JPH11260988A

JPH11260988A - リードフレーム及びその製造方法

Info

Publication number: JPH11260988A
Application number: JP6129198A
Authority: JP
Inventors: Hidekatsu Sekine; 秀克関根
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1998-03-12
Filing date: 1998-03-12
Publication date: 1999-09-24

Abstract

(57)【要約】【課題】製造効率を落とすことなく高密度実装に対応
した狭ピッチリードフレーム（３００ピン以上、１８０
μｍピッチ以下）及びその製造方法を提供することを目
的とする。【解決手段】通常のプロセス（エッチング法又はプレ
ス法等）で作製したリードフレームのインナーリード先
端部（１１ａ、２１ａ、３１ａ）だけに金属導体層（１
６、２６、３６）を設け、インナーリード先端部のワイ
ヤボンディングポイント（１８、２８、３８）の平坦幅
を広げたリードフレームとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路の
実装に用いられるリードフレームに関し、特に微細加工
を要求される多ピンリードフレーム及びその製造方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体素子の高密度化がより一層
要求されるのに伴い、その導体部品であるリードフレー
ムも多ピン化、狭ピッチ化が進んでいる。現在では、リ
ードピン数が３００ピン以上、リード間のピッチが２０
０μｍ以下のリードフレームの量産製造が行われてい
る。また、半導体素子の高速化に伴い、高い電気伝導度
を有する銅合金系の金属材料の使用も年々増加してい
る。

【０００３】リードフレームの製造方法としては、金型
による打ち抜きプレス法や塩化第二鉄液等のエッチング
液を使用するエッチング法の二つに大別される。エッチ
ング法は打ち抜きプレス法と比較して微細加工性に優
れ、高価である金型を使用しないため、多品種少量の製
造にも適しており、製品の多様化が進む昨今の状況に置
いて広く採用されている方法である。

【０００４】エッチング法は微細加工性に優れたエッチ
ング加工であるが、その加工能力にも限界があり、レジ
ストパターン寸法やエッチング条件の最適化を行って
も、リード間のピッチはリードフレーム板厚以下には加
工できないとされている。その理由として、ウエットエ
ッチングの場合、金属板の垂直方向と同時に水平方向へ
のエッチング、いわゆるサイドエッチがあるためであ
る。リードフレームの板厚はリードフレームの強度を確
保するため、ある程度の厚さが必要で１００μｍ以下で
の使用は難しく、実際的には１２５μｍ以上で使用され
ている。

【０００５】また、リードフレームのインナーリード先
端部はワイヤボンディングエリアの確保のため、一定値
以上（８０μｍ以上といわれている）の平坦幅の確保が
必要となり、その結果上記加工限界値は更に高いものと
なり、現状リード間のピッチが１８０μｍであるリード
フレームの安定量産は非常に困難である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような状況の中
で、エッチング法でリードフレームの板厚（１２５μｍ
以上）及びインナーリード先端部のワイヤボンディング
ポイントの平坦幅（８０μｍ以上）を確保した状態で更
なる微細（３００ピン以上、１８０μｍピッチ以下）リ
ードフレームを実現することは困難な状況である。

【０００７】本発明は上記問題点に鑑みなされたもの
で、その目的とするところは、製造効率を落とすことな
く高密度実装に対応した狭ピッチリードフレーム（３０
０ピン以上、１８０μｍピッチ以下）及びその製造方法
を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、まず請求項１においては、半導体素子と外部配線回
路の中継端子として用いられるリードフレームにおい
て、通常のプロセス（エッチング法又はプレス法等）で
作製したリードフレームのインナーリード先端部だけに
金属導体層を設け、インナーリード先端部のワイヤボン
ディングポイントの平坦幅を広げたことを特徴とするリ
ードフレームとしたものである。

【０００９】また、請求項２においては、以下の工程を
含むことを特徴とする請求項１に記載のリードフレーム
の製造方法としたものである。（ａ）金属板の両面に所定のレジストパターンを形成し
た後前記金属板をエッチングしてリードフレームを作製
し、前記レジストパターンは剥離しないで、インナーリ
ード先端部だけに部分電気めっき法により金属導体層を
設ける工程。（ｂ）レジストパターンを剥離してリードフレームとす
る工程。

【００１０】さらにまた、請求項３においては、以下の
工程を含むことを特徴とする請求項１に記載のリードフ
レームの製造方法としたものである。（ａ）通常のプロセス（エッチング法又はプレス法等）
で作製したリードフレームのインナーリード先端部だけ
に部分電気めっき法により金属導体層を設ける工程。（ｂ）前記金属導体層が形成された前記インナーリード
先端部のワイヤボンディングポイントを平坦化処理して
リードフレームとする工程。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態につき説
明する。図１（ａ）に本発明のリードフレームの部分平
面図を、図１（ｂ）〜（ｄ）に実施形態に係る本発明の
リードフレームのインナーリードをＡ−Ａ’線で切断し
たインナーリード先端部の部分断面図を、図２（ａ）〜
（ｅ）、図３（ａ）〜（ｆ）、図４（ａ）〜（ｆ）に実
施形態に係る本発明のリードフレームの製造工程を工程
順に示すインナーリード先端部の部分断面図をそれぞれ
示す。

【００１２】本発明のリードフレームは通常のプロセス
（エッチング法又はプレス法等）で作製されたリードフ
レームのインナーリード先端部だけに電気めっき法等の
手段により金属導体層を設け、ワイヤボンディングする
際のインナーリード先端部のワイヤボンディングポイン
トの平坦幅を確保しようとするものである。

【００１３】金属導体層形成前のリードフレームはエッ
チング法、プレス法、レーザー加工法等の通常のプロセ
スで作製できるが、特に、量産性、微細加工性に優れた
エッチング法でその効果が発揮される。以下、エッチン
グ法でリードフレームを作製した後インナーリード先端
部に金属導体層を形成する方法について述べる。エッチ
ング法以外で作製したリードフレームにも本発明のリー
ドフレーム構成が適用できることは言うまでもない。

【００１４】インナーリード先端部の金属導体層を部分
電気めっき法で形成する際、作製工程によってはワイヤ
ボンディングされる面のリード表面が平坦にならないた
め、平坦化処理してやる必要がある。

【００１５】まず、金属板１１の両面に感光性樹脂（フ
ォトレジスト）を塗布、乾燥して感光層１２を形成する
（図２（ａ）参照）。

【００１６】次に、所定の遮光パターンを有する露光用
マスク（表裏２枚のマスク）を位置合わせ、密着して所
定の露光量で感光層１２に露光し、所定の現像液で現像
処理して、金属板１１の両面に開口パターン１３を有す
るレジストパターン１２ａを形成する（図２（ｂ）参
照）。

【００１７】次に、両面からウエットエッチングを行
い、開口部１４及びインナーリードの先端部１１ａを有
するリードフレームを形成する（図２（ｃ）参照）。

【００１８】次に、レジストパターン１２ａは剥離しな
いで、インナーリード先端部１１ａ以外が電気めっきさ
れないようにマスク治具でマスクして部分電気めっきを
行い、インナーリード先端部１１ａ側面に所定厚の金属
導体層１６を形成する（図２（ｄ）参照）。ここで、金
属導体層の形成法は各種の方法（電気めっき法、ＰＶＤ
法、ＣＶＤ法等）が使用可能であるが、部分電気めっき
法が品質、効率面で最適である、

【００１９】次に、レジストパターン１２ａを剥離し
て、インナーリード先端部１１ａのワイヤボンディング
ポイント１８の平坦幅が８０μｍ以上のインナーリード
先端部２０を有する本発明のリードフレームを作製する
（図２（ｅ）参照）。

【００２０】他の金属導体層の形成法として、レジスト
パターンを剥離した後にインナーリード先端部以外はめ
っきされないようにマスク治具でマスクして、部分電気
めっきを行い、インナーリード先端部２１ａ全面に所定
厚の金属導体層２６を形成する（図３（ｅ）参照）。こ
こで、金属導体層２６が形成されたインナーリード先端
部２１のワイヤボンディングポイントの平坦性が悪いの
で、プレス又は研磨法等で平坦化処理する。その結果、
インナーリード先端部２１ａのワイヤボンディングポイ
ント２８の平坦幅が８０μｍ以上のインナーリード先端
部３０を有する本発明のリードフレームを作製する（図
３（ｆ）参照）。

【００２１】さらに、別の金属導体層の形成法として、
図４（ｅ）に示すようにレジストパターン３２ａ剥離処
理した後インナーリード先端部３１ａとインナーリード
先端部３１ａのワイヤボンディングポイント３７の反対
面が電気めっきされないようなマスク治具でマスクし
て、部分電気めっきを行い金属導体層３６を形成する。
金属導体層３６が形成されたインナーリード先端部３１
ａのワイヤボンディングポイントをプレス法又は研磨法
にて平坦化処理して、インナーリード先端部３１ａのワ
イヤボンディングポイント３８の平坦幅が８０μｍ以上
のインナーリード先端部４０を有する本発明のリードフ
レームを作製する（図４（ｆ）参照）。

【００２２】上記図３（ｆ）及び図４（ｆ）に示すイン
ナーリード先端部の構成はワイヤボンディング面が同一
金属導体層で形成されるため、ワイヤボンディング適性
に優れ、安定した電気的接続が得られる。

【００２３】上記説明したように、本発明のリードフレ
ームでは、リードフレーム作成後インナーリード先端部
だけに金属導体層を形成して、ワイヤボンディングポイ
ントの平坦幅を確保できるため、従来の加工限界値を越
えた１８０μｍピッチ、さらには、１５０μｍピッチと
いった多ピンのリードフレームを作製することが可能と
なる。

【００２４】

【実施例】以下実施例により本発明を詳細に説明する。

【００２５】＜実施例１＞厚さ１２５μｍのＣｕ合金板
からなる金属板１１の両面に、ドライフィルムレジスト
（ＡＱ−４０３Ｎ：旭化成製）をドライフィルムラミネ
ータにて、ラミネート温度１１０℃、圧力３ｋｇ／ｃｍ
²で圧着・貼り合わせを行い、金属板１１の両面に感光
性レジスト１２を形成した（図２（ａ）参照）。

【００２６】次に、所定の遮光パターンを有する露光用
マスク（表裏２枚のマスク）を位置合わせ、密着して３
ｋＷの超高圧水銀灯で５０ｍｊ／ｃｍ²の露光量で感光
性レジスト１２に露光し、炭酸ナトリウム水溶液からな
る現像液で現像処理して、金属板１１の両面に開口パタ
ーン１３を有するレジストパターン１２ａを形成した
（図２（ｂ）参照）。

【００２７】次に、金属板１１の両面から温度７０℃に
加熱された塩化第二鉄溶液をスプレー圧５ｋｇ／ｃｍ²
でスプレーエッチングして、貫通孔１４及びインナーリ
ード先端部１１ａを有するリードフレームを形成した
（図２（ｃ）参照）。インナーリード先端部１１ａのワ
イヤボンディングポイント１７の平坦幅は６０μｍであ
った。

【００２８】次に、レジストパターン１２ａは剥離しな
いで、インナーリード先端部１１ａ以外の部分が電気め
っきされないようにマスク治具でマスクして、硫酸銅め
っきを使った電気めっきにて、電流密度３Ａ／ｄｍ²で
インナーリード先端部側面に銅をめっきし、約１０μｍ
厚の金属導体層１６を形成した（図２（ｄ）参照）。

【００２９】次に、レジストパターン１２ａをアルカリ
系の剥離液で剥離して、インナーリード先端部１１ａの
ワイヤボンディングポイント１８の平坦幅が８０μｍの
インナーリード先端部２０を有する本発明のリードフレ
ームを作製した（図２（ｅ）参照）。

【００３０】＜実施例２＞まず、厚さ１２５μｍのＣｕ
合金板からなる金属板２１の両面に、実施例１と同様な
方法で感光性レジスト２２、レジストパターン２２ａを
形成し、実施例１と同様な方法でエッチングを行い、ア
ルカリ系の剥離液でレジストパターン２２ａ剥離して、
貫通孔２４及びインナーリード先端部２１ａを有するリ
ードフレームを作製した（図２（ｄ）参照）。インナー
リード先端部２１ａのワイヤボンディングポイント２７
の平坦幅は６０μｍであった。

【００３１】次に、インナーリード先端部２１ａ以外が
電気めっきされないようにマスク治具でマスクして、硫
酸銅めっきを使った電気めっきにて、電流密度３Ａ／ｄ
ｍ²でインナーリード先端部２１ａ全面に銅をめっき
し、約１０μｍ厚の金属導体層２６を形成した（図３
（ｅ）参照）。

【００３２】次に、平プレス機を使ってインナーリード
先端部２１ａ上のワイヤボンディングポイントの金属導
体層２６を加圧プレスして平坦化処理を行い、インナー
リード先端部２１ａのワイヤボンディングポイント２８
の平坦幅が８０μｍのインナーリード先端部３０を有す
る本発明のリードフレームを作製した（図３（ｆ）参
照）。

【００３３】＜実施例３＞まず、厚さ１２５μｍのＣｕ
合金板からなる金属板３１の両面に、実施例１と同様な
方法で感光性レジスト３２、レジストパターン３２ａを
形成し、実施例１と同様な方法でエッチングを行い、ア
ルカリ系の剥離液でレジストパターン３２ａ剥離して、
貫通孔３４及びインナーリード先端部３１ａを有するリ
ードフレームを作製した（図４（ｄ）参照）。インナー
リード先端部３１ａのワイヤボンディングポイント３７
の平坦幅は６０μｍであった。

【００３４】次に、インナーリード先端部３１ａ以外と
インナーリード先端部３１ａのワイヤボンディングポイ
ント３７の反対面が電気めっきされないようにマスク治
具でマスクして、硫酸銅めっきを使った電気めっきに
て、電流密度３Ａ／ｄｍ²でインナーリード先端部３１
ａに銅をめっきし、約１０μｍ厚の金属導体層３６を形
成した（図４（ｅ）参照）。

【００３５】次に、研磨機を使ってインナーリード先端
部３１ａ上のワイヤボンディングポイントの金属導体層
３６を５μｍ程研磨して平坦化処理を行い、インナーリ
ード先端部３１ａのワイヤボンディングポイント３８の
平坦幅が８０μｍのインナーリード先端部４０を有する
本発明のリードフレームを作製した（図４（ｆ）参
照）。

【００３６】

【発明の効果】上記したように、本発明のリードフレー
ム構成にすることにより、多ピンリードの加工の際問題
になったインナーリード先端部のワイヤボンディングポ
イント平坦幅を８０μｍ以上確保できるようになり、従
来の加工限界値を越えた１８０μｍピッチ、さらに、１
５０μｍピッチといった多ピンのリードフレームを作製
することが可能となる。従って本発明のリードフレーム
構成にすることにより、特にエッチング加工で多ピンリ
ードフレームを作製する際の展開幅が増し、優れた実用
上の効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本発明に係るリードフレームを示す
平面図である。（ｂ）は、実施例１に係る本発明のイン
ナーリードをＡ−Ａ’線で切断したインナーリード先端
部を示す部分断面図である。（ｃ）は、実施例２に係る
本発明のインナーリードをＡ−Ａ’線で切断したインナ
ーリード先端部を示す部分断面図である。（ｄ）は、実
施例３に係る本発明のインナーリードをＡ−Ａ’線で切
断したインナーリード先端部を示す部分断面図である。

【図２】（ａ）〜（ｅ）は、実施例１に係る本発明のリ
ードフレームの製造工程を工程順に示すインナーリード
先端部の部分断面図である。

【図３】（ａ）〜（ｆ）は、実施例２に係る本発明のリ
ードフレームの製造工程を工程順に示すインナーリード
先端部の部分断面図である。

【図４】（ａ）〜（ｆ）は、実施例３に係る本発明のリ
ードフレームの製造工程を工程順に示すインナーリード
先端部の部分断面図である。

【符号の説明】

１１、２１、３１……金属板１１ａ、２１ａ、３１ａ……インナーリード先端部１２、２２，３２……感光性レジスト１２ａ、２２ａ、３２ａ……レジストパターン１３、２３、３３……開口パターン１４、２４、３４……貫通孔１５、２５、３５……金属導体層形成後の貫通孔１６、２６、３６……金属導体層１７、２７、３７……ワイヤボンディングポイント１８、２８、３８……金属導体層形成後のワイヤボンデ
ィングポイント２０……実施例１の金属導体層形成後のインナーリード
先端部３０……実施例２の金属導体層形成後のインナーリード
先端部４０……実施例３の金属導体層形成後のインナーリード
先端部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体素子と外部配線回路の中継端子とし
て用いられるリードフレームにおいて、通常のプロセス
（エッチング法又はプレス法等）で作製したリードフレ
ームのインナーリード先端部だけに金属導体層を設け、
インナーリード先端部のワイヤボンディングポイントの
平坦幅を広げたことを特徴とするリードフレーム。
【請求項２】以下の工程を含むことを特徴とする請求項
１に記載のリードフレームの製造方法。（ａ）金属板の両面に所定のレジストパターンを形成し
た後前記金属板をエッチングしてリードフレームを作製
し、前記レジストパターンは剥離しないで、インナーリ
ード先端部だけに部分電気めっき法により金属導体層を
設ける工程。（ｂ）レジストパターンを剥離してリードフレームとす
る工程。
【請求項３】以下の工程を含むことを特徴とする請求項
１に記載のリードフレームの製造方法。（ａ）通常のプロセス（エッチング法又はプレス法等）
で作製したリードフレームのインナーリード先端部だけ
に部分電気めっき法により金属導体層を設ける工程。（ｂ）前記金属導体層が形成された前記インナーリード
先端部のワイヤボンディングポイントを平坦化処理して
リードフレームとする工程。