JPS61295648A - エツチングリ−ドフレ−ムの製造方法 - Google Patents
エツチングリ−ドフレ−ムの製造方法Info
- Publication number
- JPS61295648A JPS61295648A JP13825685A JP13825685A JPS61295648A JP S61295648 A JPS61295648 A JP S61295648A JP 13825685 A JP13825685 A JP 13825685A JP 13825685 A JP13825685 A JP 13825685A JP S61295648 A JPS61295648 A JP S61295648A
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- Japan
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- lead frame
- etching
- corner parts
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は樹脂もしくはガラス封止型ＩＣパッケージの信
頼性向上のためのエツチングリードフレームの製造方法
に関するものである。
頼性向上のためのエツチングリードフレームの製造方法
に関するものである。
［従来の技術と問題点］
従来、樹脂もしくはガラス封止型ＩＣバッタージの端子
として使用されるリードフレームは、パッケージの信頼
性を保証するという面で、良好な導電率、熱伝導度、低
熱膨張係数等の特性が重視されてきた。すなわちそれは
、供給電力による熱発生を極力低位に抑えるためと、そ
の発生熱をリードフレームを通して外部へ効率良く放散
させるため、及び発生熱によるリードフレームの膨張を
極少にして特に封止ガラスに対する熱応力の付加を低減
させるためである。
として使用されるリードフレームは、パッケージの信頼
性を保証するという面で、良好な導電率、熱伝導度、低
熱膨張係数等の特性が重視されてきた。すなわちそれは
、供給電力による熱発生を極力低位に抑えるためと、そ
の発生熱をリードフレームを通して外部へ効率良く放散
させるため、及び発生熱によるリードフレームの膨張を
極少にして特に封止ガラスに対する熱応力の付加を低減
させるためである。
しかし、近年ＩＣパッケージに要求される信頼性が益々
高まってきたため、上記特性の優位の選定のみではその
信頼性を完全に保証できない状況となった。さらにまた
ＩＣパッケージ本体がより多ビン化、高集積化されてき
たため、信頼性を低下させる原因である封止材とリード
フレームの接触箇所が増えて、もう一段信頼性の高いパ
ッケージング材料が要求されるようになった。
高まってきたため、上記特性の優位の選定のみではその
信頼性を完全に保証できない状況となった。さらにまた
ＩＣパッケージ本体がより多ビン化、高集積化されてき
たため、信頼性を低下させる原因である封止材とリード
フレームの接触箇所が増えて、もう一段信頼性の高いパ
ッケージング材料が要求されるようになった。
パッケージ断面の熱膨張による付加応力解析をすると、
リードフレーム材としては理想的には封止材である低融
点ガラス（封止温度４２０℃）とかエポキシレジン（モ
ールド温度１５０℃）と完全に熱膨張の整合性を有する
金属材料が好ましいのであるが、信頼性の要求される一
５０℃から前記封止温度までの広い温度領域において、
そのような熱膨張の整合性を有する材料を求めることは
不可能である。現状では、封止材とリードフレーム材の
熱膨張係数は例えば次のように異なっている“。低融点
ガラス：コバール（Ｆｅ−２９％Ｎｉ−１７％ＣＯ合金
）＝１１：４．４、エポキシレジン：４２７０イ（Ｆｅ
−４２％Ｎｉ合金）＝３０：４．４、エポキシレジン：
鋼合金＝ 。
リードフレーム材としては理想的には封止材である低融
点ガラス（封止温度４２０℃）とかエポキシレジン（モ
ールド温度１５０℃）と完全に熱膨張の整合性を有する
金属材料が好ましいのであるが、信頼性の要求される一
５０℃から前記封止温度までの広い温度領域において、
そのような熱膨張の整合性を有する材料を求めることは
不可能である。現状では、封止材とリードフレーム材の
熱膨張係数は例えば次のように異なっている“。低融点
ガラス：コバール（Ｆｅ−２９％Ｎｉ−１７％ＣＯ合金
）＝１１：４．４、エポキシレジン：４２７０イ（Ｆｅ
−４２％Ｎｉ合金）＝３０：４．４、エポキシレジン：
鋼合金＝ 。
１７゜
これらのリードフレーム材はエツチング又はプレスによ
る打抜きにより所定のリードパターンに成形加工される
が、その断面構造は一般的に第３図および第４図のよう
になっている。すなわちエツチングによる打抜きでは第
３図に示すようにその製法上断面構造の６個所において
鋭く突出した角部１．２．３を有する構造によって、プ
レスによる打抜きでは第４図に示すようにその断面構造
の２個所において鋭く突出した角部（バリ）５を有する
構造になっている。ここで符にエツチングによる打抜き
のリードフレームにおいては、断面構造が複雑であり、
封止材によって封じられた場合の断面構造は第５図のよ
うになるが、前記角部１．２．３がそれぞれ封止材（ガ
ラス）６に対する応力集中の起点になる。すなわちこの
ような構造のＩＣパッケージは第６図に示すようにガラ
ス６もしくは樹脂封止後冷却時の応力集中、及び使用時
の温度変化による応力付加により前記角部１゜２．３を
起点にしてガラス６にクラック７が発生し、そしてこの
クラック７の発生によりパッケージ内部に湿分が急速浸
透してＩＣの機能が早期に損なわれるという問題がある
。
る打抜きにより所定のリードパターンに成形加工される
が、その断面構造は一般的に第３図および第４図のよう
になっている。すなわちエツチングによる打抜きでは第
３図に示すようにその製法上断面構造の６個所において
鋭く突出した角部１．２．３を有する構造によって、プ
レスによる打抜きでは第４図に示すようにその断面構造
の２個所において鋭く突出した角部（バリ）５を有する
構造になっている。ここで符にエツチングによる打抜き
のリードフレームにおいては、断面構造が複雑であり、
封止材によって封じられた場合の断面構造は第５図のよ
うになるが、前記角部１．２．３がそれぞれ封止材（ガ
ラス）６に対する応力集中の起点になる。すなわちこの
ような構造のＩＣパッケージは第６図に示すようにガラ
ス６もしくは樹脂封止後冷却時の応力集中、及び使用時
の温度変化による応力付加により前記角部１゜２．３を
起点にしてガラス６にクラック７が発生し、そしてこの
クラック７の発生によりパッケージ内部に湿分が急速浸
透してＩＣの機能が早期に損なわれるという問題がある
。
なお、第６図において、９はリードフレーム。
１０はボンディングワイヤ、１１はＩＣ素子。
１２はセラミック成形体である。
［発明の目的］
本発明の目的は、前記した従来技術の欠点を解消し、Ｉ
Ｃパッケージの信頼性を著しく向上し得るエツチングリ
ードフレームの製造方法を提供することにある。
Ｃパッケージの信頼性を著しく向上し得るエツチングリ
ードフレームの製造方法を提供することにある。
ずなわち本発明は、リードフレーム素材をエツチングに
より打抜き後、その表面の角部を電解研磨法又は化学研
磨法により面取加工することにより、パッケージング後
において前記角部が封止材に対する応力集中の起点にな
るのを防止し、それによってクラックの発生を防止して
ＩＣパッケージの信頼性を著しく向上し得るようにした
ものである。
より打抜き後、その表面の角部を電解研磨法又は化学研
磨法により面取加工することにより、パッケージング後
において前記角部が封止材に対する応力集中の起点にな
るのを防止し、それによってクラックの発生を防止して
ＩＣパッケージの信頼性を著しく向上し得るようにした
ものである。
発明者らはＩＣパッケージに対する応力解析の結果、ク
ラックの発生を防止する方法として、（イ）第５図にお
いて封止材６に対するリードフレーム９の断面積を可能
な限り小さくする。その具体的方法としてはリードフレ
ーム９の板厚を小さくする。（ロ）リードフレームの表
面を粗化して封止材との密着性を高める。（ハ）リード
フレームと封止材の封止部の長さを十分長くとる。
ラックの発生を防止する方法として、（イ）第５図にお
いて封止材６に対するリードフレーム９の断面積を可能
な限り小さくする。その具体的方法としてはリードフレ
ーム９の板厚を小さくする。（ロ）リードフレームの表
面を粗化して封止材との密着性を高める。（ハ）リード
フレームと封止材の封止部の長さを十分長くとる。
（ニ）リードフレームの表面の角部を面取加工する方法
等を考えそれぞれ実験したところ、（ニ）の方法が最も
効果的であり、かつ電解研磨法又は化学研磨法により面
取加工をすれば当該面取加工をエツチングの後処理工程
あるいはめつき又は蒸着の前処理工程において行なうこ
とができるので、製法的にも著しく有利であることを見
出したものである。面取加工方法としては他に機械的方
法、ホーニング等の方法があるが、これらは打抜き後の
リードフレームの複雑な形状に対しては適用が難しく、
経済的でない。
等を考えそれぞれ実験したところ、（ニ）の方法が最も
効果的であり、かつ電解研磨法又は化学研磨法により面
取加工をすれば当該面取加工をエツチングの後処理工程
あるいはめつき又は蒸着の前処理工程において行なうこ
とができるので、製法的にも著しく有利であることを見
出したものである。面取加工方法としては他に機械的方
法、ホーニング等の方法があるが、これらは打抜き後の
リードフレームの複雑な形状に対しては適用が難しく、
経済的でない。
本発明はプレスによる打抜きのリードフレームに対して
も適用可能であるが、プレスリードフレームはエツチン
グリードフレームと比較して打抜き後の断面構造が複雑
でないために問題が少ないことから、本発明の対象から
は除外したものである。
も適用可能であるが、プレスリードフレームはエツチン
グリードフレームと比較して打抜き後の断面構造が複雑
でないために問題が少ないことから、本発明の対象から
は除外したものである。
［実施例］
実施例１
厚さ０．１５ｒｒＩＲの４２アロイ板からなるリードフ
レーム素材をエツチングにより打抜き、５４ビンのガラ
ス封止型ＩＣリードフレームを作製した。
レーム素材をエツチングにより打抜き、５４ビンのガラ
ス封止型ＩＣリードフレームを作製した。
このリードフレームを硫酸３８ｗｔ％、硝酸１７ｖｔ％
、酒石酸１０ｗｔ％、りん１７ｗｔ％の化学研磨液によ
り３０℃において３０秒間浸漬処理して、その表面の角
部を面取加工した。第１図および第２図に前記リードフ
レームの面取加工前と面取加工後のそれぞれ断面構造を
示す。第１図および第２図に゛よれば面取加工前と面取
加工後では角部１゜３がそれぞれ曲率半径１．５μの面
取り部１′。
、酒石酸１０ｗｔ％、りん１７ｗｔ％の化学研磨液によ
り３０℃において３０秒間浸漬処理して、その表面の角
部を面取加工した。第１図および第２図に前記リードフ
レームの面取加工前と面取加工後のそれぞれ断面構造を
示す。第１図および第２図に゛よれば面取加工前と面取
加工後では角部１゜３がそれぞれ曲率半径１．５μの面
取り部１′。
３−となり、特に符号のない他の角部も同じように丸み
をもって面取りされていることがわかる。
をもって面取りされていることがわかる。
曲率半径１．５μ（最低）の面取部１−，３．＝を得る
ための板厚の減少量は、上記化学研磨液の場合０．３μ
程度であり、機械的強度減少の問題は実施的にない。
ための板厚の減少量は、上記化学研磨液の場合０．３μ
程度であり、機械的強度減少の問題は実施的にない。
エツチングは通常フォトエツチング法により行なわれ、
本実施例の場合もそれによるが、このフォトエツチング
法の場合最終的にフォトレジストインクを除去する剥膜
処理を施す必要があり、この後処理として例えば塩酸の
１０％水溶液または硝酸の５％水溶液等の単一の酸によ
り除錆処理を施すのが一般である。本実施例にお゛いて
はこの除錆処理を兼ねて化学研磨法を採用したものであ
り、したがって特別の工程を増設せずに面取加工を行な
うことができる。
本実施例の場合もそれによるが、このフォトエツチング
法の場合最終的にフォトレジストインクを除去する剥膜
処理を施す必要があり、この後処理として例えば塩酸の
１０％水溶液または硝酸の５％水溶液等の単一の酸によ
り除錆処理を施すのが一般である。本実施例にお゛いて
はこの除錆処理を兼ねて化学研磨法を採用したものであ
り、したがって特別の工程を増設せずに面取加工を行な
うことができる。
実施例２
実施例１において電解研磨法により面取加工した。すな
わち電解研磨液として過塩素酸（ｄ＝１ 、６ Ｌｌ
８５ｃｃ、酢酸７６５ ｃｃ、水５０ｃｃを用い、３０
℃、電流密度５ Ａ ／ １ｍ２で電解研磨した。
わち電解研磨液として過塩素酸（ｄ＝１ 、６ Ｌｌ
８５ｃｃ、酢酸７６５ ｃｃ、水５０ｃｃを用い、３０
℃、電流密度５ Ａ ／ １ｍ２で電解研磨した。
電解研磨の場合粘稠液のため、薬液の持出しによる損失
が大きい欠点があるが、面取加工を大きく取りやすい特
長があり、板厚減少が０．３μでも５μの曲率半径の面
取加工が得られる。
が大きい欠点があるが、面取加工を大きく取りやすい特
長があり、板厚減少が０．３μでも５μの曲率半径の面
取加工が得られる。
実施例３
厚さ０．１５ｓ＋の４２アロイ板からなるリードフレー
ム素材をエツチングにより打抜き、５４ビンのガラス封
止型ＩＣリードフレームを作製した。
ム素材をエツチングにより打抜き、５４ビンのガラス封
止型ＩＣリードフレームを作製した。
このリードフレームはその中央部リード先端に厚さ２μ
のアルミを蒸着するが、この際、その前処理工程におい
て化学研磨による面取加工を取入れた。すなわち、蒸着
メーカーにおいては通常蒸着の前処理として除錆のため
５〜１０％ＨＣ，Ｎ単−酸による酸洗を行なっているが
、本実施例はこの除錆処理を兼ねて化学研磨を行なった
ものである。
のアルミを蒸着するが、この際、その前処理工程におい
て化学研磨による面取加工を取入れた。すなわち、蒸着
メーカーにおいては通常蒸着の前処理として除錆のため
５〜１０％ＨＣ，Ｎ単−酸による酸洗を行なっているが
、本実施例はこの除錆処理を兼ねて化学研磨を行なった
ものである。
化学研磨液の組成は実施例１と同じである。
実施例４
厚さ０．２５ｓ＋の４２７０イ板からなるリードフレー
ム素材をフォトエツチングにより打抜き、２８ビンの樹
脂封止型ＩＣリードフレームを作製した。このリードフ
レームをフォトエツチングのレジストインク剥膜工程に
おいて実施例１と同じ化学研磨液を用いて面取加工した
。
ム素材をフォトエツチングにより打抜き、２８ビンの樹
脂封止型ＩＣリードフレームを作製した。このリードフ
レームをフォトエツチングのレジストインク剥膜工程に
おいて実施例１と同じ化学研磨液を用いて面取加工した
。
実施例５
厚さ０．２５ｍのアロイ１９４板からなるリードフレー
ム素材をフォトエツチングにより打抜き、３６ビンの樹
脂封止型ＩＣリードフレームを作製した。このリードフ
レームをフォトエツチングのエツチングレジスト剥膜工
程において、化学研磨液として無水クロム酸５０Ｑ／１
．硫酸１００ｇ／ｌ、ゼラチン１５にｌ／Ｊの水溶液を
用い３０℃において３０秒間浸漬処理して、所要の面取
加工を行なった。この化学研磨液を用いた場合の面取り
率は、板厚の減少が０．３μの時面取り部の曲率半径が
１．８〜２．５μである。
ム素材をフォトエツチングにより打抜き、３６ビンの樹
脂封止型ＩＣリードフレームを作製した。このリードフ
レームをフォトエツチングのエツチングレジスト剥膜工
程において、化学研磨液として無水クロム酸５０Ｑ／１
．硫酸１００ｇ／ｌ、ゼラチン１５にｌ／Ｊの水溶液を
用い３０℃において３０秒間浸漬処理して、所要の面取
加工を行なった。この化学研磨液を用いた場合の面取り
率は、板厚の減少が０．３μの時面取り部の曲率半径が
１．８〜２．５μである。
次に上記各実施例のリードフレームを採用したＩＣパッ
ケージの信頼性試験結果を表に示す。なおこの試験はＥ
ＩＡＪ規格ＩＣ−１２１−１９８０法による温度サイク
ル試験後、同ＩＣ−１２１−１９８４による耐湿性試験
により行なった。
ケージの信頼性試験結果を表に示す。なおこの試験はＥ
ＩＡＪ規格ＩＣ−１２１−１９８０法による温度サイク
ル試験後、同ＩＣ−１２１−１９８４による耐湿性試験
により行なった。
Ｅ発明の効果Ｊ
上記表から明らかなように、本発明により得られたエツ
チングリードフレームによれば、その表面の角部を電解
研磨法又は化学研磨法により面取加工することにより、
当該角部からのクラックの発生を小さく抑えてｒＣパッ
ケージの信頼性を著しく向上することができる。しかも
本発明は面取加工方法として電解研磨法文４よ化学−研
磨法を採用することにより、特別な面取加工工程を設け
る必要がなく、エツチング後の後処理工程あるいはめっ
き又は蒸着の前処理工程において効率的に面取加工を行
なうことができるため、作業能率的に又経済的にきわめ
て有利な方法である。
チングリードフレームによれば、その表面の角部を電解
研磨法又は化学研磨法により面取加工することにより、
当該角部からのクラックの発生を小さく抑えてｒＣパッ
ケージの信頼性を著しく向上することができる。しかも
本発明は面取加工方法として電解研磨法文４よ化学−研
磨法を採用することにより、特別な面取加工工程を設け
る必要がなく、エツチング後の後処理工程あるいはめっ
き又は蒸着の前処理工程において効率的に面取加工を行
なうことができるため、作業能率的に又経済的にきわめ
て有利な方法である。
第１図及び第２図は本発明エツチングリードフレームの
製造方法の一実施例を説明図にして、第１図はエラチン
グリ、−ドフレームの面取加工後の断面構造図、第２図
はエツチングリードフレームの打抜き後の断面構造図で
ある。第３図〜第６図はそれぞれ従来例説明図である。 １．２．３．５・・・角 部。 １＝、３′・・・面取り部。 ６・・・ガラス。 ７・・・クラック。 ９・・・リードフレーム。 １ｏ・・・ボンディングワイヤ。 １１・・・ＩＣ素子。 １２・・・セラミック成形体。 代理人 弁理士 佐 藤 不二雄 第−２に 第 １ 図
製造方法の一実施例を説明図にして、第１図はエラチン
グリ、−ドフレームの面取加工後の断面構造図、第２図
はエツチングリードフレームの打抜き後の断面構造図で
ある。第３図〜第６図はそれぞれ従来例説明図である。 １．２．３．５・・・角 部。 １＝、３′・・・面取り部。 ６・・・ガラス。 ７・・・クラック。 ９・・・リードフレーム。 １ｏ・・・ボンディングワイヤ。 １１・・・ＩＣ素子。 １２・・・セラミック成形体。 代理人 弁理士 佐 藤 不二雄 第−２に 第 １ 図
Claims (3)
- （１）リードフレーム素材をエッチングにより打抜き後
、その表面の角部を電解研磨法又は化学研磨法により面
取加工することを特徴とするエッチングリードフレーム
の製造方法。 - （２）電解研磨法又は化学研磨法による面取加工をエッ
チングの後処理工程において行なうことを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載のエッチングリードフレームの
製造方法。 - （３）リードフレーム素材をエッチングにより打抜き後
、その表面にＡｕ、Ａｇ、Ａｌ等の金属をめっき又は蒸
着するエッチングリードフレームの製造方法において、
電解研磨法又は化学研磨法による面取加工をめつき又は
蒸着の前処理工程において行なうことを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載のエッチングリードフレームの製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13825685A JPS61295648A (ja) | 1985-06-25 | 1985-06-25 | エツチングリ−ドフレ−ムの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13825685A JPS61295648A (ja) | 1985-06-25 | 1985-06-25 | エツチングリ−ドフレ−ムの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61295648A true JPS61295648A (ja) | 1986-12-26 |
Family
ID=15217696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13825685A Pending JPS61295648A (ja) | 1985-06-25 | 1985-06-25 | エツチングリ−ドフレ−ムの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61295648A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021068753A (ja) * | 2019-10-18 | 2021-04-30 | 大日本印刷株式会社 | リードフレーム、リードフレームの製造方法及び半導体装置の製造方法 |
-
1985
- 1985-06-25 JP JP13825685A patent/JPS61295648A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021068753A (ja) * | 2019-10-18 | 2021-04-30 | 大日本印刷株式会社 | リードフレーム、リードフレームの製造方法及び半導体装置の製造方法 |
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