JPH1174435A - リードフレーム及びその製造方法 - Google Patents

リードフレーム及びその製造方法

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JPH1174435A
JPH1174435A JP9231477A JP23147797A JPH1174435A JP H1174435 A JPH1174435 A JP H1174435A JP 9231477 A JP9231477 A JP 9231477A JP 23147797 A JP23147797 A JP 23147797A JP H1174435 A JPH1174435 A JP H1174435A
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JP
Japan
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lead frame
laser beam
metal plate
processing
resist pattern
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JP9231477A
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Satoshi Tanaka
聡 田中
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Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
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Publication date
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

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  • ing And Chemical Polishing (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 特に銅合金系材料のリードフレームにおい
て、高精度で、且つ高品質の加工ができる加工方法及び
リードフレームを提供する。 【解決手段】 金属板1の両面にフォトレジストをロー
ルコーター等により塗布し感光層を形成し、所定のパタ
ーンを焼き付け、現像処理して開口部3を有するレジス
トパターン2を形成し、レジストパターン2をマスクに
して塩化第2鉄溶液等により両面化学腐食を行い、金属
板1に開口部4を形成する。次に、レジストパターン2
を剥離して、波長600nm以下で、開口部4の幅より
も小さい径のレーザービームを金属板1の開口部4に照
射し金属板1に貫通孔5を形成し、本発明のリードフレ
ームを得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路パ
ッケージ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
法に関するものである。
【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が使用されている。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。一般にエッチ
ング法は打ち抜き法と比較して微細加工性に優れ、製造
に時間を要し高価である金型を使用しないため、少量多
品種の製造にも適しており、製品の多様化が進む昨今の
状況に置いても十分対応が可能である。
【0004】図4に従来のエッチング加工法で作製した
リードフレームの部分断面形状を示す。図4のリードフ
レームの構成からも明らかなように、エッチング加工法
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おこなっても、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。さらに、リードフレーム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、実際には1
00μm以下での使用は難しく、実際的には125μm
以上の板厚が使用されている。
【0005】また、ワイヤーボンディングエリアの確保
のため、インナーリードの先端は一定値以上(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を精度
良く安定に量産するのは非常に困難であるという問題を
有している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このような状況の中
で、エッチング法のみである程度のリードフレーム板厚
及びインナーリード先端の平坦幅を保った状態で更なる
微細加工(300ピン以上、180μm ピッチ以下)を
施すことは困難である。
【0007】そこで、エッチング法以外の加工法との併
用が考えられる。特開平4−37493号公報には、金
属基板上にフォトリソ法によりレジストパターンを形成
し、レジストパターンをマスクにしてエッチング加工に
て全加工量のうち所定量だけ加工を行い開口部を形成
し、その開口部にレーザービームを照射することにより
全加工量の残量を加工するレーザー加工工程の併用が有
効な方法として挙げられている。
【0008】レーザー加工に用いられるレーザービーム
としては、比較的高い出力を有するYAGレーザー等の
使用が考えられ、その波長は主波長である1064nm
が一般的である。
【0009】しかし、近年リードフレーム材料として銅
合金系材料が使用量の半数以上を占めるようになってい
る。ここで、図3に各種金属の反射率に及ぼすレーザー
ビーム波長の影響を示したものであるが、銅材料は10
64nmの波長域のレーザービームの反射率が高く、レ
ーザービーム吸収量はリードフレーム材料として代表的
な素材である鉄系材料の1/3以下である。このため、
銅合金系材料のレーザー加工には、多くのエネルギーが
必要となり、その結果切断カス(以下ドロスと称す)の
付着や加工速度の低下、加熱による加工部周辺の変質等
の問題を生じる。
【0010】本発明は、上記問題点に鑑み考案されたも
ので、その目的とするところは、特に銅合金系材料のリ
ードフレームにおいて、高精度で、且つ高品質の加工が
できる加工方法及びリードフレームを提供する。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明に於いて上記課題
を解決するために、まず請求項1においては、金属板を
エッチングにより全加工量のうち所定量だけ加工するエ
ッチング加工工程と、このエッチング加工部の少なくと
も一部にレーザービームを照射することにより全加工量
の残量を加工するレーザービーム加工工程とで加工され
るリードフレームの製造方法において、前記レーザービ
ームの波長が6 00nm以下であることを特徴とするリ
ードフレームの製造方法としたものである。
【0012】また、請求項2においては、前記金属板が
銅又は銅合金である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。
【0013】また、請求項3においては、前記レーザー
ビームのビーム径がレーザービームが照射される箇所の
エッチング加工部開口幅よりも小さいことを特徴とする
請求項1又は2に記載のリードフレームの製造方法とし
たものである。
【0014】さらにまた、請求項4においては、請求項
1乃至3のうちいずれか1項に記載のリードフレームの
製造方法で加工されたことを特徴とするリードフレーム
としたものである。
【0015】
【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平面図
を、図1(b)に本発明のリードフレームのインナーリ
ード部をA−A' 線で切断した部分断面図を、図2に本
発明のリードフレームの製造工程を示す部分断面図をそ
れぞれ示す。
【0016】まず、金属板1の両面にフォトレジストを
ロールコーター等により塗布し感光層を形成し、所定の
パターンを焼き付け、現像処理して開口部3を有するレ
ジストパターン2を形成する(図2(a)参照)。ここ
で、図3に各種金属に対する波長と反射率の関係を示し
たが、金属板1の材料としては600nm以下の波長で
反射率が低くなっている銅系の材料が好ましい。
【0017】次に、レジストパターン2をマスクにして
塩化第2鉄溶液等により両面エッチング加工を行い、金
属板1に開口部4を形成する(図2(b)参照)。
【0018】次に、レジストパターン2を剥離して(図
2(c)参照)、金属板1の開口部4にレーザービーム
を照射し金属板1に貫通孔5を形成し、本発明のリード
フレームを得ることができる(図2(d)、図1(a)
参照)。ここで、レーザービームのビーム径は開口部4
の幅よりも小さい径のレーザービームである。更に、6
00nm以下の波長のレーザーを使用する。具体的に
は、レーザービーム発生装置としては、CO2 レーザー
やエキシマレーザー等のガスレーザー、半導体レーザー
やYAGレーザー等の固体レーザーのうち、レーザービ
ーム波長が600nm以下であるものが挙げられる。波
長と出力の関係を考慮すると、第二高調波を有するYA
Gグリーンレーザー(レーザービーム波長532nm)
の使用が有効である。
【0019】また、波長600nm以下のレーザービー
ムでのレーザー加工においては、溶断時に必要以上に大
きなエネルギーを必要としないため、1000nm程度
の波長域でのレーザー加工時に問題となる溶断カス(ド
ロスと呼ばれている)の発生を最小限に抑制することが
できる。
【0020】また、レーザービーム照射箇所をエッチン
グで形成された開口部4の幅よりも小さくするため、レ
ーザービーム照射時の金属表面温度の上昇等による金属
表面(特にワイヤーボンディングエリア)の表面酸化膜
形成等の金属表面の変質を抑制することができる。仮
に、表面変質が起こったとしても、2〜3重量%程度の
希塩酸や希硫酸への浸漬で簡単に除去することができ
る。
【0021】上記の如き本発明のリードフレーム及びそ
の製造方法によれば、高密実装に対応した狭ピッチリー
ドフレーム(300ピン以上、180μm ピッチ以下)
の製造が可能となる。また、多ピン及び微細加工のみな
らず、製造工程中でエッチング残り等が発生した場合の
修正加工等にも利用でき、これにより収率の向上が計れ
る。
【0022】
【実施例】以下実施例により本発明を詳細に説明する。
板厚150μm の銅合金(EFTEC64T:古河電気
工業株式会社製)からなる金属板1の両面に、ドライフ
ィルムレジスト(AQ−3036:旭化成製)を用いて
ドライフイルムラミネーターにてポリエチレン製保護フ
ィルムを剥離しながら、ラミネート温度110℃、圧力
3kg/cm2 で圧着し、感光層を形成した。
【0023】次に、感光層に所定のパターンを3kWの
超高圧水銀灯を使って50mj/cm2 の露光量で露光
した。描画パターンとしてはインナーリードピン数が3
04ピン、ワイヤーボンディングポイントでのリードピ
ンのピッチが150μm、インナーリードの先端部が1
20μmであるリードフレームパターンを使用した。
【0024】次に、ポリエチレンテレフタレート支持フ
ィルムを剥離して、30℃の1重量%炭酸ナトリウム水
溶液からなる現像液を40秒間スプレー噴霧し、現像処
理を行い開口部3を有するレジストパターン2を形成し
た(図2(a)参照)。
【0025】次に、レジストパターン2をマスクにして
比重1.50、温度7 0℃の塩化第二鉄溶液からなるエ
ッチング液を使ってスプレー(スプレー圧5kg/cm
2 で1分間噴霧)エッチングを行い、開口部4を形成し
た(図2(b)参照)。
【0026】次に、50℃3重量%水酸化ナトリウムを
剥膜液として、スプレー圧1kg/cm2 で1分間噴霧
し、レジストパターン2を剥離した(図2(c)参
照)。
【0027】次に、YAGグリーンレーザー発生装置に
より、波長532nm、ビーム径60μmのレーザービ
ームを開口部4の両面から照射し、貫通孔5を形成して
本発明のリードフレームを作製した(図1(a)、
(b)及び図2(d)参照)。貫通孔の開口幅は50μ
m、ワイヤーボンディングポイントのインナーリード先
端部の平坦幅は8 0μmであった。
【0028】
【発明の効果】本発明のリードフレームは上記の製造方
法であるから、下記に示す如き効果がある。高密実装に
対応した狭ピッチリードフレーム(300ピン以上、1
80μm ピッチ以下)の製造が可能であり、インナーリ
ード先端部のワイヤーボンディングポイント平坦幅を確
保できる。また、多ピン及び微細加工のみならず、製造
工程中で発生する寸法不良、欠陥の部分修正加工にも適
用でき、これにより収率の向上に寄与することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は、本発明のリードフレームの一実施例
の構成を示す部分平面図である。(b)は、本発明のリ
ードフレームの一実施例の平面図をA−A’線で切断し
た構成を示す部分断面図である。
【図2】(a)〜(d)は、本発明のリードフレームの
一実施例の製造工程を示す部分断面図である。
【図3】各種金属の反射率に及ぼすレーザービーム波長
の影響を示した説明図である。
【図4】従来のリードフレームの構成を示す部分断面図
である。
【符号の説明】
1……金属基板 1a、11……貫通孔が形成された金属板(インナーリ
ード部) 2……レジストパターン 3……レジスト開口部 4……エッチングで形成された開口部 5、12……貫通孔

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】金属板をエッチングにより全加工量のうち
    所定量だけ加工するエッチング加工工程と、このエッチ
    ング加工部の少なくとも一部にレーザービームを照射す
    ることにより全加工量の残量を加工するレーザービーム
    加工工程とで加工されるリードフレームの製造方法にお
    いて、前記レーザービームの波長が6 00nm以下であ
    ることを特徴とするリードフレームの製造方法。
  2. 【請求項2】前記金属板が銅又は銅合金で構成されるこ
    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。
  3. 【請求項3】前記レーザービームのビーム径がレーザー
    ビームが照射される箇所のエッチング加工部開口幅より
    も小さいことを特徴とする請求項1又は2に記載のリー
    ドフレームの製造方法。
  4. 【請求項4】請求項1乃至3のうちいずれか1項に記載
    のリードフレームの製造方法で加工されたことを特徴と
    するリードフレーム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003517872A (ja) * 1999-12-10 2003-06-03 ボストン サイエンティフィック リミテッド 管腔内ステントを製造するための異種金属をレーザー接合するためのプロセス

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003517872A (ja) * 1999-12-10 2003-06-03 ボストン サイエンティフィック リミテッド 管腔内ステントを製造するための異種金属をレーザー接合するためのプロセス
JP4708651B2 (ja) * 1999-12-10 2011-06-22 ボストン サイエンティフィック リミテッド 管腔内ステントを製造するための異種金属をレーザー接合するためのプロセス

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