JPH08111485A - Method for working lead frame, and lead frame - Google Patents

Method for working lead frame, and lead frame

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JPH08111485A
JPH08111485A JP6244111A JP24411194A JPH08111485A JP H08111485 A JPH08111485 A JP H08111485A JP 6244111 A JP6244111 A JP 6244111A JP 24411194 A JP24411194 A JP 24411194A JP H08111485 A JPH08111485 A JP H08111485A
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JP
Japan
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lead frame
metal plate
processing
ultrasonic vibration
chemical
Prior art date
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Application number
JP6244111A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshiyuki Uno
義幸 宇野
Nobuhiko Tada
信彦 多田
Kojiro Ogata
浩二郎 緒方
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Publication date
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  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

PURPOSE: To remove dross and spatter easily, surely and quickly while a fine and highly accurate form is kept without causing deformation after laser bear machining, relating to a method of working a lead frame. CONSTITUTION: Both surfaces of a metal board 1 are coated with chemical corrosion-resistant films 2, and, cutting grooves 3 passing through the metal board 1 are, by applying a laser beam, formed according to the form of a lead frame. Next, the metal board 1 after laser beam machining is dipped in etchant for chemical polishing process, and further, ultrasonic vibration from an ultrasonic wave generator part is applied to the metal board 1 through the etchant. At that tire, with the use of an acoustic lens, the ultrasonic vibration is locally focussed at least on fine part such as art inner lead, and, convergence position of the ultrasonic vibration is scanned in the area where the fine part exists.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、レーザ光を利用して金
属板を適宜に切り欠くことにより多ピンかつ狭ピッチの
微細な加工パターンのリードフレームを形成するリード
フレームの加工方法、及びこのリードフレームの加工方
法によって加工されたリードフレームに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lead frame processing method for forming a lead frame having a fine processing pattern with a large number of pins and a narrow pitch by appropriately cutting a metal plate using laser light, and a method for processing the same. The present invention relates to a lead frame processed by a lead frame processing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、半導体装置に使用されるリードフ
レーム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。しかし、最近では半導体装置の小型化や高
性能化に伴ってリードフレームを多ピンかつ狭ピッチ、
即ち微細に加工することが要求されてきており、上記プ
レス加工やエッチング加工では技術的な加工限界が存在
するためにその微細化に対応できなくなってきた。しか
も、このようなリードフレームの場合、微細化への対応
が難しいだけでなく、厳しい寸法精度も要求されるた
め、従来よりもさらに高度な加工技術が要求される。
2. Description of the Related Art Conventionally, the mainstream processing method of a lead frame used in a semiconductor device has been press working or etching. However, recently, with the miniaturization and high performance of semiconductor devices, the lead frame has many pins and a narrow pitch,
That is, fine processing has been required, and the above-mentioned press processing and etching processing cannot cope with the miniaturization because there is a technical processing limit. Moreover, in the case of such a lead frame, not only it is difficult to cope with miniaturization, but also strict dimensional accuracy is required, so that a more advanced processing technique than before is required.

【0003】このことから、素材となる金属板の板厚よ
りも狭い幅の加工が可能なレーザ切断の特徴を活かしこ
れを利用して微細加工を行う試みがなされている。レー
ザ光を利用した加工(以下、適宜レーザ加工という)
は、高密度エネルギー熱源であるレーザ光を被加工材表
面上に集光し、被加工材を局部的かつ瞬時に溶融、溶断
する加工方法であるため、微細かつ高精度な加工が可能
な切断法であり、従来のリードフレーム加工に用いられ
ているプレス加工やエッチング加工では不可能であった
加工も可能である。
For this reason, it has been attempted to carry out fine processing by utilizing the characteristics of laser cutting capable of processing a width narrower than the thickness of a metal plate as a raw material. Processing using laser light (hereinafter referred to as laser processing as appropriate)
Is a cutting method that focuses laser light, which is a high-density energy heat source, on the surface of the work piece and melts and melts the work piece locally and instantaneously. This is a method, and it is possible to perform processing that was impossible with the press processing or etching processing used for conventional lead frame processing.

【0004】レーザ光を利用したリードフレームの加工
方法としては、例えば、特開平2−247089号公報
や特開平3−123063号公報に開示されているよう
に、インナーリードの内方の狭ピッチ部分をレーザ加工
によって加工し、アウターリード等の狭ピッチでない部
分を従来のプレスまたはエッチングにより加工する方式
が提案されている。また、特開平2−301160号公
報に記載の方式では、リードフレームに所定の切断パタ
ーンを施したり、リードフレームのアウターリードを連
結するダムバーを切断するのにレーザ加工を利用してい
る。
As a method of processing a lead frame using a laser beam, for example, as disclosed in JP-A-2-247089 and JP-A-3-123063, a narrow pitch portion inside an inner lead is disclosed. There is proposed a method in which the above is processed by laser processing, and a part which is not a narrow pitch such as an outer lead is processed by conventional pressing or etching. Further, in the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-301160, laser processing is used to form a predetermined cutting pattern on the lead frame or to cut the dam bar connecting the outer leads of the lead frame.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記のように、レーザ
加工によれば、レーザ光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
光によって金属板(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て排除し、金属板を貫通する
切断溝を形成する熱加工であるため、加工に伴って溶融
物がドロスやスパッタとして金属板に付着する。特に、
ドロスは金属板のレーザ光を照射する面とは反対側の面
(以下、裏面という)の切断溝側壁に沿って多く付着し
やすく、スパッタは金属板の切断溝の周囲に飛散して付
着しやすい。また、一部のドロスやスパッタは切断溝側
壁の壁面にも付着する。
As described above, according to the laser processing, since the laser light can be finely focused and processed, a fine and highly accurate lead frame can be manufactured. The laser processing is a thermal processing in which a metal plate (material to be processed) is rapidly and instantaneously heated by a laser beam that is finely focused, the heated portion is melted and eliminated, and a cutting groove that penetrates the metal plate is formed. Therefore, the molten material adheres to the metal plate as dross or spatter as it is processed. In particular,
Dross tends to adhere to the side of the metal plate where the laser light is irradiated (hereinafter referred to as the back surface) along the side wall of the cutting groove, and spatter is scattered around the cutting groove of the metal plate. Cheap. Further, some dross and spatter also adhere to the wall surface of the side wall of the cutting groove.

【0006】これらドロスやスパッタが製品たるリード
フレームに付着すると加工形状が悪化し、寸法精度が低
下する。また、ドロスやスパッタは金属板地金から剥落
しやすいので、それらが付着したままのリードフレーム
を用いると、半導体装置の製造工程中に不規則にこれら
が剥落し、リード間の短絡、半導体装置の欠陥、及び製
造装置の故障の原因となる危険性が高い。さらに、ドロ
スやスパッタは金属板の裏面から突出するように形成さ
れるため、後工程での他部品との接合時における密着性
の悪化にもつながり、品質を損う他、半導体装置の製造
工程中に位置決め治具で固定及び拘束しようとした場合
に、突出したドロスやスパッタが邪魔をして正確かつ確
実にリードフレームを固定及び拘束することができな
い。このようにドロスやスパッタが付着したままのリー
ドフレームを用いると、良好な寸法精度の半導体装置を
製造できないという問題点がある。
If these dross and spatter adhere to the lead frame as a product, the processed shape deteriorates and the dimensional accuracy deteriorates. Also, since dross and spatter easily peel off from the metal plate metal, if a lead frame with the metal attached is used, they may peel off irregularly during the manufacturing process of the semiconductor device, short circuit between leads, semiconductor device There is a high risk of causing defects in the equipment and failures of manufacturing equipment. Furthermore, since dross and spatter are formed so as to project from the back surface of the metal plate, it also leads to deterioration of adhesion during bonding with other parts in the subsequent process, which deteriorates quality and also affects the manufacturing process of semiconductor devices. When attempting to fix and constrain the lead frame, a protruding dross or spatter interferes and the lead frame cannot be fixed and restrained accurately and reliably. If a lead frame having dross or spatter adhered thereto is used as described above, there is a problem that a semiconductor device with good dimensional accuracy cannot be manufactured.

【0007】これに対し、金属板に付着したドロスやス
パッタを予め除去することが必要であるが、微細なリー
ドフレームでは切断ピッチがアウターリード部分で0.
3mm〜0.5mm程度、インナーリード部分で0.1
5mm〜0.25mm程度(切断溝の幅でみると0.0
3〜0.1mm程度)と狭く、その上半導体チップや外
部の電子回路基板上の配線パターンとの間で電気的な接
続を行うために高い寸法精度が要求されるため、何らか
の変形を素材の金属板に与える除去方法は採用できな
い。しかも、板厚が例えば0.1mm〜0.2mmと非
常に薄い金属板を素材とするリードフレームは剛性が低
く、そのために変形を与えずに付着したドロスやスパッ
タを強引に除去することは非常に困難である。さらに、
切断溝側壁の壁面に付着したドロスやスパッタを機械的
に除去することは切断溝の幅が極めて狭いためにほとん
ど不可能である。
On the other hand, it is necessary to remove dross and spatter attached to the metal plate in advance, but in a fine lead frame, the cutting pitch is 0.
About 3 mm to 0.5 mm, 0.1 in the inner lead part
5 mm to 0.25 mm (0.0 in terms of the width of the cutting groove)
3 to 0.1 mm), and high dimensional accuracy is required for electrical connection between the semiconductor chip and a wiring pattern on an external electronic circuit board. The removal method given to the metal plate cannot be adopted. In addition, the lead frame made of a very thin metal plate having a plate thickness of, for example, 0.1 mm to 0.2 mm has low rigidity, and therefore it is extremely difficult to forcibly remove the attached dross or spatter without causing deformation. Difficult to do. further,
It is almost impossible to mechanically remove dross and spatter attached to the wall surface of the side wall of the cutting groove because the width of the cutting groove is extremely narrow.

【0008】従来では、これらのドロスやスパッタを除
去するために、刃物や砥石等による機械的研削、微粒子
を吹き付けて研削する方法(以下、ショットブラストと
いう)、ワイヤブラッシング等の機械研磨による方法が
採用されていた。しかし、このような機械的な力によっ
て強制的にドロスやスパッタを除去する方法は能率が悪
く、迅速に行うことが困難であると共に、本発明が対象
とするような微細かつ高精度でしかも剛性の低いリード
フレームに対しては変形や歪みを残留させてしまう危険
性があり、性能の悪化や製品歩留りの低下を招く。
[0008] Conventionally, in order to remove these dross and spatter, mechanical grinding with a blade, a grindstone, etc., a method of spraying fine particles (hereinafter referred to as shot blast), and a method of mechanical polishing such as wire brushing have been used. Was adopted. However, the method of forcibly removing dross and spatter by such mechanical force is inefficient, and it is difficult to perform quickly, and at the same time, it is fine and highly accurate and rigid as the object of the present invention. There is a risk that deformation and distortion may remain in a lead frame having a low degree of deterioration, resulting in deterioration of performance and reduction of product yield.

【0009】特開平2−247089号公報や特開平3
−123063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、これらの従来技術ではそ
の問題に対する対策は何ら講じられていない。
Japanese Unexamined Patent Publication Nos. 2-247089 and 3
Although the above-described problem also exists in the laser processing in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 123063, these conventional techniques have not taken any measures against the problem.

【0010】また、特開平2−301160号公報に記
載の方式においては、レーザ光と同軸的に噴出されるア
シストガスで溶融物を吹き飛ばすなどしてドロスやスパ
ッタの付着を抑えることが試みられている。しかし、多
ピンかつ狭ピッチのリードフレームの場合には、形成す
べき切断溝の幅が極めて狭いため、十分な圧力のアシス
トガスを吹き付けても溶融物は十分排除されず、加工後
にはどうしてもその溶融物が残留してしまい、ドロスや
スパッタが製品であるリードフレームに付着することは
避けられない。
Further, in the system disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-301160, it is attempted to suppress the adhesion of dross and spatter by blowing off the melt with an assist gas ejected coaxially with the laser beam. There is. However, in the case of a lead frame with a large number of pins and a narrow pitch, since the width of the cutting groove to be formed is extremely narrow, the melted material is not sufficiently removed even if the assist gas having a sufficient pressure is blown, and it is inevitable that the melted material will not be removed after processing. It is unavoidable that the melt remains and dross or spatter adheres to the product lead frame.

【0011】本発明の目的は、レーザ加工後に変形を与
えずに微細かつ高精度の形状を維持しながら、ドロスや
スパッタを容易かつ確実にしかも迅速に除去することが
できるリードフレームの加工方法、及びそのリードフレ
ームの加工方法によって加工されたリードフレームを提
供することである。
An object of the present invention is to provide a lead frame processing method capable of easily, surely and quickly removing dross and spatter while maintaining a fine and highly accurate shape without deformation after laser processing. And a lead frame processed by the lead frame processing method.

【0012】[0012]

【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、半導体チップを搭載すると共にそ
の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際に、そのリ
ードフレームの少なくとも一部をレーザ光照射によって
形成するリードフレームの加工方法において、前記金属
板にレーザ光を照射してその金属板を貫通する切断溝を
形成する第1の工程と、第1の工程の後に前記金属板を
化学的処理液中に浸漬して化学的表面処理を行うと共に
前記化学的処理液を介してその金属板に超音波振動を印
加する第2の工程とを有することを特徴とするリードフ
レームの加工方法が提供される。
In order to achieve the above object, according to the present invention, a lead frame having a semiconductor chip mounted thereon and having a large number of leads connected to respective terminals of the semiconductor chip is formed from a metal plate. In the method of processing a lead frame, in which at least a part of the lead frame is formed by laser light irradiation, the first step of irradiating the metal plate with laser light to form a cutting groove penetrating the metal plate And a second step of performing a chemical surface treatment by immersing the metal plate in a chemical treatment liquid after the first step and applying ultrasonic vibration to the metal plate through the chemical treatment liquid. There is provided a method for processing a lead frame, comprising:

【0013】上記において、好ましくは、第2の工程に
おける超音波振動の印加の際に、形成すべきリードのう
ち少なくとも微細な部分に局所的に超音波振動を集束さ
せる。
In the above, preferably, when the ultrasonic vibration is applied in the second step, the ultrasonic vibration is locally focused on at least a fine portion of the lead to be formed.

【0014】また、上記のようなリードフレームの加工
方法において、好ましくは、第1の工程におけるレーザ
光照射の前に、金属板の両面に耐化学腐食性のレジスト
膜を被覆する第3の工程を有する。
In the method of processing a lead frame as described above, preferably, the third step of coating both surfaces of the metal plate with a chemically corrosive resist film before the laser beam irradiation in the first step. Have.

【0015】さらに、上記第2の工程における化学的表
面処理は、化学的処理液に金属板を浸漬する化学研磨処
理、または化学的処理液に金属板を浸漬しかつ化学的処
理液と金属板の間に電流を通ずる電解研磨処理であるこ
とが好ましい。
Further, the chemical surface treatment in the second step is a chemical polishing treatment in which a metal plate is immersed in a chemical treatment liquid, or a metal plate is immersed in a chemical treatment liquid and the space between the chemical treatment liquid and the metal plate is reduced. It is preferable that the electropolishing treatment is such that an electric current is passed through.

【0016】また、好ましくは、第1の工程のレーザ光
照射により金属板に形成される前記切断溝の最小の幅
が、その金属板の板厚の1/2以下である。
Further, preferably, the minimum width of the cutting groove formed in the metal plate by the laser beam irradiation in the first step is not more than 1/2 of the plate thickness of the metal plate.

【0017】また、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よって加工されたリードフレー
ムが提供される。
Further, according to the present invention, there is provided a lead frame processed by the above method for processing a lead frame.

【0018】[0018]

【作用】上記のように構成した本発明においては、金属
板にレーザ光を照射して貫通する切断溝を形成した後
に、その金属板を化学的処理液中に浸漬して化学的表面
処理を行う。このように、化学的表面処理を行うことに
より、レーザ加工によって生成し金属板に付着したドロ
スやスパッタがそれらの表面または地金との界面より腐
食される。
In the present invention constructed as described above, a metal plate is irradiated with a laser beam to form a cutting groove that penetrates the metal plate, and then the metal plate is immersed in a chemical treatment liquid for chemical surface treatment. To do. By thus performing the chemical surface treatment, dross or spatter generated by laser processing and attached to the metal plate is corroded from the surface or the interface with the metal.

【0019】ところが、金属板を化学的処理液中に単に
浸漬するだけならば、ドロスやスパッタを腐食によって
完全に除去するまでにはある程度長い時間を要する。し
かも、本発明が対象とする多ピンかつ狭ピッチのリード
フレームでは、レーザ加工によって形成される切断溝の
最小の幅が0.03mm〜0.1mm程度(板厚が0.
1mm〜0.2mmの場合)と非常に狭く、板厚に比べ
ても極めて小さな寸法であるため、化学的処理液が切断
溝の中へ十分入って行かず、その部分での腐食の速度が
著しく低下し、切断溝側壁の壁面に付着したドロスやス
パッタを完全に除去するには非常に長い時間を要するこ
とになる。
However, if the metal plate is simply immersed in the chemical treatment liquid, it takes a certain amount of time to completely remove dross and spatter by corrosion. Moreover, in the multi-pin, narrow-pitch lead frame to which the present invention is applied, the minimum width of the cutting groove formed by laser processing is about 0.03 mm to 0.1 mm (sheet thickness:
(1 mm to 0.2 mm) and the size is extremely small compared to the plate thickness, the chemical treatment liquid does not sufficiently enter the cutting groove, and the corrosion rate at that portion is high. It takes a very long time to completely remove the dross and spatter attached to the wall surface of the side wall of the cutting groove.

【0020】このため、本発明では、化学的処理液を介
して金属板に超音波振動を印加することにより、化学的
処理速度の向上を図り、ドロスやスパッタを容易かつ確
実にしかも迅速に除去し、品質の改善を実現する。
Therefore, in the present invention, ultrasonic vibration is applied to the metal plate through the chemical treatment liquid to improve the chemical treatment speed and to easily, surely and rapidly remove dross and spatter. And improve quality.

【0021】超音波振動を印加することによる第1の作
用は、被処理面である金属板表面の洗浄作用である。こ
の作用は超音波洗浄として一般的に利用されている。こ
の洗浄作用により、化学的表面処理によって生成される
反応生成物が被処理面から速やかに排除され、また、被
処理面に付着しているゴミやホコリや油脂分なども積極
的に除去され、常に活性な表面、即ち化学的表面処理が
施されやすい表面を露出させることができる。さらに、
超音波振動を印加している状態では、被処理材である金
属板を処理液中に浸漬しているだけで容易に被処理面の
洗浄が進行する。
The first action by applying ultrasonic vibration is a washing action on the surface of the metal plate which is the surface to be treated. This action is generally used as ultrasonic cleaning. By this cleaning action, the reaction products generated by the chemical surface treatment are promptly removed from the surface to be treated, and dust, dust, oil and fat adhering to the surface to be treated are also positively removed. It is possible to expose an always active surface, ie a surface which is susceptible to chemical surface treatment. further,
With ultrasonic vibration applied, cleaning of the surface to be processed proceeds easily simply by immersing the metal plate as the material to be processed in the processing liquid.

【0022】超音波振動を印加することによる第2の作
用は、処理液の撹拌作用である。本発明が対象とするよ
うな多ピンかつ狭ピッチのリードフレームにおいて形成
される切断溝の最小の幅は、板厚が0.1mm〜0.2
mmの場合に0.03mm〜0.1mm程度であり、板
厚よりもはるかに狭いため、その中へ化学的処理液を十
分通じることは大変難しい。しかし、化学的処理液を介
して金属板に超音波振動を印加すれば、超音波振動が化
学的処理液中及び金属板中を均一に伝播することができ
るから、切断溝の中で化学的処理液の撹拌が行われ、新
鮮な化学的処理液との交換が速やかかつ確実に行われ
る。これにより、化学的表面処理速度の低下が防止さ
れ、その向上に寄与することが可能である。
The second action by applying ultrasonic vibration is the stirring action of the treatment liquid. The minimum width of the cutting groove formed in the lead frame having a large number of pins and a narrow pitch as the object of the present invention has a plate thickness of 0.1 mm to 0.2.
In the case of mm, it is about 0.03 mm to 0.1 mm, which is much narrower than the plate thickness, so that it is very difficult to sufficiently pass the chemical treatment liquid into the plate. However, if ultrasonic vibration is applied to the metal plate through the chemical treatment liquid, the ultrasonic vibration can be propagated uniformly in the chemical treatment liquid and in the metal plate, and therefore, the chemical vibration in the cutting groove will occur. The treatment liquid is agitated, and replacement with a fresh chemical treatment liquid is performed quickly and reliably. This prevents a decrease in the chemical surface treatment rate and can contribute to the improvement.

【0023】上記第1及び第2の作用は本来の化学的表
面処理の腐食能力を向上させてその処理を迅速にするも
のである。
The first and second actions described above improve the corrosion ability of the original chemical surface treatment and accelerate the treatment.

【0024】超音波振動を印加することによる第3の作
用は、レーザ切断によって付着するドロスやスパッタの
形状に起因する作用である。ドロスやスパッタは金属板
の地金から突起状に付着しているが、このように突起状
に付着しているドロスやスパッタに超音波振動が印加さ
れたならば、化学的処理液中でそれらに強制的な超音波
振動が加わり、その強制的な振動により地金に付着して
いる界面部分に強いせん断力が加わる。ドロスやスパッ
タには、アシストガスの噴出等によって排除しきれずに
残留した溶融金属がそのまま凝固したものと、一旦完全
に排除された溶融金属が飛散している過程で再度金属板
に付着したものとがあるが、いずれの場合においても、
一度溶融状態を経た金属であるためその表面には酸化膜
が形成されており、金属板地金と完全な接合組織を介し
て付着しているものはない。従って、ドロスやスパッタ
の金属板地金に対する付着強度は元々あまり強くなく、
超音波振動が印加された化学的処理液中では、前述のよ
うなせん断力によりドロスやスパッタはその界面部分に
おいて折り取られ、金属板地金から容易に剥離、除去さ
れる。
The third action by applying ultrasonic vibration is the action caused by the shape of dross or spatter attached by laser cutting. Dross and spatter are attached in the form of protrusions from the metal of the metal plate, but if ultrasonic vibration is applied to the dross and spatter that are attached in the form of protrusions, they will be removed in a chemical treatment liquid. Forced ultrasonic vibration is applied to, and strong shearing force is applied to the interface part attached to the metal by the forced vibration. There are two types of dross and spatter: solidified molten metal that could not be completely removed due to jetting of assist gas, and solidified molten metal that was once completely removed and then adhered to the metal plate again. However, in either case,
Since it is a metal that has once been in a molten state, an oxide film is formed on the surface thereof, and there is no one that adheres to the metal plate base metal through a perfect joint structure. Therefore, the adhesion strength of the dross and spatter to the metal plate base metal is originally not very strong,
In the chemical treatment liquid to which ultrasonic vibration is applied, the dross and spatter are broken off at the interface portion by the shearing force as described above, and are easily separated and removed from the metal plate base metal.

【0025】上記のように、化学的処理液を介して金属
板に超音波振動を印加することにより、レーザ加工に伴
なって付着したドロスやスパッタを容易かつ確実にしか
も迅速に除去することができる。その上、ドロスやスパ
ッタが除去された後の金属板地金の表面は、化学的処理
液中に浸漬されているためきれいに仕上げ処理される。
As described above, by applying ultrasonic vibration to the metal plate through the chemical treatment liquid, dross and spatter adhered by laser processing can be removed easily, reliably and quickly. it can. Moreover, the surface of the metal sheet metal after the dross and spatters are removed is finely finished because it is immersed in the chemical treatment liquid.

【0026】また、このドロスやスパッタ処理は、化学
的処理液中に単に浸漬している間に行われるものである
から、金属板に不要な変形を与えることがない。即ち、
レーザ加工によって達成した微細かつ高精度のリードフ
レーム形状を損うことなく、ドロスやスパッタの除去の
みを行うことができる。
Further, since the dross and the sputter process are carried out only while being immersed in the chemical treatment liquid, unnecessary deformation is not given to the metal plate. That is,
It is possible to only remove dross and spatter without damaging the fine and highly accurate lead frame shape achieved by laser processing.

【0027】また、形成すべきリードのうち微細な部分
では、切断箇所が多くなるため生成されるドロスやスパ
ッタの量も相対的に多くなる。本発明では、超音波振動
の印加の際に、少なくとも上記のような微細な部分に局
所的に超音波振動を集束させることにより、超音波振動
の集束した部分の音圧が高まり、その周りの部分との音
圧の差によって局所的な化学的処理液の流れが生起され
る。これによって、一つの化学的処理液の中で超音波振
動を集束させる部分とさせない部分との間に処理速度差
が生じる。従って、ドロスやスパッタの量が多くなる微
細な部分において、ドロスやスパッタを容易かつ確実に
しかも迅速に除去する上記のような作用が損なわれるこ
とがない。
Further, in the fine portion of the lead to be formed, the number of cut portions is large, so that the amount of dross or spatter generated is relatively large. In the present invention, when the ultrasonic vibration is applied, by locally focusing the ultrasonic vibration on at least the above-mentioned minute portion, the sound pressure at the focused portion of the ultrasonic vibration is increased, and The local difference in sound pressure between the parts causes a local flow of the chemical treatment liquid. This causes a difference in processing speed between a portion where ultrasonic vibration is focused and a portion where ultrasonic vibration is not focused in one chemical treatment liquid. Therefore, in the fine portion where the amount of dross or spatter is large, the above-described action of removing dross or spatter easily, reliably and quickly is not impaired.

【0028】上記の場合、リードフレーム外周付近の比
較的大きな形状の部分は、液中に加工に必要な所定の時
間浸漬されるだけでほとんど超音波振動が印加されない
ため、その部分の過度な化学的表面処理(オーバーエッ
チ)を回避することができる。従って、良好な加工形状
及び均一な品質を確保できる。さらに、必要な部分にお
いて集中的にドロスやスパッタの処理を行うため、化学
的処理液の不必要な劣化を回避してその寿命を長くする
ことができ、化学的表面処理のコスト削減を図ることが
可能である。
In the above case, the relatively large-shaped portion near the outer periphery of the lead frame is immersed in the liquid for a predetermined time required for processing, and almost no ultrasonic vibration is applied thereto. Surface treatment (overetching) can be avoided. Therefore, a good processed shape and uniform quality can be secured. In addition, since dross and spatter are intensively processed in the necessary parts, unnecessary deterioration of the chemical treatment liquid can be avoided and its life can be extended, and the cost of chemical surface treatment can be reduced. Is possible.

【0029】また、レーザ光照射の前に、金属板の両面
に耐化学腐食性のレジスト膜を被覆することにより、化
学的表面処理を行う際に金属板地金の加工すべきでない
部分の肉やせが抑制される。
Further, by coating both sides of the metal plate with a chemically corrosion resistant resist film before the laser light irradiation, the metal of the metal plate base metal which should not be processed at the time of performing the chemical surface treatment. Skinnyness is suppressed.

【0030】さらに、上記化学的表面処理として、化学
的処理液に金属板を浸漬する化学研磨処理、または化学
的処理液に金属板を浸漬しかつ化学的処理液と金属板の
間に電流を通ずる電解研磨処理を採用する。これらは、
いわゆる湿式の化学的表面処理方法であり、容易な表面
処理方法である。
Further, as the chemical surface treatment, a chemical polishing treatment in which a metal plate is immersed in a chemical treatment liquid, or an electrolysis in which a metal plate is immersed in a chemical treatment liquid and an electric current is passed between the chemical treatment liquid and the metal plate Adopt polishing process. They are,
This is a so-called wet chemical surface treatment method, which is an easy surface treatment method.

【0031】[0031]

【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〜図10を参
照しながら説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a lead frame processing method and lead frame according to the present invention will be described with reference to FIGS.

【0032】まず、本実施例のリードフレームの構成を
図2により説明する。図2において、リードフレーム1
00の中央部分には、半導体チップを搭載するダイパッ
ド101が設けられており、このダイパッド101を囲
むようにして多数のインナーリード102と、これらイ
ンナーリード102に連続するアウターリード103が
配設されている。これら隣合うインナーリード102と
アウターリード103とはダムバー104により互いに
連結状に支持されている。また、ダイパッド104の周
辺は腕105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102はダイ
パッド101と分離され、かつ隣合うインナーリード1
02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100の外周部分には半導
体チップの端子とインナーリード102との接続時の位
置決め用に位置決め穴107が設けられている。ダムバ
ー104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102及びアウターリード1
03を補強する役割を有し、モールド後に除去される。
First, the structure of the lead frame of this embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 2, the lead frame 1
A die pad 101 on which a semiconductor chip is mounted is provided in the central portion of 00, and a large number of inner leads 102 and outer leads 103 continuous with the inner leads 102 are provided so as to surround the die pad 101. The adjacent inner lead 102 and outer lead 103 are supported by a dam bar 104 so as to be connected to each other. Further, a cutout 106 is provided around the die pad 104 except for the arm 105,
The inner lead 102 is separated from the die pad 101 by the notch 106 and is adjacent to the inner lead 1.
02 are separated by the notch 106. Further, a positioning hole 107 is provided on the outer peripheral portion of the lead frame 100 for positioning when the terminals of the semiconductor chip and the inner leads 102 are connected. The dam bar 104 has a role of blocking the resin when the semiconductor chip is molded, and the inner lead 102 and the outer lead 1
It has a role of reinforcing 03 and is removed after molding.

【0033】また、インナーリード102は、ダイパッ
ド101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(図示せず)をダイパッド101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102の内側における
相隣合うリード間の間隙108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。
Further, the inner lead 102 extends so as to converge toward the die pad 101, and its tip portion is used for electrical connection after mounting a semiconductor chip (not shown) on the die pad 101. It is wide enough. Therefore, the gap 108 between the adjacent leads on the inner side of the inner lead 102 is particularly narrow and has an extremely fine structure. Further, the processing of this portion is a portion where the dimensional accuracy and cleanliness are the most severe in the processing of the lead frame. is there.

【0034】次に、上記リードフレームの加工方法を説
明する。図3はその加工方法を説明するフローチャート
である。まず、図3のステップS1において、加工準備
が行われる。即ち、コイル状に巻かれた帯状の金属板、
例えば鋼、銅合金、42アロイ、コバール等の金属板が
レベラーにかけられ、巻きぐせが取り除かれる。続い
て、その金属板の表面が洗浄され、汚れや油分等が除か
れる。上記のように素材としてコイル状に巻かれた帯状
の金属板を使用することにより、これを巻き出して多数
のリードフレームを連続的に加工することができ、大量
生産が可能となる。
Next, a method of processing the lead frame will be described. FIG. 3 is a flowchart explaining the processing method. First, in step S1 of FIG. 3, preparation for processing is performed. That is, a strip-shaped metal plate wound in a coil,
For example, a metal plate made of steel, copper alloy, 42 alloy, Kovar, or the like is placed on the leveler to remove the curl. Then, the surface of the metal plate is washed to remove dirt, oil and the like. By using a strip-shaped metal plate wound in a coil shape as a material as described above, a large number of lead frames can be continuously processed by unwinding the metal plate, which enables mass production.

【0035】次に、ステップS2においてレジスト処理
が行われる。即ち、図1(a)に示すように、金属板1
の両面に耐化学腐食性のレジスト剤が塗付され、乾燥さ
れる。これにより、耐化学腐食性のレジスト膜2が金属
板1の両面に被覆される。但し、本実施例では一般的に
よく知られたレジスト樹脂を使用するが、これ以外の耐
化学腐食性保護剤、例えば、油脂類、スチレンまたはナ
イロン等の合成樹脂類、水ガラス等をコーティングして
もよい。
Next, in step S2, resist processing is performed. That is, as shown in FIG.
A chemical agent resistant to chemical corrosion is applied to both surfaces of the above and dried. As a result, both sides of the metal plate 1 are covered with the resist film 2 having chemical corrosion resistance. However, generally known resist resins are used in this example, but other chemical corrosion resistant protective agents, for example, oils and fats, synthetic resins such as styrene or nylon, and water glass are coated. May be.

【0036】次に、ステップS3において、レーザ加工
が行われる。このレーザ加工が施されるのは、リードフ
レーム形状の中で少なくとも、微細かつ高精度の寸法、
形状が必要であるインナーリード102の部分、即ち、
狭ピッチでしかも寸法精度や清浄度が厳しい部分であ
る。勿論、アウターリード103等や外枠部分などの比
較的大きな部分をレーザ加工してもよい。また、この時
使用されるレーザ光を発生するレーザ加工装置は、従来
から知られている一般的なものでよい。このようなレー
ザ加工装置のレーザ光学系の一例を図4に示す。
Next, in step S3, laser processing is performed. This laser processing is applied to at least fine and highly accurate dimensions in the lead frame shape,
The portion of the inner lead 102 that needs a shape, that is,
It is a part with a narrow pitch and strict dimensional accuracy and cleanliness. Of course, a relatively large part such as the outer lead 103 and the outer frame part may be laser-processed. Further, the laser processing device for generating the laser beam used at this time may be a general one known in the related art. An example of the laser optical system of such a laser processing apparatus is shown in FIG.

【0037】図4に示すレーザ加工装置200におい
て、レーザ発振器201で発生したレーザ光202は、
加工ヘッド203内に設けられたベンディングミラー2
04に入射し、金属板1の方向へ誘導される。そして、
レーザ光202はノズル205内にある集光レンズ20
6に入射し、加工を可能にする所要のエネルギ密度を有
するように十分に集光され、ノズル205の先端から金
属板1の加工位置Xに照射される。また、ノズル205
にはアシストガス供給口207が設けられており、ノズ
ル先端からこのアシストガス208が上記レーザ光20
2を包み込むように同軸的に噴出される。
In the laser processing apparatus 200 shown in FIG. 4, the laser beam 202 generated by the laser oscillator 201 is
Bending mirror 2 provided in processing head 203
It is incident on 04 and guided toward the metal plate 1. And
The laser light 202 is focused on the condenser lens 20 inside the nozzle 205.
It is incident on the beam No. 6 and is sufficiently condensed so as to have a required energy density to enable processing, and the processing position X of the metal plate 1 is irradiated from the tip of the nozzle 205. In addition, the nozzle 205
Is provided with an assist gas supply port 207. The assist gas 208 is supplied from the nozzle tip to the laser beam 20.
It is ejected coaxially so as to wrap up 2.

【0038】図3のステップS3においては、まず、上
記のようなレーザ加工装置において、レーザ光202の
発振周期やエネルギ密度、集光レンズ206の焦点位
置、アシストガス208の圧力、加工位置等の諸条件が
設定され、レーザ加工装置の準備が行われる。
In step S3 of FIG. 3, first, in the laser processing apparatus as described above, the oscillation period and energy density of the laser beam 202, the focus position of the condenser lens 206, the pressure of the assist gas 208, the processing position, etc. are set. Various conditions are set and the laser processing apparatus is prepared.

【0039】続いて上記レーザ加工装置によって金属板
1にレーザ加工が施される。図5は、この時のレーザ加
工される金属板1の断面を概念的に示した図である。図
5において、レーザ光202は充分な熱エネルギを供給
できるように集光レンズ206で集光されており、金属
板1表面の照射された部分が溶融し、これが熱源となっ
てこの溶融が表面から順次深さ方向に向って進行し、や
がて金属板1を貫通する。
Subsequently, the metal plate 1 is subjected to laser processing by the laser processing apparatus. FIG. 5 is a view conceptually showing a cross section of the metal plate 1 to be laser processed at this time. In FIG. 5, the laser beam 202 is condensed by a condenser lens 206 so that sufficient heat energy can be supplied, the irradiated portion of the surface of the metal plate 1 is melted, and this becomes a heat source, and this melting is the surface. The metal plate 1 penetrates the metal plate 1 in due course.

【0040】また、レーザ光202の照射による入熱に
より、レジスト膜2も加工される。即ち、表面のレジス
ト膜2がレーザ光202により加工されて表側の開口部
4aが形成され、更に切断溝3が貫通してから裏面のレ
ジスト膜2が加工されて裏側の開口部4bが形成され
る。この表面側及び裏面側の開口部4a,4bの寸法は
ほぼ同じであって、図に示すように切断溝3よりも少し
大きくなる。
The resist film 2 is also processed by heat input by the irradiation of the laser beam 202. That is, the resist film 2 on the front surface is processed by the laser beam 202 to form the opening 4a on the front side, and the resist film 2 on the back surface is processed after the cutting groove 3 is penetrated to form the opening 4b on the back side. It The dimensions of the openings 4a and 4b on the front surface side and the back surface side are substantially the same, and are slightly larger than the cutting groove 3 as shown in the drawing.

【0041】さらに、レーザ照射によって発生した溶融
金属は大部分は金属板1の裏面から落下するが、一部分
の残留した溶融金属は金属板1裏面の側壁付近で雫状に
凝固してドロス5となる。一方、飛散した溶融金属はス
パッタ6として金属板1表面にレジスト膜2を介して付
着したり、レジスト膜2を破って直接金属板1に付着す
る。また、図示は省略したが、一部のドロス5やスパッ
タ6は切断溝3側壁の壁面にも付着する。これらドロス
5やスパッタ6には、アシストガスの噴出等によって排
除しきれずに残留した溶融金属がそのまま凝固したもの
と、一旦完全に排除された溶融金属が飛散している過程
で再度金属板に付着したものとがあるが、いずれの場合
においても、一度溶融状態を経た金属であるためその表
面には酸化膜が形成されており、金属板1の地金と完全
な接合組織を介して付着しているものはない。従って、
ドロス5やスパッタ6の金属板1の地金に対する付着強
度は元々あまり強くない。
Further, most of the molten metal generated by the laser irradiation falls from the back surface of the metal plate 1, but a part of the remaining molten metal solidifies in the shape of a drop near the side wall of the back surface of the metal plate 1 to form dross 5. Become. On the other hand, the scattered molten metal adheres to the surface of the metal plate 1 as the sputter 6 via the resist film 2 or breaks the resist film 2 and directly adheres to the metal plate 1. Although not shown, some dross 5 and spatter 6 also adhere to the wall surface of the side wall of the cutting groove 3. On these dross 5 and spatter 6, the molten metal that could not be completely removed due to the ejection of assist gas and the like solidified, and the molten metal that had been completely removed once adhered to the metal plate again. In any case, since the metal once melted, an oxide film was formed on the surface, and it adhered to the metal of the metal plate 1 through a perfect joint structure. There is nothing. Therefore,
The adhesion strength of the dross 5 and the spatter 6 to the metal plate 1 to the metal is originally not very strong.

【0042】上記に加え、切断溝3側壁には排除されず
に残留した溶融金属の一部が再凝固した再凝固層や、レ
ーザ加工の際に受けた熱履歴により大きな残留熱歪みや
熱応力を内含した熱影響部が層状にが形成される。再凝
固層7はドロス5に類似した組織で金属板1の地金とは
組織の異なるものであり、その影響は現状では明らかで
はないが、ドロス5やスパッタ6と同様に寸法精度の低
下やリード間の短絡の原因となることが懸念される。ま
た、熱影響部も金属板1の地金とは組織が異なるもので
あり、その熱歪みや熱応力は徐々に開放され、形状の変
形を招くため寸法精度の悪化の原因になる。さらに、金
属板1のレーザ光202が照射された部分近傍は高熱に
なるため酸化皮膜が形成され、端子接続時の接触不良の
原因となる。
In addition to the above, a resolidified layer in which a part of the molten metal that has not been removed and remains on the side wall of the cutting groove 3 is resolidified, and a large residual thermal strain or thermal stress is caused by the thermal history received during laser processing. The heat-affected zone including is formed in a layered manner. The re-solidified layer 7 has a structure similar to that of the dross 5 and has a structure different from that of the base metal of the metal plate 1. The effect is not clear at present, but as with the dross 5 and the sputter 6, deterioration of dimensional accuracy and There is concern that it may cause a short circuit between the leads. Further, the heat-affected zone also has a different structure from the metal of the metal plate 1, and its thermal strain and thermal stress are gradually released, causing deformation of the shape, which causes deterioration of dimensional accuracy. Further, since a high temperature is generated in the vicinity of the portion of the metal plate 1 irradiated with the laser beam 202, an oxide film is formed, which causes a contact failure at the time of terminal connection.

【0043】上記レーザ加工により、図1(b)に示す
ような、金属板1を貫通する切断溝3がリードフレーム
形状に従って順次形成される。その後、この金属板1は
表面洗浄される。本実施例の図1及び図5では、切断溝
3側壁の壁面に付着したドロスやスパッタ、酸化皮膜、
再凝固層、及び熱影響部をまとめて加工変質層10とし
て表す。
By the above laser processing, cutting grooves 3 penetrating the metal plate 1 as shown in FIG. 1B are sequentially formed according to the lead frame shape. Then, the surface of the metal plate 1 is cleaned. In FIGS. 1 and 5 of this embodiment, dross, spatter, oxide film, etc. attached to the wall surface of the side wall of the cutting groove 3,
The resolidified layer and the heat-affected zone are collectively referred to as a work-affected layer 10.

【0044】次に、図3のステップS4において、化学
研磨処理及び超音波振動の印加が行われる。ここで行う
化学研磨処理自体は、通常のエッチング処理と同様であ
る。図6は、この時使用される化学研磨処理装置の一例
を示す図であり、図7は図6のVII−VII方向からの断面
図である。
Next, in step S4 of FIG. 3, chemical polishing treatment and application of ultrasonic vibration are performed. The chemical polishing process itself performed here is the same as the normal etching process. FIG. 6 is a view showing an example of the chemical polishing apparatus used at this time, and FIG. 7 is a sectional view taken along the line VII-VII in FIG.

【0045】図6及び図7において、化学研磨処理装置
300は、基盤301の上に固定された化学的処理液即
ちエッチング液302を貯えるエッチング液槽303、
エッチング液槽303を覆う上蓋304、上蓋304に
固定されたXY駆動台305、XY駆動台305に取り
付けられた支持フレーム306、支持フレーム306に
固定された複数個(図7では6個)の超音波発生部30
7、素材である金属板1を搬送するローラ308を備え
る。但し、簡単のため、図6及び図7では超音波発生部
307を模式的に表した。
In FIG. 6 and FIG. 7, the chemical polishing processing apparatus 300 includes an etching liquid tank 303 for storing a chemical processing liquid, that is, an etching liquid 302 fixed on a substrate 301.
An upper lid 304 that covers the etching liquid tank 303, an XY drive table 305 fixed to the upper lid 304, a support frame 306 attached to the XY drive table 305, and a plurality of (six in FIG. 7) fixed to the support frame 306. Sound wave generator 30
7. A roller 308 for conveying the metal plate 1 as a material is provided. However, for simplification, the ultrasonic wave generation unit 307 is schematically illustrated in FIGS. 6 and 7.

【0046】金属板1は帯状の素材であって、化学研磨
処理装置300にロ−ラ308で図中矢印で示す方向に
搬入され、エッチング液槽303中のエッチング液30
2に浸漬される。そして、金属板1に対し、超音波発生
部307よりエッチング液302を介して超音波振動を
印加する。また、XY駆動台305は通常のレーザ加工
装置等に備えられたワークを載置するためのXYテーブ
ルと同様のものであり、金属板1の面内の互いに直交す
る2軸方向(これをX軸及びY軸とする)に支持フレー
ム306を移動させ、支持フレーム306の移動によっ
て超音波発生部307がXY平面内で走査するようにな
っている。上記エッチング液302の組成、温度、処理
時間のおもな組合せを図8に示す。
The metal plate 1 is a band-shaped material, and is carried into the chemical polishing apparatus 300 by the roller 308 in the direction shown by the arrow in the figure, and the etching solution 30 in the etching solution tank 303 is loaded.
Soak in 2. Then, ultrasonic vibration is applied to the metal plate 1 from the ultrasonic wave generation unit 307 through the etching liquid 302. Further, the XY drive table 305 is similar to an XY table for placing a work, which is provided in a normal laser processing apparatus, and it has two axial directions in the plane of the metal plate 1 which are orthogonal to each other. The support frame 306 is moved in the X-axis and Y-axis directions, and the movement of the support frame 306 causes the ultrasonic wave generator 307 to scan in the XY plane. FIG. 8 shows the main combinations of the composition of the etching solution 302, the temperature, and the processing time.

【0047】超音波振動を印加することにより、既に詳
しく説明したように、金属板1表面の洗浄作用やエッチ
ング液302の撹拌作用が強まり、本来の化学的表面処
理の腐食能力が向上してその処理を確実かつ迅速に行う
ことが可能となる。
By applying ultrasonic vibration, as already described in detail, the cleaning action on the surface of the metal plate 1 and the stirring action of the etching solution 302 are strengthened, and the corrosive ability of the original chemical surface treatment is improved. It becomes possible to perform the processing reliably and quickly.

【0048】また、ドロス5やスパッタ6は金属板1の
地金から突起状に付着しているが、このように突起状に
付着しているドロス5やスパッタ6に超音波振動が印加
されたならば、化学的処理液中でそれらに強制的な超音
波振動が加わり、その強制的な振動により地金に付着し
ている界面部分に強いせん断力が加わる。そこで、ドロ
ス5やスパッタ6の金属板1の地金に対する付着強度は
元々あまり強くないため、超音波振動が印加されたエッ
チング液302中では、前述のようなせん断力によりド
ロス5やスパッタ6はその界面部分において折り取ら
れ、金属板1の地金から容易に剥離、除去される。これ
と同時に、図1(b)や図5で説明した加工変質層10
もその界面より剥離し、ほぼ完全に除去される。
Further, the dross 5 and the spatter 6 are attached in a protruding form from the metal of the metal plate 1. The ultrasonic vibration is applied to the dross 5 and the sputter 6 thus attached in a protruding form. Then, the ultrasonic waves are forcibly applied to them in the chemical treatment liquid, and a strong shearing force is applied to the interface portion adhering to the metal by the forced vibration. Therefore, since the adhesion strength of the dross 5 and the sputter 6 to the metal plate 1 is not very strong from the beginning, the dross 5 and the spatter 6 will not be formed in the etching solution 302 to which ultrasonic vibration is applied due to the shearing force as described above. It is broken off at the interface portion and easily peeled off and removed from the metal of the metal plate 1. At the same time, the work-affected layer 10 described with reference to FIG.
Also peels off from the interface and is almost completely removed.

【0049】また、このドロス5やスパッタ6等の剥
離、除去は、エッチング液302中に単に浸漬している
間に行われるものであるから、金属板1に不要な変形を
与えることがない。即ち、レーザ加工によって達成した
微細かつ高精度のリードフレーム形状を損うことなく、
ドロス5やスパッタ6等の除去のみを行うことができ
る。
Further, since the peeling and removal of the dross 5 and the sputter 6 etc. are carried out only while being immersed in the etching solution 302, the metal plate 1 is not unnecessarily deformed. That is, without impairing the fine and highly accurate lead frame shape achieved by laser processing,
Only the dross 5 and the spatter 6 can be removed.

【0050】上記に加え、本実施例では、超音波発生部
307から印加する超音波振動を、例えば図2のインナ
ーリード102等のような形成すべきリードのうち少な
くとも微細な部分が存在する領域内に集束させる。以
下、このように超音波振動を集束させる構成及びその作
用について説明する。
In addition to the above, in this embodiment, the ultrasonic vibration applied from the ultrasonic generator 307 is a region where at least a fine portion of the lead to be formed, such as the inner lead 102 of FIG. 2, exists. Focus on inside. Hereinafter, the configuration for converging the ultrasonic vibration and the operation thereof will be described.

【0051】上記超音波発生部307の構成を図9に示
す。図9において、超音波振動源307aが100KH
z〜3MHzの励起交流電圧を超音波振動子307b
(圧電素子)に印加することにより、超音波振動子30
7bから超音波振動が発生し、凹面を有する音響レンズ
307cがその超音波振動を所定の集束位置に集束さ
せ、集束位置の近傍において超音波の強度が局所的に大
きくなる。その領域は、例えば図9の破線で示す領域3
07Aである。また、図9では、音響レンズ307cの
前面に形成される超音波音場307Bを模式的に示し
た。上記のような所定の焦点位置に超音波振動を集束さ
せる音響レンズを備える構成自体は従来より知られてい
る。
The structure of the ultrasonic wave generator 307 is shown in FIG. In FIG. 9, the ultrasonic vibration source 307a is 100 KH.
The excitation AC voltage of z to 3 MHz is applied to the ultrasonic transducer 307b.
By applying to the (piezoelectric element), the ultrasonic transducer 30
Ultrasonic vibration is generated from 7b, the acoustic lens 307c having a concave surface focuses the ultrasonic vibration on a predetermined focusing position, and the intensity of the ultrasonic wave locally increases near the focusing position. The area is, for example, area 3 shown by a broken line in FIG.
It is 07A. Further, in FIG. 9, an ultrasonic sound field 307B formed on the front surface of the acoustic lens 307c is schematically shown. The configuration itself including the acoustic lens that focuses the ultrasonic vibration on the predetermined focus position as described above has been conventionally known.

【0052】次に、上記のように超音波振動を集束させ
る際の集束位置及びその集束位置における音波の寸法に
ついて説明する。
Next, the focusing position when focusing the ultrasonic vibration as described above and the size of the sound wave at the focusing position will be described.

【0053】まず、各物理量を下記のように定める。First, each physical quantity is defined as follows.

【0054】f :超音波振動の振動数(Hz) ve:水中の音速(m/sec) vs:レンズ材質中の音速(m/sec) λ :超音波振動の波長(cm) a :音源即ち音響レンズの半径(cm) r :音響レンズの凹面の曲率半径(cm) ここに、fは数10kHz〜数10MHz程度、ve
1400〜1500m/sec程度である。また、vsはf
によって大きく異なるが、例えば、鉄では5180m/
sec、アルミニウムでは5040m/sec、石英では53
70m/sec、ポリエチレンでは650m/sec、ポリプ
ロピレンでは800m/sec、ポリスチレンでは174
0m/sec、ナイロンでは2380m/secである。さら
に、λ=ve/fである。
F: Frequency of ultrasonic vibration (Hz) v e : Sound velocity in water (m / sec) v s : Sound velocity in lens material (m / sec) λ: Ultrasonic vibration wavelength (cm) a: Radius (cm) of sound source, ie, acoustic lens r: Radius of curvature of concave surface of acoustic lens (cm) where f is about several tens of kHz to several tens of MHz, and v e is about 1400 to 1500 m / sec. Also, v s is f
It varies greatly depending on, but for example, iron is 5180m /
sec, 5040 m / sec for aluminum, 53 for quartz
70 m / sec, 650 m / sec for polyethylene, 800 m / sec for polypropylene, 174 for polystyrene
It is 0 m / sec, and nylon is 2380 m / sec. In addition, it is λ = v e / f.

【0055】これらの物理量を用いて、集束する超音波
振動の焦点距離FL、集束位置即ち焦点における音波の
直径dL及びd-6は、以下のように表わせる。但し、dL
は焦点面上で音圧が最初に零となる音波の直径を、d-6
は音圧がピーク値の1/2(強度が−6dB)となる音
波の直径である。
Using these physical quantities, the focal length F L of the focused ultrasonic vibration and the diameters d L and d -6 of the sound wave at the focus position, that is, the focus can be expressed as follows. However, d L
Is the diameter of the sound wave where the sound pressure first becomes zero on the focal plane, d -6
Is the diameter of the sound wave at which the sound pressure becomes 1/2 of the peak value (intensity is -6 dB).

【0056】[0056]

【数1】 [Equation 1]

【0057】[0057]

【数2】 [Equation 2]

【0058】[0058]

【数3】 (Equation 3)

【0059】例えば、a=3cm,r=6cm,ve
1400m/s,vs=5000m/sとして、f=1
00KHzの場合のFL,dL,d-6を式(1)〜式
(3)を用いてそれぞれ求めると、以下のようになる。
For example, a = 3 cm, r = 6 cm, v e =
F = 1 when 1400 m / s and v s = 5000 m / s
F L in the case of 00KHz, d L, when determined respectively using Equation (1) to (3) to d -6, as follows.

【0060】[0060]

【数4】 [Equation 4]

【0061】[0061]

【数5】 (Equation 5)

【0062】[0062]

【数6】 (Equation 6)

【0063】ここに、f=100KHz=105c/
s,ve=1400m/s=1.4×105cm/s,λ
=ve/f=1.4cmであることを利用した。
Here, f = 100 KHz = 10 5 c /
s, v e = 1400 m / s = 1.4 × 10 5 cm / s, λ
It was utilized that = v e / f = 1.4 cm.

【0064】一方、f=2MHzの場合には、FL
L,d-6を同様に計算すると、以下のようになる。
[0064] On the other hand, in the case of f = 2MHz is, F L,
When d L and d -6 are calculated in the same manner, the result is as follows.

【0065】[0065]

【数7】 (Equation 7)

【0066】[0066]

【数8】 (Equation 8)

【0067】[0067]

【数9】 [Equation 9]

【0068】ここに、f=2MHz=2×106c/
s,ve=1.4×105cm/s,λ=ve/f=0.
07cmであることを利用した。また、FLはf=10
0KHzの時と同じ値になる。
Here, f = 2 MHz = 2 × 10 6 c /
s, v e = 1.4 × 10 5 cm / s, λ = v e / f = 0.
It was utilized that it was 07 cm. Also, FL is f = 10
The value is the same as that at 0 KHz.

【0069】このように、a,r,fを適宜に選択する
ことにより、エッチング液302を介して所望の集束位
置(焦点)に適切な寸法で超音波振動を局所的に集束さ
せることができる。これにより、超音波振動の集束した
部分の音圧が高まり、その周りの部分との音圧の差によ
って局所的なエッチング液302の流れ(直径数mm程
度)が生起される。これによって、一つのエッチング液
302の中で超音波振動を集束させる部分とさせない部
分との間に処理速度差が生じる。
As described above, by appropriately selecting a, r, and f, it is possible to locally focus the ultrasonic vibration at a desired focusing position (focus point) with an appropriate size through the etching liquid 302. . As a result, the sound pressure at the focused portion of the ultrasonic vibration is increased, and a local flow of the etching liquid 302 (about several mm in diameter) is generated due to the difference in the sound pressure from the surrounding portion. As a result, a processing speed difference occurs between a portion where ultrasonic vibration is focused and a portion where ultrasonic vibration is not focused in one etching solution 302.

【0070】図2のようなリードフレームにおいては、
形成すべきリードのうち、例えば図2のインナーリード
102等のような微細な部分では、切断箇所が多くなる
ため生成されるドロス5やスパッタ6の量も相対的に多
くなる。これに対し、本実施例では、上記のように、超
音波振動を集束させるべき位置を、リードのうち少なく
とも微細な部分が存在する領域内とするため、その部分
のドロス5やスパッタ6を容易かつ確実にしかも迅速に
除去することができる。
In the lead frame as shown in FIG. 2,
In a fine portion such as the inner lead 102 of FIG. 2 among the leads to be formed, the number of cut portions is large, so that the amount of dross 5 and spatter 6 generated is relatively large. On the other hand, in the present embodiment, as described above, the position where the ultrasonic vibration should be focused is in the region where at least the fine portion of the lead exists, so that the dross 5 and the spatter 6 at that portion can be easily formed. And, it can be removed surely and quickly.

【0071】また、アウターリード103や位置決め穴
107やその他の外枠部分などの比較的大きな形状の部
分は、エッチング302液中に加工に必要な所定の時間
浸漬されるだけでほとんど超音波振動が印加されないた
め、その部分の過度なエッチング加工(オーバーエッ
チ)を回避することができる。従って、良好な加工形状
及び均一な品質を確保できる。さらに、必要な部分にお
いて集中的にドロス5やスパッタ6の処理を行うため、
エッチング液302の不必要な劣化を回避してその寿命
を長くすることができ、エッチング加工のコスト削減を
図ることが可能である。
Further, the relatively large shaped portions such as the outer leads 103, the positioning holes 107, and other outer frame portions are almost ultrasonically vibrated only by being immersed in the etching 302 liquid for a predetermined time required for processing. Since no voltage is applied, it is possible to avoid excessive etching processing (overetching) in that portion. Therefore, a good processed shape and uniform quality can be secured. Furthermore, since the dross 5 and the spatter 6 are intensively processed in the necessary parts,
Unnecessary deterioration of the etching solution 302 can be avoided and the life of the etching solution 302 can be lengthened, and the cost of the etching process can be reduced.

【0072】ところで、リードフレーム100において
インナーリード102等の微細な部分はある程度の広さ
をもった領域に分布しており、これに比べ超音波振動の
集束範囲は直径数mm程度の極小さい範囲である。その
ため、本実施例では、前述のように集束させる超音波振
動の集束位置をインナーリード102等の微細な部分が
存在する領域で走査させる。その走査方法の一例を図1
0に模式的に示す。図10において、中央の二点鎖線で
囲まれた部分はダイパッド101(図2参照)を示して
おり、その外側の斜線を付した領域がインナーリード1
02等の微細な部分が存在する領域である。そして、超
音波振動の集束位置を例えば軌跡307Cに沿って走査
させる。
By the way, in the lead frame 100, the fine parts such as the inner leads 102 are distributed in a region having a certain size, and as compared with this, the focusing range of ultrasonic vibration is a very small range of about several mm in diameter. Is. Therefore, in this embodiment, the focus position of the ultrasonic vibration to be focused as described above is scanned in the region where the fine portion such as the inner lead 102 exists. An example of the scanning method is shown in FIG.
0 schematically shows. In FIG. 10, a portion surrounded by a two-dot chain line in the center indicates the die pad 101 (see FIG. 2), and a hatched region outside the die pad 101 is the inner lead 1
This is a region where a fine portion such as 02 exists. Then, the focus position of the ultrasonic vibration is scanned along the trajectory 307C, for example.

【0073】上述のような化学研磨処理及び超音波振動
の印加によってドロス5やスパッタ6の除去処理が終了
すると、金属板1、即ちリードフレーム100はロ−ラ
308(図7参照)によって図7中矢印の方向に搬出さ
れる。この時点での断面図を図1(c)に示す。その
後、表面のレジスト膜2を適当な溶剤等によって除去
し、さらに洗浄及び乾燥を施す。洗浄及び乾燥後の断面
図を図1(d)に示す。
When the removal process of the dross 5 and the sputter 6 is completed by the chemical polishing process and the application of the ultrasonic vibration as described above, the metal plate 1, that is, the lead frame 100 is moved by the roller 308 (see FIG. 7) to the state shown in FIG. It is carried out in the direction of the middle arrow. A cross-sectional view at this point is shown in FIG. After that, the resist film 2 on the surface is removed by a suitable solvent or the like, and further washed and dried. A cross-sectional view after washing and drying is shown in FIG.

【0074】次に、図2のステップS5において直ちに
ハンダメッキ処理が施され、乾燥される。これにより、
リードフレーム100の表面にはハンダの金属皮膜が付
着する。このハンダの金属被膜は接合時の濡れ性を向上
させるため、半導体チップやプリント基板との接合の際
の接合性が改善される。また、リードフレームの表面が
上記金属皮膜で保護され、キズがついたり変質すること
が避けられる。また、ステップS4の化学研磨処理は、
ドロスやスパッタを除去するために従来加工ら行われて
きた機械研磨に比べ、大量の製品を処理するために有利
であり、処理後の表面清浄度も良い。それ故、化学研磨
処理の後にリードフレーム100表面にメッキ処理によ
る上記ハンダのような適宜の金属被覆を形成する場合に
もより有利である。尚、ハンダメッキに代えて金メッキ
や銀メッキ等を行ってもよい。
Next, in step S5 of FIG. 2, solder plating is immediately applied and dried. This allows
A metal film of solder adheres to the surface of the lead frame 100. Since the metal coating of the solder improves the wettability at the time of joining, the bondability at the time of joining to the semiconductor chip or the printed board is improved. In addition, the surface of the lead frame is protected by the metal film, so that it is possible to avoid scratches and deterioration. The chemical polishing process in step S4
Compared to mechanical polishing that has been conventionally performed to remove dross and spatter, it is advantageous in treating a large amount of products, and the surface cleanliness after treatment is also good. Therefore, it is more advantageous to form an appropriate metal coating such as the solder by plating on the surface of the lead frame 100 after the chemical polishing process. Note that gold plating, silver plating, or the like may be performed instead of solder plating.

【0075】次に、ステップS6において、加工形状や
表面状況等の外観やその他の諸項目の検査が行われ、加
工が終了する。
Next, in step S6, the appearance such as the processed shape and surface condition and other items are inspected, and the processing is completed.

【0076】上記のようなリードフレームの加工方法で
加工するのは、前述のように少なくとも微細かつ高精度
の寸法、形状が必要であるインナーリード102(図2
参照)の部分、即ち、狭ピッチでしかも寸法精度や清浄
度が厳しい部分である。それ以外のアウターリード10
3や位置決め穴107やその他の比較的大きな部分は、
加工能率がよく加工コストの安い従来のプレス加工やエ
ッチング加工によって形成することができる。このよう
に、リードフレーム100の加工部分に応じて、適当な
加工方法を適宜選択し組み合せることにより、要求され
る加工寸法及び加工精度を満たしつつ加工能率を向上さ
せ、かつ加工コストを低減することができる。
In the processing of the lead frame processing method as described above, the inner lead 102 (FIG. 2) is required to have at least a fine and highly precise size and shape as described above.
(See), that is, a portion with a narrow pitch and dimensional accuracy and cleanliness are severe. Other outer leads 10
3, the positioning hole 107, and other relatively large parts,
It can be formed by conventional press working or etching which has a high working efficiency and a low working cost. As described above, by appropriately selecting and combining an appropriate processing method according to the processed portion of the lead frame 100, the processing efficiency is improved while the required processing size and processing accuracy are satisfied, and the processing cost is reduced. be able to.

【0077】以上のような本実施例によれば、金属板1
にレーザ加工を施した後に、金属板1をエッチング液3
02中に浸漬して化学研磨処理すると共に、エッチング
液302を介して金属板1に超音波振動を印加するの
で、金属板1表面の洗浄作用やエッチング液302の撹
拌作用が強まり、本来の化学研磨処理の腐食能力が向上
してその処理を迅速に行うことが可能となる。また、超
音波振動に起因するせん断力がドロス5やスパッタ6と
金属板1の地金との界面部分に働くので、元々あまり強
く金属板1の地金に付着していないドロス5やスパッタ
6を金属板1の地金から容易に剥離、除去することがで
きる。さらに、切断溝3側壁の壁面に付着したドロスや
スパッタ、酸化皮膜、再凝固層、及び熱影響部等を含む
加工変質層10もその界面より剥離し、ほぼ完全に除去
される。その上、ドロス5やスパッタ6が除去された後
の金属板1の地金の表面は、エッチング液302中でき
れいに仕上げ処理される。
According to the present embodiment as described above, the metal plate 1
After the laser processing on the metal plate 1, the metal plate 1 is etched with an etching solution 3
In addition to the chemical polishing treatment by immersion in 02, ultrasonic vibration is applied to the metal plate 1 through the etching liquid 302, so that the cleaning action on the surface of the metal plate 1 and the stirring action of the etching liquid 302 are strengthened, and the original chemical The corrosion ability of the polishing process is improved, and the process can be performed quickly. Further, since the shearing force caused by the ultrasonic vibration acts on the interface between the dross 5 and the spatter 6 and the metal of the metal plate 1, the dross 5 and the spatter 6 which are originally not so strongly attached to the metal of the metal plate 1 are used. Can be easily peeled off and removed from the metal of the metal plate 1. Further, the work-affected layer 10 including dross, spatter, oxide film, re-solidified layer, heat-affected zone, etc. attached to the wall surface of the side wall of the cutting groove 3 is also peeled from the interface and is almost completely removed. In addition, the surface of the metal of the metal plate 1 after the dross 5 and the spatter 6 are removed is finely finished in the etching solution 302.

【0078】また、ドロス5やスパッタ6等の剥離、除
去は、エッチング液302中に浸漬されている間に行わ
れるので、金属板1に不要な変形を与えることがなく、
レーザ加工によって達成した微細かつ高精度のリードフ
レーム形状を損うことない。
Further, since the dross 5 and the sputter 6 are peeled off and removed while being immersed in the etching solution 302, the metal plate 1 is not deformed unnecessarily,
It does not impair the fine and highly accurate lead frame shape achieved by laser processing.

【0079】また、超音波振動の印加の際に、インナー
リード102のような少なくとも微細な部分に局所的に
超音波振動を集束させるので、局所的なエッチング液3
02の流れが生起され、一つのエッチング液302の中
で超音波振動を集束させる部分とさせない部分との間に
処理速度差を生じさせることができる。従って、ドロス
5やスパッタ6の量が多くなる微細な部分においても、
これらドロス5やスパッタ6を容易かつ確実にしかも迅
速に除去することが可能となる。
Further, when the ultrasonic vibration is applied, the ultrasonic vibration is locally focused on at least a fine portion such as the inner lead 102.
A flow 02 is generated, and a difference in processing speed can be generated between a portion where ultrasonic vibration is focused and a portion where ultrasonic vibration is not focused in one etching solution 302. Therefore, even in a minute portion where the amount of dross 5 and spatter 6 is large,
It becomes possible to remove these dross 5 and spatters 6 easily, reliably and quickly.

【0080】また、上記の場合、アウターリード103
や位置決め穴107やその他の比較的大きな形状の部分
の過度なエッチング加工(オーバーエッチ)を回避する
ことができ、良好な加工形状及び均一な品質を確保でき
る。さらに、必要な部分において集中的にドロス5やス
パッタ6の処理を行うため、エッチング液302の不必
要な劣化を回避してその寿命を長くすることができ、エ
ッチング加工のコスト削減を図ることが可能である。
In the above case, the outer lead 103
It is possible to avoid excessive etching processing (overetching) of the positioning hole 107 and other relatively large-shaped portions, and it is possible to secure a good processing shape and uniform quality. Further, since the dross 5 and the sputter 6 are intensively processed in a necessary portion, unnecessary deterioration of the etching solution 302 can be avoided and its life can be extended, and the cost of the etching process can be reduced. It is possible.

【0081】尚、製品のリードフレーム100の板厚に
予め余分の厚み(化学研磨処理による減少分)を与えた
板厚を金属板1の板厚としておくならば、レジスト膜2
を被覆しないで加工することも可能である。但し、本発
明の化学的表面処理では、ドロスやスパッタを容易かつ
確実にしかも迅速に除去することができるため、短時間
の処理が完了し、化学研磨処理による金属板の肉厚減少
はほとんど無視可能な程度にわずかである。
If the thickness of the metal plate 1 is set to the thickness of the lead frame 100 of the product to which an extra thickness (reduction due to the chemical polishing treatment) is given in advance, the resist film 2 is used.
It is also possible to process without coating. However, in the chemical surface treatment of the present invention, since dross and spatter can be removed easily, reliably and quickly, the treatment in a short time is completed, and the reduction in the thickness of the metal plate due to the chemical polishing treatment is almost ignored. As few as possible.

【0082】また、上記ステップS4においてエッチン
グ液302中で微細な部分に局所的に超音波振動を集束
させるのではなく、エッチング液302中で単に超音波
振動を金属板1全体に印加するだけでも基本的な効果は
損なわれない。
Further, instead of focusing the ultrasonic vibration locally on a fine portion in the etching liquid 302 in the above step S4, simply applying the ultrasonic vibration to the entire metal plate 1 in the etching liquid 302. The basic effect is not impaired.

【0083】さらに、図2においてはインナーリード1
02の先端が個々に切り離されているが、この先端部に
予め連結部を残しておいて、エッチング処理で分離さて
もよい。その場合は、よりインナーリード102の変形
が抑えられる。
Further, in FIG. 2, the inner lead 1
Although the tip of 02 is individually cut off, a connecting portion may be left in advance at this tip and separated by etching. In that case, the deformation of the inner lead 102 is further suppressed.

【0084】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11〜図13を参照しな
がら説明する。
Next, another embodiment of the lead frame processing method according to the present invention will be described with reference to FIGS.

【0085】本実施例では、前述の実施例のステップS
4において、化学研磨処理の代わりに電解研磨処理を行
い、さらに超音波振動を微細な部分に集束させるのでは
なく金属板全体に印加する。電解研磨処理は、図1〜図
10で説明した実施例における化学研磨処理と共に湿式
の化学的表面処理方法として知られており、容易な表面
処理方法である。これ以外の構成は前述の実施例と同様
である。
In this embodiment, step S of the above-mentioned embodiment is used.
In 4, the electrolytic polishing process is performed instead of the chemical polishing process, and ultrasonic vibration is applied to the entire metal plate instead of being focused on a fine portion. The electrolytic polishing treatment is known as a wet chemical surface treatment method together with the chemical polishing treatment in the examples described in FIGS. 1 to 10, and is an easy surface treatment method. The configuration other than this is the same as that of the above-described embodiment.

【0086】図11は、この時使用される電解研磨処理
装置の一例を示す図である。図11に示す電解研磨処理
装置400おいて、レーザ加工が施された帯状の金属板
1は、送給ロール401a及びガイドロール401bに
よって電解処理槽402中に搬入される。電解処理槽4
02中の電解エッチング液403には複数の電極(陰
極)404a〜404fが浸漬され、一方金属板1には
通電接触子(陽極)410が接触しており、電極404
a〜404fにはそれぞれ独立した直流電源405a〜
405fから電流が供給されて電気化学反応が生起さ
れ、電解研磨処理が連続的に施される。また、電解処理
槽402の底面には超音波発生部420が取り付けられ
ており、金属板1には下方から電解エッチング液403
を介して超音波振動が印加される。但し、超音波発生部
420は、図6や図7のように超音波振動を集束させる
ものではなく、単に超音波振動を発生させて金属板1全
体に印加するだけのものである。
FIG. 11 is a diagram showing an example of the electrolytic polishing apparatus used at this time. In the electrolytic polishing apparatus 400 shown in FIG. 11, the band-shaped metal plate 1 that has been subjected to laser processing is carried into the electrolytic processing tank 402 by the feed roll 401a and the guide roll 401b. Electrolytic treatment tank 4
A plurality of electrodes (cathodes) 404a to 404f are immersed in the electrolytic etching solution 403 in 02, while a current-carrying contact (anode) 410 is in contact with the metal plate 1, and the electrodes 404
a to 404f have independent DC power sources 405a to 405a to 404f, respectively.
An electric current is supplied from 405f to cause an electrochemical reaction, and electropolishing is continuously performed. An ultrasonic wave generator 420 is attached to the bottom surface of the electrolytic treatment tank 402, and the electrolytic etching liquid 403 is attached to the metal plate 1 from below.
Ultrasonic vibration is applied via. However, the ultrasonic wave generator 420 does not focus the ultrasonic vibrations as shown in FIGS. 6 and 7, but merely generates the ultrasonic vibrations and applies them to the entire metal plate 1.

【0087】これにより金属板1に付着していたドロス
5やスパッタ6は金属板1の地金から分離させられ、さ
らに切断溝3側壁の壁面に付着したドロスやスパッタ、
酸化皮膜、再凝固層、及び熱影響部等を含む加工変質層
10も除去される。そして、電解エッチング液403で
電解研磨処理された金属板1はガイドロール401c及
び送給ロール401dによって搬出され、次工程へと送
給される。また、電解処理槽402中の電解エッチング
液403は適宜新しいものと交換される。
As a result, the dross 5 and the spatter 6 adhered to the metal plate 1 are separated from the metal of the metal plate 1, and the dross and spatter adhered to the wall surface of the side wall of the cutting groove 3,
The work-affected layer 10 including the oxide film, the re-solidified layer, the heat-affected zone, etc. is also removed. Then, the metal plate 1 electrolytically polished by the electrolytic etching solution 403 is carried out by the guide roll 401c and the feed roll 401d and fed to the next step. Further, the electrolytic etching solution 403 in the electrolytic treatment bath 402 is replaced with a new one as appropriate.

【0088】上記電解研磨処理における電解エッチング
液403の組成、電流密度、温度、処理時間の組合せの
例を図12及び図13に示す。図12はリードフレーム
の材料が鉄鋼等の鉄系の材料の場合、図13はリードフ
レームの材料が銅及び銅合金の場合である。但し、処理
時間は図11の送給ロール401a,401d及びガイ
ドロール401b,401cの送り速度により調節され
る。但し、この他の条件でも電解研磨処理は可能であ
る。
12 and 13 show examples of combinations of the composition of the electrolytic etching solution 403, the current density, the temperature and the processing time in the electrolytic polishing process. 12 shows the case where the material of the lead frame is an iron-based material such as steel, and FIG. 13 shows the case where the material of the lead frame is copper and a copper alloy. However, the processing time is adjusted by the feed speed of the feed rolls 401a and 401d and the guide rolls 401b and 401c of FIG. However, the electrolytic polishing treatment can be performed under other conditions.

【0089】以上のような本実施例によっても、図1〜
図10で説明した実施例と同様の効果が得られる。
Also according to the present embodiment as described above, FIG.
The same effect as the embodiment described with reference to FIG. 10 can be obtained.

【0090】尚、電極の配置や超音波発生部の配置は上
記以外でもよく、例えば、電解処理槽自体を陰極にし、
超音波発生部を電解エッチング液中に浸漬するような配
置でも本実施例の効果は得られる。
The arrangement of the electrodes and the arrangement of the ultrasonic wave generator may be other than those described above. For example, the electrolytic treatment tank itself may be the cathode,
The effect of this embodiment can be obtained even by disposing the ultrasonic wave generator in the electrolytic etching solution.

【0091】また、超音波発生部420を図9と同様の
構成とし、電解エッチング液403中で微細な部分に局
所的に超音波振動を集束させてもよい。
Further, the ultrasonic wave generator 420 may have the same structure as that shown in FIG. 9, and the ultrasonic vibration may be locally focused on a fine portion in the electrolytic etching solution 403.

【0092】[0092]

【発明の効果】本発明によれば、金属板にレーザ加工を
施した後に、金属板をエッチング液中に浸漬して化学研
磨処理すると共に、化学的処理液を介して金属板に超音
波振動を印加するので、ドロスやスパッタを容易かつ確
実にしかも迅速に除去することができる。また、切断溝
側壁の壁面に付着したドロスやスパッタ、酸化皮膜、再
凝固層、及び熱影響部等を含む加工変質層も除去するこ
とができる。さらに、金属板地金の表面を、化学的処理
液中できれいに仕上げ処理することができる。
According to the present invention, after laser processing a metal plate, the metal plate is immersed in an etching solution for chemical polishing, and ultrasonic vibration is applied to the metal plate through the chemical processing solution. Is applied, it is possible to remove dross and spatter easily, reliably and quickly. Further, the work-affected layer including the dross, the spatter, the oxide film, the re-solidified layer, the heat-affected zone and the like attached to the wall surface of the side wall of the cutting groove can also be removed. Further, the surface of the metal plate base metal can be cleanly finished in a chemical treatment liquid.

【0093】また、レーザ加工後に不要な変形を与える
ことがないため、多ピンかつ狭ピッチのリードフレーム
を高品質かつ高精度なリードフレーム形状を損うことな
く製造することができる。
Further, since unnecessary deformation is not given after the laser processing, it is possible to manufacture a lead frame having a large number of pins and a narrow pitch without damaging the lead frame shape with high quality and high accuracy.

【0094】また、形成すべきリードのうち少なくとも
微細な部分に局所的に超音波振動を集束させるので、ド
ロスやスパッタの量が多くなる微細な部分においても、
ドロスやスパッタを容易かつ確実にしかも迅速に除去す
ることが可能となる。
Further, since the ultrasonic vibration is locally focused on at least a fine portion of the lead to be formed, even in a fine portion where the amount of dross or spatter is large,
It becomes possible to remove dross and spatter easily, reliably and quickly.

【0095】また、リードフレーム外周付近の比較的大
きな部分の過度なエッチング加工(オーバーエッチ)を
回避することができるので、良好な加工形状及び均一な
品質を確保できる。さらに、必要な部分において集中的
にドロスやスパッタの処理を行うため、化学的処理液の
不必要な劣化を回避してその寿命を長くすることがで
き、化学的表面処理のコスト削減を図ることが可能であ
る。
Further, since it is possible to avoid excessive etching (over-etching) of a relatively large portion near the outer periphery of the lead frame, it is possible to secure a good processed shape and uniform quality. In addition, since dross and spatter are intensively processed in the necessary parts, unnecessary deterioration of the chemical treatment liquid can be avoided and its life can be extended, and the cost of chemical surface treatment can be reduced. Is possible.

【0096】上記により、本発明によれば、ドロスやス
パッタの処理速度が向上するため、リードフレームの製
造量の増加と製造コストの削減を図ることが可能とな
り、また大量生産の実現も可能となる。
As described above, according to the present invention, since the processing speed of dross and spatter is improved, it is possible to increase the production amount of lead frames and reduce the production cost, and it is also possible to realize mass production. Become.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例によるリードフレームの加工
方法により加工される金属板の断面図であり、(a)は
金属板の両面に耐化学腐食性のレジスト膜が被覆された
状態を示す図、(b)はレーザ加工により金属板に切断
溝が形成された状態を示す図、(c)は化学研磨処理及
び超音波振動の印加が行われた後の金属板断面の状態を
示す図、(d)はレジスト膜の除去と洗浄及び乾燥が完
了した状態を示す図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a metal plate processed by a method for processing a lead frame according to an embodiment of the present invention, FIG. 1A shows a state where both surfaces of the metal plate are coated with a chemical corrosion resistant resist film. FIG. 2B is a view showing a state where a cutting groove is formed in a metal plate by laser processing, and FIG. 3C is a state of a cross section of the metal plate after chemical polishing treatment and application of ultrasonic vibration. FIG. 6D is a diagram showing a state where the removal, cleaning and drying of the resist film are completed.

【図2】図1のリードフレームの加工方法により加工さ
れるリードフレームの構成を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a lead frame processed by the method of processing the lead frame of FIG.

【図3】図1に示したリードフレームの加工方法を説明
するフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart illustrating a method of processing the lead frame shown in FIG.

【図4】図3のレーザ加工において使用されるレーザ加
工装置のレーザ光学系の一例を示す図である。
4 is a diagram showing an example of a laser optical system of a laser processing apparatus used in the laser processing of FIG.

【図5】図3のレーザ加工が施される金属板の断面を概
念的に示した図である。
5 is a view conceptually showing a cross section of the metal plate to which the laser processing of FIG. 3 is applied.

【図6】図3のステップS4で使用される化学研磨処理
装置の一例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an example of a chemical polishing treatment apparatus used in step S4 of FIG.

【図7】図6のVII−VII方向からの断面図である。7 is a sectional view taken along the line VII-VII in FIG.

【図8】図6及び図7の化学研磨処理装置で使用するエ
ッチング液の組成、温度、処理時間のおもな組合せを示
す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a main combination of an etching solution composition, temperature, and processing time used in the chemical polishing processing apparatus of FIGS. 6 and 7.

【図9】図6及び図7の化学研磨処理装置における超音
波発生部の構成を示す図である。
9 is a diagram showing a configuration of an ultrasonic wave generation unit in the chemical polishing processing apparatus of FIGS. 6 and 7. FIG.

【図10】超音波振動の集束位置を走査させる走査方法
の一例を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing an example of a scanning method for scanning the focus position of ultrasonic vibrations.

【図11】本発明の他の実施例によるリードフレームの
加工方法において使用される電解研磨処理装置の一例を
示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing an example of an electrolytic polishing apparatus used in a lead frame processing method according to another embodiment of the present invention.

【図12】図11の電解研磨処理装置で使用する電解エ
ッチング液の組成、電流密度、温度、処理時間の組合せ
の例を示す図であって、リードフレームの材料が鉄系の
材料の場合の図である。
12 is a diagram showing an example of a combination of the composition, current density, temperature, and processing time of the electrolytic etching solution used in the electrolytic polishing apparatus of FIG. 11, in the case where the lead frame material is an iron-based material. It is a figure.

【図13】図11の電解研磨処理装置で使用する電解エ
ッチング液の組成、電流密度、温度、処理時間の組合せ
の例を示す図であって、リードフレームの材料が銅及び
銅合金の場合の図である。
13 is a diagram showing an example of a combination of composition, current density, temperature, and treatment time of the electrolytic etching solution used in the electrolytic polishing treatment apparatus of FIG. 11, in the case where the material of the lead frame is copper and copper alloy. It is a figure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 金属板 2 レジスト膜 3 切断溝 5 ドロス 6 スパッタ 10 加工変質層 100 リードフレーム 102 インナーリード 103 アウターリード 200 レーザ加工装置 201 レーザ発振器 202 レーザ光 203 加工ヘッド 205 ノズル 206 集光レンズ 207 アシストガス供給口 208 アシストガス 300 エッチング装置 302 エッチング液 303 エッチング液槽 304 上蓋 305 XY駆動台 306 支持フレーム 307 超音波発生部 307a 超音波振動源 307b 超音波振動子 307c 音響レンズ 307A 集束位置の近傍において音波の強度が局所的
に大きくなる領域 307B 超音波音場 307C 超音波振動の集束位置の軌跡 308 ローラ 400 電解研磨処理装置 401a 送給ロール 401b ガイドロール 401c ガイドロール 401d 送給ロール 402 電解処理槽 403 電解エッチング液 404a〜404f 電極(陰極) 405a〜405f 直流電源 410 通電接触子(陽極) 420 超音波発生部 a 音響レンズの半径 r 音響レンズの凹面の曲率半径 FL 集束する超音波振動の焦点距離 dL 焦点面上で音圧が最初に零となる音波の直径
1 Metal Plate 2 Resist Film 3 Cutting Groove 5 Dross 6 Sputtering 10 Processed Layer 100 Lead Frame 102 Inner Lead 103 Outer Lead 200 Laser Processing Device 201 Laser Oscillator 202 Laser Light 203 Processing Head 205 Nozzle 206 Condenser Lens 207 Assist Gas Supply Port 208 Assist gas 300 Etching device 302 Etching liquid 303 Etching liquid tank 304 Upper lid 305 XY drive stand 306 Support frame 307 Ultrasonic wave generation unit 307a Ultrasonic vibration source 307b Ultrasonic vibrator 307c Acoustic lens 307A Sound wave intensity near the focusing position Locally increased area 307B Ultrasonic sound field 307C Trajectory of focusing position of ultrasonic vibration 308 Roller 400 Electrolytic polishing apparatus 401a Feed roll 401b Guide low Reference numeral 401c Guide roll 401d Feeding roll 402 Electrolytic treatment tank 403 Electrolytic etching solution 404a to 404f Electrodes (cathode) 405a to 405f DC power supply 410 Current-carrying contact (anode) 420 Ultrasonic wave generation portion a Acoustic lens radius r Acoustic lens concave surface Radius of curvature F L Focal length of focused ultrasonic vibration d L Diameter of sound wave at which sound pressure first becomes zero on the focal plane

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Front Page Continuation (72) Inventor Kojiro Ogata 650 Kazunachi-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Tsuchiura Plant

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体チップを搭載すると共にその半導
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際に、前記リードフ
レームの少なくとも一部をレーザ光照射によって形成す
るリードフレームの加工方法において、 前記金属板にレーザ光を照射して前記金属板を貫通する
切断溝を形成する第1の工程と、前記第1の工程の後に
前記金属板を化学的処理液中に浸漬して化学的表面処理
を行うと共に前記化学的処理液を介して前記金属板に超
音波振動を印加する第2の工程とを有することを特徴と
するリードフレームの加工方法。
1. When forming a lead frame having a large number of leads connected to respective terminals of the semiconductor chip from a metal plate, at least a part of the lead frame is formed by laser light irradiation. In the method of processing a lead frame, a first step of irradiating the metal plate with a laser beam to form a cutting groove penetrating the metal plate, and a chemical treatment liquid for treating the metal plate after the first step. And a second step of applying ultrasonic vibration to the metal plate via the chemical treatment liquid while immersing the lead frame in the lead frame for chemical surface treatment.
【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2の工程における超音波振動の印加
の際に、形成すべき前記リードのうち少なくとも微細な
部分に局所的に超音波振動を集束させることを特徴とす
るリードフレームの加工方法。
2. The method of processing a lead frame according to claim 1, wherein at the time of applying ultrasonic vibration in the second step, ultrasonic vibration is locally applied to at least a fine portion of the lead to be formed. A method of processing a lead frame, which comprises:
【請求項3】 請求項1または2記載のリードフレーム
の加工方法において、前記第1の工程におけるレーザ光
照射の前に、前記金属板の両面に耐化学腐食性のレジス
ト膜を被覆する第3の工程を有することを特徴とするリ
ードフレームの加工方法。
3. The method for processing a lead frame according to claim 1, wherein both sides of the metal plate are coated with a chemically corrosion resistant resist film before the laser beam irradiation in the first step. A method of processing a lead frame, comprising the steps of:
【請求項4】 請求項1から3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おいて、前記第2の工程
における前記化学的表面処理が、前記化学的処理液に前
記金属板を浸漬する化学研磨処理であることを特徴とす
るリードフレームの加工方法。
4. The method of processing a lead frame according to claim 1, wherein the chemical surface treatment in the second step involves immersing the metal plate in the chemical treatment liquid. A method of processing a lead frame, which is a chemical polishing process.
【請求項5】 請求項1から3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おいて、前記第2の工程
における前記化学的表面処理が、前記化学的処理液に前
記金属板を浸漬しかつ前記化学的処理液と前記金属板の
間に電流を通ずる電解研磨処理であることを特徴とする
リードフレームの加工方法。
5. The lead frame processing method according to claim 1, wherein the chemical surface treatment in the second step involves immersing the metal plate in the chemical treatment liquid. A method of processing a lead frame, which is an electrolytic polishing treatment in which an electric current is passed between the chemical treatment liquid and the metal plate.
【請求項6】 請求項1から5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加工されたリード
フレーム。
6. A lead frame processed by the method for processing a lead frame according to claim 1. Description:
JP6244111A 1994-10-07 1994-10-07 Method for working lead frame, and lead frame Pending JPH08111485A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6228246B1 (en) 1999-07-01 2001-05-08 International Business Machines Corporation Removal of metal skin from a copper-Invar-copper laminate
KR20140118537A (en) * 2013-03-29 2014-10-08 삼성디스플레이 주식회사 Method of manufacturing mask
CN112207445A (en) * 2020-09-30 2021-01-12 深圳光韵达激光应用技术有限公司 Processing technology of high aspect ratio precision etching device

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