JP2797542B2 - リードフレームの製造方法 - Google Patents
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- Y10T29/49121—Beam lead frame or beam lead device
Description
【発明の詳細な説明】 以下の順序に従って本発明を説明する。
A.産業上の利用分野 B.発明の概要 C.従来技術［第８図］ D.発明が解決しようとする問題点［第９図］ E.問題点を解決するための手段 F.作用 G.実施例［第１図乃至第７図］ a.第１の実施例［第１図、第２図］ b.第２の実施例［第３図乃至第５図］ c.第３の実施例［第６図］ d.第４の実施例［第７図］ H.発明の効果 （A.産業上の利用分野） 本発明はリードフレームの製造方法、特に微細なイン
ナーリード等ICとの接続部を有しつつ充分な機械的強度
を有する新規なリードフレームの製造方法に関する。
ナーリード等ICとの接続部を有しつつ充分な機械的強度
を有する新規なリードフレームの製造方法に関する。
（B.発明の概要） 本発明は、リードフレームの製造方法において、 ICとの微細な接続部を有しつつ充分な機械的強度を有
するリードフレームを得るために、 エッチングストップ層をこれより厚い第１の金属層と
該第１の金属層よりも薄く且つ第１の金属層と同じ材質
の第２の金属層で挟んだ三層構造のリードフレーム材の
両面にフォトレジスト膜を選択的に形成し、該フォトレ
ジスト膜をマスクとして両面を選択的にエッチングし、
その後、上記エッチングストップ層の不要部分を除去す
るものである。
するリードフレームを得るために、 エッチングストップ層をこれより厚い第１の金属層と
該第１の金属層よりも薄く且つ第１の金属層と同じ材質
の第２の金属層で挟んだ三層構造のリードフレーム材の
両面にフォトレジスト膜を選択的に形成し、該フォトレ
ジスト膜をマスクとして両面を選択的にエッチングし、
その後、上記エッチングストップ層の不要部分を除去す
るものである。
（C.従来技術）［第８図］ IC、LSIの高集積化に伴いピン数が増加し、そのた
め、リードフレームの特にインナーリードの微細化が必
要となる。
め、リードフレームの特にインナーリードの微細化が必
要となる。
ところで、従来においてリードフレームは金属板を金
型によりプレス打抜き加工する方法により製造する場合
が多かったが、この方法によれば0.3mm以下のピッチの
パターンの形成が難しく、60ピン以上のIC用リードフレ
ームには適用することが難しいといえる。
型によりプレス打抜き加工する方法により製造する場合
が多かったが、この方法によれば0.3mm以下のピッチの
パターンの形成が難しく、60ピン以上のIC用リードフレ
ームには適用することが難しいといえる。
そこで、第８図（Ａ）乃至（Ｃ）に示すように両面か
らのエッチングよりリードフレームを製造する方法がピ
ン数の多いICに用いるリードフレームに適用されるよう
になっている。
らのエッチングよりリードフレームを製造する方法がピ
ン数の多いICに用いるリードフレームに適用されるよう
になっている。
先ず、銅Cu系又は42合金（Fe−Ni）系の板状のリード
フレーム材（板厚例えば0.15〜0.25μｍ）ａの両面にフ
ォトレジスト膜ｂを形成し、該フォトレジスト膜ｂを露
光、現像する。第８図（Ａ）は現像後の状態を示す。両
面のフォトレジスト膜ｂは全く同じ形状を有し且つ互い
に重なり合うように位置決めされている。
フレーム材（板厚例えば0.15〜0.25μｍ）ａの両面にフ
ォトレジスト膜ｂを形成し、該フォトレジスト膜ｂを露
光、現像する。第８図（Ａ）は現像後の状態を示す。両
面のフォトレジスト膜ｂは全く同じ形状を有し且つ互い
に重なり合うように位置決めされている。
次に、フォトレジスト膜ｂをマスクとして金属板ａを
その両面から例えば塩化第２鉄を用いてエッチングする
ことによりパターニングする。同図（Ｂ）はエッチング
終了後の状態を示す断面図である。
その両面から例えば塩化第２鉄を用いてエッチングする
ことによりパターニングする。同図（Ｂ）はエッチング
終了後の状態を示す断面図である。
その後、同図（Ｃ）に示すように、フォトレジスト膜
ｂを除去する。
ｂを除去する。
これによりリードフレームができる。
（D.発明が解決しようとする問題点）［第９図］ ところで、第８図に示したリードフレームの製造方法
によれば、サイドエッチング現象があるので、リードピ
ッチをリードフレーム材の板厚以下にすることは困難で
ある。
によれば、サイドエッチング現象があるので、リードピ
ッチをリードフレーム材の板厚以下にすることは困難で
ある。
というのは、エッチング液によってのエッチングには
必ず板の厚さ方向のエッチングだけではなく横方向への
エッチング、即ちサイドエッチングが生じる。そして、
そのサイドエッチング量ｗ［第８図（Ｂ）、（Ｃ）参
照］はエッチング深さの約2/3倍になる。ここでサイド
エッチング量ｗというのはエッチングされた部分の片側
におけるものであり、リードピッチを考える場合エッチ
ング部分の左右両側のサイドエッチング量がどれだけあ
るかが問題である。そして、その左右両側のエッチング
量は、エッチング深さ×（2/3）×２となる。かかるサ
イドエッチング量が大きくなるとリードピッチの最小限
の値が大きくなるのである。従って、リードピッチを小
さくできるようにするには、サイドエッチング量が小さ
くなるようにする必要があり、サイドエッチング量を小
さくするにはエッチング深さを浅くする必要がある。そ
して、この場合、エッチング深さはリードフレーム材の
厚さによって決まる。具体的にはリードフレーム材の厚
さの２分の１がエッチング深さとなる。
必ず板の厚さ方向のエッチングだけではなく横方向への
エッチング、即ちサイドエッチングが生じる。そして、
そのサイドエッチング量ｗ［第８図（Ｂ）、（Ｃ）参
照］はエッチング深さの約2/3倍になる。ここでサイド
エッチング量ｗというのはエッチングされた部分の片側
におけるものであり、リードピッチを考える場合エッチ
ング部分の左右両側のサイドエッチング量がどれだけあ
るかが問題である。そして、その左右両側のエッチング
量は、エッチング深さ×（2/3）×２となる。かかるサ
イドエッチング量が大きくなるとリードピッチの最小限
の値が大きくなるのである。従って、リードピッチを小
さくできるようにするには、サイドエッチング量が小さ
くなるようにする必要があり、サイドエッチング量を小
さくするにはエッチング深さを浅くする必要がある。そ
して、この場合、エッチング深さはリードフレーム材の
厚さによって決まる。具体的にはリードフレーム材の厚
さの２分の１がエッチング深さとなる。
従って、リードフレーム材の板厚と最小にできるリー
ドピッチは第９図に示すような関係になり、リードピッ
チを小さくするにはリードフレーム材の板厚を薄くする
必要があるのである。
ドピッチは第９図に示すような関係になり、リードピッ
チを小さくするにはリードフレーム材の板厚を薄くする
必要があるのである。
しかしながら、リードフレーム材の板厚を薄くすると
リードフレームの機械的強度が弱くなるので、リードフ
レーム材の板厚を薄くすることに限界があり、実際上は
リードピッチを0.22mm以下にすることは極めて困難ない
し不可能であったのである。
リードフレームの機械的強度が弱くなるので、リードフ
レーム材の板厚を薄くすることに限界があり、実際上は
リードピッチを0.22mm以下にすることは極めて困難ない
し不可能であったのである。
にも拘らず、ICの高集積化はリードピッチを0.22mm以
下にすることを要求しているのである。
下にすることを要求しているのである。
そのため、先ずリードフレーム材のリードピッチを小
さくする必要のある部分、具体的にはインナーリードの
特に先端部分が形成される領域を選択的エッチングによ
り薄肉化し、その後、リードフレームをパターニングす
るためのエッチングを行うというリードフレームの製造
方法も実施されることがある。
さくする必要のある部分、具体的にはインナーリードの
特に先端部分が形成される領域を選択的エッチングによ
り薄肉化し、その後、リードフレームをパターニングす
るためのエッチングを行うというリードフレームの製造
方法も実施されることがある。
しかしながら、このような方法によれば選択的エッチ
ング工程を２回必要とし、製造工数が多くなる。という
のは、選択的エッチングにはフォトレジスト膜に対して
の露光、現像という面倒な写真工程が必要であり、この
ような面倒な工程を２回も繰返すことは著しい工数の増
大、コスト増を招くからである。
ング工程を２回必要とし、製造工数が多くなる。という
のは、選択的エッチングにはフォトレジスト膜に対して
の露光、現像という面倒な写真工程が必要であり、この
ような面倒な工程を２回も繰返すことは著しい工数の増
大、コスト増を招くからである。
また、エッチングにはエッチング条件の微細な違いに
よりエッチング深さに狂いが生じ易いという問題がある
ので、インナーリードの特に先端部分が形成される領域
を薄肉化するとき、エッチング過剰によりその領域が薄
くなり過ぎたり、更に消失してしまったりすることがあ
り、厚さが不安定で品質が安定しない。これは無視でき
ない問題となり、実用的であるとはいい難い。
よりエッチング深さに狂いが生じ易いという問題がある
ので、インナーリードの特に先端部分が形成される領域
を薄肉化するとき、エッチング過剰によりその領域が薄
くなり過ぎたり、更に消失してしまったりすることがあ
り、厚さが不安定で品質が安定しない。これは無視でき
ない問題となり、実用的であるとはいい難い。
また、ポリイミドテープの表面に薄肉の銅箔パターン
を形成したものをリードフレームの代りに用いることも
試みられたが、ポリイミドテープの材料費が非常に高価
であり、コスト増を招く。また、加工に非常に難しい技
術を必要とし、機械的強度も不充分であった。
を形成したものをリードフレームの代りに用いることも
試みられたが、ポリイミドテープの材料費が非常に高価
であり、コスト増を招く。また、加工に非常に難しい技
術を必要とし、機械的強度も不充分であった。
本発明はこのような問題点を解決すべく為されたもの
であり、ICとの微細な接続部を有しつつ充分な機械的強
度を有する新規なリードフレームの製造方法を提供する
ことを目的とする。
であり、ICとの微細な接続部を有しつつ充分な機械的強
度を有する新規なリードフレームの製造方法を提供する
ことを目的とする。
（E.問題点を解決するための手段） 本発明リードフレームの製造方法は上記問題点を解決
するため、エッチングストップ層をこれより厚い第１の
金属層と該第１の金属層よりも薄く且つ第１の金属層と
同じ材質の第２の金属層で挟んだ三層構造のリードフレ
ーム材の両面にフォトレジスト膜を選択的に形成し、該
フォトレジスト膜をマスクとして両面のフォトレジスト
膜をエッチングし、その後、上記エッチングストップ層
の不要部分を除去することを特徴とする。
するため、エッチングストップ層をこれより厚い第１の
金属層と該第１の金属層よりも薄く且つ第１の金属層と
同じ材質の第２の金属層で挟んだ三層構造のリードフレ
ーム材の両面にフォトレジスト膜を選択的に形成し、該
フォトレジスト膜をマスクとして両面のフォトレジスト
膜をエッチングし、その後、上記エッチングストップ層
の不要部分を除去することを特徴とする。
（F.作用） 本発明リードフレームの製造方法によれば、エッチン
グストップ層の第１の金属層をエッチングすることによ
りリードフレームの母材を形成し、第２の金属層をエッ
チングすることによりICとの接続部を形成することがで
きる。そして、両金属層間にはエッチングストップ層が
介存するので両金属層は互いに独立したパターンに形成
される。
グストップ層の第１の金属層をエッチングすることによ
りリードフレームの母材を形成し、第２の金属層をエッ
チングすることによりICとの接続部を形成することがで
きる。そして、両金属層間にはエッチングストップ層が
介存するので両金属層は互いに独立したパターンに形成
される。
従って、リードフレームの母材となる金属層を必要な
機械的強度が得られるような厚さとし、ICとの接続部と
なる金属層を該接続部に要求される微細さに応じた厚さ
（薄さ）にすることにより、ICとの微細な接続部と充分
な機械的強度を有するリードフレームを得ることができ
るのである。
機械的強度が得られるような厚さとし、ICとの接続部と
なる金属層を該接続部に要求される微細さに応じた厚さ
（薄さ）にすることにより、ICとの微細な接続部と充分
な機械的強度を有するリードフレームを得ることができ
るのである。
そして、リードフレームの母材となる第１の金属層
と、ICとの接続部となる第２の金属層を導電性の高い金
属材料で形成することにより、ICからリードの外部端子
に至る電流経路の電気抵抗をより小さくすることができ
る。勿論、母材と、IC接続部との間にはエッチングスト
ップ層が介在し、これはエッチングレートの関係でその
両側の金属層と同じ材質の金属材料を使えないので導電
性が低くならざるを得ないが、しかし、その厚さは薄い
ので、電気抵抗を大きくする要因には殆どならず、無視
し得るのである。
と、ICとの接続部となる第２の金属層を導電性の高い金
属材料で形成することにより、ICからリードの外部端子
に至る電流経路の電気抵抗をより小さくすることができ
る。勿論、母材と、IC接続部との間にはエッチングスト
ップ層が介在し、これはエッチングレートの関係でその
両側の金属層と同じ材質の金属材料を使えないので導電
性が低くならざるを得ないが、しかし、その厚さは薄い
ので、電気抵抗を大きくする要因には殆どならず、無視
し得るのである。
（G.実施例）［第１図乃至第７図］ 以下、本発明リードフレームの製造方法を図示実施例
に従って詳細に説明する。
に従って詳細に説明する。
（a.第１の実施例）［第１図、第２図］ 第１図（Ａ）乃至（Ｅ）は本発明リードフレームの製
造方法の一つの実施例を工程順に示す断面図、第２図
（Ａ）、（Ｂ）はその実施例を工程順に示す斜視図であ
る。
造方法の一つの実施例を工程順に示す断面図、第２図
（Ａ）、（Ｂ）はその実施例を工程順に示す斜視図であ
る。
（Ａ）第１図に示すように三層構造の金属板をリードフ
レーム材１として用意する。該リードフレーム材１は、
エッチングストップ層（厚さ２〜30μｍ）２を、42合金
あるいは銅合金からなる例えば100〜250μｍ程度の厚い
金属層３と銅箔からなる10〜50μｍ程度の薄い金属層４
によってサンドイッチ状に挟んだ三層構造を有してい
る。厚い金属層３はアウターリードとなって機械的強度
を確保するためのものであるのに対して、薄い金属層４
はインナーリードとなるものであり、微細なパターンを
形成できるように薄く形成されているのである。
レーム材１として用意する。該リードフレーム材１は、
エッチングストップ層（厚さ２〜30μｍ）２を、42合金
あるいは銅合金からなる例えば100〜250μｍ程度の厚い
金属層３と銅箔からなる10〜50μｍ程度の薄い金属層４
によってサンドイッチ状に挟んだ三層構造を有してい
る。厚い金属層３はアウターリードとなって機械的強度
を確保するためのものであるのに対して、薄い金属層４
はインナーリードとなるものであり、微細なパターンを
形成できるように薄く形成されているのである。
エッチングストップ層２は金属層３、４に対するエッ
チング液、例えばH2O2/H2SO4系のエッチング液にエッチ
ングされない金属であるアルミニウムが材料として選ば
れ、後において金属層３と４の互いに一方に対するエッ
チングによって他方がエッチングされることを阻む役割
を果たす。
チング液、例えばH2O2/H2SO4系のエッチング液にエッチ
ングされない金属であるアルミニウムが材料として選ば
れ、後において金属層３と４の互いに一方に対するエッ
チングによって他方がエッチングされることを阻む役割
を果たす。
（Ｂ）次に、第１図（Ｂ）に示すように金属層３及び金
属層４の表面にフォトレジスト膜5a及び5bを選択的に形
成する。厚い金属層３表面に形成されたフォトレジスト
膜5aはリードフレームのインナーリード以外の部分を構
成するパターンを有し、薄い金属層４の表面に形成され
たフォトレジスト膜5bはインナーリード及びガイドホー
ル６近辺等肉厚を特に厚くすべき部分を成すパターンを
有している。尚、フォトレジスト膜５の開口部の幅は通
常最小10〜20μｍにするが、ガイドホール６近辺等厚肉
部分に関してはサイドエッチング量を考慮にいれて開口
幅を設定する必要がある。
属層４の表面にフォトレジスト膜5a及び5bを選択的に形
成する。厚い金属層３表面に形成されたフォトレジスト
膜5aはリードフレームのインナーリード以外の部分を構
成するパターンを有し、薄い金属層４の表面に形成され
たフォトレジスト膜5bはインナーリード及びガイドホー
ル６近辺等肉厚を特に厚くすべき部分を成すパターンを
有している。尚、フォトレジスト膜５の開口部の幅は通
常最小10〜20μｍにするが、ガイドホール６近辺等厚肉
部分に関してはサイドエッチング量を考慮にいれて開口
幅を設定する必要がある。
（Ｃ）次に、H2O2/H2SO4系のエッチング液をスプレー装
置に投入し2Kg/cm2の圧力にてリードフレーム材１の厚
い金属層３の表面に対してエッチング液のスプレー照射
を３分間照射する。すると、第１図（Ｃ）に示すように
金属層３が選択的にエッチングされリードフレームの母
体たるアウターリード７が形成される。
置に投入し2Kg/cm2の圧力にてリードフレーム材１の厚
い金属層３の表面に対してエッチング液のスプレー照射
を３分間照射する。すると、第１図（Ｃ）に示すように
金属層３が選択的にエッチングされリードフレームの母
体たるアウターリード７が形成される。
（Ｄ）次に、上記エッチング液のスプレー照射を2Kg/cm
2の圧力にて２分間薄い金属層４の表面に行う。する
と、第１図（Ｄ）に示すように金属層４が選択的にエッ
チングされ、インナーリード８と、ガイドホール６の形
成された厚肉部９が形成される。金属層４が例えば厚さ
18μｍの銅箔の場合、実際に約40μｍピッチのインナー
リード８、８、・・・を形成することが可能であり、著
しく微細化することができ、ピン数の増加の要請に応え
ることができる。
2の圧力にて２分間薄い金属層４の表面に行う。する
と、第１図（Ｄ）に示すように金属層４が選択的にエッ
チングされ、インナーリード８と、ガイドホール６の形
成された厚肉部９が形成される。金属層４が例えば厚さ
18μｍの銅箔の場合、実際に約40μｍピッチのインナー
リード８、８、・・・を形成することが可能であり、著
しく微細化することができ、ピン数の増加の要請に応え
ることができる。
その後、溶剤によってフォトレジスト膜5a、5bを除去
する。このフォトレジスト膜5a、5b除去後の状態を示す
斜視図が第２図（Ａ）である。
する。このフォトレジスト膜5a、5b除去後の状態を示す
斜視図が第２図（Ａ）である。
（Ｅ）次いで、例えばアルカリ溶液（Na2CO3、NaOH又は
KOH）によりエッチングストップ層２を除去する。これ
によって、第１図（Ｅ）に示すように、金属層３と金属
層４のエッチング後に残存する部分の間にのみエッチン
グストップ層２が残存し、それ以外のエッチングストッ
プ層２は除去された状態になり、リードフレームが完成
する。第２図（Ｂ）はリードフレーム完成後の状態を示
す。
KOH）によりエッチングストップ層２を除去する。これ
によって、第１図（Ｅ）に示すように、金属層３と金属
層４のエッチング後に残存する部分の間にのみエッチン
グストップ層２が残存し、それ以外のエッチングストッ
プ層２は除去された状態になり、リードフレームが完成
する。第２図（Ｂ）はリードフレーム完成後の状態を示
す。
尚、必要に応じてリードフレームの表面を錫、金、半
田（鉛10％、錫90％）等により全面的ないし部分的にメ
ッキするようにしても良い。この場合、アルミニウムか
らなるエッチングストップ層２の残存部分の表面はメッ
キしにくいのでメッキ前に亜鉛Zn置換をして活性化して
メッキ性を良くしておくことが好ましい。
田（鉛10％、錫90％）等により全面的ないし部分的にメ
ッキするようにしても良い。この場合、アルミニウムか
らなるエッチングストップ層２の残存部分の表面はメッ
キしにくいのでメッキ前に亜鉛Zn置換をして活性化して
メッキ性を良くしておくことが好ましい。
また、上記例では選択的エッチング終了後のフォトレ
ジスト膜5a、5bの剥離と、エッチングストップ層２の除
去とを別々に行っていたが、アルカリ溶液を用いて同時
に行うようにしても良い。また、レジスト除去の際に超
音波を加えるとレジスト除去がやり易くなる。
ジスト膜5a、5bの剥離と、エッチングストップ層２の除
去とを別々に行っていたが、アルカリ溶液を用いて同時
に行うようにしても良い。また、レジスト除去の際に超
音波を加えるとレジスト除去がやり易くなる。
本リードフレームの製造方法によれば、リードフレー
ム材１の金属層３をリードフレームの母材（アウターリ
ード）として充分な機械的強度を確保するに必要な厚さ
に、金属層４を微細なインナーリード８、８、・・・を
エッチングにより形成できるような薄さにすることがで
きる。というのは、金属層３・４間にエッチングストッ
プ層２が介在しているので金属層３、４に対して独立し
てエッチングすることができるからである。
ム材１の金属層３をリードフレームの母材（アウターリ
ード）として充分な機械的強度を確保するに必要な厚さ
に、金属層４を微細なインナーリード８、８、・・・を
エッチングにより形成できるような薄さにすることがで
きる。というのは、金属層３・４間にエッチングストッ
プ層２が介在しているので金属層３、４に対して独立し
てエッチングすることができるからである。
従って、充分な機械的強度を有しつつインナーリード
が微細なリードフレームを得ることができる。尚、独立
してエッチングすることは、エッチングを別々の工程で
行うことを言うのではなく、金属層３に対するエッチン
グが金属４に対して影響を及ぼさず、又はその逆の関係
に対しても影響を及ぼさないことを意味するものであ
る。そして、金属層３に対するエッチングと金属層４に
対するエッチングを同時に行うことも可能である。
が微細なリードフレームを得ることができる。尚、独立
してエッチングすることは、エッチングを別々の工程で
行うことを言うのではなく、金属層３に対するエッチン
グが金属４に対して影響を及ぼさず、又はその逆の関係
に対しても影響を及ぼさないことを意味するものであ
る。そして、金属層３に対するエッチングと金属層４に
対するエッチングを同時に行うことも可能である。
（b.第２の実施例）［第３図乃至第５図］ 第３図（Ａ）、（Ｂ）は本発明リードフレームの製造
方法の第２の実施例を工程順に示す断面図、第４図はバ
ンプが形成された状態を示す斜視図である。
方法の第２の実施例を工程順に示す断面図、第４図はバ
ンプが形成された状態を示す斜視図である。
本実施例はエッチングストップ層２によってインナー
リード８、８、・・・の先端部表面にバンプを形成する
ものである。
リード８、８、・・・の先端部表面にバンプを形成する
ものである。
（Ａ）リードフレーム材１の金属層３、４に対する選択
的エッチングを終えフォトレジスト膜5a、5bを除去した
後、エッチングストップ層２のバンプを形成すべき部分
をフォトレジスト膜10により第３図（Ａ）に示すように
マスクする。
的エッチングを終えフォトレジスト膜5a、5bを除去した
後、エッチングストップ層２のバンプを形成すべき部分
をフォトレジスト膜10により第３図（Ａ）に示すように
マスクする。
（Ｂ）その後、エッチングストップ層２をアルカリ溶液
により除去する。すると、各フォトレジスト膜10下にバ
ンプ11が形成されることになる。そして、その後そのフ
ォトレジスト膜10を除去する。第３図（Ｂ）及び第４図
はフォトレジスト膜10除去後の状態を示すものである。
により除去する。すると、各フォトレジスト膜10下にバ
ンプ11が形成されることになる。そして、その後そのフ
ォトレジスト膜10を除去する。第３図（Ｂ）及び第４図
はフォトレジスト膜10除去後の状態を示すものである。
本リードフレームの製造方法によれば、第１の実施例
の場合のように機械的強度が充分で且つインナーリード
８が微細なリードフレームを得ることができるだけでな
く、インナーリード８にバンプ11を形成することができ
る。
の場合のように機械的強度が充分で且つインナーリード
８が微細なリードフレームを得ることができるだけでな
く、インナーリード８にバンプ11を形成することができ
る。
第５図（Ａ）、（Ｂ）は第３図（Ａ）、（Ｂ）に示し
たリードフレームの製造方法の変形例を示すものであ
る。第３図（Ａ）、（Ｂ）に示したリードフレームの製
造方法はエッチングストップ層２の各インナーリード
８、８、・・・の先端部上にあたる位置に円形のバンプ
11を形成するものであり、従ってフォトレジスト膜10、
10、・・・は各インナーリード８、８、・・・の先端部
上に独立して存在するように形成しなければならなかっ
た。そのため、露光の位置合せ精度を相当に高くしなけ
ればならなかった。
たリードフレームの製造方法の変形例を示すものであ
る。第３図（Ａ）、（Ｂ）に示したリードフレームの製
造方法はエッチングストップ層２の各インナーリード
８、８、・・・の先端部上にあたる位置に円形のバンプ
11を形成するものであり、従ってフォトレジスト膜10、
10、・・・は各インナーリード８、８、・・・の先端部
上に独立して存在するように形成しなければならなかっ
た。そのため、露光の位置合せ精度を相当に高くしなけ
ればならなかった。
そこで、フォトレジスト膜10の形成位置の精度がさほ
ど高くなくてもバンプ11、11、・・・を形成できるよう
にしようとするのが本変形例なのである。
ど高くなくてもバンプ11、11、・・・を形成できるよう
にしようとするのが本変形例なのである。
（Ａ）金属層３、４に対するエッチング及びそのエッチ
ングの際にマスクとしたフォトレジスト膜の除去を終え
た後、第５図（Ａ）に示すように、エッチングストップ
層２上にロ字状にフォトレジスト膜10を形成する。該フ
ォトレジスト膜10は各インナーリード８、８、・・・の
先端部上にあたる各位置をよぎるように形成される。
ングの際にマスクとしたフォトレジスト膜の除去を終え
た後、第５図（Ａ）に示すように、エッチングストップ
層２上にロ字状にフォトレジスト膜10を形成する。該フ
ォトレジスト膜10は各インナーリード８、８、・・・の
先端部上にあたる各位置をよぎるように形成される。
（Ｂ）その後、エッチングストップ層２を除去する。す
ると、フォトレジスト膜10下の各インナーリード８、
８、・・・の先端部上にあたる位置にエッチングストッ
プ層からなる（つまり、本例ではアルミニウムからな
る）矩形状のバンプ11、11、・・・が形成される。その
後、フォトレジスト膜10を除去する。第５図（Ｂ）はフ
ォトレジスト膜10除去後の状態を示す。
ると、フォトレジスト膜10下の各インナーリード８、
８、・・・の先端部上にあたる位置にエッチングストッ
プ層からなる（つまり、本例ではアルミニウムからな
る）矩形状のバンプ11、11、・・・が形成される。その
後、フォトレジスト膜10を除去する。第５図（Ｂ）はフ
ォトレジスト膜10除去後の状態を示す。
（c.第３の実施例）［第６図］ 第６図（Ａ）、（Ｂ）は本発明リードフレームの製造
方法の第３の実施例を工程順に示す斜視図である。
方法の第３の実施例を工程順に示す斜視図である。
（Ａ）金属層３、４に対するエッチング及びそのエッチ
ングの際にマスクとしたフォトレジスト膜を除去した
後、エッチングストップ層２のアウターリード形成側の
面に第６図（Ａ）に示すように樹脂からなる補強材12を
形成する。該補強材12は、微細なるが故に機械的強度が
弱く曲ってショートしたりきれたりし易いインナーリー
ドを補強するためのものである。
ングの際にマスクとしたフォトレジスト膜を除去した
後、エッチングストップ層２のアウターリード形成側の
面に第６図（Ａ）に示すように樹脂からなる補強材12を
形成する。該補強材12は、微細なるが故に機械的強度が
弱く曲ってショートしたりきれたりし易いインナーリー
ドを補強するためのものである。
（Ｂ）その後、エッチングストップ層２を除去する。す
ると、第６図（Ｂ）に示すように補強材12はエッチング
ストップ層２の各残存部を介して各インナーリード８、
８、・・・と固定された状態になり、インナーリード
８、８、・・・の曲り、ショートを阻む。従って、リー
ドフレームの信頼度を著しく向上させることができる。
ると、第６図（Ｂ）に示すように補強材12はエッチング
ストップ層２の各残存部を介して各インナーリード８、
８、・・・と固定された状態になり、インナーリード
８、８、・・・の曲り、ショートを阻む。従って、リー
ドフレームの信頼度を著しく向上させることができる。
尚、補強材12をインナーリード８、８、・・・の表面
に形成するようにしても良い。即ち、補強材12はエッチ
ングストップ層２の除去前においてインナーリード表面
と、エッチングストップ層２のアウターリード側の面の
どちらに形成しても良い。
に形成するようにしても良い。即ち、補強材12はエッチ
ングストップ層２の除去前においてインナーリード表面
と、エッチングストップ層２のアウターリード側の面の
どちらに形成しても良い。
（d.第４の実施例）［第７図］ 第７図（Ａ）乃至（Ｄ）は本発明リードフレームの製
造方法の第４の実施例を工程順に示す断面図である。本
実施例は、リードフレーム材１の一方の金属層４によっ
てバンプを形成するものであり、これの技術的背景を述
べると次のとおりである。
造方法の第４の実施例を工程順に示す断面図である。本
実施例は、リードフレーム材１の一方の金属層４によっ
てバンプを形成するものであり、これの技術的背景を述
べると次のとおりである。
従来、バンプ付きリードフレームは、厚肉の銅等の金
属箔をエッチングしてリードフレーム化し、その後各バ
ンプを形成すべき部分をマスクして他をハーフエッチン
グし、更にレジストでバンプ以外の部分をマスクしてバ
ンプに金メッキする方法で製造することがあった。
属箔をエッチングしてリードフレーム化し、その後各バ
ンプを形成すべき部分をマスクして他をハーフエッチン
グし、更にレジストでバンプ以外の部分をマスクしてバ
ンプに金メッキする方法で製造することがあった。
しかし、この方法によればハーフエッチングのための
マスクであるフォトレジスト膜は１回のエッチングを終
えた後の凹凸のあるところに形成するので、形成が非常
に難しく、設計通りにすることが困難である。また、ハ
ーフエッチングにおけるエッチング深さのコントロール
が非常に難しい。しかも、レジスト写真工程が３回も必
要となるので製造コストも非常に大きくなる。
マスクであるフォトレジスト膜は１回のエッチングを終
えた後の凹凸のあるところに形成するので、形成が非常
に難しく、設計通りにすることが困難である。また、ハ
ーフエッチングにおけるエッチング深さのコントロール
が非常に難しい。しかも、レジスト写真工程が３回も必
要となるので製造コストも非常に大きくなる。
また、転写バンプ方式によりインナーリードにバンプ
を形成する方法もあった。転写バンプ方式は、ガラス板
等の基板の表面に全面的に錫等の導電層を例えば蒸着に
より形成し、該導電層の表面にフォトレジスト膜を選択
的に形成し、その後、バンプとなる金をメッキにより導
電層のマスクされていない部分上に形成し、該金メッキ
層を別に形成したリードフレームのインナーリード先端
部に熱圧着により転写するというものである。
を形成する方法もあった。転写バンプ方式は、ガラス板
等の基板の表面に全面的に錫等の導電層を例えば蒸着に
より形成し、該導電層の表面にフォトレジスト膜を選択
的に形成し、その後、バンプとなる金をメッキにより導
電層のマスクされていない部分上に形成し、該金メッキ
層を別に形成したリードフレームのインナーリード先端
部に熱圧着により転写するというものである。
しかしながら、この方法によれば、金メッキ層を形成
した基板側とリードフレーム側との位置合せが難しいの
で、バンプ位置にずれが生じ易い。また、数多くある金
メッキ層の中にはリードフレームに転写されないものが
あり、無バンプ不良が生じ易い。また、メッキ膜厚のコ
ントロールが難しいので、バンプの厚さにバラツキが生
じ易かった。特に高速電気メッキによれば電界強度のバ
ラツキにより中央部で薄く周辺部で厚くなる傾向がある
のでバンプの厚さにバラツキが生じることは避け得な
い。
した基板側とリードフレーム側との位置合せが難しいの
で、バンプ位置にずれが生じ易い。また、数多くある金
メッキ層の中にはリードフレームに転写されないものが
あり、無バンプ不良が生じ易い。また、メッキ膜厚のコ
ントロールが難しいので、バンプの厚さにバラツキが生
じ易かった。特に高速電気メッキによれば電界強度のバ
ラツキにより中央部で薄く周辺部で厚くなる傾向がある
のでバンプの厚さにバラツキが生じることは避け得な
い。
本リードフレームの製造方法はこのような問題が生じ
ないようにすべく案出されたものなのである。
ないようにすべく案出されたものなのである。
（Ａ）第７図（Ａ）に示すように、三層構造のリードフ
レーム材１を用意する。２はアルミニウムからなるエッ
チングストップ層（厚さ２〜30μｍ）、３はリードフレ
ーム本体となる金属層（厚さ10〜100μｍ）で、銅から
なる。４はバンプ及びガイドホール形成部分となる金属
層（厚さ10〜50μｍ）である。金属層３と４はエッチン
グストップ層２をサンドイッチ状に挟んでいる。
レーム材１を用意する。２はアルミニウムからなるエッ
チングストップ層（厚さ２〜30μｍ）、３はリードフレ
ーム本体となる金属層（厚さ10〜100μｍ）で、銅から
なる。４はバンプ及びガイドホール形成部分となる金属
層（厚さ10〜50μｍ）である。金属層３と４はエッチン
グストップ層２をサンドイッチ状に挟んでいる。
（Ｂ）次に、同図（Ｂ）に示すように、金属層３、４の
表面にフォトレジスト膜5a、5bを選択的に形成する。金
属層３をマスクするフォトレジスト膜5aはリードフレー
ム本体を成すパターンを有し、フォトレジスト膜5bはバ
ンプ11及びガイドホール近傍部分となるパターンを有す
る。
表面にフォトレジスト膜5a、5bを選択的に形成する。金
属層３をマスクするフォトレジスト膜5aはリードフレー
ム本体を成すパターンを有し、フォトレジスト膜5bはバ
ンプ11及びガイドホール近傍部分となるパターンを有す
る。
（Ｃ）次に、同図（Ｃ）に示すようにフォトレジスト膜
5a、5bをマスクとして金属層３、４を同時にエッチング
する。エッチング液としてはH2O2/H2SO4系のものを用い
る。すると、金属層３のエッチングによってはリードフ
レーム本体が形成され、金属層４のエッチングによって
バンプ11及びガイドホール６近傍部分が形成される。
5a、5bをマスクとして金属層３、４を同時にエッチング
する。エッチング液としてはH2O2/H2SO4系のものを用い
る。すると、金属層３のエッチングによってはリードフ
レーム本体が形成され、金属層４のエッチングによって
バンプ11及びガイドホール６近傍部分が形成される。
その後、フォトレジスト膜5a、5bを除去する。
尚、本実施例においては両面に対するエッチングを同
時に行っていたが、第１の実施例の場合のように順次に
行うような態様で実施しても良い。
時に行っていたが、第１の実施例の場合のように順次に
行うような態様で実施しても良い。
（Ｄ）その後、同図（Ｄ）に示すようにエッチングスト
ップ層２を除去する。これによりバンプ付きリードフレ
ームができあがる。
ップ層２を除去する。これによりバンプ付きリードフレ
ームができあがる。
このようなバンプ11は金メッキされたうえでICの電極
パッドとアルミニウム・金共晶合金を介して接続される
ことになる。しかし、異方性導電シートを使用するよう
にしても良い。このようにすれば金メッキは不要とな
り、熱圧着により接続されることになる。
パッドとアルミニウム・金共晶合金を介して接続される
ことになる。しかし、異方性導電シートを使用するよう
にしても良い。このようにすれば金メッキは不要とな
り、熱圧着により接続されることになる。
本リードフレームの製造方法によれば、リードフレー
ム材のパターニングのための写真工程は１工程で済むの
で、コストの低減を図ることができる。そして、フォト
レジスト膜は平坦な金属層表面に形成することができる
ので、写真工程がやり易く、リードフレームの形状、バ
ンプの位置、形状を設計通りにすることができる。しか
も、バンプの厚さはメッキにより形成する場合と異な
り、一定にすることができ、また、バンプとインナーリ
ードとの接着力はリードフレーム材形成の際にエッチン
グストップ層と金属層とを強く接着することにより非常
に強くすることができ、剥れが生じる虞れがないように
することができる。
ム材のパターニングのための写真工程は１工程で済むの
で、コストの低減を図ることができる。そして、フォト
レジスト膜は平坦な金属層表面に形成することができる
ので、写真工程がやり易く、リードフレームの形状、バ
ンプの位置、形状を設計通りにすることができる。しか
も、バンプの厚さはメッキにより形成する場合と異な
り、一定にすることができ、また、バンプとインナーリ
ードとの接着力はリードフレーム材形成の際にエッチン
グストップ層と金属層とを強く接着することにより非常
に強くすることができ、剥れが生じる虞れがないように
することができる。
しかして、安定した高信頼度のバンプ付きリードフレ
ームを得ることができる。
ームを得ることができる。
（H.発明の効果） 以上に述べたように、請求項（１）の発明リードフレ
ームの製造方法は、エッチングストップ層をリードフレ
ームの母材を成すところのそれより厚い第１の金属層と
インナーリードを成すところの第１の金属層より薄く且
つ第１の金属層と同じ材質の第２の金属層によって挟ん
だ三層構造のリードフレーム材の両面にフォトレジスト
膜を選択的に形成し、該フォトレジスト膜をマスクとし
て両面のフォトレジスト膜をエッチングし、その後、上
記エッチングストップ層の不要部分を除去することを特
徴とするものである。
ームの製造方法は、エッチングストップ層をリードフレ
ームの母材を成すところのそれより厚い第１の金属層と
インナーリードを成すところの第１の金属層より薄く且
つ第１の金属層と同じ材質の第２の金属層によって挟ん
だ三層構造のリードフレーム材の両面にフォトレジスト
膜を選択的に形成し、該フォトレジスト膜をマスクとし
て両面のフォトレジスト膜をエッチングし、その後、上
記エッチングストップ層の不要部分を除去することを特
徴とするものである。
従って、請求項（１）のリードフレームの製造方法に
よれば、第１のの金属層をエッチングすることによりリ
ードフレームの母材を形成し、第２の金属層をエッチン
グすることによりICとの接続部であるインナーリードを
形成することができる。そして、第１と第２の金属層間
にはエッチングストリップ層が介在するので両金属層は
互いに独立したパターンに形成される。従って、リード
フレームの母材となる金属層を必要な機械的強度が得ら
れるような厚さとし、ICとの接続部となるインナーリー
ドとなる金属層を該接続部に要求される微細さに応じた
厚さにすることにより、ICとの微細な接続部と充分な機
械的強度を有するリードフレームを得ることができる。
よれば、第１のの金属層をエッチングすることによりリ
ードフレームの母材を形成し、第２の金属層をエッチン
グすることによりICとの接続部であるインナーリードを
形成することができる。そして、第１と第２の金属層間
にはエッチングストリップ層が介在するので両金属層は
互いに独立したパターンに形成される。従って、リード
フレームの母材となる金属層を必要な機械的強度が得ら
れるような厚さとし、ICとの接続部となるインナーリー
ドとなる金属層を該接続部に要求される微細さに応じた
厚さにすることにより、ICとの微細な接続部と充分な機
械的強度を有するリードフレームを得ることができる。
そして、リードフレームの母材となる金属層と、ICと
の接続部であるインナーリードとなる金属層を導電性の
高い金属材料で形成することにより、ICからリードの外
部端子に至る電流経路の電気抵抗をより小さくすること
ができる。勿論、母材と、IC接続部との間にはエッチン
グストップ層が介在し、これはエッチングレートの関係
でその両側の金属層と同じ材質の金属材料を使えないの
で導電性が低くならざるを得ないが、しかし、その厚さ
は薄いので、電気抵抗を大きくする要因には殆どなら
ず、無視し得るのである。
の接続部であるインナーリードとなる金属層を導電性の
高い金属材料で形成することにより、ICからリードの外
部端子に至る電流経路の電気抵抗をより小さくすること
ができる。勿論、母材と、IC接続部との間にはエッチン
グストップ層が介在し、これはエッチングレートの関係
でその両側の金属層と同じ材質の金属材料を使えないの
で導電性が低くならざるを得ないが、しかし、その厚さ
は薄いので、電気抵抗を大きくする要因には殆どなら
ず、無視し得るのである。
次に、請求項（２）のリードフレームの製造方法は、
請求項（１）のリードフレームの製造方法において、第
１と第２の金属層のエッチング後エッチングストップ層
の不要部分の除去前に、インナーリードを補強する補強
材を形成することを特徴とするものである。
請求項（１）のリードフレームの製造方法において、第
１と第２の金属層のエッチング後エッチングストップ層
の不要部分の除去前に、インナーリードを補強する補強
材を形成することを特徴とするものである。
従って、請求項（２）のリードフレームの製造方法に
よれば、補強材によって微細なインナーリードを補強す
ることができる。依って、インナーリードの曲がり、折
れ、ショートなどを防止することができる。
よれば、補強材によって微細なインナーリードを補強す
ることができる。依って、インナーリードの曲がり、折
れ、ショートなどを防止することができる。
次に、請求項（３）のリードフレームの製造方法は、
請求項（１）のリードフレームの製造方法において、イ
ンナーリードに代えてバンプを形成したことを特徴とす
るものである。
請求項（１）のリードフレームの製造方法において、イ
ンナーリードに代えてバンプを形成したことを特徴とす
るものである。
従って、請求項（３）のリードフレームの製造方法に
よれば、写真工程が一回しかない簡単な工程で厚さが一
定のバンプを強い接着力で安定に形成することができ、
高信頼度、低コストのバンプ付きリードフレームを提供
することができる。
よれば、写真工程が一回しかない簡単な工程で厚さが一
定のバンプを強い接着力で安定に形成することができ、
高信頼度、低コストのバンプ付きリードフレームを提供
することができる。
第１図及び第２図は本発明リードフレームの製造方法の
第１の実施例を説明するためのもので、第１図（Ａ）乃
至（Ｅ）は実施例を工程順に示す断面図、第２図
（Ａ）、（Ｂ）は同じく斜視図、第３図及び第４図は本
発明リードフレームの製造方法の第２の実施例を説明す
るためのもので、第３図（Ａ）、（Ｂ）は実施例を工程
順に示す断面図、第４図はバンプ形成後の状態を示す斜
視図、第５図（Ａ）、（Ｂ）は第３図及び第４図に示し
たリードフレームの製造方法の一つの変形例を工程順に
示す断面図、第６図（Ａ）、（Ｂ）は本発明リードフレ
ームの製造方法の第３の実施例を工程順に示す斜視図、
第７図（Ａ）乃至（Ｄ）は本発明リードフレームの製造
方法の第４の実施例を工程順に示す断面図、第８図
（Ａ）乃至（Ｃ）はリードフレームの製造方法の一つの
従来例を工程順に示す断面図、第９図は発明が解決しよ
うとする問題点を説明するためのリードフレーム板厚・
リードピッチ相関図である。 符号の説明 １……リードフレーム材、 ２……エッチングストップ層、 ３……リードフレームの母材となる金属層、 ４……ICとの接続部となる金属層、 ７……リードフレームの母材（アウターリード）、 ８……ICとの接続部（インナーリード）、 11……バンプ（ICとの接続部）、 12……補強材。
第１の実施例を説明するためのもので、第１図（Ａ）乃
至（Ｅ）は実施例を工程順に示す断面図、第２図
（Ａ）、（Ｂ）は同じく斜視図、第３図及び第４図は本
発明リードフレームの製造方法の第２の実施例を説明す
るためのもので、第３図（Ａ）、（Ｂ）は実施例を工程
順に示す断面図、第４図はバンプ形成後の状態を示す斜
視図、第５図（Ａ）、（Ｂ）は第３図及び第４図に示し
たリードフレームの製造方法の一つの変形例を工程順に
示す断面図、第６図（Ａ）、（Ｂ）は本発明リードフレ
ームの製造方法の第３の実施例を工程順に示す斜視図、
第７図（Ａ）乃至（Ｄ）は本発明リードフレームの製造
方法の第４の実施例を工程順に示す断面図、第８図
（Ａ）乃至（Ｃ）はリードフレームの製造方法の一つの
従来例を工程順に示す断面図、第９図は発明が解決しよ
うとする問題点を説明するためのリードフレーム板厚・
リードピッチ相関図である。 符号の説明 １……リードフレーム材、 ２……エッチングストップ層、 ３……リードフレームの母材となる金属層、 ４……ICとの接続部となる金属層、 ７……リードフレームの母材（アウターリード）、 ８……ICとの接続部（インナーリード）、 11……バンプ（ICとの接続部）、 12……補強材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−120574（ＪＰ，Ａ) 特公 昭45−40737（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 23/50
Claims (3)
- 【請求項１】リードレーム母材を成す第１の金属層とイ
ンナーリードを成し第１の金属層と同じ材料からなりこ
れよりも薄い第２の金属層によって上記第１の金属層よ
りも薄い金属からなるエッチングストップ層をサンドイ
ッチ状に挟んだ三層構造のリードフレーム材を用意し、 上記リードフレーム材の表面にフォトレジスト膜を選択
的に形成し、該フォトレジスト膜をマスクとして上記第
１と第２の金属層をエッチングすることをリードフレー
ム材の両面に対して同時又は順次に行うことにより第１
の金属層をリードフレームの母材とし、第２の金属層を
インナーリードとし、 その後、上記エッチングストップ層の不要部分を除去す
る ことを特徴とするリードフレームの製造方法 - 【請求項２】フォトレジスト膜をマスクとする第１と第
２の金属層をエッチングした後エッチングストップ層の
不要部分を除去する前に、インナーリードを補強する補
強材を形成する ことを特徴とする請求項（１）に記載のリードフレーム
の製造方法 - 【請求項３】リードレーム母材を成す第１の金属層と第
１の金属層と同じ材料からなりこれよりも薄い第２の金
属層によって上記第１の金属層よりも薄い金属からなる
エッチングストップ層をサンドイッチ状に挟んだ三層構
造のリードフレーム材を用意し、 上記リードフレーム材の表面にフォトレジスト膜を選択
的に形成し、該フォトレジスト膜をマスクとして上記第
１と第２の金属層をエッチングすることをリードフレー
ム材の両面に対して同時又は順次に行うことにより第１
の金属層をリードフレームの母材とし、第２の金属層を
バンプとし、 その後、上記エッチングストップ層の不要部分を除去す
る ことを特徴とするリードフレームの製造方法
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1288173A JP2797542B2 (ja) | 1989-11-06 | 1989-11-06 | リードフレームの製造方法 |
| US07/756,278 US5221428A (en) | 1989-11-06 | 1991-09-06 | Production of lead frame |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1288173A JP2797542B2 (ja) | 1989-11-06 | 1989-11-06 | リードフレームの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03148856A JPH03148856A (ja) | 1991-06-25 |
| JP2797542B2 true JP2797542B2 (ja) | 1998-09-17 |
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ID=17726758
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1288173A Expired - Fee Related JP2797542B2 (ja) | 1989-11-06 | 1989-11-06 | リードフレームの製造方法 |
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| JP (1) | JP2797542B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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