄板材に更に近づけて勢いの強いエッチング液を噴出する補助ノズル群を設けたことを特徴とするリードフレームのエッチング加工装置。

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