JP3507185B2 - エッチング加工方法 - Google Patents
エッチング加工方法Info
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- JP3507185B2 JP3507185B2 JP10911595A JP10911595A JP3507185B2 JP 3507185 B2 JP3507185 B2 JP 3507185B2 JP 10911595 A JP10911595 A JP 10911595A JP 10911595 A JP10911595 A JP 10911595A JP 3507185 B2 JP3507185 B2 JP 3507185B2
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- Japan
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- etching
- metal plate
- metal
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
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- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、シヤドウマスクやリー
ドフレーム等の微細加工に適したエッチング加工方法に
関する。
ドフレーム等の微細加工に適したエッチング加工方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、カラーテレビジョン用のシヤ
ドウマスクや半導体装置の組立部材として用いられるリ
ードフレーム等、金属製品の加工方法として、エッチン
グ加工方法が用いられてきた。そして、シヤドウマスク
やリードフレームのエッチング加工には、高い量産性と
加工精度が求められる為、耐エッチング液性のレジスト
で所定部分を覆ったシート状の金属板ないし連続する金
属板を、ほぼ水平の状態にして連続移動させながら、金
属板の上下（表裏）にノズルから噴出したエッチング液
をかけ、金属板の表裏両面から腐蝕し、加工するという
水平エッチング方式が採られていた。この方式は、金属
板面をほぼ垂直の状態にして腐蝕を行う、縦型エッチン
グ方式よりも加工精度が優れるとされ、一般的に採用さ
れている。
ドウマスクや半導体装置の組立部材として用いられるリ
ードフレーム等、金属製品の加工方法として、エッチン
グ加工方法が用いられてきた。そして、シヤドウマスク
やリードフレームのエッチング加工には、高い量産性と
加工精度が求められる為、耐エッチング液性のレジスト
で所定部分を覆ったシート状の金属板ないし連続する金
属板を、ほぼ水平の状態にして連続移動させながら、金
属板の上下（表裏）にノズルから噴出したエッチング液
をかけ、金属板の表裏両面から腐蝕し、加工するという
水平エッチング方式が採られていた。この方式は、金属
板面をほぼ垂直の状態にして腐蝕を行う、縦型エッチン
グ方式よりも加工精度が優れるとされ、一般的に採用さ
れている。
【０００３】以下、従来の水平式エッチング方式のエッ
チング加工方法について、図２をもとに説明する。先
ず、金属板２１０の表裏両面に、脱脂、洗浄処理等を施
し（図２（ａ））、金属板２１０の表裏両面に重クロム
酸カリウムを添加したカゼイン等のレジスト２２０を塗
布し、乾燥処理等を行う。（図２（ｂ）） 次いで、金属板１１０の表裏面にそれぞれ所定のパター
ン版２３０Ａ、２３０Ｂを用い表裏両面のレジスト２２
０を選択的に露光し（図２（ｃ））、現像処理、乾燥処
理等を経て、金属板の表裏両面にそれぞれ所定の形状の
絵柄を持つ、レジストパターン２２０Ａ、２２０Ｂを形
成する。（図２（ｄ）） この後、乾燥処理等を経て、金属板２１０をほぼ水平状
態にして、表裏（上下）両面の金属露出部分２１０Ａに
スプレーノズルからの噴射されたエッチング液２４０を
当てエッチングを行い、貫通孔２５０を形成し、所定の
ところでエッチングを終了する。（図２（ｅ）） 次いで、エッチングが完了した金属板の表裏に付いてい
るレジストパターンをアルカリ溶液等により除去した
後、洗浄処理、乾燥処理等を経て製品を得る。（図２
（ｆ））
チング加工方法について、図２をもとに説明する。先
ず、金属板２１０の表裏両面に、脱脂、洗浄処理等を施
し（図２（ａ））、金属板２１０の表裏両面に重クロム
酸カリウムを添加したカゼイン等のレジスト２２０を塗
布し、乾燥処理等を行う。（図２（ｂ）） 次いで、金属板１１０の表裏面にそれぞれ所定のパター
ン版２３０Ａ、２３０Ｂを用い表裏両面のレジスト２２
０を選択的に露光し（図２（ｃ））、現像処理、乾燥処
理等を経て、金属板の表裏両面にそれぞれ所定の形状の
絵柄を持つ、レジストパターン２２０Ａ、２２０Ｂを形
成する。（図２（ｄ）） この後、乾燥処理等を経て、金属板２１０をほぼ水平状
態にして、表裏（上下）両面の金属露出部分２１０Ａに
スプレーノズルからの噴射されたエッチング液２４０を
当てエッチングを行い、貫通孔２５０を形成し、所定の
ところでエッチングを終了する。（図２（ｅ）） 次いで、エッチングが完了した金属板の表裏に付いてい
るレジストパターンをアルカリ溶液等により除去した
後、洗浄処理、乾燥処理等を経て製品を得る。（図２
（ｆ））
【０００４】特に、レジストパターン１２０Ａ、１２０
Ｂを形成後における、エッチング工程で、製品の加工精
度、品質ないし加工スピードが決まる為、エッチング条
件をを適切にきめることが重要なポイントとされてき
た。
Ｂを形成後における、エッチング工程で、製品の加工精
度、品質ないし加工スピードが決まる為、エッチング条
件をを適切にきめることが重要なポイントとされてき
た。
【０００５】そして、このような、従来の水平式エッチ
ング方式のエッチング方法の実施は、図３に示すような
エッチング装置にて行われていた。図３（ａ）はエッチ
ング装置３００の平面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）の
Ａ１−Ａ２における断面図であり、図３中、３２０Ｕ、
３２０Ｄはスプレーノズル、３３０Ｕ、３３０Ｄはスプ
レー管、３４０は搬送ロール、３５０はエッチング液、
３８０は金属板である。エッチングの際、金属板３８０
は、搬送ロール３４０によりほぼ水平の状態で搬送され
ながら、表裏両面に上下から、スプレーノズル３２０
Ｕ、３２０Ｄから噴射されたエッチング液３５０を受
け、エッチングされるものである。スプレー管３３０
Ｕ、３３０Ｄは、スプレーノズル３２０Ｕ、３２０Ｄへ
エッチング液３５０を供給するもので、金属板の進行方
向に平行所定の間隔で配置されている。スプレーノズル
３２０Ｕ、３２０Ｄは、それぞれ、スプレー管３３０
Ｕ、３３０Ｄに所定の間隔で取付けられており、スプレ
ー管３３０Ｕ、３３０Ｄは図３の矢印のように揺動させ
ることにより、スプレーノズル３２０Ｕ、３２０Ｄの噴
射は、金属板の進行方向に略直交する方向に噴射方向を
振りながら行なわれる。これにより、できるだけ金属板
全体が均一にエッチングが進行するようにしている。こ
のように、エッチング装置３００には、できるだけ金属
板３８０全体が均一にエッチングされるように、ノズル
配置、ノズルの噴射位置、ノズルの噴射方向の調整等、
種々の工夫がされている。尚、エッチング条件として
は、エッチング液が液温５０°Ｃ程度で、比重４７ボー
メ程度で、スプレーノズルの圧が３．０Ｋｇｆ／ｃｍ2
以下で行なわれていた。
ング方式のエッチング方法の実施は、図３に示すような
エッチング装置にて行われていた。図３（ａ）はエッチ
ング装置３００の平面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）の
Ａ１−Ａ２における断面図であり、図３中、３２０Ｕ、
３２０Ｄはスプレーノズル、３３０Ｕ、３３０Ｄはスプ
レー管、３４０は搬送ロール、３５０はエッチング液、
３８０は金属板である。エッチングの際、金属板３８０
は、搬送ロール３４０によりほぼ水平の状態で搬送され
ながら、表裏両面に上下から、スプレーノズル３２０
Ｕ、３２０Ｄから噴射されたエッチング液３５０を受
け、エッチングされるものである。スプレー管３３０
Ｕ、３３０Ｄは、スプレーノズル３２０Ｕ、３２０Ｄへ
エッチング液３５０を供給するもので、金属板の進行方
向に平行所定の間隔で配置されている。スプレーノズル
３２０Ｕ、３２０Ｄは、それぞれ、スプレー管３３０
Ｕ、３３０Ｄに所定の間隔で取付けられており、スプレ
ー管３３０Ｕ、３３０Ｄは図３の矢印のように揺動させ
ることにより、スプレーノズル３２０Ｕ、３２０Ｄの噴
射は、金属板の進行方向に略直交する方向に噴射方向を
振りながら行なわれる。これにより、できるだけ金属板
全体が均一にエッチングが進行するようにしている。こ
のように、エッチング装置３００には、できるだけ金属
板３８０全体が均一にエッチングされるように、ノズル
配置、ノズルの噴射位置、ノズルの噴射方向の調整等、
種々の工夫がされている。尚、エッチング条件として
は、エッチング液が液温５０°Ｃ程度で、比重４７ボー
メ程度で、スプレーノズルの圧が３．０Ｋｇｆ／ｃｍ2
以下で行なわれていた。
【０００６】このように装置的には、できるだけ金属板
全体が均一にエッチングされるように、種々工夫されて
いるが、鉄合金や銅合金を塩化第二鉄液を腐蝕液（エッ
チング液）としてエッチング加工する場合には、上記の
装置的なエッチング条件の工夫とともに、エッチング液
の温度や比重が、エッチングの特性に大きく影響するこ
とが知られている。例えば、図４に示すように、ＡＫ
（アルミキルド）材やインバー材（３６％ニッケル−鉄
合金）では、エッチング液の温度を高くする程、エッチ
ング速度は速くなり、エッチング液の比重を高くする
程、エッチング速度は遅くなることが知られている。ま
た、エッチングの進行の良否を判断する基準として、一
般に、下記の（１）式で規定されるエッチングファクタ
ーＥＦが用いられる。これは、エッチングの進行具合を
示すものであり、一般には深さ方向の広がりに対し幅方
向の広がりが少ないほど、広がり方向のバラツキも少な
く、均一なエッチングができるため、エッチングファク
ターＥＦは、通常大きい程良いとされている。このエッ
チングファクターＥＦは、図５（ｂ）に示すように、液
温度が高い程、エッチング液比重が大きい程、大きい。
図５（ａ）において、エッチングファクターＥＦは
（１）式のように定義される。 ＥＦ＝
２ｄ／（Ｗ２−Ｗ１） （１） 但し、ｄ、Ｗ１、Ｗ２はそれぞれ図４（ａ）に示す開口
部において、大口径側の口径Ｗ２と大口径側レジスト口
径Ｗ１および大口径側のエッチング深さｄをそれぞれ示
す。
全体が均一にエッチングされるように、種々工夫されて
いるが、鉄合金や銅合金を塩化第二鉄液を腐蝕液（エッ
チング液）としてエッチング加工する場合には、上記の
装置的なエッチング条件の工夫とともに、エッチング液
の温度や比重が、エッチングの特性に大きく影響するこ
とが知られている。例えば、図４に示すように、ＡＫ
（アルミキルド）材やインバー材（３６％ニッケル−鉄
合金）では、エッチング液の温度を高くする程、エッチ
ング速度は速くなり、エッチング液の比重を高くする
程、エッチング速度は遅くなることが知られている。ま
た、エッチングの進行の良否を判断する基準として、一
般に、下記の（１）式で規定されるエッチングファクタ
ーＥＦが用いられる。これは、エッチングの進行具合を
示すものであり、一般には深さ方向の広がりに対し幅方
向の広がりが少ないほど、広がり方向のバラツキも少な
く、均一なエッチングができるため、エッチングファク
ターＥＦは、通常大きい程良いとされている。このエッ
チングファクターＥＦは、図５（ｂ）に示すように、液
温度が高い程、エッチング液比重が大きい程、大きい。
図５（ａ）において、エッチングファクターＥＦは
（１）式のように定義される。 ＥＦ＝
２ｄ／（Ｗ２−Ｗ１） （１） 但し、ｄ、Ｗ１、Ｗ２はそれぞれ図４（ａ）に示す開口
部において、大口径側の口径Ｗ２と大口径側レジスト口
径Ｗ１および大口径側のエッチング深さｄをそれぞれ示
す。
【０００７】しかしながら、このようなエッチング液の
温度や比重が及ぼすエッチングの特性への傾向は、エッ
チング加工する金属板の表面に設けられたレジストパタ
ーンの開口幅がある程度広い場合のことで、開口幅が約
３０μｍ以下の狭い場合については、エッチング孔内に
発生する腐蝕性のない反応生成物（主に塩化第一鉄）が
スプレー圧力によって除去されず、エッチング進行を妨
げるため、従来のエッチング条件（スプレー圧力３Ｋｇ
ｆ／ｃｍ2 以下）では、所望の形状を得ることができな
かった。
温度や比重が及ぼすエッチングの特性への傾向は、エッ
チング加工する金属板の表面に設けられたレジストパタ
ーンの開口幅がある程度広い場合のことで、開口幅が約
３０μｍ以下の狭い場合については、エッチング孔内に
発生する腐蝕性のない反応生成物（主に塩化第一鉄）が
スプレー圧力によって除去されず、エッチング進行を妨
げるため、従来のエッチング条件（スプレー圧力３Ｋｇ
ｆ／ｃｍ2 以下）では、所望の形状を得ることができな
かった。
【０００８】一方、リードフレームにおいては、半導体
素子の多端子化とパッケージの小型化に対応して、益
々、微細な加工が求められるようになってきた。図６
（ａ）に示すように、リードフレーム（単層リードフレ
ームと言う）は、半導体素子を搭載するためのダイパッ
ド部６１０と半導体素子の端子部（電極パッド）と電気
的に金線（ワイヤ）にて結線するためのインナーリード
６２０と、インナーリード６２０に一体的に連結して外
部回路と接続するためのアウターリード６３０、半導体
素子を搭載し樹脂により封止する際の樹脂り流出防止の
ためのダムとなるダムバー６４０、やフレーム（枠）６
５０等を有するものでなるが、特にインナーリード先端
部は、狭いピッチ化が要求され、且つ、半導体素子の端
子部（電極パッド）と電気的に金線（ワイヤ）にて結線
するワイヤボンデイングに適した形状が求められてい
る。エッチングにより作成されたリードフレームのイン
ナーリード部の先端部の断面形状は、図６（ｂ）に示す
ような形状をしているが、ワイヤボンデイング面側はで
きるだけ広い平坦部６２０Ｆを持ち、且つインナーリー
ド間のピッチ６２０Ｐをできるだけ小さくすることが求
められており、現状では、ワイヤボンデイング面側の平
坦部６２０Ｆは９０μｍ程度確保することが必要で、イ
ンナーリード間の間隔６２０Ｄも５０〜６０μｍ程度開
けることが必要とされている。この為、リードフレーム
のエッチング加工においても、できるだけ、狭い幅で、
より深いエッチング孔を形成する方法が求められてい
た。そして、エッチング加工の生産性、品質の面でも充
分対応できる加工方法が求められていた。
素子の多端子化とパッケージの小型化に対応して、益
々、微細な加工が求められるようになってきた。図６
（ａ）に示すように、リードフレーム（単層リードフレ
ームと言う）は、半導体素子を搭載するためのダイパッ
ド部６１０と半導体素子の端子部（電極パッド）と電気
的に金線（ワイヤ）にて結線するためのインナーリード
６２０と、インナーリード６２０に一体的に連結して外
部回路と接続するためのアウターリード６３０、半導体
素子を搭載し樹脂により封止する際の樹脂り流出防止の
ためのダムとなるダムバー６４０、やフレーム（枠）６
５０等を有するものでなるが、特にインナーリード先端
部は、狭いピッチ化が要求され、且つ、半導体素子の端
子部（電極パッド）と電気的に金線（ワイヤ）にて結線
するワイヤボンデイングに適した形状が求められてい
る。エッチングにより作成されたリードフレームのイン
ナーリード部の先端部の断面形状は、図６（ｂ）に示す
ような形状をしているが、ワイヤボンデイング面側はで
きるだけ広い平坦部６２０Ｆを持ち、且つインナーリー
ド間のピッチ６２０Ｐをできるだけ小さくすることが求
められており、現状では、ワイヤボンデイング面側の平
坦部６２０Ｆは９０μｍ程度確保することが必要で、イ
ンナーリード間の間隔６２０Ｄも５０〜６０μｍ程度開
けることが必要とされている。この為、リードフレーム
のエッチング加工においても、できるだけ、狭い幅で、
より深いエッチング孔を形成する方法が求められてい
た。そして、エッチング加工の生産性、品質の面でも充
分対応できる加工方法が求められていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】このように、表面に耐
エッチング性の膜パターンを形成し、鉄合金、銅合金か
らなるシート状ないし連続する金属板の該膜パターン側
の面に、塩化第二鉄液からなる腐蝕液をスプレー噴射し
て、金属製品をエッチング加工するエッチング加工方法
においては、品質的に問題がなく、且つ、生産性の面で
も対応できる、微細加工に適したエッチング加工方法が
求められていた。特に、従来のエッチング加工条件で
は、実質的に加工できなかった、露出した膜パターンの
開口部の幅が３０μｍ以下となる微細開口部のエッチン
グ加工に対し、品質的、生産性の面でも対応できるエッ
チング加工方法が求められていた。本発明は、これに対
応するもので、加工精度、品質、生産性を確保しつつ、
微細なレジストパターン開口を持つ、鉄合金、銅合金か
らなる金属板のエッチング方法を提供しようとするもの
である。
エッチング性の膜パターンを形成し、鉄合金、銅合金か
らなるシート状ないし連続する金属板の該膜パターン側
の面に、塩化第二鉄液からなる腐蝕液をスプレー噴射し
て、金属製品をエッチング加工するエッチング加工方法
においては、品質的に問題がなく、且つ、生産性の面で
も対応できる、微細加工に適したエッチング加工方法が
求められていた。特に、従来のエッチング加工条件で
は、実質的に加工できなかった、露出した膜パターンの
開口部の幅が３０μｍ以下となる微細開口部のエッチン
グ加工に対し、品質的、生産性の面でも対応できるエッ
チング加工方法が求められていた。本発明は、これに対
応するもので、加工精度、品質、生産性を確保しつつ、
微細なレジストパターン開口を持つ、鉄合金、銅合金か
らなる金属板のエッチング方法を提供しようとするもの
である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明のエッチング加工
方法は、表面に耐エッチング性の膜パターンを形成し、
鉄合金、銅合金等からなるシート状ないし連続する金属
板の該膜パターン側の面に、塩化第二鉄液からなる腐蝕
液をスプレー噴射して、金属製品をエッチング加工する
エッチング加工方法であって、金属板に対して吹き付け
るスプレー圧が４．０Ｋｇｆ／ｃｍ2 以上となってお
り、前記耐エッチング性の膜パターンは、金属部が露出
した膜パターンの開口部の幅が３０μｍ以下となる部分
を有していることを特徴とするものである。そしてま
た、上記において、金属板が鉄合金であり、塩化第二鉄
液からなる腐蝕液が、液温７０°Ｃ以上で、且つ、比重
が４７ボーメ以上であることを特徴とするものである。
また、上記における、耐エッチング性の膜パターンがレ
ジストパターンであって、シート状ないし連続する金属
板の表裏両面にレジストパターンを形成し、金属板をほ
ぼ水平の状態にして搬送しながら、上下から該金属板に
腐蝕液をスプレー噴射して、金属製品をエッチング加工
することを特徴とするものであり、上記金属製品がリー
ドフレームであることを特徴とするものである。
方法は、表面に耐エッチング性の膜パターンを形成し、
鉄合金、銅合金等からなるシート状ないし連続する金属
板の該膜パターン側の面に、塩化第二鉄液からなる腐蝕
液をスプレー噴射して、金属製品をエッチング加工する
エッチング加工方法であって、金属板に対して吹き付け
るスプレー圧が４．０Ｋｇｆ／ｃｍ2 以上となってお
り、前記耐エッチング性の膜パターンは、金属部が露出
した膜パターンの開口部の幅が３０μｍ以下となる部分
を有していることを特徴とするものである。そしてま
た、上記において、金属板が鉄合金であり、塩化第二鉄
液からなる腐蝕液が、液温７０°Ｃ以上で、且つ、比重
が４７ボーメ以上であることを特徴とするものである。
また、上記における、耐エッチング性の膜パターンがレ
ジストパターンであって、シート状ないし連続する金属
板の表裏両面にレジストパターンを形成し、金属板をほ
ぼ水平の状態にして搬送しながら、上下から該金属板に
腐蝕液をスプレー噴射して、金属製品をエッチング加工
することを特徴とするものであり、上記金属製品がリー
ドフレームであることを特徴とするものである。
【００１１】
【作用】本発明のエッチング加工方法は、このような構
成にすることにより、微細レジストパターン開口を持
つ、鉄合金ないし銅合金からなる金属板のエッチング加
工を、加工精度、品質面、生産性の面でも問題なく行う
ことを可能とするものであり、同時に３０μｍ以下の微
細レジストパターン開口を持つ、鉄合金ないし銅合金か
らなる金属板のエッチング加工を、加工精度、品質面、
生産性の面でも問題なく行うことを可能とするものであ
る。詳しくは、表面に耐エッチング性の膜パターンを形
成した鉄合金、銅合金からなるシート状ないし連続する
金属板の該膜パターン側の面に、塩化第二鉄液からなる
腐蝕液をスプレー噴射して、金属製品をエッチング加工
するエッチング加工方法であって、金属板に対して吹き
付けるスプレー圧が４．０Ｋｇｆ／ｃｍ2 以上とするこ
とにより、加工精度、品質面、生産性の面でも問題ない
加工を可能とするものである。更に、３０μｍ以下と耐
エッチング性の膜パターンの開口幅が狭いにもかかわら
ず、金属板のエッチング孔内に発生する腐蝕性のない反
応生成物（主に塩化第一鉄）が滞留させず、エッチング
の進行を可能にし、結果として、エッチング加工自体を
可能にしている。そして、金属板を鉄合金とし塩化第二
鉄液からなる腐蝕液が、液温７０°Ｃ以上で、且つ、比
重を４７ボーメ以上にすることにより、エッチングスピ
ードを確保でき、生産性の面でも問題ないものとしてお
り、同時に、表面粗さ平均値（Ｒａ）を小さく、なめら
かなエッチング面の形成を可能としている。具体的に
は、４Ｋｇｆ／ｃｍ2 のスプレーエッチング条件におい
ては、従来のエッチング液条件（液温５０°Ｃ、比重４
７ボーメ）では、レジストパターンの開口幅４０〜５０
μｍの場合、エッチング開孔径が１００μｍとなるのに
８〜９分程度必要であったのに、レジストパターンの開
口幅３０μｍの場合には開孔径が１００μｍとなるのに
この約２倍の時間が必要である。したがって、このまま
では、生産性が約１／２倍となる。また、レジストパタ
ーンの開口幅３０μｍ程度のものと、開口幅４０〜５０
μｍのものが混在している場合には、エッチングによる
パラツキが大きく、品質的にも問題となる。上記のよう
にすることにより、これら、生産性の問題、品質的な問
題を解決できるようにしている。銅合金についてもエッ
チングスピードをエッチング液温度を上げることにより
生産性の問題、品質的な問題を解決できる。また、耐エ
ッチング性の膜パターンがレジストパターンであって、
シート状ないし連続する金属板の表裏両面にレジストパ
ターンを形成し、金属板をほぼ水平の状態にして搬送し
ながら、上下から該金属板に腐蝕液をスプレー噴射し
て、金属製品をエッチング加工することにより、従来の
エッチング加工装置を用い、通常の図１に示す工程のエ
ッチング方法にて、加工することを可能にしている。特
に、金属製品が、４２合金（４２％ニッケル−鉄合金）
や銅合金からなるリードフレームの場合、図５（ｂ）に
示すインナーリードの狭ピッチ化とワイヤボンデイング
に対応できるものとしている。
成にすることにより、微細レジストパターン開口を持
つ、鉄合金ないし銅合金からなる金属板のエッチング加
工を、加工精度、品質面、生産性の面でも問題なく行う
ことを可能とするものであり、同時に３０μｍ以下の微
細レジストパターン開口を持つ、鉄合金ないし銅合金か
らなる金属板のエッチング加工を、加工精度、品質面、
生産性の面でも問題なく行うことを可能とするものであ
る。詳しくは、表面に耐エッチング性の膜パターンを形
成した鉄合金、銅合金からなるシート状ないし連続する
金属板の該膜パターン側の面に、塩化第二鉄液からなる
腐蝕液をスプレー噴射して、金属製品をエッチング加工
するエッチング加工方法であって、金属板に対して吹き
付けるスプレー圧が４．０Ｋｇｆ／ｃｍ2 以上とするこ
とにより、加工精度、品質面、生産性の面でも問題ない
加工を可能とするものである。更に、３０μｍ以下と耐
エッチング性の膜パターンの開口幅が狭いにもかかわら
ず、金属板のエッチング孔内に発生する腐蝕性のない反
応生成物（主に塩化第一鉄）が滞留させず、エッチング
の進行を可能にし、結果として、エッチング加工自体を
可能にしている。そして、金属板を鉄合金とし塩化第二
鉄液からなる腐蝕液が、液温７０°Ｃ以上で、且つ、比
重を４７ボーメ以上にすることにより、エッチングスピ
ードを確保でき、生産性の面でも問題ないものとしてお
り、同時に、表面粗さ平均値（Ｒａ）を小さく、なめら
かなエッチング面の形成を可能としている。具体的に
は、４Ｋｇｆ／ｃｍ2 のスプレーエッチング条件におい
ては、従来のエッチング液条件（液温５０°Ｃ、比重４
７ボーメ）では、レジストパターンの開口幅４０〜５０
μｍの場合、エッチング開孔径が１００μｍとなるのに
８〜９分程度必要であったのに、レジストパターンの開
口幅３０μｍの場合には開孔径が１００μｍとなるのに
この約２倍の時間が必要である。したがって、このまま
では、生産性が約１／２倍となる。また、レジストパタ
ーンの開口幅３０μｍ程度のものと、開口幅４０〜５０
μｍのものが混在している場合には、エッチングによる
パラツキが大きく、品質的にも問題となる。上記のよう
にすることにより、これら、生産性の問題、品質的な問
題を解決できるようにしている。銅合金についてもエッ
チングスピードをエッチング液温度を上げることにより
生産性の問題、品質的な問題を解決できる。また、耐エ
ッチング性の膜パターンがレジストパターンであって、
シート状ないし連続する金属板の表裏両面にレジストパ
ターンを形成し、金属板をほぼ水平の状態にして搬送し
ながら、上下から該金属板に腐蝕液をスプレー噴射し
て、金属製品をエッチング加工することにより、従来の
エッチング加工装置を用い、通常の図１に示す工程のエ
ッチング方法にて、加工することを可能にしている。特
に、金属製品が、４２合金（４２％ニッケル−鉄合金）
や銅合金からなるリードフレームの場合、図５（ｂ）に
示すインナーリードの狭ピッチ化とワイヤボンデイング
に対応できるものとしている。
【００１２】
【実施例】本発明のエッチング加工方法を実施例を挙
げ、図１にもとづいて説明する。先ず、図１（ａ）に示
すように、エッチング加工する金属板１１０として、厚
さ０．１５ｍｍの４２合金（４２％ニッケル−鉄合金）
の両表面を洗浄処理を施した後、金属板１１０の両面に
レジスト１２０としてクロム含有のＰＶＡ（ポリビニル
アルコール）からなるフオトレジストを用い、５μｍの
厚に均一に塗布し、乾燥した。この後、図１（ｂ）に示
すように、所定のパターン版１３０Ａ、１３０Ｂを用い
て、レジスト１２０を選択的に露光し、現像処理した。
次いで、図１（ｃ）に示すように、バーニング処理等を
経て、金属板１１０の表面に金属露出部１１０Ａの幅
が、それぞれ、２０μｍ、３０μｍ、４０μｍ、５０μ
ｍの幅である、金属部が露出する開口をもつレジストパ
ターン１２０Ａ、１２０Ｂを作成した。露光は、バター
ン版１３０Ａ、１３０Ｂを金属板１１０表面のレジスト
１２０に真空密着した後、高圧水銀灯にて１９００ｍＪ
で行った。現像は純水にて行い、バーニングは、２００
°Ｃにて行った。次いで、図１（ｄ）に示すように、レ
ジストパターンが形成された、金属板１１０に対して、
７０°Ｃ、４７ボーメのエッチング液をスプレー圧２．
０Ｋｇ／ｃｍ2 、３．０Ｋｇ／ｃｍ2 、４．０Ｋｇ／ｃ
ｍ2 、５．０Ｋｇ／ｃｍ2 の各条件でエッチングを行
い、金属板を加工した。この後、図１（ｅ）に示すよう
に、レジストパターン１２０Ａ、１２０Ｂの除去処理、
洗浄処理等を経て所定の加工を終え、開口孔１５０を得
た。但し、実際の作業には、エッチング時間をいくつか
ふって、予め、エッチングの開口孔１５０の径が１００
μｍとなる時間を求めておき、その時間でエッチングを
複数枚行い平均値をにて以下のデータを得た。図１
（ｅ）中、Ｄは開口孔１５０が１００μｍとなった際の
深さ（μｍ）である。表１は、上記金属板の加工により
得られたもので、エッチング開孔径が１００μｍとなっ
た時のエッチングの深さ（単位μｍ）および所要エッチ
ング時間（単位分）を表したものである。 表１から、スプレー圧が、４．０Ｋｇ／ｃｍ2 以上の時
には、レジストパターンの開口幅Ｗが狭い場合の方が、
広い場合に比べ、エッチング開孔径１００μｍを得た際
に、エッチングの開孔部の深さＤ（μｍ）が大きいこと
が分かる。このことは、スプレーズル圧が、４．０Ｋｇ
／ｃｍ2 以上と高い方が、スプレーノズル圧が低い３．
０Ｋｇ／ｃｍ2 以下の場合に比べ、微細開孔の作成に適
していることが分かる。所要エッチング時間Ｔからも、
各種レジストパターン開口幅Ｗ（μｍ）をもつレジスト
パターン開口部を混在させてもつような場合において
も、レジストパターンの開口幅Ｗ（μｍ）に適当な補正
をいれることにより、全ての開口幅に対して、同じエッ
チング時間で加工精度的に優れたものを得ることができ
るたとが分かる。
げ、図１にもとづいて説明する。先ず、図１（ａ）に示
すように、エッチング加工する金属板１１０として、厚
さ０．１５ｍｍの４２合金（４２％ニッケル−鉄合金）
の両表面を洗浄処理を施した後、金属板１１０の両面に
レジスト１２０としてクロム含有のＰＶＡ（ポリビニル
アルコール）からなるフオトレジストを用い、５μｍの
厚に均一に塗布し、乾燥した。この後、図１（ｂ）に示
すように、所定のパターン版１３０Ａ、１３０Ｂを用い
て、レジスト１２０を選択的に露光し、現像処理した。
次いで、図１（ｃ）に示すように、バーニング処理等を
経て、金属板１１０の表面に金属露出部１１０Ａの幅
が、それぞれ、２０μｍ、３０μｍ、４０μｍ、５０μ
ｍの幅である、金属部が露出する開口をもつレジストパ
ターン１２０Ａ、１２０Ｂを作成した。露光は、バター
ン版１３０Ａ、１３０Ｂを金属板１１０表面のレジスト
１２０に真空密着した後、高圧水銀灯にて１９００ｍＪ
で行った。現像は純水にて行い、バーニングは、２００
°Ｃにて行った。次いで、図１（ｄ）に示すように、レ
ジストパターンが形成された、金属板１１０に対して、
７０°Ｃ、４７ボーメのエッチング液をスプレー圧２．
０Ｋｇ／ｃｍ2 、３．０Ｋｇ／ｃｍ2 、４．０Ｋｇ／ｃ
ｍ2 、５．０Ｋｇ／ｃｍ2 の各条件でエッチングを行
い、金属板を加工した。この後、図１（ｅ）に示すよう
に、レジストパターン１２０Ａ、１２０Ｂの除去処理、
洗浄処理等を経て所定の加工を終え、開口孔１５０を得
た。但し、実際の作業には、エッチング時間をいくつか
ふって、予め、エッチングの開口孔１５０の径が１００
μｍとなる時間を求めておき、その時間でエッチングを
複数枚行い平均値をにて以下のデータを得た。図１
（ｅ）中、Ｄは開口孔１５０が１００μｍとなった際の
深さ（μｍ）である。表１は、上記金属板の加工により
得られたもので、エッチング開孔径が１００μｍとなっ
た時のエッチングの深さ（単位μｍ）および所要エッチ
ング時間（単位分）を表したものである。 表１から、スプレー圧が、４．０Ｋｇ／ｃｍ2 以上の時
には、レジストパターンの開口幅Ｗが狭い場合の方が、
広い場合に比べ、エッチング開孔径１００μｍを得た際
に、エッチングの開孔部の深さＤ（μｍ）が大きいこと
が分かる。このことは、スプレーズル圧が、４．０Ｋｇ
／ｃｍ2 以上と高い方が、スプレーノズル圧が低い３．
０Ｋｇ／ｃｍ2 以下の場合に比べ、微細開孔の作成に適
していることが分かる。所要エッチング時間Ｔからも、
各種レジストパターン開口幅Ｗ（μｍ）をもつレジスト
パターン開口部を混在させてもつような場合において
も、レジストパターンの開口幅Ｗ（μｍ）に適当な補正
をいれることにより、全ての開口幅に対して、同じエッ
チング時間で加工精度的に優れたものを得ることができ
るたとが分かる。
【００１３】次いで、比較例を挙げる。上記実施例と同
じ金属板（４２合金）を用い同じ条件で、製版した後、
エッチング液の液温を５０°Ｃ、比重を４７ボーメとし
て、スプレーノズル圧２．０Ｋｇ／ｃｍ2 、３．０Ｋｇ
／ｃｍ2 、４．０Ｋｇ／ｃｍ2 、５．０Ｋｇ／ｃｍ2 の
各条件でエッチングを行い、金属板を加工した。表２
は、この金属板のッチング加工により得られたもので、
エッチング開孔径が１００μｍとなった時のエッチング
の深さ（単位μｍ）を表したものである。 尚、表２において＊１は２０分間エッチングしたが１０
０μｍの開孔部が得られなかったもので、＊２も２０分
間エッチングしたが１００μｍの開孔部が得られなかっ
たものである。表２より、スプレーノズル圧が略４ｋｇ
／ｃｍ2 より小さい場合は、レジストバターンの開口幅
Ｗが３０μｍ以下では、エッチングが実用上できないこ
とが分かる。また、スプレーノズル圧が略４ｋｇ／ｃｍ
2 以上の場合は、レジストパターンの開口幅が３０μ以
下でも、時間をある程度かければ、金属板に開孔が形成
できることが分かる。
じ金属板（４２合金）を用い同じ条件で、製版した後、
エッチング液の液温を５０°Ｃ、比重を４７ボーメとし
て、スプレーノズル圧２．０Ｋｇ／ｃｍ2 、３．０Ｋｇ
／ｃｍ2 、４．０Ｋｇ／ｃｍ2 、５．０Ｋｇ／ｃｍ2 の
各条件でエッチングを行い、金属板を加工した。表２
は、この金属板のッチング加工により得られたもので、
エッチング開孔径が１００μｍとなった時のエッチング
の深さ（単位μｍ）を表したものである。 尚、表２において＊１は２０分間エッチングしたが１０
０μｍの開孔部が得られなかったもので、＊２も２０分
間エッチングしたが１００μｍの開孔部が得られなかっ
たものである。表２より、スプレーノズル圧が略４ｋｇ
／ｃｍ2 より小さい場合は、レジストバターンの開口幅
Ｗが３０μｍ以下では、エッチングが実用上できないこ
とが分かる。また、スプレーノズル圧が略４ｋｇ／ｃｍ
2 以上の場合は、レジストパターンの開口幅が３０μ以
下でも、時間をある程度かければ、金属板に開孔が形成
できることが分かる。
【００１４】尚、７０°Ｃ、４７ボーメの塩化第二鉄液
を用い、スプレー圧４．０Ｋｇ／ｃｍ2 でエッチング加
工した場合のエッチング面の表面粗さ平均値（Ｒａ）は
０．１４μｍで、５０°Ｃ、４７ボーメの塩化第二鉄液
を用い、スプレー圧４．０Ｋｇ／ｃｍ2 でエッチング加
工した場合のエッチング面の表面粗さ平均値（Ｒａ）は
０．３２μｍで、従来のエッチングにおける液条件に近
い、エッチング液温５０°Ｃ、比重４７ボーメの塩化第
二鉄液を用い、スプレー圧４．０Ｋｇ／ｃｍ2でエッチ
ング加工した場合に比べ、７０°Ｃ、４７ボーメの塩化
第二鉄液を用い、スプレー圧４．０Ｋｇ／ｃｍ2 でエッ
チング加工した場合の方が、エッチング面が滑らかとな
り、品質面でも優れていることが分かる。尚、塩化第二
鉄液の液温を７０°Ｃとしてエッチングを行うため、チ
タンのような金属にてエッチング槽を形成することは必
要である。
を用い、スプレー圧４．０Ｋｇ／ｃｍ2 でエッチング加
工した場合のエッチング面の表面粗さ平均値（Ｒａ）は
０．１４μｍで、５０°Ｃ、４７ボーメの塩化第二鉄液
を用い、スプレー圧４．０Ｋｇ／ｃｍ2 でエッチング加
工した場合のエッチング面の表面粗さ平均値（Ｒａ）は
０．３２μｍで、従来のエッチングにおける液条件に近
い、エッチング液温５０°Ｃ、比重４７ボーメの塩化第
二鉄液を用い、スプレー圧４．０Ｋｇ／ｃｍ2でエッチ
ング加工した場合に比べ、７０°Ｃ、４７ボーメの塩化
第二鉄液を用い、スプレー圧４．０Ｋｇ／ｃｍ2 でエッ
チング加工した場合の方が、エッチング面が滑らかとな
り、品質面でも優れていることが分かる。尚、塩化第二
鉄液の液温を７０°Ｃとしてエッチングを行うため、チ
タンのような金属にてエッチング槽を形成することは必
要である。
【００１５】上記実施例においては、４２合金（４２％
ニッケル−鉄合金）を用いたが、他の鉄合金、また銅合
金の場合についても、スプレー圧を約４．０Ｋｇ／ｃｍ
2 以上とし、且つ、エッチング液の温度を７０°Ｃと高
くすることにより、ほぼ同じ効果が得られた。また、図
３に示すエッチング装置を用い、図２に示す工程にて、
各種鉄合金、銅合金にて、リードフレームを作製した
が、いずれも、インナーリード先端部の断面形状は、従
来の同じ素材のものに比べ、微細加工に適し、且つボン
デイング性に適した形状を得ることができた。
ニッケル−鉄合金）を用いたが、他の鉄合金、また銅合
金の場合についても、スプレー圧を約４．０Ｋｇ／ｃｍ
2 以上とし、且つ、エッチング液の温度を７０°Ｃと高
くすることにより、ほぼ同じ効果が得られた。また、図
３に示すエッチング装置を用い、図２に示す工程にて、
各種鉄合金、銅合金にて、リードフレームを作製した
が、いずれも、インナーリード先端部の断面形状は、従
来の同じ素材のものに比べ、微細加工に適し、且つボン
デイング性に適した形状を得ることができた。
【００１６】
【発明の効果】本発明のエッチング加工方法は、上記の
ように、金属部が露出した耐エッチング液性の膜パター
ンの開口部が微細な幅を有する、鉄合金、銅合金からな
るシート状ないし連続する金属板の該膜パターン側の面
に、塩化第二鉄液からなる腐蝕液をスプレー噴射して、
金属製品をエッチング加工するエッチング加工方法にお
いては、品質的に問題がなく、且つ、生産性の面でも対
応できるスプレーエッチング方法の提供を可能とするも
のである。耐エッチング液性の膜パターンの開口部の幅
が３０μｍ以下となる部分を有する場合においても、実
用的な範囲で、品質的、生産性の面でも対応できるスプ
レーエッチング方法の提供を可能とするものである。特
に、近年、益々、その加工精度が厳しく求められてきた
リードフレームやファイン化、大型化をめざすシヤドウ
マスクの生産に対応を可能としている。本発明のエッチ
ング加工方法は、エッチング液の温度と比重の調整およ
びスプレーノズル圧の調整という比較的簡単な調整で微
細なレジストパターン開口を持つ金属板の加工、実使用
レベルで製造可能とするもので、特に、特別な装置の改
良や、改善を必要としないものである。
ように、金属部が露出した耐エッチング液性の膜パター
ンの開口部が微細な幅を有する、鉄合金、銅合金からな
るシート状ないし連続する金属板の該膜パターン側の面
に、塩化第二鉄液からなる腐蝕液をスプレー噴射して、
金属製品をエッチング加工するエッチング加工方法にお
いては、品質的に問題がなく、且つ、生産性の面でも対
応できるスプレーエッチング方法の提供を可能とするも
のである。耐エッチング液性の膜パターンの開口部の幅
が３０μｍ以下となる部分を有する場合においても、実
用的な範囲で、品質的、生産性の面でも対応できるスプ
レーエッチング方法の提供を可能とするものである。特
に、近年、益々、その加工精度が厳しく求められてきた
リードフレームやファイン化、大型化をめざすシヤドウ
マスクの生産に対応を可能としている。本発明のエッチ
ング加工方法は、エッチング液の温度と比重の調整およ
びスプレーノズル圧の調整という比較的簡単な調整で微
細なレジストパターン開口を持つ金属板の加工、実使用
レベルで製造可能とするもので、特に、特別な装置の改
良や、改善を必要としないものである。
【図１】実施例におけるエッンチング加工方法を説明す
るための図
るための図
【図２】エッンチング加工方法を説明するための図
【図３】エッチング加工装置を説明するための図
【図４】エッチングスピードを説明するための図
【図５】エッチングファクターを説明するための図
【図６】（単層）リードフレームの図
１１０ 金属板
１２０ レジスト
１２０Ａ、１２０Ｂ レジストパターン
１３０Ａ、１３０Ｂ パターン版
１１０Ａ 金属露出部（レジスト開口
部） １４０ エッチング液 １５０ 開口孔 ２１０ 金属板 ２２０ レジスト ２２０Ａ、２２０Ｂ レジストパターン ２３０Ａ、２３０Ｂ パターン版 ２１０Ａ 金属露出部（レジスト開口
部） ２４０ エッチング液 ２５０ 貫通孔 ３００ エッチング装置 ３１０ エッチング槽 ３２０Ｕ、３２０Ｄ スプレーノズル ３３０Ｕ、３３０Ｄ スプレー管 ３４０ 搬送ロール ３５０ エッチング液 ３８０ 金属板 ６００ （単層）リードフレーム ６１０ ダイパッド ６２０ インナーリード ６２０Ｆ 平坦部 ６２０Ｐ ピッチ ６２０Ｄ インナーリード間の間隔 ６３０ アウターリード ６４０ ダムバー ６５０ フレーム（枠）部
部） １４０ エッチング液 １５０ 開口孔 ２１０ 金属板 ２２０ レジスト ２２０Ａ、２２０Ｂ レジストパターン ２３０Ａ、２３０Ｂ パターン版 ２１０Ａ 金属露出部（レジスト開口
部） ２４０ エッチング液 ２５０ 貫通孔 ３００ エッチング装置 ３１０ エッチング槽 ３２０Ｕ、３２０Ｄ スプレーノズル ３３０Ｕ、３３０Ｄ スプレー管 ３４０ 搬送ロール ３５０ エッチング液 ３８０ 金属板 ６００ （単層）リードフレーム ６１０ ダイパッド ６２０ インナーリード ６２０Ｆ 平坦部 ６２０Ｐ ピッチ ６２０Ｄ インナーリード間の間隔 ６３０ アウターリード ６４０ ダムバー ６５０ フレーム（枠）部
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C23F 1/00 - 4/04
H01L 23/50
Claims (4)
- 【請求項１】 表面に耐エッチング性の膜パターンを形
成し、鉄合金、銅合金等からなるシート状ないし連続す
る金属板の該膜パターン側の面に、塩化第二鉄液からな
る腐蝕液をスプレー噴射して、金属製品をエッチング加
工するエッチング加工方法であって、金属板に対して吹
き付けるスプレー圧が４．０Ｋｇｆ／ｃｍ2 以上となっ
ており、 前記耐エッチング性の膜パターンは、金属部が露出した
膜パターンの開口部の幅が３０μｍ以下となる部分を有
している ことを特徴とするエッチング加工方法。 - 【請求項２】 請求項１において、 金属板が鉄合金であ
り、塩化第二鉄液からなる腐蝕液が、液温７０°Ｃ以上
で、且つ、比重が４７ボーメ以上であることを特徴とす
るエッチング加工方法。 - 【請求項３】 請求項１ないし２ における、耐エッチン
グ性の膜パターンがレジストパターンであって、シート
状ないし連続する金属板の表裏両面にレジストパターン
を形成し、金属板をほぼ水平の状態にして搬送しなが
ら、上下から該金属板に腐蝕液をスプレー噴射して、金
属製品をエッチング加工することを特徴とするエッチン
グ加工方法。 - 【請求項４】 請求項１ないし３における 金属製品がリ
ードフレームであることを特徴とするエッチング加工方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10911595A JP3507185B2 (ja) | 1995-04-11 | 1995-04-11 | エッチング加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10911595A JP3507185B2 (ja) | 1995-04-11 | 1995-04-11 | エッチング加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08283966A JPH08283966A (ja) | 1996-10-29 |
| JP3507185B2 true JP3507185B2 (ja) | 2004-03-15 |
Family
ID=14501941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10911595A Expired - Fee Related JP3507185B2 (ja) | 1995-04-11 | 1995-04-11 | エッチング加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3507185B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5672911B2 (ja) * | 2010-01-25 | 2015-02-18 | 大日本印刷株式会社 | サスペンション用基板、外枠付サスペンション用基板、サスペンション用基板の製造方法、外枠付サスペンション用基板の製造方法、サスペンション、素子付サスペンションおよびハードディスクドライブ |
| JP5829139B2 (ja) | 2012-02-03 | 2015-12-09 | 日東電工株式会社 | 配線回路基板およびその製造方法ならびに接続端子 |
| US9101954B2 (en) * | 2013-09-17 | 2015-08-11 | Applied Materials, Inc. | Geometries and patterns for surface texturing to increase deposition retention |
| CN114774920B (zh) * | 2022-04-12 | 2024-03-15 | 宁波福至新材料有限公司 | 一种确保蚀刻速度的加工工艺 |
-
1995
- 1995-04-11 JP JP10911595A patent/JP3507185B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08283966A (ja) | 1996-10-29 |
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