JPH09129801A

JPH09129801A - リードフレームのエッチング加工装置

Info

Publication number: JPH09129801A
Application number: JP7300429A
Authority: JP
Inventors: Junichi Yamada; 淳一山田; Masaru Sasaki; 賢佐々木
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1995-10-26
Filing date: 1995-10-26
Publication date: 1997-05-16

Abstract

(57)【要約】【課題】半導体素子の多端子化、高集積度化に伴う、
リードフレームの高精細化、多ピン化に対応できるリー
ドフレームの加工が可能で、且つ、枚葉の金属板を素材
とし一貫してエッチング加工によりリードフレームの外
形加工が行えるエッチング加工装置を提供する。【解決手段】枚葉の金属板を素材として、これをロー
ラ等により連続的ないし間欠的に移動させながら、イン
ナーリード先端を薄肉にしてリードフレームをエッチン
グにより外形加工する装置であって、少なくとも、順
に、レジストコーティング手段と、乾燥手段と、露光手
段と、現像手段と、第１のエッチング手段と、エッチン
グ抵抗層塗布手段と、第２のエッチング手段とを有し、
少なくとも、前記レジストコーティング手段、第１のエ
ッチング手段、エッチング抵抗層塗布手段、第２のエッ
チング手段には、枚葉の金属板の位置を制御する位置決
め機構を設けており、且つ、少なくとも、レジストコー
ティング手段、第１のエッチング手段、エッチグ抵抗層
塗布手段、第２のエッチング手段には、その動作のタイ
ミングを制御するタイミング制御手段を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，半導体装置用のリード
フレームのエッチング加工装置に関し、特に、枚葉の薄
い金属板を素材として、これを連続的ないし間欠的に移
動させながら、高精細なリードフレームの外形加工を一
貫して行えるエッチング加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、樹脂封止型の半導体装置（プ
ラスチックパッケージ半導体装置）は、一般に、図１３
（ａ）に示されるような構造であり、半導体装置１３０
０は、半導体素子１３１０をリードフレームに搭載し、
半導体素子１３１０の電極パッド１３１１とリードフレ
ームのインナーリード１３２２の先端部とをワイヤ（金
線）１３３０で接続し、樹脂１３４０により封止したも
のである。そして、上記樹脂封止型の半導体装置の組立
部材として用いられているリードフレーム（単層リード
フレームと言う）は、一般に図１３（ｂ）に示すよう
に、半導体素子を搭載するためのダイパッド１３２１
と、ダイパッド１３２１の周囲に設けられ、半導体素子
と結線を行うためのインナーリード１３２２と、該イン
ナーリード１３２２に連結して一体となった外部回路と
の結線を行うためのアウターリード１３２３と、樹脂を
封止する際のダムとなるダムバー１３２４、リードフレ
ーム１３２０を支えるフレーム（枠）部１３２５等を備
えていた。このような単層リードフレームは、通常、コ
バール、４２合金（５２％ニッケル−鉄合金）、銅系合
金等の導電性に優れ、且つ強度が大きい金属をフォトリ
ソグラフィ技術を用いたエッチング加工方法やスタンピ
ング加工方法等により、加工されていた。

【０００３】このような、リードフレームを用いた半導
体装置においても、電子機器の軽薄短小の時流に伴う半
導体素子の高集積化が進み、小型化、薄型化、電極端子
の増大化（多端子化）等の要求が著しくなり、これらの
要求に応えて樹脂封止型半導体装置、特にＱＦＰ、ＴＱ
ＦＰ等ではリードフレームの高精細化、多ピン化の要求
が大きくなってきている。特に、半導体素子の信号処理
の高速化、高機能化は、更に多くの端子数を必要とする
ようになってきた。

【０００４】このような状況のもと、ＱＦＰ等では、イ
ンナーリードのピッチ、アウターリードのピッチを狭め
ることにより、パッケージサイズを大きくすることなく
多端子化に対応してきた。

【０００５】従来、リードフレームの外形加工は、比較
的高精なものはフォトリソグラフィー技術を用いた図１
２に示すエッチング加工により行われ、そうでないもの
はスタンピング法により行なわれていたが、半導体装置
の多端子化に伴う、インナリードのピッチの一層の狭ピ
ッチ化加工に対応し、リードフレーム素材の板厚を薄く
して、エッチング加工することにより微細化を達成する
方法が採られようになってきた。ここで、簡単に図１２
に示すエッチング加工方法を説明しておく。先ず、銅合
金、４２合金（４２％ニッケル−鉄合金）等からなる薄
板の、リードフレーム素材１２１０の両表面を洗浄処理
し（図１２（ａ））、重クロム酸カリウムを感光剤とし
た水溶性カゼインレジスト等のフォトレジスト１２２０
をリードフレーム素材１２１０の表裏の面に塗布する。
（図１２（ｂ））次いで、所定形状のパターンが形成された露光マスク基
板を介して、高圧水銀灯でフォトレジスト１２２０を露
光した後、所定の現像液でフォトレジストを現像して所
定のリードフレーム形状と同じレジストパターン１２３
０を形成する。（図１２（ｃ））この後、レジストの硬膜処理、洗浄処理等を必要に応じ
て行った後、塩化第２鉄水溶液を主成分とするエッチン
グ液をスプレイにてリードフレーム素材１２１０の両面
に吹きつけ、レジストパターン１２３０にしたがった形
状にエッチングして貫通させる。（図１２（ｄ））このようにしてエッチングにより外形加工されていた
が、作製されたリードフレームは、この後、所定のエリ
アに銀めっきが施され、洗浄、乾燥等の処理を経て、イ
ンナーリード部を固定用接着剤付きポリイミドテープに
てテーピング処理したり、必要に応じて所定の量だけタ
ブ吊りバーを曲げ加工しダイパッド部をダウンセットし
ていた。しかしながら、上記エッチング加工方法の場
合、アウターリード部の板厚の薄肉化と狭ピッチ化を伴
い、アウターリード自体が薄く、幅が細くなり、強度が
低下するため、フォーミング等の後工程におけるアウタ
ーリードのスキュー対応やコープラナリイティー（平坦
性）維持が難しくなり、実装に際しては、パッケージ搭
載精度維持が難しくなるという実装面での問題を抱えて
いた。

【０００６】これに対応するため、インナーリード部の
みをプレスにより薄肉に形成する方法、またはリードフ
レームを外形加工した後にインナーリード先端をハーフ
エッチングによりリードフレーム素材より薄肉に形成す
る方法が提案されている。プレスによる方法において
は、インナーリード先端の平坦性、寸法精度に問題があ
り、上記ハーフエッチングによる方法の場合には、製版
工程が難しく、高精度が得られないという問題があっ
た。

【０００７】また、図１２に示す製造方法の場合、各工
程は、分離独立した装置にて行われ、各装置間では半製
品が搬送されたり、滞留したりしていた為、リードフレ
ームの外形加工までを一貫して行えるエッチング加工装
置が求められていた。尚、特開平６−５３３８４号公報
には、プレスによりアウターリード部の外形加工を行っ
た後に、ラミネーターでフォトレジストフィルムを貼付
け、レジストパターンを形成した後にインナーリードを
エッチングにより外形加工し、更に、めっき装置にてリ
ードフレームの必要箇所にめっきを施し、ダウンセット
等の後加工部を備えた「リードフレームの連続製造装
置」が開示されていが、この連続製造装置の場合には、
リードフレームの加工をプレスとエッチングの両方で行
うため、工程が複雑となり、各品種にも対応が難しいと
言う欠点がある。特に、小ロット、多品種に対応でき
る、枚葉の金属板を素材としてリードフレームの外形加
工が一貫して行えるエッチング加工装置が求められてい
たが、金属板１枚毎の管理が難しく、実用には至ってい
ない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、樹脂封
止型半導体装置、特にＱＦＰ、ＴＱＦＰにおいては、リ
ードフレームの高精細化、多ピン化の要求が著しく、近
年では、インナーリードピッチが０．１５〜０．１２ｍ
ｍまでの狭ピッチ化の要求がでてきており、その対応が
求められていた。本発明は、このような状況のもと、半
導体素子の多端子化、高集積度化に伴う、リードフレー
ムの高精細化、多ピン化に対応でき、且つ、枚葉の金属
板を素材として、一貫してエッチングにより外形加工ま
で作製できるエッチング加工装置を提供しようとするも
のである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のリードフレーム
のエッチング加工装置は、枚葉の金属板を素材として、
これをローラ等により連続的ないし間欠的に移動させな
がら、リードフレームをエッチングにより外形加工する
装置であって、少なくとも、順に、金属板の表裏にレジ
スト膜を形成するレジストコーティング手段と、金属板
の表裏に形成されたレジスト膜を乾燥する乾燥手段と、
乾燥されたレジスト膜に対し、金属板の表裏でそれぞれ
所望の領域に露光する露光手段と、露光されたレジスト
膜を現像する現像手段と、金属板の表面およびまたは裏
面から現像されたレジスト膜を耐エッチングマスクとし
て、金属板をエッチングし、金属板を貫通させずに所定
量だけエッチング加工した後にエッチングを止める第１
のエッチング手段と、金属板のエッチング加工により形
成された表裏面のいずれか一方の加工孔にエッチング抵
抗層を埋め込み塗布するエッチング抵抗層塗布手段と、
金属板のエッチング抵抗層を埋め込んだ側でない面より
金属板をエッチングする第２のエッチング手段とを有
し、少なくとも、前記レジストコーティング手段、第１
のエッチング手段、エッチング抵抗層塗布手段、第２の
エッチング手段には、枚葉の金属板の位置を制御する位
置決め機構を設けており、且つ、少なくとも、レジスト
コーティング手段、第１のエッチング手段、エッチング
抵抗層塗布手段、第２のエッチング手段には、その動作
のタイミングを制御するタイミング制御手段を設けてい
ることを特徴とするものである。そして、上記の位置決
め機構は、金属板をその間に通して所定の位置に誘導す
るための一対の対向した板材からなる第１の位置決め部
材と、第１の位置決め部材により所定の位置に誘導され
たれた金属板の位置を保持する一対のローラからなる第
２の位置決め部材とからなり、前記一対の対向した板材
は、金属板が進む方向に漸次その間隔を狭くし、進行方
向の最終位置で略金属板の幅で所定の位置に配置されて
いるもので、前記一対のローラは金属板の両端を回転し
ながら抑えるものであることを特徴とするものである。
そして、上記のレジストコーティング装置は、レジスト
液を吐出するダイコータ等のコーティングヘッドによ
り、金属板の両面からレジストを塗布する方式のもので
あることを特徴とするものである。そしてまた、上記の
第１のエッチング手段ないし第２のエッチング手段は、
金属板の表裏面を挾み金属板を搬送する一対の搬送ロー
ラと、該一対の搬送ローラ間に金属板を所定の圧で押圧
する押圧部を設けていることを特徴とするものである。

【００１０】

【作用】本発明のリードフレームのエッチング加工装置
は、上記のような構成にすることにより、リードフレー
ムの高精細化、多ピン化に対応でき、且つ、枚葉の金属
板を用いて一貫してエッチングにより外形加工ができる
エッチング加工装置の提供を可能としている。詳しく
は、少なくとも、前記レジストコーティング手段、第１
のエッチング手段、エッチング抵抗層塗布手段、第２の
エッチング手段には、枚葉の金属板の位置を制御する位
置決め機構を設けており、且つ、少なくとも、レジスト
コーティング手段、第１のエッチング手段、エッチング
抵抗層塗布手段、第２のエッチング手段には、その動作
のタイミングを制御するタイミング制御手段を設けてい
ることによりこれを達成している。具体的には、位置決
め機構は、金属板をその間に通し、且つ、金属板が進む
方向に間隔が漸次狭くなり進行方向の最終位置で略金属
板の幅で所定の位置に配置された、一対の対向して板材
からなる第１の位置決め部材と、第１の位置決め部材に
より位置決めされ金属板を進行方向に対して位置を保持
するように、金属板の両端を回転しながら抑える第２の
部材とからなることにより、金属板の進行方向の所定の
位置に制御しながら各手段にて処理を適切に行うことを
可能とている。また、レジストコーティング装置は、金
属板の両面からダイコータ等のコーティングヘッドによ
りレジストを塗布するものであることにより、比較的簡
単な構成で枚葉の金属板の塗布が行え、一貫した連続処
理に対応できるものとしている。そしてまた、第１のエ
ッチング手段ないし第２のエッチングにおいては、金属
板は、その表裏（上下）面を搬送ローラにて押圧されな
がら搬送されることにより、枚葉の金属板のエッチング
工程を安定した状態で行うことを可能としている。特
に、位置決め装置を設けたことにより、レジストコーテ
ィング手段においてレジストをコーティングする際に、
レジストの金属板からのはみ出しを防止でき、金属板の
搬送ローラを汚さずに済むものとしており、これによ
り、金属板からはみ出したレジストが搬送ローラに付着
して汚れの原因になったり、正常にコーティングされた
レジスト膜を傷つけることを防止できるものとしてい
る。

【００１１】

【実施例】本発明のリードフレームのエッチング加工装
置の実施例を図にそって説明する。実施例は、カゼイン
等のレジストを用い、枚葉の金属板からなる素材を移動
させながら、リードフレームをエッチングにより外形加
工する装置である。図１は、実施例１のリードフレーム
のエッチング加工装置の概略図である。図１中、１１０
は金属板、１１１は前処理手段、１１２はレジストコー
ティング手段、１１３は乾燥手段、１１４は露光手段、
１１５は現像手段、１１６は硬膜、水洗、乾燥手段、１
１７は第１のエッチング手段、１１８は水洗乾燥手段、
１１９はエッチング抵抗層塗布手段、１２０は第２のエ
ッチング手段、１２１は水洗手段、１２２は剥膜手段、
１２３は水洗乾燥手段である。本実施例装置は、枚葉の
金属板１１０の処理を行うもので、金属板が必ずしも連
続的に等間隔で搬送されてくるとは限らないので、各処
理手段ないし各処理手段間の動作については金属板の進
行方向位置に対応したタイミング制御を伴うものであ
る。また、本実施例装置は、枚葉の金属板を搬送ローラ
ないし搬送コロにて搬送し、各処理手段の位置にて各処
理を行うものであるが、搬送中に金属板の位置が所定の
位置からズレてしまうことがあるため、特に、レジスト
コーティング手段１１２、第１のエッチング手段１１
７、エッチング抵抗層塗布手段１１９、第２のエッチン
グ手段１２０には、枚葉の金属板の位置を制御する位置
決め機構を併設して、金属板１１０を所定の位置で処理
できるようにしている。

【００１２】以下、図１に示す本実施例の製造装置を処
理工程順に説明する。尚、説明を分かり易くするため
に、本実施例により作製されるリードフレームを図２に
挙げ、図２（ａ）のＡ１−Ａ２に相当する各工程の断面
図を図３に挙げておく。図２（ａ）は本装置により作製
されるリードフレームの平面図で、図２（ｂ）は図２
（ａ）のＢ１−Ｂ２における断面図で、図２（ｃ）はイ
ンナリード先端部の断面を示したものである。処理はカ
ゼインレジストを使用した場合とする。先ず、金属板１
１０は、前処理手段１１１にて、脱脂、洗浄、乾燥等の
処理を行い、この後レジストコーティング手段１１２に
て、金属板１１１の両面にカゼインレジストを塗布す
る。前処理手段１１１は、とくにその態様を限定されな
い、従来の脱脂液、洗浄液、水等金属板の両側から吹き
かけるようなもので良い。図９に示す位置制御手段によ
り所定の位置に制御された後、図５に示すレジストコー
ティング手段１１２により、金属板１１０の両面に、そ
れぞれコーティングヘッド５１０にてレジストが塗布さ
れる。次いで、乾燥手段１１３を通し、金属板１１０に
塗布されたレジストを乾燥する。ここで、レジストコー
ティング手段１１２を図５に基づいて説明する。尚、図
５（ａ）はレジストコーティング手段１１２の側面図で
あり、図５（ｂ）は上面図であり、矢印は金属板１００
の進行方向を示している。コーティングは、センサー５
３０にてコーティングすべき金属板１１０が通過するタ
イミングをとらえ、金属板１１０がコーティングヘッド
位置にあるタイミング算出して、制御部は、コーティン
グヘッド５１０、５１０Ａにそれぞれポンプ５１３、５
１３Ａを介してレジストを送り金属板１１０にレジスト
のコーティングを開始させる。そして、制御部は、金属
板の長さから算出してレジストのコーティングを開始し
てから所定の時間でコーティングを停止させる。乾燥手
段１１３も制御部の指示により、金属板１１０のレジス
ト塗膜処理に合わせ動作するように制御されており、塗
膜後、金属板１１０が乾燥手段１１３を通過した後、セ
ンサ５３１にて通過を確認された後、引き続く処理を必
要としない場合には、動作を停止する。例えば、金属板
１枚の処理については、図１１（ａ）に示すように、タ
イミング制御し、複数の金属板を処理する場合には、セ
ンサ５３０からの信号をセンサ５３１からの信号に優先
させるようにする。そして、必要に応じ、それぞれの動
作に遅延時間をもたせると良い。尚、図５中、搬送ロー
ラ５１１は金属板１１０の上下に設けられ、金属板幅よ
りも広く、金属板１１０の上下を挾み回転して金属板１
１０を搬送するもので、レジストのコーティング前まで
はこれで搬送される。そして、搬送コロ５１２は金属板
１１０の通過する位置の上下に設けられ、金属板１１０
の最終的に不要部となる両端部の上下を挾み回転して金
属板１１０を搬送するもので、レジストコーティングの
後はこれで搬送される。また、ポンプ５１３、５１３Ａ
は、それぞれは制御部５４０の指示に従いレジスト（塗
布液）をコーティングヘッド５１０、５１０Ａへ送り、
塗布を行うもので、コーティンクヘッド５１０と５１０
Ａとは互いに金属板１１０を介して向かい合うように設
けられている。乾燥手段１１３としては、温風を送風し
ながら所定の温度で乾燥を行うが、できれば、ほぼ密閉
構造として温度、湿度等をコントロールできることが好
ましい。

【００１３】次いで、露光手段１１４にて、金属板１１
０の両面から所定のパターン形状をもつパターン版を介
して、レジストの所定の領域にのみ露光する。露光手段
１１４としては、金属板の表裏にそれぞれ露光するため
のパターン版を密着させ、且つ、表裏のパターン版を正
確に位置合わせできるもので、高圧水銀灯にて露光す
る。

【００１４】次いで、現像手段１１５にて、レジストを
現像して所定形状のカゼインレジストパターンを得る。
（図３（ａ））現像手段１１５は、チャンバー内で金属板１１０の両側
からノズルにより所定温度の湯水を流しかけて行う。現
像手段１１５としては、後述する図６に示す第１のエッ
チング手段に準じた構造で良い。この後、硬膜、水洗、
乾燥手段１１６にて、カゼインレジストの硬膜処理を行
った後、水洗、乾燥処理を行う。次に、第１のエッチン
グ手段１１７にて、金属板の両側から第１のエッチング
を行い、貫通孔があかない所定量のエッチングをした
後、エッチングを停止する（図３（ｂ））。そして、エ
ッチング後、水洗、乾燥手段１１８にて、エッチング液
を除去し、乾燥する。第１のエッチング手段１１７は、
チャンバー内で、図６（ａ）、図６（ｂ）に示すよう
に、枚葉の金属板１１０の上下を搬送ローラ６３０と搬
送ローラ６４０とで抑え移動させながら、エッチング液
６１０を所定圧でノズル（スプレー）６２０から金属板
１１０へ吹きかけるもので、金属板１１０を略水平にし
ながら金属板の上下からエッチング液を所定の圧で吹き
かける。ノズルは、エッチングが均一にはいるように、
所定の位置に、複数設け、且つ、金属板１１０の進行方
向に直交する方向に所定の角度で所定の周期にて首を振
るようにして吹きつけるものが好ましい。尚、搬送ロー
ラ６４０はバネ６５０によりローラ支持板６４１を介し
て金属板１１０を所定の圧で押し、搬送ローラ６３０と
搬送ローラ６４０間に金属板１１０を挟むようになって
いる。このように上下の搬送ローラで、挾み込むように
押圧すると、金属板がばたつかずに高精細なエッチング
加工ができる。さらに、上のローラを金属板１１０の端
又はヘリ部のみを抑える構造、例えばコロにすると金属
板１１０上面のエッチングのはけ具合がよくなり、エッ
チング加工精度が向上する。また、このコロは金属板の
幅により移動可能としておくと良い。尚、図６（ｃ）
に、図６（ｂ）の搬送ローラ６３０に代え、コロ６３１
を用いた場合の図を示しておく。水洗は、チャンバ内に
て、ノズルにて水を吹きかけるもので、十分水を除去し
た後、チャンバー内で、熱風（ヒータ）にて乾燥するも
のである。

【００１５】第１のエッチング手段１１７、水洗、乾燥
手段１１８は、図７に示すように、配置され、各手段の
動作は、制御部６８０により制御されている。センサ６
７０は金属板１１０が第１のエッチング手段１１７の手
前に設けられ、エッチングすべき金属板１１０が通過す
るタイミングをとらえ、金属板１１０がエッチングされ
るべき位置にあるタイミング算出して、制御部６８０は
ノズル６２０へポンプを介してエッチング液を供給して
エッチングを開始する。そして、金属板１１０が乾燥手
段１１８Ｂを通過した後、センサ６７１にて通過を確認
された後、引き続く処理を必要としない場合には、第１
のエッチング手段１１７、水洗手段１１８Ａ、乾燥手段
１１８Ｂは動作を停止する。例えば、図１１（ｂ）に示
すように、タイミング制御する。図１１（ｂ）は５枚の
金属板を処理する場合であり、センサ６７０、センサ６
７１における数値は処理する金属板の番号であり、番号
順に処理するものである。１番目の金属板が検知され、
初めてセンサ６７１がＯＮになりＯＦＦなる際にエッチ
ング手段１１７のエッチング液用ポンプ（図示していな
い）が動作し、これにｔ₁の遅延時間をおいて水洗手段
１１８Ａの水洗用ポンプ（図示していない）が動作する
さらに、水洗ポンプが動作するとこの時間からｔ₂の遅
延時間をおいて、乾燥手段１１８Ｂが動作する。引続き
２番目〜５番目の金属板が検知されるが、センサ６７１
で５番目の金属板が検知されるまで、各処理の動作状態
は継続される。そして、センサ６７１により５番目の金
属板が検知された後、第１のエッチング手段１１７のエ
ッチング液用ポンプ、水洗手段１１８Ａの水洗用ポンプ
の動作は停止され、それからｔ₃の遅延時間をおいて乾
燥手段の動作が停止される。尚、タイミングの制御の仕
方や遅延時間は適宜変えると良い。

【００１６】次に、エッチング抵抗層塗布手段１１９に
て、金属板１１０の一方のエッチング孔に耐エッチング
性のあるエッチング抵抗層を埋め込む。（図３（ｃ））エッチング抵抗層塗布手段１１９は、図８（ａ）に示す
ように、コーティングヘッド８１０を用い、耐エッチン
グ性のあるホットメルト型ワックス（ザ・インクテック
社製の酸ワックス、型番ＭＲ−ＷＢ６）等をエッチング
孔に埋め込み、後述する２回目のエッチングに対するエ
ッチング抵抗層とするものである。尚、エッチング抵抗
層を、埋め込まれた金属板の面全面を覆うようできるも
のが好ましい。エッチング抵抗層塗布手段１１９として
は、図８（ｂ）に示すように、第１のコーティングヘッ
ド８２０Ａ、第２のコーティングヘッド８２０Ｂを持
ち、初めに第１のコーティングヘッド８２０Ａにより、
エッチング孔８２４にエッチング抵抗層８２２を埋め込
み、これを押し込み部材８２５で確実に押し込み、且
つ、平坦状にした後、第２のコーティングヘッド８２０
Ｂにて全面に塗布する方式のものでも良い。この方式の
ものは図８（ａ）に示すものに比べ、エッチング抵抗層
８２２の孔部への充填を確実にするとともに、全体の被
膜も確実なものとできる。尚、図８（ａ）、図８（ｂ）
において、コーティングヘッドと対向する金属板１１０
の反対側の位置、押し込み部材８２５と対向する金属板
１１０（リードフレーム素材）の反対側の位置には、こ
れらからの圧に対向できるように支持ローラ（８１３、
８２３Ａ、８２３Ｂ、８２３Ｃ）が設けられている。

【００１７】次いで、第２のエッチング手段１２０によ
り、金属板１１０のエッチング抵抗層が埋め込まれてい
ない面側から金属板１１０をエッチングする２回目のエ
ッチングを行い、金属板１１０を貫通させる。（図３
（ｄ））第２のエッチング手段１２０は、第１のエッチング手段
と同様で、チャンバー内で、ノズルからエッチング液を
吹きかけるものである。次いで、水洗手段１２１にて、
エッチング液を除去した後、剥膜手段１２２にて、カゼ
インレジスト、エッチング抵抗層を除去し、水洗乾燥手
段１２３にて洗浄し、乾燥して、図２に示すリードフレ
ームを得る。（図３（ｅ））水洗手段１２１はノズルにより水を吹きかけるもので、
剥膜手段１２２は槽内にアルカリ溶液を貯めて、この中
に金属板１１０を通すもので、アルカリ可溶のエッチン
グ抵抗層とカゼインレジストの剥膜を行うものである。
水洗乾燥装置１２３は、ノズルにより水を吹きて洗浄
し、熱風（ヒータ？）にて乾燥するものである。

【００１８】上記実施例の装置においては、図３に示す
エッチング方法に代え、図４に示すエッチング方法を用
いても良い。尚、図４も図３に相当する位置でのエッチ
ング工程を示すものである。図４に示すエッチング加工
方法は、第１回目のエッチング工程までは、図３に示す
方法と同じであるが、エッチング抵抗層３８０を第二の
凹部３６０側に埋め込んだ後、第位置の凹部３５０側か
ら第２回目のエッチングを行い、貫通させる点で異なっ
ている。但し、第１回目のエッチングにて第二開口部３
４０からのエッチングを十分行っておく。図３や図４に
示す方法のようにエッチングを２段階にわけて行う方法
を、一般には２段をエッチング加工方法と言っており、
特に、微細加工に有利な加工方法である。図３や図４に
示す方法の場合は、２段エッチング加工方法と、パター
ン形状を工夫することにより部分的にリードフレーム素
材を薄くしながら外形加工する方法とが共に用いられて
いる。図３、図４に示すエッチング加工方法によるイン
ナーリード先端薄肉部２１０Ａの微細加工は、第二の凹
部３６０の形状と、最終的に用いられるインナーリード
先端薄肉部の厚さｔに左右されるもので、例えば、板厚
ｔを５０μｍまで薄くすると、図３（ｅ）に示す平坦幅
Ｗ１を１００μｍとして、インナーリード先端薄肉部２
１０Ａのピッチｐが０．１５ｍｍまで微細加工可能とな
る。板厚ｔを３０μｍ程度まで薄くし、平坦幅Ｗ１を７
０μｍ程度とすると、インナーリード薄肉部２１０Ａの
ピッチｐが０．１２ｍｍ程度まで微細加工できるが、板
厚、平坦幅Ｗ１のとり方次第ではインナーリード先端薄
肉部２１０Ａのピッチｐは更に狭いピッチまで作製可能
となる。

【００１９】次いで、本実施例における位置制御手段
を、図９に基づいて説明する。図９（ａ）は位置制御手
段の平面図を、図９（ｂ）は側面図を示している。図９
において、矢印は金属板の進行する方向を示し、金属板
１１０Ａは、位置制御される前の状態を示し、金属板１
１０Ｂは位置制御手段により位置制御された後の状態を
示している。図９中、９１０は第１の位置決め部材、９
２０は第２の位置決め部材、９３０は搬送ローラを示し
ている。尚、矢印は金属板の進行方向を示し、一点鎖線
は金属板の板進行方向に直交する幅の中心が通るべき所
定の位置を示している。図９に示すように、位置制御手
段は、金属板の挾み、且つ、金属板が進む方向に間隔が
漸次狭くなり進行方向の最終位置で略金属板の幅で所定
の位置に配置された、一対の対向して板材９１０Ａ、９
１０Ｂからなる第１の位置決め部材９１０と、第１の位
置決め部材９１０により位置決めされた金属板を進行方
向に対して位置を保持するように、金属板の両端を回転
しながら抑える一対の回転ローラ９２０Ａ、９２０Ｂか
らなる第２の部材９２０とを持つ。図９（ａ）に示すよ
うに、金属板の進行方向に対して直交する方向に、所望
の位置からＤだけズレた金属板１１０Ａは、第１の位置
決め部９１０の板材９１０Ａに沿い、その位置を次第に
所望の位置に近づけながら進行する。そして、第２の位
置決め部材９１０のＥ１、Ｅ２を通り、金属板の先端
は、一対の回転ローラ９２０Ａ、９２０Ｂに挟まれ、所
望の位置を保持するように進行する。尚、点線は第１の
位置決め部材９１０により位置制御されている時の状態
を示している。

【００２０】次に、上記実施例によって作製されるリー
ドフレームについて、図２に基づいて説明する。図２に
示すように、インナーリード２１０の先端は、リードフ
レームの素材の厚さより薄肉に形成され、それ以外の部
分はリードフレームの素材に形成されている。インナー
リード先端薄肉部２１０Ａは、既に述べたように、図３
（ｂ）に示すように１回目のエッチングにより、薄肉と
して、図３（ｄ）に示すようにエッチング抵抗層を埋め
た状態で２回目のエッチングにより貫通されるため、高
精細な加工が可能で、これにより、図２に示すリードフ
レー２００は、インナーリードの狭ピッチ化に対応で
き、半導体素子の多端子化に対応できるものである。具
体的には、リードフレーム素材の厚さを０．１５ｍｍと
した場合に、インナーリード先端薄肉部３１０Ａの厚さ
ｔは４０μｍとすることができ、インナーリードピッチ
を０．１２ｍｍとすることができた。また、図２（ｃ）
に示すように、インナーリード先端薄肉部２１０Ａの断
面は、エッチングによる平坦面２１０Ａｂとリードフレ
ームの素材の面をもち、しかも、エッチング面２１０Ａ
ｃ、２１０Ａｂがリード側に凹んだ形状であるため、ボ
ンディングの平坦幅を大きくとれる構造となっている。
また、インナーリード先端薄肉部２１０Ａを除き、アウ
ターリード２３０他がリードフレーム素材と同じ厚さに
形成されているため、半導体装置に用いられ回路基板に
実装される際には、インナーリード２１０の狭ピッチ化
を達成するとともに、リードフレーム２００全体を強固
なものとしている。

【００２１】更に、図２に示す、インナーリード２１０
の先端をリードフレーム素材よりも薄肉としたリードフ
レーム２００を用い、１例として、図１０に示すＬＯＣ
タイプの半導体装置を作製した場合について、簡単に説
明する。図１０に示す半導体装置は、半導体素子１０１
０の１面側をダイパッド１０２１からインナーリード１
０２２にかけて搭載したもので、半導体素子１０１０の
リードフレーム側面の、ダイパッド１０２１とインナー
リード１０２２との間に電極パッド１０１１を設けてお
り、電極パッド１０１１とインナーリード先端薄肉部２
１０Ａとをワイヤ１０３０にてボンディングして電気的
に結線したものである。図１０に示すような、ＬＯＣタ
イプの半導体装置１０００は、図１３に示す半導体装置
１３００の場合のように、半導体素子１３１０周辺のイ
ンナーリード１３２２側が限定されることないため、電
極パッド１０１１の数を多くとれるものであるが、図２
に示すリードフレームの場合は狭ピッチ化が可能である
ため、このような構造にも対応できる。

【００２２】

【発明の効果】本発明のリードフレームの製造装置は、
上記のように、リードフレームの高精細化、多ピン化に
対応でき、且つ、実装にも耐えるリードフレームの外形
加工を、枚葉の金属板を素材として一貫して行えるエッ
チング加工装置の提供を可能としている。結果として、
樹脂封止型半導体装置、特にＱＦＰ、ＴＱＦＰの多端子
化、高集積度化に対応できるものとしている。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１のリードフレームの製造装置の概略構
成図

【図２】実施例装置により作製されるリードフレームの
図

【図３】実施例装置におけるリードフレーム製造工程を
説明するための断面図

【図４】実施例装置におけるリードフレーム製造工程を
説明するための断面図

【図５】レジストコーティング手段の概略図

【図６】エッチング手段の概略図

【図７】エッチング手段、水洗、乾燥手段の動作を説明
するための図

【図８】エッチング抵抗層コーティング手段の概略図

【図９】位置制御手段の概略図

【図１０】本実施例装置にて作製された半導体装置の断
面図

【図１１】タイミング図

【図１２】従来のエッチング方法を説明するための図

【図１３】半導体装置とリードフレームを説明するため
の図

【符号の説明】

１１０金属板１１１前処理手段１１２レジストコーティン
グ手段１１３乾燥手段１１４露光手段１１５現像手段１１６硬膜、水洗、乾燥手
段１１７第１のエッチング手
段１１８水洗乾燥手段１１８Ａ水洗手段１１８Ｂ乾燥手段１１９エッチング抵抗層塗
布手段１２０第２のエッチング手
段１２１水洗手段１２２剥膜手段１２３水洗乾燥手段２００リードフレーム２１０インナーリード２１０Ａインナーリード先端
薄肉部２２０ダイパッド２３０アウターリード２４０ダムバー２５０フレーム（枠部）３１０リードフレーム素材３２０Ａ、３２０Ｂレジストパターン３３０第１の開口部３４０第２の開口部３５０第一の凹部３６０第二の凹部３７０平坦部３８０エッチング抵抗層５１０、５１０Ａコーティングヘッド５１１搬送ローラ５１２搬送コロ５１３、５１３Ａポンプ５２０乾燥装置５３０、５３１センサ５４０制御部５５０レジスト６１０エッチング液６１１水洗用水６２０ノズル（スプレー）６２１配管６３０、６４０搬送ローラ６３１コロ６４１ローラ支持板６５０バネ６６０Ａ、６６０Ｂ、６６０Ｃチャンバー６７０、６７１センサ６８０制御部８１０塗布ヘッド８２０Ａ第１の塗布ヘッド８２０Ｂ第２の塗布ヘッド８１１、８２１レジスト層８１２、８２２エッチング抵抗層８１３、８２３Ａ、８２３Ｂ、７２３Ｃ支持ローラ８１４、８２４孔部８２５押し込み部材（へ
ら）９１０第１の位置決め部材９１０Ａ、９１０Ｂ板材９２０第２の位置決め部材９２０Ａ、９２０Ｂ回転ローラ９３０搬送ローラ１０００半導体装置１０１０半導体素子１０１１電極（パッド）１０２１ダイパッド１０２２インナーリード１０２３アウターリード１０３０ワイヤ１０４０樹脂１２１０リードフレーム１２２０フォトレジスト１２３０レシストパターン１２４０インナーリード１３００半導体装置１３１０半導体素子１３１１電極（パッド）１３２０単層リードフレーム１３２１ダイパッド部１３２２インナーリード１３２３アウターリード１３２４ダムバー１３２５フレーム（枠）部１３３０ワイヤ１３４０樹脂

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｌ 21/306 Ｈ０１Ｌ 21/306 Ｒ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】枚葉の金属板を素材として、これをロー
ラ等により連続的ないし間欠的に移動させながら、リー
ドフレームをエッチングにより外形加工する装置であっ
て、少なくとも、順に、金属板の表裏にレジスト膜を形
成するレジストコーティング手段と、金属板の表裏に形
成されたレジスト膜を乾燥する乾燥手段と、乾燥された
レジスト膜に対し、金属板の表裏でそれぞれ所望の領域
に露光する露光手段と、露光されたレジスト膜を現像す
る現像手段と、金属板の表面およびまたは裏面から現像
されたレジスト膜を耐エッチングマスクとして、金属板
をエッチングし、金属板を貫通させずに所定量だけエッ
チング加工した後にエッチングを止める第１のエッチン
グ手段と、金属板のエッチング加工により形成された表
裏面のいずれか一方の加工孔にエッチング抵抗層を埋め
込み塗布するエッチング抵抗層塗布手段と、金属板のエ
ッチング抵抗層を埋め込んだ側でない面より金属板をエ
ッチングする第２のエッチング手段とを有し、少なくと
も、前記レジストコーティング手段、第１のエッチング
手段、エッチング抵抗層塗布手段、第２のエッチング手
段には、枚葉の金属板の位置を制御する位置決め機構を
設けており、且つ、少なくとも、レジストコーティング
手段、第１のエッチング手段、エッチング抵抗層塗布手
段、第２のエッチング手段には、その動作のタイミング
を制御するタイミング制御手段を設けていることを特徴
とするリードフレームのエッチング加工装置。
【請求項２】請求項１の位置決め機構は、金属板をそ
の間に通して所定の位置に誘導するための一対の対向し
た板材からなる第１の位置決め部材と、第１の位置決め
部材により所定の位置に誘導されたれた金属板の位置を
保持する一対のローラからなる第２の位置決め部材とか
らなり、前記一対の対向した板材は、金属板が進む方向
に漸次その間隔を狭くし、進行方向の最終位置で略金属
板の幅で所定の位置に配置されているもので、前記一対
のローラは金属板の両端を回転しながら抑えるものであ
ることを特徴とするリードフレームのエッチング加工装
置。
【請求項３】請求項１ないし２のレジストコーティン
グ装置は、レジスト液を吐出するダイコータ等のコーテ
ィングヘッドにより、金属板の両面からレジストを塗布
する方式のものであることを特徴とするリードフレーム
のエッチング加工装置。
【請求項４】請求項１ないし３の第１のエッチング手
段ないし第２のエッチング手段は、金属板の表裏面を挾
み金属板を搬送する一対の搬送ローラと、該一対の搬送
ローラ間に金属板を所定の圧で押圧する押圧部を設けて
いることを特徴とするリードフレームのエッチング加工
装置。