JP3362515B2

JP3362515B2 - 枠付きエッチング部品構造体

Info

Publication number: JP3362515B2
Application number: JP18447394A
Authority: JP
Inventors: 久久野
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1994-08-05
Filing date: 1994-08-05
Publication date: 2003-01-07
Anticipated expiration: 2018-01-07
Also published as: JPH0849086A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、リードフレーム等のエ
ッチング部品に係わり、特に、板厚の薄い多ピンのリー
ドフレームであって、製造工程および搬送段階において
リードフレームの変形を防止した枠付きエッチング部品
構造体に関する。

【０００２】

【従来の技術】リードフレームの製造方法の一例を図５
を用い簡単に説明を行う。まず、図５（ａ）に示すよう
に、リードフレームとなる金属板６の両面に、例えば、
カゼインもしくはポリビニルアルコールおよび重クロム
酸アンモニウムからなる水溶性のネガ型感光性樹脂７を
塗布する。次いで、図５（ｂ）に示すように、リードフ
レームのパターンとなる部分を開口部とし、リードフレ
ームのパターン部以外を遮光部としたマスク８を二枚用
い、金属板６の片面に一枚のマスク８を当て、金属板６
の他方の片面の相対する位置にもう一枚のマスク８を当
て、両面より紫外線露光を行い、リードフレームのパタ
ーンとなる部分の感光性樹脂７の光硬化を行う。

【０００３】次いで、図５（ｃ）に示すように、現像を
行うことにより、未硬化部の感光性樹脂７すなわち、リ
ードフレームのパターンとなる部分以外の感光性樹脂７
の除去を行う。次いで、図５（ｄ）に示すように、エッ
チング液を用い金属板６のエッチングを両側から行い、
リードフレームのパターンとなる部分以外の金属板６を
エッチング除去し、リードフレームのパターンとなる部
分以外を貫通させ、リードフレームのパターンとなる部
分を残す。次いで、感光性樹脂７の剥膜をした後、公知
の方法によりインナーリードの先端に部分貴金属メッキ
処理を行い、金属板６を必要な形に打ち抜きを行いリー
ドフレームとする。

【０００４】現在、リードフレームは板厚が薄くかつ、
多ピン化の傾向にある。例えば、セラミックスパッケー
ジ用のレイヤーと呼称されるリードフレームにおいて
は、パッケージサイズが大きく、また、ピン数も２００
ピンから３００ピン以上になり、かつ板厚も１００μｍ
〜１５０μｍと非常に薄くなっている。また、リードフ
レームの生産効率を上げるため、例えば、図４に示すよ
うに多数のリードフレームを一枚の薄い金属板上に多面
付けして製造することが普通になっている。

【０００５】ここで、図４の例では略正方形のリードフ
レーム４が三個連なって一つのリードフレーム群２を構
成している。また、ブリッジ５は製造工程途中でリード
フレーム群２が材料枠３から脱落しないようリードフレ
ーム群２と材料枠３を結合する役目をしており、最終的
にリードフレーム４は金属板から切り離され個々の製品
となる。

【０００６】多数のリードフレームが多面付けされた金
属板は、非常に板厚が薄いため強度が弱く、僅かの圧力
でも湾曲したり変形しやすくなっている。そのため、リ
ードフレームの製造工程におけるエッチング工程以後の
製造工程において、金属板が搬送ローラーに押されたり
搬送ローラーに巻き込まれる等により、リードフレーム
部が変形する問題が生じている。

【０００７】例えば、エッチング工程後の感光性樹脂７
の剥膜工程では、アルカリ水溶液に金属板を接触させ感
光性樹脂７を除去した後に水洗洗浄を行い、水洗洗浄後
の金属板表面に残った大きな水滴の除去を、図６に示す
ように水切り用ローラー９に通すことにより行ってい
る。その際、図６に示すように金属板が水切り用ローラ
ー９に入る時に、金属板の搬送速度と水切り用ローラー
９の回転速度との微小な差により金属板に圧力が掛かり
僅かな湾曲を生じる。特に、図４に示す金属板が図４中
の矢印Ｂの方向に進んだ場合、図４に示す材料枠３のう
ち点線で囲むＡ部は、他の部位との接続が無いため特に
強度が弱くその湾曲を吸収できない。そのため、その湾
曲が特に金属板の進行方向の両端に位置するリードフレ
ーム群２に対し剪断力として働き、金属板の両端のリー
ドフレーム群２を構成するリードフレーム４の変形不良
を発生させるという問題等があげられる。

【０００８】また、リードフレームの製造工程において
はエッチング工程以後に、リードフレームが多面付けさ
れた金属板を、人手により治具に装着したり外したりす
る作業を行う場合があるが、特に図４のＡ部の材料枠部
の強度が弱いため、人手で金属板を持った時に材料枠３
部とリードフレーム群２が大きく湾曲分離し、リードフ
レームの変形不良を発生させ易いという問題もある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、例え
ば上記したような多面付けされた板厚が薄い多ピンのリ
ードフレームにおいて、上記したような問題を有しない
枠付きエッチング部品構造体を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、矩
形状のエッチング部品群が、該エッチング部品群の長辺
と搬送方向とが略直角となるよう該エッチング部品群の
短辺に設けた連結ブリッジにて矩形リング状の材料枠内
に行列状に面付けされた枠付エッチング部品構造体にお
いて、搬送方向最前後端に位置する各エッチング部品群
の材料枠寄りの長辺と材料枠とを少なくとも二つの補強
用ブリッジで接続し、かつ、補強用ブリッジは各長辺を
等分に分割する位置に設けており、必要に応じて補強用
ブリッジが易破断性を持つことを特徴とする枠付エッチ
ング部品構造体である。

【００１１】以下に、本発明の説明を行う。従来のリー
ドフレームの製造方法、例えば、図５に従い、まず、金
属板６に感光性樹脂７を塗布する。次いで、本発明にお
いてはパターン露光の際、金属板をエッチングした後に
従来のパターンの他に、例えば、図１に示すように材料
枠３内の両端に位置するリードフレーム群２と材料枠３
を連結する補強用ブリッジ１が出来るように、補強用ブ
リッジパターンを追加したパターンマスク８を用い、パ
ターン露光を行う。次いで、従来のリードフレームの製
造方法に従い、現像、エッチング、剥膜、メッキ等の処
理を行いリードフレームとする。

【００１２】ここで、本発明による材料枠３内の両端の
リードフレーム群２と材料枠３を連結する補強用ブリッ
ジ１は、図１に示すように少なくとも一つのリードフレ
ーム群２につき二か所設けることにより、リードフレー
ム群２と材料枠３が連結を持つことでリードフレーム群
２と材料枠３が湾曲することを防止できる。しかし、金
属板の板厚が非常に薄い、およびリードフレーム群の形
状により補強用ブリッジ１の数がリードフレーム群２一
個につき二か所では不十分な場合は、必要に応じ補強用
ブリッジ１の数を増やしても構わない。

【００１３】また、図２は図１の要部を一部拡大したも
のであり、ここで図２に示す補強用ブリッジの巾Ｃは、
金属板の厚み、リードフレーム群の形状等を加味して実
際にリードフレームの製造を行い、リードフレーム群と
材料枠が下方に湾曲することを防止できる値として、経
験的に５００μｍ〜１０００μｍの範囲で調整するのが
望ましいことが分かった。

【００１４】次いで、補強用ブリッジ１を設ける場所を
設定するため図２中の、リードフレーム群の角Ｄからの
補強用ブリッジの距離Ｅ、補強用ブリッジ間の距離Ｆ、
および補強用ブリッジの本数を変えて実際にリードフレ
ームの製造を行った。その結果、リードフレーム群の角
Ｄからの補強用ブリッジの距離Ｅおよび補強用ブリッジ
間の距離Ｆはリードフレーム群の辺の長さＧを均等に等
分する位置に置けばリードフレーム群と材料枠の湾曲が
発生しにくいことが経験的に分かった。例えば、図２の
例では補強用ブリッジ１はリードフレーム群一個につき
二本なので、補強用ブリッジ１を置く場所はリードフレ
ーム群の辺の長さＧを三等分する位置に置けば良いこと
になる。

【００１５】また、リードフレーム４は製造工程の最終
段階で材料枠３から切り離されるため、本発明による材
料枠３内の両端のリードフレーム群２と材料枠３を連結
する補強用ブリッジ１は材料枠３との切り離しが容易で
あることが望ましい。そのため、本発明による両端のリ
ードフレーム群２と材料枠３を連結する補強用ブリッジ
１および材料枠３に、例えば、図３に示す部分にハーフ
エッチングライン１０を設けることがあげられる。すな
わち、ハーフエッチングライン１０部の板厚を金属板の
板厚よりも薄くすることにより補強用ブリッジ１を破断
し易くする等により、補強用ブリッジ１に易破断性を持
たせることが望ましいといえる。

【００１６】補強用ブリッジ１部のハーフエッチング処
理の例として，例えば、図５の工程におけるパターン露
光の際に以下の処理を行うことが考えられる。すなわ
ち、本発明による材料枠３内の両端のリードフレーム群
２と材料枠３を連結する補強用ブリッジパターンを追加
した二枚のパターンマスク３のうちの一枚のマスクに、
図３に示すハーフエッチングラインに相当するに部位
に、ハーフエッチングライン用遮光部を点線または実線
にて設け、もう一枚にはハーフエッチングライン用遮光
部を設けないマスクを用いパターン露光を行うという方
法である。これにより現像後のエッチング処理の際に金
属板の片面のハーフエッチングライン１０部にのみエッ
チングを行うことによりハーフエッチングライン１０部
の板厚を、金属板部より薄くすることができる。

【００１７】

【作用】本発明による材料枠内の両端のリードフレーム
群と材料枠を連結する形で補強用ブリッジを設けること
により、外力による材料枠部および両端のリードフレー
ム群の湾曲に対する補強がなされる。

【００１８】

【実施例】本発明の実施例を以下に示す。＜実施例＞金属板として板厚１５０μｍのものを用い、
図５の製造工程に従って２０８ピンのリードフレームを
製造した。

【００１９】その際、パターン露光に使用する二枚のパ
ターンマスクは、本発明により、材料枠内の両端のリー
ドフレーム群と材料枠を連結する補強用ブリッジパター
ンを設けたパターンマスクを使用した。また、一枚のパ
ターンマスクには、図３に示すハーフエッチングライン
用パターンを実線にて設けた。また、上記の補強用ブリ
ッジの本数は図２に示すようにリードフレーム群一個あ
たり二本とし、図２に示すようにリードフレーム群の辺
の長さＧを三分割する場所にブリッジを設け、ブリッジ
の巾は５００μｍとした。

【００２０】上記の、本発明による補強用ブリッジを追
加して製造したリードフレームの、材料枠およびリード
フレーム群の湾曲を原因とする、エッチング工程以後の
搬送ローラーへの巻き込み等により発生した形状不良を
調べたところ、リードフレーム１００枚中２枚の割合で
使用上問題ない程度の軽度の変形不良が認められ、その
他９８枚は全く変形が認められなかった。

【００２１】また、上記の、本発明による補強用ブリッ
ジを追加して製造したリードフレームを多面付けした金
属板は、金属板部の板厚１５０μｍに対し、ハーフエッ
チングライン部の板厚が４０μｍのハーフエッチング状
態になっていたため、補強用ブリッジと材料枠部との切
り離しは僅かな力を加えることにより簡単に切断出来
た。

【００２２】＜比較例＞次いで、本発明との比較のため
に、補強用ブリッジを設けない従来通りのリードフレー
ムを多面付けしたパターンマスクを二枚使用し、その他
は上記実施例と同様の製造工程および製造条件にて板厚
１５０μｍで２０８ピンのリードフレームを製造した。

【００２３】次いで、上記の従来工法で作成したリード
フレームの、材料枠およびリードフレーム群の湾曲を原
因とする、エッチング工程以後の搬送ローラーへの巻き
込み等により発生した形状不良を調べたところ、１００
枚中１０枚の割合でリードフレームに変形不良が認めら
れ、かつ、使用に耐えられない重度の形状不良が多かっ
た。また、この不良は、材料枠内に多面付けされたリー
ドフレームのうち、材料枠の両端に位置したリードフレ
ーム群を構成したリードフレームに、集中的に発生して
いた。

【００２４】

【発明の効果】本発明により、材料枠内の両端に配置さ
れたリードフレーム群と材料枠を補強用ブリッジで接続
することにより、材料枠およびリードフレーム群の湾曲
を原因とする、エッチング工程以後に発生する形状不良
は従来工法に比べ激減することが出来る。例えば、今回
の実施例では不良発生率を、従来工法では１００枚中１
０枚の不良だったものが、本発明による実施例では１０
０枚中２枚の不良というように、５分の１に減らせた。
しかも、本発明による実施例の不良内容は使用に耐える
軽度のものであり、実質的には不良発生をゼロに出来た
と言える。また、補強用ブリッジの幅を大きくしたり、
ブリッジの数を増すこと等により、さらに不良発生率を
下げることも可能であるといえる。

【００２５】また、本発明による、材料枠内の両端に配
置されたリードフレーム群と材料枠を連結した補強用ブ
リッジは、例えば、ハーフエッチングにすること等の易
破断性を持たせることにより僅かな力を加えることで容
易に材料枠との連結を切断することができる。また、ハ
ーフエッチングの条件を制御することにより製造途中で
は補強用ブリッジが有るが、製造工程の最終段階までに
搬送の振動や打ち抜きの振動等で、補強用ブリッジを人
手をかけずに自然に切断出来る様にすることも可能であ
る。この様に、本発明により補強用ブリッジを設けて
も、最終的に材料枠との連結を容易に解けることによ
り、金属板からリードフレームを打ち抜く等の工程も従
来の設備がそのまま使用できる等、本発明は実用上優れ
ていると言える。

【００２６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の補強用ブリッジを設置したリードフレ
ームの一実施例を示す平面図。

【図２】本発明のリードフレームの要部を示す一部拡大
平面図。

【図３】本発明の補強用ブリッジ部に付けたハーフエッ
チングラインの一実施例を示す説明図。

【図４】従来の多面付けしたリードフレームの一例を示
す平面図。

【図５】（ａ）〜（ｄ）は従来のリードフレームの製造
方法の一例を工程順に示す説明図。

【図６】リードフレームの製造における剥膜処理での水
切りローラー部の一例を示す説明図。

【符号の説明】

１補強用ブリッジ２リードフレーム群３材料枠４リードフレーム５ブリッジ６金属板７感光性樹脂８マスク９水切り用ローラー１０ハーフエッチングラインＣ補強用ブリッジの巾Ｄリードフレーム群の角Ｅ補強用ブリッジの距離Ｆ補強用ブリッジ間の距離Ｇリードフレーム群の辺の長さ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】矩形状のエッチング部品群が、該エッチン
グ部品群の長辺と搬送方向とが略直角となるよう該エッ
チング部品群の短辺に設けた連結ブリッジにて矩形リン
グ状の材料枠内に行列状に面付けされた枠付エッチング
部品構造体において、搬送方向最前後端に位置する各エ
ッチング部品群の材料枠寄りの長辺と材料枠とを少なく
とも二つの補強用ブリッジで接続し、かつ、補強用ブリ
ッジは各長辺を等分に分割する位置に設けていることを
特徴とする枠付エッチング部品構造体。
【請求項２】補強用ブリッジが易破断性を持つ請求項１
記載の枠付きエッチング部品構造体。