JPH05160319A

JPH05160319A - リードフレーム及びその製造方法

Info

Publication number: JPH05160319A
Application number: JP35707991A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Wakabayashi; 信一若林; Takahiro Iijima; 隆廣飯島; Masako Takeuchi; 昌子竹内
Original assignee: Shinko Electric Industries Co Ltd
Current assignee: Shinko Electric Industries Co Ltd
Priority date: 1991-10-09
Filing date: 1991-12-24
Publication date: 1993-06-25
Anticipated expiration: 2015-07-17
Also published as: JP3065415B2

Abstract

(57)【要約】【目的】細幅のリードを狭ピッチで形成することがで
き、且つ取扱が容易な機械的強度を有し得るリードフレ
ームの製造方法を提供する。【構成】金属薄板３０にリードを形成する部分に、予
めめっきによって導電性金属層１２を積層し、次いで導
電性金属層１２をエッチングすることなく導電性金属層
間の金属薄体３０にエッチングを施すことによって、金
属薄体３０から形成された基部１０の少なくとも一面に
積層された導電性金属層１２で補強されたリードが狭い
ピッチで形成されたリードフレームを得ることができ
る。

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及びその
製造方法に関し、更に詳細には金属薄板にエッチングが
施されてリードが形成されたリードフレーム及びその製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置において、リードフレームに
搭載された半導体チップは、半導体チップ近傍に位置す
るインナーリード先端とワイヤボンディング等によって
電気的に連結されている。この様な半導体装置において
は、インナーリードと連結されているアウターリードを
介して半導体チップと外部装置との信号等の受け渡しが
なされる。従来、かかるリードフレームは、プレス加工
によって形成されてきたが、最近の半導体チップの高集
積化に伴うリードフレームの多ピン化及び／又は半導体
装置の小型化等によって、インナーリード等の高密度化
が要請されている。このため、リードフレームにおける
リードの高密度化を図るべく、細幅のリードを狭ピッチ
で形成することのできるエッチング法が採用されつつあ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】エッチング法によれ
ば、プレス加工よりも細幅のリードが狭ピッチで形成さ
れたリードフレームを製造することができる。ところ
で、エッチング法においても、得られるリードフレーム
におけるリードのピッチは、エッチング加工に供する金
属薄板の板厚に因る。このことを図８を用いて説明す
る。先ず、図８ａの如く、エッチングを施すエッチング
部分１１２、１１２を残して両面に保護皮膜１１０を形
成した金属薄板１００をエッチング液に浸漬することに
よって、エッチング部分１１２、１１２に同時にエッチ
ングが施される（図８ｂ）。更に、エッチング部分１１
２、１１２のエッチングが進行すると、エッチング幅が
当初予定していた幅よりも拡大されつつエッチングが施
され（図８ｃ）、エッチング部分１１２、１１２が貫通
してエッチング孔１１４が穿設されたとき、エッチング
が完了する（図８ｄ）。

【０００４】この様にして穿設されるエッチング孔１１
４の幅を狭くせんとするとき、エッチング処理中にエッ
チング幅が拡大する現象のため、エッチング孔１１４の
最小幅はエッチング加工に供する金属薄板の板厚によっ
て決定する。従って、細幅のリードを狭ピッチで形成す
るためには、エッチング加工に供する金属薄板の板厚も
薄くすることが必要である。しかしながら、エッチング
加工に供する金属薄板の板厚を薄くすると、得られるリ
ードフレームを構成するリードの機械的強度が低下し、
得られたリードフレームの取扱が困難となる。そこで、
本発明の目的は、所望の細幅のリードを狭ピッチで形成
することができ、且つ取扱が容易な機械的強度を有し得
るリードフレーム及びその製造方法を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、前記目的
を達成すべく検討を重ねた結果、金属薄板にリードを形
成する部分に、予めめっきによって導電性金属を積層
し、次いで導電性金属層をエッチングすることなく導電
性金属層間の金属薄体にエッチングを施すことによっ
て、充分な強度を有する細幅のリードが狭ピッチで形成
されたリードフレームを得ることができ、得られたリー
ドフレームの取扱が容易であることを見出し、本発明に
到達した。

【０００６】即ち、本発明は、金属薄板をエッチングし
てリードが形成されたリードフレームにおいて、該リー
ドには、前記リード間の間隙に臨む側面の各々にエッチ
ングが施された横断面形状が略矩形の基部と、前記基部
の両平面の少なくとも一方の平面にめっきによって積層
されて基部を補強する導電性金属層とが具備されている
ことを特徴とするリードフレームにある。

【０００７】また、本発明は、金属薄板をエッチングし
てリードが形成されたリードフレームを製造するに際
し、該金属薄板の少なくとも一面にエッチングを施す部
分に予めレジストを形成した後、前記金属薄板のリード
を形成する部分にめっきによって導電性金属層を積層
し、次いで、前記レジストを除去した後、金属薄板にエ
ッチングを施すエッチング液に対して不溶性である金属
から成る不溶性金属膜を、前記導電性金属層の表面にめ
っきによって選択的に形成し、その後、前記レジストを
除去した金属薄板の部分にエッチングを施してリード間
の間隙を形成することを特徴とするリードフレームの製
造方法である。

【０００８】かかる構成の本発明において、基部の平面
の各々に、めっきによって積層された導電性金属層が形
成されていること、及び／又は導電性金属層の厚さが基
部の厚さと略同一厚さであることが、エッチングを施す
金属薄板の板厚を薄くしても得られるリードの強度が補
強されるため、リードの更に一層のファイン化を図るこ
とができる。また、金属薄板を形成する金属と同種の金
属によって導電性金属層を形成するとき、導電性金属層
の表面を覆う不溶性金属膜を形成する金属がエッチング
を施す金属薄板表面に付着することのないように、金属
薄板表面に保護金属膜を形成した後、レジストを所定の
位置に形成することによって、主として導電性に優れた
銅(Cu)等の金属から成るリードを形成することができ
る。更に、導電性金属層の表面に形成した不溶性金属膜
をインナーリードの全面又は部分的に除去することによ
って、その後、インナーリードの所定の箇所に所望の金
属層を形成することができる。

【０００９】

【作用】本発明によれば、エッチングに供する金属薄板
の板厚を薄くすることができるため、エッチングによっ
て形成されるリード間のピッチを狭ピッチとすることが
できる。また、金属薄板のリードが成形される部分に、
予め導電性金属層が積層されているため、前記金属薄板
の薄板化に因るリードの機械的強度の低下を補うことが
でき、得られたリードフレームの取扱を容易に行うこと
ができる。

【００１０】

【実施例】本発明を図面を用いて更に詳細に説明する。
図１ａは、本発明の一実施例であるリードフレームを構
成するインナーリードＩの横断面図である。インナーリ
ードＩは、エッチング法によって形成されたものであ
る。図１ａのインナーリードＩの側面はインナーリード
間の間隙（ピッチ）に臨む面であり、中間部近傍にエッ
チングが施された面１４、１４がある。このエッチング
面１４、１４を側面とする略矩形の基部１０の両平面
に、導電性金属層１２、１２がめっきによって積層され
ている。本実施例においては、基部１０及び導電性金属
層１２、１２は、共に銅(Cu)金属によって形成されてい
る。この基部１０の厚さＡは約５０μｍであって、導電
性金属層１２、１２の厚さＢ、Ｂも約５０μｍである。

【００１１】また、導電性金属層１２、１２の表面は、
エッチング液に対して不溶である不溶性金属膜１６によ
って覆われている。本実施例の不溶性金属膜１６は、銀
(Ag)金属から成る厚さ５μｍ程度の金属膜であって、め
っきによって形成されたものである。この様な図１ａに
示すインナーリードＩにおいては、基部１０と導電性金
属層１２、１２との間にニッケル(Ni)金属から成る厚さ
１μｍ以下の保護金属膜１８、１８が形成されている。
この保護金属膜１８、１８は、導電性金属層１２、１２
の表面に銀(Ag)金属から成る不溶性金属膜１６をめっき
によって形成する際に、エッチングを施す金属薄板の表
面に銀(Ag)金属が付着しないようにするためである。

【００１２】図１ａに示すインナーリードＩは、図２に
示す製造方法で製造することができる。先ず、銅(Cu)金
属から成る金属薄板３０（厚さ５０μｍ）の両面に、厚
さ１μｍ以下のニッケル(Ni)金属から成る保護金属膜１
８、１８をめっきによって形成する（図２イ）。このニ
ッケルめっきは電解めっき或いは無電解めっきのいずれ
であってもよい。この様に両面にニッケルめっきが施さ
れた金属薄板３０において、エッチングを施す部分にフ
ォトレジスト３２、３２・・・を塗布した後（図２
ロ）、フォトレジスト３２、３２・・・が塗布されてお
らず保護金属層１８、１８の表面が露出している部分、
つまりインナーリードを形成する部分に銅(Cu)金属を電
解めっきによって積層して導電性金属層１２、１２・・
・を形成する（図２ハ）。

【００１３】次いで、フォトレジスト３２、３２・・・
を除去し（図２ニ）、導電性金属層１２、１２・・・の
各表面に銀(Ag)金属から成り且つ厚さ５μｍの金属層１
６をめっきによって形成する。この金属層１６は、本実
施例において使用するエッチング液に対して不溶性であ
る不溶性金属層（以下、不溶性金属層１６を称すること
がある）である（図２ホ）。この場合、銀(Ag)金属を導
電性金属層１２に選択的に付着する必要があるため、置
換めっきを施す。かかる置換めっきに使用するめっき液
としては、シアン化カリウム〔ＫＣＮ〕とシアン化銀カ
リウム〔ＫＡｇ（ＣＮ）₂〕とが溶解された溶液を使用
することができる。その後、エッチング液に金属薄板３
０を浸漬し、不溶性金属層１６の非被覆部分にエッチン
グを施し、インナーリードＩを形成する（図２ヘ）。

【００１４】この様に本実施例においては、エッチング
が施されてインナーリード間の間隙となる部分が、エッ
チング加工に供する薄板化された金属薄板３０と略同一
厚さであるため、インナーリードのピッチを狭ピッチと
することができる。更に、金属薄板３０の薄板化に伴い
低下するリードの機械的強度は、銅(Cu)金属から成る導
電性金属層１２、１２の積層によって補うことができ
る。このため、本実施例の様に、板厚５０μｍの金属薄
板３０の両面に、厚さ５０μｍの導電性金属層１２、１
２を形成することによって、厚さ１５０μｍのインナー
リードが１００μｍのピッチで形成されたリードフレー
ムを得ることができる。

【００１５】図１ａにおいては、基部１０及び導電性金
属層１２、１２が共に銅(Cu)金属によって形成されてい
るが、基部１０及び導電性金属層１２、１２を異種の金
属で形成することができる。この場合、基部２０を形成
する金属を鉄(Fe)ーニッケル(Ni)合金とすると、図１ｂ
に示す様に、図１ａに示す保護金属膜１８を介すること
なく銅(Cu)金属から成る導電性金属層１２を基部２０の
両面の各々に直接形成できる。鉄(Fe)ーニッケル(Ni)合
金から成る金属薄板には、導電性金属層１２を覆う銀(A
g)から成る不溶性金属層１６を置換めっきによって形成
する際に、銀(Ag)金属が付着しないからである。この様
な図１ｂのインナーリードの製造工程においては、図２
に示すニッケル(Ni)金属から成る保護金属膜１８を形成
する工程（図２イ）を省略できる。

【００１６】図１〜図２においては、インナーリードを
構成する基部１０の両面に導電性金属層１２、１２が形
成されていたが、図３に示す様に、基部１０の一面にの
み導電性金属層１２が形成されいるインナーリードであ
ってもよい。かかる図３に示すインナーリードＩは、図
４に示す工程で製造することができる。この図４の製造
工程においては、銅(Cu)金属から成る金属薄板３０の一
面の全面に亘ってフォトレジスト３４を塗布し、他方の
面にはニッケルめっきを施してニッケル(Ni)金属から成
る保護金属膜１８を形成した後（図４イ）、エッチング
を施す部分にフォトレジスト３２、３２・・・を塗布す
る（図４ロ）。この様なフォトレジスト３２、３２・・
・を塗布した金属薄板３０において、フォトレジスト３
２、３２・・・が塗布されておらず保護金属層１８の表
面が露出している部分、つまりインナーリードを形成す
る部分に銅(Cu)金属を電解めっきによって積層して導電
性金属層１２・・・を形成する（図４ハ）。

【００１７】次いで、金属薄板３０の一面に塗布された
フォトレジスト３４及び他方の面に塗布されたフォトレ
ジスト３２、３２・・・を除去した後、金属薄板３０の
全面が露出する一面にエッチングを施す部分にフォトレ
ジスト３６、３６・・・を塗布し（図４ニ）、銀(Ag)金
属から成る不溶性金属層１６を導電性金属層１２、１２
・・・の表面及び金属薄板３０が露出している部分に形
成する（図４ホ）。この不溶性金属層１６は、本実施例
において使用するエッチング液に対して不溶性でであっ
て、置換めっきによって形成される。その後、フォトレ
ジスト３６、３６・・・を除去してからエッチングを施
し、リードフレームＩを形成する（図４ヘ）。

【００１８】図１〜図４においては、銀(Ag)金属から成
る不溶性金属層１６が置換めっきによって形成された例
について説明してきたが、不溶性金属層１６を電解めっ
きによって形成してもよい。例えば図２二に示す状態の
金属薄板３０に電解めっきによって銀(Ag)金属から成る
不溶性金属層１６を形成すると、図５に示す様に、銅(C
u)金属から成る導電性金属１２には勿論のこと、ニッケ
ル(Ni)金属から成る保護金属膜１８上にも銀(Ag)金属か
ら成る不溶性金属層１６が形成される。この場合、銅(C
u)金属に対する銀(Ag)金属の付着力に比較して、ニッケ
ル(Ni)金属金属に対する銀(Ag)金属の付着力が劣るた
め、超音波等を金属薄板３０に照射することによって、
ニッケル(Ni)金属から成る保護金属膜１８上に形成され
た不溶性金属層１６を物理的に剥離することができ、図
２ホに示す状態とすることができる。

【００１９】これまで述べてきた実施例では、銅(Cu)金
属から成る導電性金属層１２上に形成された銀(Ag)金属
から成る不溶性金属層１６は、除去することなく製品と
して出荷することができるが、インナーリードのボンデ
ィング面等に銀(Ag)金属と特質・膜質の異なる別金属、
例えば金(Au)等の金属を部分めっきさせたい場合には、
インナーリードの全面に亘り銀(Ag)金属から成る不溶性
金属層１６をエッチング等によって剥離してもよい。ま
た、インナーリードのボンディング面等に相当する部分
に形成された銀(Ag)金属から成る不溶性金属層１６を残
留させつつ、その余の部分から不溶性金属層１６をエッ
チング等によって部分的に剥離してもよい。この様にし
て不溶性金属層１６が剥離されたインナーリード部分
は、図６に示す様に、エッチング面１４、１４を側面と
する略矩形の基部１０の両平面に、導電性金属層１２、
１２が不溶性金属層１６に覆われることなく保護金属膜
１８を介して形成されている。

【００２０】以上、述べてき実施例においては、銀(Ag)
金属から成る不溶性金属層１６を導電性金属１２上に形
成してきたが、銀めっきは錫めっきに比較してめっき選
択性にやや劣る傾向があるため、めっき選択性に優れて
いる錫めっきによって錫(Sn)金属から成る不溶性金属層
１６を導電性金属層１２上に形成してもよい。この例を
図７に示す。図７i は、図２ニの状態にある金属薄板３
０に錫(Sn)金属の無電解めっきを施した状態を示し、導
電性金属層１２上に錫(Sn)金属から成る不溶性金属層１
６を選択的に形成したものである。この際に採用しため
っき液は、塩化錫、チオ尿素、ジアリン酸ナトリウム、
クエン酸、ＥＤＴＡ、塩酸、及び１ー塩化ラウリルピリ
ジニウムが含有されているものであった。

【００２１】次いで、エッチング液に金属薄板３０を浸
漬し、不溶性金属層１６の非被覆部分にエッチングを施
した後（図７ii）、インナーリードの先端部（ボンディ
ング面等）に形成された不溶性金属層１６をエッチング
によって部分的に剥離した（図７iii ）。ボンディング
性向上等のためにボンディング面等に銀(Ag)金属又は金
(Au)金属を部分めっきするためである。尚、必要に応じ
てインナーリードの全面に形成された錫(Sn)金属から成
る不溶性金属層１６を剥離してもよい。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、幅狭のリードを狭ピッ
チで形成することができ、半導体チップの高集積化等に
伴うリードフレームの多ピン化や半導体装置の小型化等
の要請に応えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるリードフレームを構成
するインナーリードの横断面図である。

【図２】図１のリードフレームを製造する工程を説明す
るための工程図である。

【図３】図１に示すインナーリードの他の例を示す横断
面図である。

【図４】図３のリードフレームを製造する工程を説明す
るための工程図である。

【図５】図２のリードフレーム製造工程の他の例を示す
工程図である。

【図６】図１に示すインナーリードの他の例を示す横断
面図である。

【図７】図６に示すインナーリードを具備するリードフ
レームの製造工程を示す工程図である。

【図８】エッチングの進行状態を説明するための説明図
である。

【符号の説明】

１０、２０基部１２導電性金属層１４エッチング面１６不溶性金属層３０金属薄板３２レジスト

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属薄板をエッチングしてリードが形成
されたリードフレームにおいて、該リードには、前記リード間の間隙に臨む側面の各々に
エッチングが施された横断面形状が略矩形の基部と、前記基部の両平面の少なくとも一方の平面にめっきによ
って積層されて基部を補強する導電性金属層とが具備さ
れていることを特徴とするリードフレーム。
【請求項２】基部の平面の各々に、めっきによって積
層された導電性金属層が形成されている請求項１記載の
リードフレーム。
【請求項３】導電性金属層の表面に、金属薄板をエッ
チングするエッチング液に対して不溶性の金属から成る
不溶性金属層が形成されている請求項１又は請求項２記
載のリードフレーム。
【請求項４】導電性金属層の表面に形成された不溶性
金属層がインナーリードの全面又は部分的に除去されて
いる請求項３記載のリードフレーム。
【請求項５】導電性金属層の厚さが、基部の厚さと略
同一厚さである請求項１〜４のいずれか１項記載のリー
ドフレーム。
【請求項６】金属薄板をエッチングしてリードが形成
されたリードフレームを製造するに際し、該金属薄板の少なくとも一面のエッチングを施す部分に
予めレジストを形成した後、前記金属薄板のリードを形
成する部分にめっきによって導電性金属層を積層し、次いで、前記レジストを除去した後、金属薄板にエッチ
ングを施すエッチング液に対して不溶性である金属から
成る不溶性金属膜を、前記導電性金属層の表面にめっき
によって選択的に形成し、その後、前記レジストを除去した金属薄板の部分にエッ
チングを施してリード間の間隙を形成することを特徴と
するリードフレームの製造方法。
【請求項７】金属薄板の各面のエッチングを施す部分
にレジストを形成する請求項６記載のリードフレームの
製造方法。
【請求項８】金属薄板を形成する金属と同種の金属に
よって導電性金属層を形成するとき、導電性金属層の表
面に付着する不溶性金属膜を形成する金属がエッチング
を施す金属薄板表面に付着することのないように、金属
薄板表面に保護金属膜を形成した後、レジストを所定の
位置に形成する請求項６又は請求項７記載のリードフレ
ームの製造方法。
【請求項９】導電性金属層の表面に形成された不溶性
金属層をインナーリードの全面又は部分的に除去する請
求項６記載のリードフレームの製造方法。
【請求項１０】導電性金属層の厚さを、金属薄板の厚
さと略同一厚さとする請求項６、請求項８、又は請求項
９記載のリードフレームの製造方法。