JPH0437493A - 金属板の加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、金属板の微細加工方法に関するものであり、
特に例えば半導体組み立て部材であるリードフレーム等
の比較的小さな金属板の微細加工に有効である金属板の
加工方法に関するものである。

［従来の技術］ 透電　半導体素子の高密度実装化がより一層激しく要求
されてきており、このような中でリードフレームの多ビ
ンが進展してきてる。そして現在では、　リードの数が
３００ピンを超えるリードフレームも製造されている。

このリードフレームの多ビン化に伴い、リードフレーム
のインナーリードのピッチは、従来では最小で２００μ
ｍ程度であったものが、現在では２００μｍを切るリー
ドフレームが開発されてきている。このような多ビンで
かつ狭ピッチのリードフレームを製造する方法として、
従来エツチングによる製造が主流となっている。このエ
ツチングによる製造方法は、スタンピングによる製造方
法に比較して多ビン（Ｌ狭ピッチ化が容易ではあるが、
インナーリードピッチが２００μｍを切るリードフレー
ムを製造する場合、エツチングファクターの低下、パタ
ーン補正の限界、歩留りの悪化などの種々の障害が伴リ
ードフレームの多ピン化および狭ピン化に対応すること
ができる一つの手段として、加工基材である金属板を厚
さの薄い薄板から形成することが考えられるが、あまり
薄くすると強度が不足してしまうので、板厚を薄くする
にも限界がある。

なお、多ビン化および狭ピン化に対応する他の手段とし
て、エツチング液の添加剤等によるエツチングファクタ
ーの向上が考えられるが、現在はエツチングファクター
を効果的に向上させるまでには至っていない。

［発明が解決しようとする課題］ このような状況の中で、それほど厚さを薄くすることが
できない金属板をエツチングにより加工して３００ピン
以上の多ピンおよび２００μｍ以下の狭ピッチのリード
フレームを形成しようとすると、微細加工がそれほど必
要でないアウターリード部はエツチングにより貫通され
るが、微細な加工が必要なインナーリード部はエツチン
グでは貫通されない。また、インナーリードが貫通され
たとしても、ワイヤーボンディングやモールドに必要な
リードの平坦幅やリードの所望の狭ピッチを確保するこ
とができないという不具合が発生する。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって
、その目的は、金属板の微細加工を高精度にかつ簡単に
行うことのできる金属板の加工方法を提供することであ
る。

本発明の他の目的は、例えば３００ピン以上の多ピンお
よび例えば２００μｍ以下の狭ピッチのリードフレーム
を容易に製造することのできるリードフレームの製造方
法を提供することである。

［課題を解決するための手段］ 上記の課題を解決するために、請求項１の発明の金属板
の加工方法は、所定箇所をエツチングにより全加工量の
うち所定量だけ加工するエツチング加工工程と、このエ
ツチング加工部の少なくとも一部にレーザビームを照射
することにより全加工量の残量を加工するレーザビーム
加工工程とからなることを特徴としている。

また請求項２の発明は、エツチング加工工程において、
金属板の一方の面または両方の面に所定パターンのレジ
ストを製版し、このレジストによりエツチング加工を行
うことを特徴としている。

更に請求項３の発明は、レーザビーム加工工程を、レジ
ストを剥離する前に行うことを特徴としている。

更に請求項４の発明は、レーザビーム加工工程のレーザ
ビーム径が、レジストの所定パターン開口部幅よりも大
きく設定されていることを特徴としている。

更に請求項５の発明は、レーザビーム加工工程を、レジ
ストを剥離した後に行うことを特徴としている。

更に請求項６の発明は、レーザビーム加工工程では、レ
ーザビームを、金属板の少なくともエツチング加工部を
含む所定領域または全面に照射することを特徴としてい
る。

更に請求項７の発明は、レーザビーム加工工程のレーザ
ビーム径が、レジストの所定パターン開口部幅よりも小
さく設定されていることを特徴としている。

更に請求項８の発明は、エツチング加工工程により、金
属板の微細加工箇所では全加工量のうちの所定量だけ加
工すると共に、金属板の微細加工箇所以外の加工箇所で
は全加工量を加工し、レーザビーム加工工程により、微
細加工箇所の全加工量の残量を加工することを特徴とし
ている。

更に請求項９の発明は、エツチング加工工程において、
金属板のエツチング加工を行う面に所定パターンのレジ
ストを製版し、このレジストによリエッチング加工を行
うと共に、金属板の微細加工箇所におけるレジストの所
定パターン開口部幅よりも、金属板の微細加工箇所以外
の加工箇所におけるレジストの所定パターン開口部幅が
大きく設定されていることを特徴としている。

更に請求項１０の発明は、エツチング加工時に位置決め
用マークを形成し、この位置決め用マークによりレーザ
ビームの位置精度を管理することを特徴としている。

更に請求項１１の発明は、金属板がリードフレームであ
ることを特徴としている。

［作用］ このような構成をした本発明の金属板の加工方法におい
ては、まずエツチング加工により所定量だけ加工されて
板厚が薄くなっている金属板の加工箇所を、レーザビー
ム加工により加工するので、レーザビーム加工時間が大
幅に短縮される。また、従来のようなエツチングのみに
よる加工の場合には、加工板厚とエツチングによる加工
代との関係から微細加工に限界を生じるが、本発明によ
れば加工板厚のうちの所定量をエツチングにより加工す
るので、加工代をそれほど必要としないばかりでなく、
レーザビームにより金属板を切断するので、より一層高
度の微細加工が可能となる。

また、　レーザど一ム加工工程をレジストを剥離する前
に行うことにより、レジストがレーザビームに対するマ
スクとして機能するようになる。したがって、比較的大
きなレーザビーム径で加工できると共に、そのレーザビ
ームの位置精度もそれほど厳しくする必要がないので、
加工がきわめて簡単になるばかりでなく、短時間で加工
すイことができるようになる。

更に、エツチング加工工程では、金属板の微細加工箇所
では全加工量のうちの所定量だけ加工するが、金属板の
微細加工箇所以外の加工箇所では全加工量を加工するよ
うにし、更に前記レーザビーム加工工程により、微細加
工箇所の全加工量の残量を加工することにより、レーザ
ビーム加工箇所が少なくなるので、レーザによる微細加
工時間を短縮することができる。

更に、エツチング加工時に金属板に位置決め用マークを
形成し、この位置決め用マークにより前記レーザど−ム
の位置精度を管理することにより、レーザビームの位置
決めが簡単かつ高精度に行うことができ、微細加工時間
をより一層短縮できると共に、加工精度をより一層向上
させることができる。

また本発明の金属の加工方法をリードフレームの加工に
適用することにより、より一層高度の微細加工が可能と
なるので、例えば３００ビン以上の多ピンおよび例えば
２００μｍ以下の狭ピッチのリードを有するリードフレ
ームを高精度にかつ簡単に製造することができるように
なる。

［実施例］ 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明に係る金属板の加工方法を用いて製造さ
れるリードフレームの一例を示す図である。

第１図に示すように　リードフレーム１＃上　例えば凱
　銅合金、４２アロイ、コバール等の所定厚の金属板か
らなるＱ　Ｆ　Ｐ　（Ｑｕａｄ　ｐｌａｔ　Ｐａｃｋａ
ｇｅ）タイプのリードフレームであり、上下に配置され
ると共に互いに平行に配置された一対のレール２゜２を
備えている。一対のレール２，２の間には、半導体素子
３を搭載するダイパッド４が配設されている。このダイ
パッド４を囲むようにして所定数のインナーリード５，
５．・・・とこれらインナーリード５に連続するアウタ
ーリード６．６．・・・が配設されており、これらイン
ナーリード５とアウターリード６とはダムバー７により
レール２，２に支持されている。

第２図はこのようなリードフレーム１を製造するための
工程を示す図である。

リードフレーム１を製造するにあたり、まずエツチング
加工工程を行う。すなわち、第２図（ａ）に示す所定厚
の金属板８の上下両面に、同図（ｂ）に示すように所定
パターンＰのレジスト９，１０を製版する。次＋、＝　
　同図（ｃ）に示すように製版されたレジスト９，１０
を用いて、金属板８の両面に対して所定量のエツチング
深さだけケミカルエツチングを行う。したがって、この
エツチングによるエツチング加工部ｅＩｎ　　ｅ２にお
ける金属板８の厚さｔは他の非加工部の厚さ１．に比し
薄くなり、エツチング加工部ｅＩ、ｅ２はハーフエッチ
部となっている。レジストおよびエツチング液は、従来
公知のものを使用することができる。

次いで、この金属板８に対してレーザビーム加工工程を
行う。すなわち、同図（ｄ）に示すようにこの厚さの薄
（なったエツチング加工部ｅ、、　　ｅ２にレーザビー
ムＬを照射する。その場合、レーザビームしはそのスポ
ット径φがレジスト９の開口部９ａの幅ｈ（例えば３０
μｍ）よりも小さく設定されており（例えば１０μｍ）
、微小スポットサイズのレーザビームＬである。そして
、所定時間レーザビームＬを照射すると、同図（ｅ）に
示すように金属板８のエツチング加工部ｅＩ、ｅ２に貫
通孔１１が形成さね　エツチング加工部が切断される。

この時の切断寸法はレーザビームＬのスポットサイズが
微少であるため、きわめて微少なものとなる。

レーザビームＬを照射するにあたっては、第１図（ａ）
に示すようにレーザビームＬをレジスト９の全面に照射
するようにすることもできるし、第１図（ｂ）に示すよ
うにインナ−リード５先端部のような微細加工が必要な
エツチング加工部ｅ１、ｅ２にの駅　部分的にレーザビ
ームＬを照射することもできる。微細加工部にのみ部分
的にレーザビームＬを照射する場合には、他の加工部分
はエツチング加工のみにより貫通、切断する。このよう
な加工を行うためには、微細加工部におけるレジスト９
，１０の開口部幅を、微細加工部以外の部分におけるレ
ジスト９．１０の開口部幅よりも小さく設定することに
より、エツチング加工量を微細加工部では少なくし、ま
た微細加工部以外の部分では多くなるようにする。これ
により、　レーザビームしによる微細加工時間を短縮す
ることができる。

最後に、第２図（ｆ）に示すように金属板８の両面のレ
ジスト９．１０を剥離して取り除くことにより、　リー
ドフレーム１が製造される。

このようなリードフレーム１の製造方法によれば、金属
板の厚さｔｌ、すなわち全加工量のうち所定量だけしか
エツチング加工を行わないので、エツチング加工幅ｅ　
ｈｌ＋　　ｅｈ２はそれほど大きくなることはない。し
たがって、エツチング加工代をそれほど大きく必要とし
ない。しかも、金属板８の全加工量のうちの残量を微小
スポット径のレーザビームしにより加工するので、超微
細加工を行うことができる。これにより、例えば３００
ビン以上のリードでかつ２００μｍ以下のリードピッチ
のリードフレーム１を製造することができる。こうして
、本実施例によれば、今後ますます求められるリードフ
レームの超多ピン化および狭ピッチ化に確実に対応する
ことができる。

前述の実施例では、レジスト９．１０を取り除く前にレ
ーザビーム加工工程を行うようにしているが、レジスト
９，１０を取り除いてからレーザビーム加工工程を行う
ようにすることもできる。

すなわち、第２図（ｃ）に示すエツチング加工後に　第
３図（ａ）〜（ｄ）に示すようにレジスト９．１０を取
り除いた後、レーザビームＬを照射することにより、金
属板８を加工する。この場合にもレーザビームＬを照射
するにあたって＆九　レーザビームＬを金属板８のほぼ
全面に照射するようにすることもできるし、微細加工が
必要なエツチング加工部ｅｌ＋　　ｅｔにの駅　部分的
にレーザビームＬを照射することもできる。第４図に示
すようにこのレーザビーム加工においては、レーザビー
ムしはレジスト９により遮られないので直接金属板８に
照射される。そして、金属板８のレーザビームＬの照射
された面が一定厚溶焦　除去さねその結果ハーフエッチ
部が先に貫通、切断する。

第５図は本発明の他の実施例を示す図である。

この実施例では、第２図に示されている実施例と同様に
レジスト９，１０の剥離前にレーザビーム加工工程を行
うものである。その場合、レーザビームＬのスポット径
φは絞らなくレジスト９の開口部９ａの幅りよりも大き
く設定されている。したがって、レーザビームＬがレジ
スト９に照射された際、このレジスト９がマスクとして
機能するようになり、レジスト９の開口部９ａを通して
レーザビームＬが金属板８に照射される。そして、開口
部幅りと同じ大きさの貫通孔１１が形成される。この実
施例によれば、レーザビームＬのスポット径φを絞らな
くてもレーザビーム加工を行うことができるので、レー
ザビームＬの位置決めをそれほど厳しく管理する必要が
ないので、製造が容易となる。

また、第１図（ａ）に示すようにリードフレーム１の金
属板には位置決め用マーク１２が形成されている。この
位置決め用マーク１２をエツチング加工を行う際に同時
に形成すると共をこ　この位置決め用マーク１２を用い
てレーザビームＬの加工位置決めを行う。このようにレ
ーザビームＬの加工位置決めを管理することにより、エ
ツチング加工位置とレーザビーム加工位置とが太き（ず
れること、はない、したがって、エツチング加工とレー
ザビーム加工とのマツチングが容易となると共に　加工
精度が向上するものとなる。

なお、本発明は前述の実施例に限定されるものではなく
、種々の設計変更が可能である。

例えば前述のいずれの実施例においても、エツチング加
工を金属板８の両面に行うものとしているが、本発明は
エツチング加工を金属板８の上面または下面のいずれか
の面にのみ行うようにすることもできる。

また、前述の各実施例においてはＱＦＰタイプのリード
フレームの製造方法についてのみ説明しているが、本発
明は、例えばＤＩＰタイプ等の他リードフレームの製造
にも適用できるばかりでなく、リードフレーム以外の金
属板の微細加工にも適用できることは言うまでもない。

その場合、比較的小さな金属板の微細加工の場合、レジ
ストを製版する際の位置ずれが小さいので、特に本発明
の金属板の加工方法は、このような比較的小さな金属板
の微細加工に有効なものである。

［発明の効果コ 以上の説明から明らかなように、本発明の金属板の加工
方法によれば、エツチング加工により板厚を薄くし、そ
の薄くなった箇所をレーザビーム加工により加工するの
で、レーザビーム加工時間を大幅に短縮できる。

また、従来のようなエツチングのみによる加工の場合に
は、加工板厚とエツチングによる加工代との関係から微
細加工に限界を生じるが、本発明によればエツチングに
よる加工代をそれほど必要としないばかりでなく、レー
ザビームにより金属板を切断するので一層高度の微細加
工が可能となる７ 更に、　レーザビーム加工工程をエツチング加工におけ
るレジストを剥離する前に行うことにより、比較的大き
なレーザビーム径で加工できると共に、そのレーザビー
ムの位置精度もそれほど厳しくする必要がないので、加
工がきわめて簡単になるばかりでなく、短時間で加工す
ることができるようになる。これにより生産性が向上す
る。

更に　本発明の金属板の加工方法をリードフレームの製
造に適用することにより、より一層高度の微細加工が可
能となるので、超多ビンでしかも超狭ピッチのリードを
有するリードフレームを高精度にかつ簡単に製造するこ
とができるようになル・シたがって、今後ますます求め
られるリードフレームの超多ピン化および超狭ピッチ化
に確実に対応することができる。

更に従来のようなエツチング加工のみで製造できるリー
ドフレームに応用した場合、エツチングがほとんどハー
フエツチングであり、しかも微細部分の加工が必要とさ
れないため、エツチング加工の調整が従来に比較して容
易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る金属板の加工方法の一実施例を用
いて製造されるリードフレームの一例を示し、　（ａ）
はレーザビームを全面に照射する場合を示す図、　（ｂ
）はレーザビームを部分的に照射する場合を示す図、第
２図は本発明によるリードフレームの製造方法の一実施
例を説明する図、第３図は本発明の他の実施例を説明す
る図、第４図はレーザビームによる金属板の貫通を説明
する図、第５図は本発明の更に他の実施例を説明する図
である。 １・・・リードフレーム、　４・・・ダイパッド、　５
・・・インナーリード、　６・・・アウターリード、　
８・・・金属板９．１０・・・レジスト、１１・・・貫
通：Ｌ　１２・・・位置決めマーク、ｅｌ＋　　８２・
・・エツチング加工ｓ、Ｌ・・・レーザビーム、ｈ・・
・開口部幅 特許出願人　　　　大日本印刷株式会社代理人　弁理士
　　　　青　木　健　二（外７名）第１図 第１図 （ハーフニジ１１竿） （ハーフエ、ナテＰ） 第３図 （ｂ） ρ電

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定箇所をエッチングにより全加工量のうち所定
   量だけ加工するエッチング加工工程と、このエッチング
   加工部の少なくとも一部にレーザビームを照射すること
   により全加工量の残量を加工するレーザビーム加工工程
   とからなることを特徴とする金属板の加工方法。
2. （２）エッチング加工工程は金属板の一方の面または両
   方の面に所定パターンのレジストを製版し、このレジス
   トによりエッチング加工を行うことを特徴とする請求項
   １記載の金属板の加工方法。
3. （３）レーザビーム加工工程は、レジストを剥離する前
   に行うことを特徴とする請求項２記載の金属板の加工方
   法。
4. （４）レーザビーム加工工程のレーザビーム径は、レジ
   ストの所定パターン開口部幅よりも大きく設定されてい
   ることを特徴とする請求項３記載の金属板の加工方法。
5. （５）レーザビーム加工工程は、レジストを剥離した後
   に行うことを特徴とする請求項２記載の金属板の加工方
   法。
6. （６）レーザビーム加工工程では、レーザビームを、金
   属板の少なくともエッチング加工部を含む所定領域また
   は全面に照射することを特徴とする請求項５記載の金属
   板の加工方法。
7. （７）レーザビーム加工工程のレーザビーム径は、レジ
   ストの所定パターン開口部幅よりも小さく設定されてい
   ることを特徴とする請求項３または５記載の金属板の加
   工方法。
8. （８）エッチング加工工程により、金属板の微細加工箇
   所では全加工量のうちの所定量だけ加工すると共に、金
   属板の微細加工箇所以外の加工箇所では全加工量を加工
   し、レーザビーム加工工程により、微細加工箇所の全加
   工量の残量を加工することを特徴とすることを特徴とす
   る請求項１ないし７のいずれか１記載の金属板の加工方
   法。
9. （９）エッチング加工工程では、金属板のエッチング加
   工を行う面に所定パターンのレジストを製版し、このレ
   ジストによりエッチング加工を行うと共に、金属板の微
   細加工箇所におけるレジストの所定パターン開口部幅よ
   りも、金属板の微細加工箇所以外の加工箇所におけるレ
   ジストの所定パターン開口部幅が大きく設定されている
   ことを特徴とする請求項８記載の金属板の加工方法。
10. （１０）エッチング加工時に位置決め用マークを形成し
    、この位置決め用マークによりレーザビームの位置精度
    を管理することを特徴とする請求項１ないし９のいずれ
    か１記載の金属板の加工方法。
11. （１１）金属板がリードフレームであることを特徴とす
    る請求項１〜１０記載のいずれか１記載の金属板の加工
    方法。