JPH07226468A - リードフレームの加工方法及びリードフレーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】形状精度の高い切断側壁が得られ、高品質な製
品が得られるリードフレームの加工方法、及びこの加工
方法によって製造されたリードフレームを提供する。 【構成】半導体チップの各端子と接続される多数のイン
ナーリード１０３、及びインナーリード１０３に連続す
るアウターリード１０４を有するリードフレーム１０１
を金属板１から形成する際に、まず、金属板１の両面に
捨て板３を重ねて積層体２を形成し、次に、積層体２を
一括してレーザビーム３１によりレーザ切断して、イン
ナーリード１０３またはアウターリード１０４の少なく
とも一部を形成する。さらに、レーザ切断した積層体２
を一括してエッチング処理し金属板１を分離する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザビームを利用し
て金属板を適宜に切り欠くことによりリードフレームを
形成するリードフレーム加工方法、及びこの加工方法に
よって製造されたリードフレームに関する。

【０００２】

【従来の技術】最新の小形かつ高性能の樹脂モールド型
半導体装置（ＬＳＩ）に用いられるリードフレームは、
板厚が０．１〜０．２５mm、アウターリードのピッチが
０．２〜０．４mm、インナーリードのピッチが０．１〜
０．２mm、リード本数が１６０〜５００本程度である。
この場合、リードフレームの最も微細なインナーリード
においては、板厚以下の寸法の切断溝を形成する必要が
あり、そしてインナーリードのピッチは板厚程度にしな
ければならない。

【０００３】従来、薄い金属板の加工方法の主流は、プ
レス加工やエッチング加工であったが、これらプレス加
工やエッチング加工には加工限界が存在し、上記のよう
な極めて微細かつ高精度のリードフレームを製造するこ
とができない。これに対し、レーザ加工によれば、レー
ザビームを細く集光して加工することができるので、上
記のような微細かつ高精度の加工を行うことが可能であ
る。

【０００４】レーザ加工をリードフレームの加工に適用
した例としては、特開平２−２４７０８９号公報に記載
のように、インナーリードの、特に微細かつ高精度の加
工が要求される先端部をレーザビームで切断するものが
ある。

【０００５】また、レーザ加工を用いる加工方法ではな
いが、厚い金属板にガス溶断等の熱加工を施す場合に、
その厚い金属板の両面に捨て板を重ねて加工を行い、そ
の後、捨て板を機械的に引き剥がす方法が従来より知ら
れている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、プレス
加工やエッチング加工では極めて微細かつ高精度のリー
ドフレームを製造することができない。

【０００７】一方、レーザ加工によれば、レーザビーム
を細く集光して加工することができるので、微細かつ高
精度のリードフレームを製造することができるが、レー
ザ加工は、細く集光したレーザビームによって金属板
（被加工材料）を急速かつ瞬時に加熱し、その加熱部分
を溶融し排除する熱加工であるため、加工に伴って溶融
物がスパッタやドロスとして金属板表面に付着する。ま
た、レーザ加工により切断した部分の側壁（以下、切断
側壁という）には溶断時に排除しきれなかった溶融物の
一部が再凝固層となって付着すると共に、その付近は溶
融状態にまで高温に加熱されるため高温酸化被膜が形成
される。上記のようなドロスやスパッタ、再凝固層や高
温酸化被膜は加工精度を損なうほか、リードフレームと
して用いた場合には、剥がれ落ちるなどして短絡等の不
具合の原因になる。

【０００８】また、レーザ加工により金属板を切断する
と、切断側壁にダレが生じててしまい、製造されたリー
ドフレーム表面において平面部分が減少し切断側壁の形
状精度が悪化する。このように切断側壁の形状精度が悪
化することによって種々の不具合が生じ、品質向上を図
ることができない。例えば、半導体チップとの接続時に
行われるワイヤボンディング時にはある程度の幅を有す
る平面部分がリードには必要であるが、上記のように平
面部分が減少するとワイヤボンディングを行うことが困
難になる。

【０００９】また、切断側壁に付着した再凝固層は前述
のように加工精度を損ない、また剥がれ落ちると短絡や
品質劣化の原因となるため、この再凝固層を除去するこ
とが望まれる。この再凝固層は切断後にエッチング処理
等によって除去することも考えられるが、このようなエ
ッチングを施した場合には、切断側壁のダレがますます
拡大してしまう。従って、このようにエッチング処理に
よって再凝固層を除去する場合でも、切断側壁の形状精
度が悪化し、種々の不具合が生じると共に、品質向上を
図ることができない。

【００１０】特開平２−２４７０８９号公報におけるレ
ーザ加工においても上記のような問題は存在するが、こ
の従来技術では上記問題に対する対策は何ら講じられて
いない。

【００１１】さらに、厚い金属板の両面に捨て板を重ね
る加工方法では、加工後に捨て板を機械的に引き剥がす
ため、厚い板ではあまり変形が問題にならないが、本発
明が対象とするような極薄い金属板に微細な加工を施す
場合にこの方法を適用した場合には、捨て板を機械的に
引き剥がす際に金属板が変形することは避けられないた
め、この方法はリードフレームの加工には全くふさわし
くない。

【００１２】本発明の目的は、形状精度の高い切断側壁
が得られ、高品質な製品が得られるリードフレームの加
工方法、及びこの加工方法によって製造されたリードフ
レームを提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によれば、半導体チップの各端子と接続され
る多数のリードを有するリードフレームを金属板から形
成するリードフレームの加工方法において、前記金属板
の両面に捨て板を重ねて積層体を形成する第１の工程
と、前記積層体を一括してレーザ切断し前記リードの少
なくとも一部を形成する第２の工程と、レーザ切断した
前記積層体を一括してエッチング処理し前記金属板及び
前記捨て板を分離する第３の工程とを有すること特徴と
するリードフレームの加工方法が提供される。

【００１４】上記リードフレームの加工方法において、
好ましくは、前記第１の工程における積層体の形成に際
して、前記捨て板の外側表面に耐エッチング性のレジス
ト膜を被覆する。

【００１５】また、前記捨て板の材質は、好ましくは、
前記金属板よりもエッチング速度が遅い材質である。

【００１６】また、上記目的を達成するため、本発明に
よれば、上記のようなリードフレームの加工方法におい
て、複数の前記金属板を積層状態に重ねると共に積層状
態に重ねた金属板の両面にさらに捨て板を重ねて積層体
を形成する第１の工程と、前記積層体を一括してレーザ
切断し前記リードの少なくとも一部を形成する第２の工
程と、レーザ切断した前記積層体を一括してエッチング
処理し各々の金属板及び捨て板に分離する第３の工程と
を有すること特徴とするリードフレームの加工方法が提
供される。

【００１７】上記リードフレームの加工方法において、
好ましくは、前記第１の工程における積層体の形成に際
して、前記複数の金属板の各々の両面に予め耐エッチン
グ性のレジスト膜を被覆する。また、好ましくは、前記
捨て板の外側表面に耐エッチング性のレジスト膜を被覆
する。

【００１８】また、前記捨て板の材質は、好ましくは、
前記金属板と同一であるか、または前記金属板よりもエ
ッチング速度が速い材質である。

【００１９】

【作用】上記のように構成した本発明においては、第１
の工程で金属板の両面に捨て板を重ねて積層体を形成
し、この積層体を一括してレーザ切断及びエッチング処
理することにより、レーザ切断やその後のエッチング処
理によって切断側壁に生じるだれの発生範囲は捨て板の
側壁部分のみに限られる。これにより、リードフレーム
となる金属板の切断側壁はだれがなく良好な形状（以
下、このような形状を適宜ストレート形状という）とな
り、例えば、ワイヤボンディング時に必要な所定のリー
ド幅の平面部分を確保することができる。従って、不具
合が生じることなく、品質向上を図ることが可能とな
る。

【００２０】また、第２の工程ではレーザ切断によって
リードの少なくとも一部を形成するため、微細かつ高精
度に加工することが可能となる。さらに、レーザ切断時
には金属板表面が捨て板によって保護されるため、金属
板表面にドロスやスパッタや高温酸化被膜が直接付着す
ることが避けられる。

【００２１】また、金属板の両面に捨て板を重ねた積層
体を一括してレーザ切断することにより、切断側壁には
溶融した金属の一部が完全に除去されないで再凝固層と
して残留する。この再凝固層は、金属板と捨て板とを連
結する一種の接合部のように振る舞い、積層体は一体の
構造物のようになる。リードフレームに加工される金属
板は剛性の低い薄板であり、しかもレーザビームによっ
て微細かつ高精度に加工されており、この形状及び加工
精度を維持しながら再凝固層で連結された金属板と捨て
板を上記積層体より機械的に分離することは非常に難し
いことである。しかし、本発明では、第３の工程におい
て、レーザ切断した積層体を一括してエッチング処理す
ることによって再凝固層を溶解させ、機械的操作によら
ず非接触で金属板と捨て板を分離するため、余分な変形
やひずみを金属板に与えることがない。従って、レーザ
切断時の形状及び加工精度を損なうことなくこれを維持
できる。また、レーザ切断時に生じたドロスやスパッタ
や高温酸化被膜等も、このエッチング処理によって容易
に除去することができるが、たとえエッチング処理で充
分に除去できなくてもこれらは全て捨て板表面に付着し
ているため、捨て板と同時に廃却され金属板には不具合
が生じない。

【００２２】また、積層体を構成している金属板と捨て
板とは積層状態であり、密閉状態に積み重ねられている
ため、上記エッチング処理の際に金属板と捨て板の積層
間よりエッチング液が侵入して金属板表面が余分に腐食
されることはない。さらに、金属板と捨て板と間に少々
の隙間があったとしても、極狭い隙間ではエッチング液
が劣化するために積層間の金属板表面が腐食を受けるこ
とはない。

【００２３】また、第１の工程における積層体の形成に
際して、捨て板の外側表面に耐エッチング性のレジスト
膜を被覆することにより、金属板表面が捨て板とレジス
ト膜とによって確実に保護される。また、エッチング処
理の際に捨て板に生じるだれが小さくなる。

【００２４】また、捨て板の材質としてエッチング速度
が金属板よりも遅いものを用いることにより、捨て板に
挟まれた金属板の切断側壁は徐々にエッチングされ、金
属板の切断側壁は良好なストレート形状となる。この場
合、エッチング処理に要する時間は長くなるが、特に一
枚の金属板を捨て板で挟んでエッチングする際には金属
板の切断側壁にむらができず有効である。

【００２５】また、複数の金属板を積層状態に重ねその
両面にさらに捨て板を重ねて積層体を形成することによ
り、複数の同一形状のリードフレームを同時に加工する
ことが可能となり、リードフレームの生産速度を向上す
ることができる。さらに、レーザ切断時に切断側壁に形
成される再凝固層によって、複数の金属板及び捨て板よ
りなる積層体が一体の構造物のようになり、その剛性が
大きくなって容易に取り扱うことができる。また、積層
体としての剛性が大きくなることにより、金属板への入
熱量を大きくしても金属板は熱変形を受けにくくなり、
製品の寸法精度や品質を損なわずに切断の進行速度を速
めることが可能となる。

【００２６】上記において、複数の金属板の各々の両面
に耐エッチング性のレジスト膜を被覆することにより、
積層間の各金属板表面がより確実に保護される。

【００２７】また、金属板と捨て板とを同一材質とする
ことにより、両者のエッチング速度が同一になり、切断
側壁が上から下までほぼ同時にエッチングされる。従っ
て、金属板の切断側壁にむらができにくく切断側壁をス
トレート形状にしやすい。また、金属板の切断側壁にむ
らができにくいため、複数の金属板を積層状態に重ねた
積層体を加工する場合に適している。

【００２８】また、捨て板の材質としてエッチング速度
が金属板よりも速いものを用いると、エッチング処理時
に捨て板が先にエッチングされてしまい、金属板が十分
に保護されないことになるため、一般にはエッチング速
度が金属板よりも速い捨て板を用いることは極力避ける
べきである。しかし、レーザ切断時に生じる溶融物の流
動性が増して再凝固層が薄くなる場合には、エッチング
処理に要する時間を短くすることができるため、捨て板
を金属板よりもエッチング速度の速い材質とすれば有利
である。この場合には、捨て板が優先的にエッチングさ
れるようなことは避けられ、捨て板によって金属板が保
護される効果は低減しない。さらに、この場合には捨て
板として安価な材料を用いることが可能となる。さら
に、再凝固層は捨て板と金属板の材質が混合されて形成
されることにより、その再凝固層のエッチング速度が速
くなり、これによって、後工程での処理時間を短縮する
ことができる。

【００２９】

【実施例】本発明によるリードフレームの加工方法及び
リードフレームの一実施例について、図１から図４を参
照しながら説明する。

【００３０】図２は本実施例のリードフレームの一例を
示す図である。図２において、リードフレーム１０１の
中央部分には、半導体チップ（図示せず）を搭載するダ
イパッド１０２が設けられており、このダイパッド１０
２を囲むようにして多数のインナーリード１０３と、こ
れらインナーリード１０３に連続するアウターリード１
０４が配設されている。これら隣合うインナーリード１
０３とアウターリード１０４とはダムバー１０５により
互いに連結状に支持されている。また、ダイパッド１０
２の周辺は腕１０２ａ以外は切欠き部１０６が設けられ
ており、この切欠き部１０６によりインナーリード１０
３はダイパッド１０２と分離され、かつ隣合うインナー
リード１０３はこの切欠き部１０６によりそれぞれ分離
されている。さらにリードフレーム１０１の外周の外枠
部分には半導体チップの端子とインナーリード１０３と
の接続時の位置決め用等に位置決め穴１０７が設けられ
ている。尚、ダムバー１０５は、半導体チップのモール
ド時にレジンを堰止める役割とインナーリード１０３及
びアウターリード１０４を補強する役割を有し、モール
ド後に除去される。

【００３１】上記において、インナーリード１０３は、
ダイパッド１０２の方へ収束するように延びており、そ
の先端部は半導体チップをダイパッド１０２に搭載した
後に行われる電気的接続を行うのに十分な幅となってい
る。従って、インナーリード１０３の内方における相隣
合うリード間の間隙は、特に狭く極めて微細な構造とな
っており、しかもこの部分の加工はリードフレームの加
工において最も寸法精度や清浄度が厳しい部分である。

【００３２】次に、本実施例のリードフレームの加工方
法を図１、図３及び図４により説明する。但し、図１
（ｂ）及び（ｃ）においては、簡単のため切断すべき箇
所を一箇所とした（以下、図４（ｂ）及び（ｃ）、並び
に図５及び図６についても同様である）。

【００３３】まず、図１（ａ）に示すように、リードフ
レーム１０１の素材となる金属板１の両面に捨て板３を
重ねて積層体２を形成する。上記金属板１としては、厚
さが０．１〜０．２５mm程度の極めて薄い金属板が使用
される。また、その材質としては、４２アロイ、銅合
金、ＳＵＳ３０４ステンレス、ハステロイ等が使用され
る。

【００３４】次に、図１（ｂ）に示すように、集光レン
ズ３０で集光されるレーザビーム３１を用いて積層体２
を一括してレーザ切断する。即ち、積層体２にレーザビ
ーム３１を照射することにより、照射された部分の金属
板１及び捨て板３を溶解し、溶融金属のほとんどをアシ
ストガスにより除去して順次切断部４を形成し、リード
フレーム１０１のうちの少なくとも一部を形成する。特
に、このレーザ切断によってインナーリード１０３やア
ウターリード１０４等うちの微細な部分を加工すること
が望ましい。

【００３５】一方、レーザ切断によって生じた金属板１
及び捨て板３の溶融金属の一部は完全に除去されないで
再凝固層５として切断側壁６表面に残留すると共に、切
断側壁６下方にドロス７として付着する。また、レーザ
切断によって生じた溶融金属の一部はスパッタ８として
積層体２の捨て板３表面に付着する。さらに、切断部４
の切断側壁６の上部及び下部にはレーザ切断によってだ
れが生じてストレート形状とはならない。但し、このだ
れの生じる範囲は捨て板３の側壁部分のみに限られる。

【００３６】尚、上記のような薄い金属板に微細かつ高
精度な加工を施すためのレーザビームとしては、パルス
状のＹＡＧレーザが最適である。

【００３７】上記のようなレーザ切断の後、積層体２を
一括してエッチング処理する。この時、図３に示すよう
に、エッチング液４０をノズル４１より噴出させて噴出
流４２を形成し、レーザ切断後の積層体２にこの噴出流
４２を吹き付ける。これにより、エッチング液４０があ
る程度の高圧で切断部４に供給され、図１（ｃ）に示す
ように再凝固層５及びドロス７が溶解除去される。ま
た、積層体２に当たった噴出流４２の一部ははねかえり
流れ４３として反射し、切断部４を通過した噴出流４２
は貫通噴出流４４として噴出する（図３参照）。また、
捨て板３表面のスパッタ８も、そのほとんどが溶解除去
される。さらに、このエッチング処理によって切断側壁
６の上部及び下部のだれは拡大するが、捨て板の厚さを
適当に選べば、このだれの生じる範囲はやはり捨て板３
の側壁部分のみに限られる。

【００３８】そして、図１（ｄ）のように金属板１を分
離し、加工が完了する。この時、再凝固層５はエッチン
グ液で溶解除去されているので、金属板１と捨て板３は
容易に分離することができる。また、分離された捨て板
３は廃却される。さらに、スパッタ８や高温酸化被膜等
も、このエッチング処理によって容易に除去されるが、
たとえエッチング処理で充分に除去できなくてもこれら
は全て捨て板３表面に付着しているため、捨て板３と同
時に廃却される。但し、図１（ｄ）では切断側壁６の断
面形状がわかりよすいように、切断すべき箇所を複数箇
所とした。

【００３９】次に、本実施例のように金属板両面に捨て
板を重ねずに、同様のレーザ切断及びエッチング処理を
する比較例について図４により説明する。この場合は、
図４（ａ）に示すように、エッチング処理時に金属板５
１表面が腐食されないように耐エッチング性のレジスト
膜５３を金属板５１表面に予め被覆しておく。そして、
図４（ｂ）のように、集光レンズ６０で集光されるレー
ザビーム６１を用いて金属板５１をレーザ切断し順次切
断部５４を形成する。これにより、切断側壁５６表面に
再凝固層５５が、切断側壁５６下方にドロス５７が形成
され、スパッタ５８がレジスト膜５３表面に付着する。
また、切断部５４の切断側壁５６にはレーザ切断によっ
てだれが生じる。

【００４０】そして、エッチング処理を施すことによ
り、図４（ｃ）に示すように再凝固層５５及びドロス５
７が溶解除去され、またレジスト膜５３表面のスパッタ
５８のほとんどが溶解除去される。さらに、このエッチ
ング処理により、切断側壁５６のだれは拡大してストレ
ート形状とならず、金属板５１の厚さが薄い場合には図
４（ｄ）のように切断側壁５６の断面は丸みを帯びた形
状となってしまう。即ち、製造されたリードフレーム表
面において平面部分が減少し形状精度が悪化することに
なる。

【００４１】このように形状精度が悪化することによっ
て種々の不具合が生じ、品質向上を図ることができな
い。例えば、半導体チップとの接続時に行われるワイヤ
ボンディング時にはある程度の幅を有する平面部分がリ
ードには必要であるが、上記のように平面部分が減少す
るとワイヤボンディングを行うことが困難になる。但
し、図４（ｄ）では切断側壁５６の断面形状がわかりよ
すいように、切断すべき箇所を複数箇所とした。

【００４２】これに対し、本実施例では、上記のように
金属板１の両面に捨て板３を重ねて積層体２を形成し、
この積層体２を一括してレーザ切断及びエッチング処理
するので、レーザ切断やその後のエッチング処理によっ
て切断側壁６に生じるだれの発生範囲は捨て板３の側壁
部分のみに限られる。これにより、リードフレームとな
る金属板１の切断側壁はだれがなく良好なストレート形
状となり、例えば、ワイヤボンディング時に必要な所定
のリード幅の平面部分を確保することができる。従っ
て、不具合が生じることなく、品質向上を図ることがで
きる。

【００４３】また、レーザ切断を利用するので、リード
フレームを微細かつ高精度に加工することができる。さ
らに、レーザ切断時には金属板１表面が捨て板３によっ
て保護されるため、金属板１表面にドロス７やスパッタ
８や高温酸化被膜が直接付着することが避けられる。

【００４４】また、再凝固層５は、金属板１と捨て板３
とを連結する一種の接合部のように振る舞うため、積層
体２は一体の構造物のようになる。リードフレームに加
工される金属板１は剛性の低い薄板であり、しかもレー
ザビームによって微細かつ高精度に加工されており、こ
の形状及び加工精度を維持しながら、再凝固層５で連結
された金属板１と捨て板３とを積層体２より機械的に分
離することは非常に難しいことである。しかし、本実施
例では、再凝固層５をエッチング液４０で溶解除去し、
機械的操作によらず非接触で各々の金属板１に分離する
ので、余分な変形やひずみを金属板１に与えることがな
く、分離後もレーザ切断時の形状及び加工精度を損なわ
ずにこれを維持することができる。

【００４５】また、レーザ切断時に生じたドロス７やス
パッタ８や高温酸化被膜等も、このエッチング処理によ
って容易に除去することができるが、たとえエッチング
処理で充分に除去できなくてもこれらは全て捨て板３表
面に付着しているため、捨て板３と同時に廃却され金属
板１には不具合が生じない。

【００４６】また、積層体２を構成している金属板１及
び捨て板３は積層状態であり、密閉状態に積み重ねられ
ているため、エッチング処理の際に金属板１と捨て板３
との積層間よりエッチング液４０が侵入して金属板１表
面が余分に腐食されることはない。さらに、金属板１と
捨て板３との間に少々の隙間があったとしても、極狭い
隙間ではエッチング液が劣化するために積層間の金属板
１表面が腐食を受けることはない。

【００４７】本実施例では、捨て板３の材質としてエッ
チング速度が金属板１よりも遅いものを用いることが望
ましい。このように材質を選定することにより、捨て板
３に挟まれた金属板１の切断側壁は徐々にエッチングさ
れ、金属板１の切断側壁は良好なストレート形状とな
る。この場合、エッチング処理に要する時間は長くなる
が、特に本実施例のように一枚の金属板１を捨て板３で
挟んでエッチングする際には金属板１の切断側壁にむら
ができず有効である。この場合の金属板１及び捨て板３
の材質の例としては、金属板１にＳＵＳ３０４ステンレ
スを用い、捨て板３にＳＵＳ３１６ステンレスやＳＵＳ
３１０ステンレス等を用いる場合が挙げられる。

【００４８】また、金属板１と捨て板３とを同一材質と
してもよい。この場合、両者のエッチング速度が同一に
なり、切断側壁６が上から下までほぼ同時にエッチング
される。従って、金属板１の切断側壁にむらができにく
くこれをストレート形状にしやすい。

【００４９】以上のような本実施例によれば、金属板１
の両面に捨て板３を重ねて積層体２を形成し、この積層
体２を一括してレーザ切断及びエッチング処理するの
で、切断側壁６に生じるだれの発生範囲は捨て板３の側
壁部分のみに限られ、リードフレームとなる金属板１の
切断側壁をだれがなく良好なストレート形状とすること
ができる。従って、形状精度の高い切断側壁が得られ、
品質向上を図ることができる。また、レーザ切断を利用
するので、リードフレームを微細かつ高精度に加工する
ことができる。さらに、金属板１表面が捨て板３によっ
て保護されるため、金属板１表面にドロス７等が直接付
着することが避けられる。

【００５０】また、再凝固層５をエッチング液４０で溶
解除去し、機械的操作によらず非接触で各々の金属板１
に分離するので、余分な変形やひずみを金属板１に与え
ることがなく、分離後もレーザ切断時の形状及び加工精
度を維持することができる。さらに、レーザ切断に伴っ
て生じたドロス７等も容易に除去することができるが、
たとえエッチング処理で充分に除去できなくても捨て板
３と同時に廃却することができる。また、エッチング時
には金属板１と捨て板３とが密閉状態に積み重ねられて
いるので、積層間の金属板１表面が余分に腐食されるこ
とがない。

【００５１】また、捨て板３の材質としてエッチング速
度が金属板１よりも遅いものを用いるので、金属板１の
切断側壁をむらのない、良好なストレート形状とするこ
とができる。

【００５２】また、捨て板３と金属板１とを同一材質と
するので、切断側壁６が上から下までほぼ同時にエッチ
ングされ、金属板１の切断側壁をストレート形状にしや
すい。

【００５３】さらに、以上のことにより、本実施例によ
れば、リードフレームを低コストでかつ大量に生産する
ことができる。

【００５４】次に、本発明によるリードフレームの加工
方法の他の実施例について、図５により説明する。ま
ず、図５（ａ）に示すように、金属板１１の両面に捨て
板１３を重ね、さらに捨て板１３の外側表面にレジスト
膜１３ａを被覆して積層体１２を形成する。尚、予め捨
て板１３の両面にレジスト膜１３ａを被覆しておいてか
ら金属板１１を挟んで積層体を形成してもよい。

【００５５】次に、図５（ｂ）に示すように、集光レン
ズ３２で集光されるレーザビーム３３を用いて積層体１
２を一括してレーザ切断して切断部１４を形成し、リー
ドフレームの少なくとも一部を形成する。この場合に
も、レーザ切断により生じた溶融金属の一部が再凝固層
１５として切断側壁１６表面に残留し、切断側壁１６下
方にドロス１７として付着する。また、スパッタ１８が
積層体１２の最外層のレジスト膜１３表面に付着する。
さらに、捨て板１３には図１と同様にレーザ切断によっ
てだれが生じると共に、レジスト膜１３ａが熱影響を受
けて劣化し、切断側壁１４よりも少し後退する。

【００５６】次に、図３と同様の方法で積層体１２を一
括してエッチング処理することにより、図５（ｃ）に示
すように再凝固層１５及びドロス１７を溶解除去する。
この時、捨て板１３のだれはエッチング処理によって拡
大するが、レジスト膜１３ａの存在により、そのだれの
大きさは図１の場合よりも小さくなる。そして、図５
（ｄ）のように金属板１を分離し、加工が完了する。こ
の時、再凝固層５はエッチング液で溶解除去されている
ので、金属板１１と捨て板１３は容易に分離することが
できる。また、分離された捨て板１３はその表面に形成
されたレジスト膜１３ａ及び残留したスパッタ１８等と
共に廃却される。

【００５７】以上のような本実施例によれば、図１から
図４で説明した実施例とほぼ同様の効果が得られる他、
捨て板１３の外側表面に耐エッチング性のレジスト膜１
３ａを被覆するので、金属板１１表面が捨て板１３とレ
ジスト膜１３ａとによって確実に保護される。また、レ
ジスト膜１３ａの存在により、エッチング処理の際に捨
て板１３に生じるだれが小さくなる。また、捨て板１３
の腐食量が減少するので、捨て板１３の厚さを図１の場
合よりもある程度薄くすることができる。

【００５８】次に、本発明によるリードフレームの加工
方法のさらに他の実施例について、図６により説明す
る。

【００５９】まず、図６（ａ）に示すように、複数の金
属板２１の各々の両面に予め耐エッチング性のレジスト
膜２３ａを被覆しておき、そのレジスト膜２３ａを被覆
した金属板２１を複数枚（図６では３枚）積層状態に重
ねる。そして、最外層の金属板２１の外側表面に捨て板
２３を重ね、さらに捨て板２３の外側表面にレジスト膜
２３ａを被覆して積層体２２を形成する。尚、予め捨て
板２３の両面にレジスト膜２３ａを被覆しておいてから
積層状態に重ねた複数の金属板２１を挟んで積層体を形
成してもよい。

【００６０】次に、図６（ｂ）に示すように、集光レン
ズ３４で集光されるレーザビーム３５を用いて積層体２
２を一括してレーザ切断して切断部２４を形成し、リー
ドフレームの少なくとも一部を形成する。この場合に
も、レーザ切断により生じた溶融金属の一部が再凝固層
２５として切断側壁２６表面に残留し、切断側壁２６下
方にドロス２７として付着する。また、スパッタ２８が
積層体２２の最外層のレジスト膜２３ａ表面に付着す
る。さらに、捨て板２３には図１と同様にレーザ切断に
よってだれが生じると共に、レジスト膜２３ａが熱影響
を受けて劣化し、切断側壁２４よりも少し後退する。

【００６１】次に、図３と同様の方法で積層体２２を一
括してエッチング処理することにより、図６（ｃ）に示
すように再凝固層２５及びドロス２７を溶解除去する。
この時、捨て板２３のだれはエッチング処理によって拡
大するが、レジスト膜２３ａの存在により、そのだれの
大きさは図１の場合よりも小さくなる。そして、再凝固
層２５はエッチング液で溶解除去されているので、各々
の金属板２１はそれぞれ図６（ｄ）のように容易に分離
することができる。さらに、各金属板２１両面のレジス
ト膜２３を適当な溶剤等によって溶解除去し、加工が完
了する。また、分離された捨て板２３はその表面に形成
されたレジスト膜２３ａ及び残留したスパッタ２８等と
共に廃却される。

【００６２】また、複数の金属板よりなる積層体を加工
する本実施例では、金属板２１と捨て板２３とを同一材
質とすることが望ましい。このように材質を選定するこ
とにより、両者のエッチング速度が同一になり、切断側
壁２６が上から下までほぼ同時にエッチングされる。従
って、金属板２１の切断側壁にむらができにくくこれを
ストレート形状にしやすい。

【００６３】また、捨て板２３の材質としてエッチング
速度が金属板２１よりも速いものを用いると、エッチン
グ処理時に捨て板２３が先にエッチングされてしまい、
金属板２１が十分に保護されないことになるため、一般
にはエッチング速度が金属板２１よりも速い捨て板２３
を用いることは極力避けるべきである。しかし、レーザ
切断時に生じる溶融物の流動性が増して再凝固層２５が
薄くなる場合には、エッチング処理に要する時間を短く
することができるため、捨て板２３を金属板２１よりも
エッチング速度の速い材質とすれば有利である。この場
合には、捨て板２３が優先的にエッチングされるような
ことは避けられ、捨て板２３によって金属板２１が保護
される効果は低減しない。この場合の金属板１及び捨て
板３の材質の例としては、金属板２１にＳＵＳ３０４ス
テンレスを用い、捨て板２３に軟鋼を用いる場合が挙げ
られる。また、この場合には捨て板２３として上記軟鋼
のような安価な材料を用いることが可能となる。

【００６４】以上のような本実施例によれば、図４の実
施例とほぼ同様の効果が得られる他、複数の金属板２１
を積層状態に重ねるので、複数の同一形状のリードフレ
ームを同時に加工することができ、リードフレームの生
産速度を向上することができる。さらに、再凝固層２５
によって、複数の金属板２１及び捨て板２３よりなる積
層体２２が一体の構造物のようになり、その剛性が大き
くなって容易に取り扱うことができる。また、積層体２
２としての剛性が大きくなるので、レーザ切断の進行速
度を速め入熱量を大きくしても金属板２１は熱変形を受
けにくくなり、製品の寸法精度や品質を損なうことがな
い。

【００６５】また、捨て板２３と金属板２１とを同一材
質とするので、切断側壁２６が上から下までほぼ同時に
エッチングされ、金属板２１の切断側壁をストレート形
状にしやすい。

【００６６】また、レーザ切断時に生じる溶融物の流動
性が増して再凝固層２５が薄くなる場合に、捨て板２３
を金属板２１よりもエッチング速度の速い材質とするの
で、エッチング処理に要する時間を短くすることがで
き、捨て板２３として安価な材料を用いることができ
る。

【００６７】尚、各金属板２１の両面にレジスト膜２３
ａを形成することにより、積層間の各金属板２１表面が
より確実に保護されるが、このレジスト膜２３ａは、必
ずしも形成しなくてもよい。また、捨て板２３とその外
側表面のレジスト膜２３ａとによって金属板２１表面が
確実に保護されるが、この捨て板２３の外側表面のレジ
スト膜２３ａは必ずしも形成しなくてもよい。

【００６８】また、上記３つの実施例において、レーザ
切断後には、切断側壁が再凝固層によってある程度接合
され一体形状を保つことができるが、積層体をスポット
溶接等の方法により一体的に溶接しておいてもよい。こ
のようなスポット溶接は、最終的に切除し製品とならな
い部分に施すことが望ましい。また、レーザ切断に用い
るレーザ加工装置を用いてレーザ溶接してもよい。この
場合、一台のレーザ加工装置で溶接と切断の両方を行う
ことができ、製造工程が簡単になる。

【００６９】また、積層体の金属板と捨て板、または各
金属板同士を有機質接着剤で接着しておいてもよい。こ
の有機質接着剤は、レーザ切断後またはエッチング処理
後に真空加熱炉や不活性加熱炉中で溶融、分解、及び蒸
発させることにより、簡単に除去することができる。さ
らに、有機質接着剤として耐エッチング性のものを用い
れば、有機質接着剤を積層間の表面を保護するレジスト
膜として利用することもできる。

【００７０】また、リードフレーム表面の端子面には半
導体チップとの接続が容易なように良導電性の銅または
銅合金、金または金合金、銀または銀合金等をメッキや
蒸着によって被覆することが多いが、本実施例では金属
板と捨て板、または金属板同士を積層状態に重ねて取り
扱うため、積層体の外面を除く積層間は保護される。従
って、金属板表面に予め上記のような被覆を施しておい
ても、それらの被覆が劣化することがなく、後工程での
作業性を改善することも可能である。

【００７１】さらに、上記３つの実施例を適宜組み合わ
せてもよい。その場合には、それぞれの実施例の効果を
組み合わせた効果が得られる。

【００７２】

【発明の効果】本発明によれば、金属板の両面に捨て板
を重ねた積層体を、一括してレーザ切断及びエッチング
処理するので、リードフレームとなる金属板の切断側壁
を良好なストレート形状とすることができ、形状精度の
高い切断側壁が得られ、品質向上を図ることができる。
また、レーザ切断を利用するので、リードフレームを微
細かつ高精度に加工することができる。さらに、金属板
表面が捨て板によって保護され、金属板表面にドロス等
が直接付着することが避けられる。

【００７３】また、エッチング処理を用い、機械的操作
によらず非接触で各々の金属板を分離するので、レーザ
切断時の形状及び加工精度を損なわずにこれを維持する
ことができる。また、レーザ切断に伴って生じたドロス
等もエッチング処理により容易に除去することができ
る。さらに、各金属板が密閉状態に積み重ねられるの
で、積層間の金属板表面が余分に腐食されることがな
い。

【００７４】また、捨て板の外側表面にレジスト膜を被
覆するので、金属板表面が捨て板とレジスト膜とによっ
て確実に保護される。また、捨て板に生じるだれを小さ
くすることができる。

【００７５】また、捨て板の材質としてエッチング速度
が金属板よりも遅いものを用いるので、金属板の切断側
壁をむらのない、良好なストレート形状とすることがで
きる。

【００７６】また、複数の金属板を積層状態に重ねるの
で、複数の同一形状のリードフレームを同時に加工する
ことができ、リードフレームの生産速度を向上すること
ができる。さらに、積層体の剛性が大きくなって容易に
取り扱うことができ、レーザ切断の進行速度を速めるこ
とができる。

【００７７】また、複数の金属板の各々の両面にレジス
ト膜を被覆するので、積層間の各金属板表面がより確実
に保護される。

【００７８】また、金属板と捨て板とを同一材質とする
ので、金属板の切断側壁をストレート形状にしやすい。

【００７９】また、レーザ切断時に生じる溶融物の流動
性が増して再凝固層が薄くなる場合に、捨て板を金属板
よりもエッチング速度の速い材質とするので、エッチン
グ処理時間を短くすることができ、捨て板として安価な
材料を用いることができる。

【００８０】さらに、以上のことにより、本発明によれ
ば、リードフレームを低コストでかつ大量に生産するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるリードフレームの加工
方法を示す断面図である。

【図２】図１のリードフレームの加工方法によって加工
されるリードフレームの一例を示す図である。

【図３】図１のリードフレームの加工方法のうちのエッ
チング処理を示す断面図である。

【図４】金属板両面に捨て板を重ねる図１の方法によら
ずにレーザ切断及びエッチング処理をする比較例を説明
する断面図である。

【図５】本発明の他の実施例によるリードフレームの加
工方法を示す断面図である。

【図６】本発明のさらに他の実施例によるリードフレー
ムの加工方法を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 金属板 ２ 積層体 ３ 捨て板 ５ 再凝固層 ６ 切断側壁 １１ 金属板 １２ 積層体 １３ 捨て板 １３ａ レジスト膜 １５ 再凝固層 １６ 切断側壁 ２１ 金属板 ２２ 積層体 ２３ 捨て板 ２３ａ レジスト膜 ２５ 再凝固層 ２６ 切断側壁 １０１ リードフレーム １０３ インナーリード １０４ アウターリード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 緒方 浩二郎 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体チップの各端子と接続される多数
   のリードを有するリードフレームを金属板から形成する
   リードフレームの加工方法において、 前記金属板の両面に捨て板を重ねて積層体を形成する第
   １の工程と、前記積層体を一括してレーザ切断し前記リ
   ードの少なくとも一部を形成する第２の工程と、レーザ
   切断した前記積層体を一括してエッチング処理し前記金
   属板及び前記捨て板を分離する第３の工程とを有するこ
   と特徴とするリードフレームの加工方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載のリードフレームの加工方
   法において、前記第１の工程における積層体の形成に際
   して、前記捨て板の外側表面に耐エッチング性のレジス
   ト膜を被覆することを特徴とするリードフレームの加工
   方法。
3. 【請求項３】 請求項１記載のリードフレームの加工方
   法において、前記捨て板の材質は、前記金属板よりもエ
   ッチング速度が遅い材質であることを特徴とするリード
   フレームの加工方法。
4. 【請求項４】 半導体チップの各端子と接続される多数
   のリードを有するリードフレームを金属板から形成する
   リードフレームの加工方法において、 複数の前記金属板を積層状態に重ねると共に積層状態に
   重ねた金属板の両面にさらに捨て板を重ねて積層体を形
   成する第１の工程と、前記積層体を一括してレーザ切断
   し前記リードの少なくとも一部を形成する第２の工程
   と、レーザ切断した前記積層体を一括してエッチング処
   理し各々の金属板及び捨て板に分離する第３の工程とを
   有すること特徴とするリードフレームの加工方法。
5. 【請求項５】 請求項４記載のリードフレームの加工方
   法において、前記第１の工程における積層体の形成に際
   して、前記複数の金属板の各々の両面に予め耐エッチン
   グ性のレジスト膜を被覆することを特徴とするリードフ
   レームの加工方法。
6. 【請求項６】 請求項４記載のリードフレームの加工方
   法において、前記第１の工程における積層体の形成に際
   して、前記捨て板の外側表面に耐エッチング性のレジス
   ト膜を被覆することを特徴とするリードフレームの加工
   方法。
7. 【請求項７】 請求項１または４記載のリードフレーム
   の加工方法において、前記捨て板の材質は、前記金属板
   と同一であることを特徴とするリードフレームの加工方
   法。
8. 【請求項８】 請求項１または４記載のリードフレーム
   の加工方法において、前記捨て板の材質は、前記金属板
   よりもエッチング速度が速い材質であることを特徴とす
   るリードフレームの加工方法。
9. 【請求項９】 請求項１から８のうちいずれか１項記載
   のリードフレームの加工方法によって製造されたリード
   フレーム。