JPH0245967A - Manufacture of lead frame for semiconductor device - Google Patents
Manufacture of lead frame for semiconductor deviceInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、近年におけるリードフレームの多ピン化およ
び微細化に対応し得る半導体装置用リードフレームの製
造方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a method for manufacturing a lead frame for a semiconductor device that can accommodate the increasing number of pins and miniaturization of lead frames in recent years.
［従来の技術］
近年におけるＩＣの高密度化・高集積化はめざましいも
のがあり、すでに近い将来にはＭビット時代も到来しよ
うとしている。このようなＩＣを搭載するリードフレー
ムも必然的に多ビン化されてきており、１００ビン以上
のリードフレームも実用化の域に入っている。リードフ
レームの多ビン化は、すなわちリードの［［［Ｉ化と精
密化とを意味し、限られた平面積内に如何に細いリード
を形成するかということが、今日のリードフレームの技
術競争における大きな課題となっている。[Prior Art] In recent years, the density and integration of ICs have increased dramatically, and the M-bit era is already on the verge of arriving in the near future. Lead frames on which such ICs are mounted have inevitably become multi-bin, and lead frames with 100 bins or more are now in the realm of practical use. Increasing the number of bins in lead frames means increasing the number of leads and making them more precise, and today's lead frame technology competition is all about how to form thin leads within a limited plane area. This has become a major issue in Japan.
リードフレームにおいては、第１０図に示すように、扇
形状に開いたアウターリードｌａ、ｌａから内側に向っ
て密にインナーリードｌｂ、ｌｂが形成されるのが通常
であり、結局このインナーリードｌｂ、ｌｂを如何に微
細かつ精密に形成するかということが、多ピン化におけ
る最重要課題ということができる。In a lead frame, as shown in FIG. 10, inner leads lb, lb are usually formed densely inward from outer leads la, la, which are opened in a fan shape. , lb can be formed finely and accurately, which can be said to be the most important issue in increasing the number of pins.
エツチング法は上記したような多ビン化傾向に対処する
ために提案された技術の一つである。この方法は、いわ
ゆるフォトレジスト法を使用するものであり、まずリー
ドフレーム用金属板１０の両面にフォトレジストを塗布
し、これにフォトマスクを密着させて、第８図の断面図
に示すようにエツチング代オを残し、上下のパターンが
一致するようにフォトレジスト１１．１１によるリード
パターンを形成する。ついで両面にエツチング液をスプ
レーして第９図に示すように露出したエツチング面を溶
解除去し、後にリードパターンに応じたリードピン１．
１を残存させ、最後にフォトレジストｉｔ、ｔｔを除去
するものである。The etching method is one of the techniques proposed to deal with the above-mentioned tendency towards multiple bins. This method uses the so-called photoresist method. First, photoresist is applied to both sides of the lead frame metal plate 10, and a photomask is attached to this, as shown in the cross-sectional view of FIG. A lead pattern is formed using photoresist 11.11 so that the upper and lower patterns match, leaving an etching allowance O. Next, an etching solution is sprayed on both sides to dissolve and remove the exposed etched surfaces as shown in FIG. 9, and then the lead pins 1.
1 remains, and finally the photoresists it and tt are removed.
しかし、上記の方法による場合、第９図にその断面図を
示したようにフォトレジスト１１．１１の下側において
横方向に深さＳだけエツチングされるいわゆるサイドエ
ツチング１２．１２が生ずる。このサイドエツチングが
発生するために、リードパターンを形成する場合には前
記リードフレーム用金属板１０の板厚以下の巾を有する
フォトレジストパターン１１．１１を形成することがで
きなかった。However, in the case of the above-mentioned method, so-called side etching 12.12 occurs in which the underside of the photoresist 11.11 is laterally etched to a depth S, as shown in the cross-sectional view of FIG. Because of this side etching, when forming a lead pattern, it was not possible to form a photoresist pattern 11.11 having a width less than the thickness of the lead frame metal plate 10.
これを解決するものとして、特公昭６２−４０８６２号
公報には、ハーフエツチングによるリードフレームの製
造方法が開示されている。この方法は、より微細かつ精
密加工を必要とする前記インナ−リード１ｂ部分がアウ
ターリード１ａよりも薄肉となるようにエツチングし、
同時に前記サイドエツチングの発生をも抑制して、金属
板１０の板厚よりも狭いリードパターンの形成を可能と
し、微細なリードピンの形成を可能ならしめようとする
ものである。To solve this problem, Japanese Patent Publication No. 62-40862 discloses a method for manufacturing a lead frame by half etching. This method involves etching the inner lead 1b portion, which requires finer and more precise machining, to be thinner than the outer lead 1a;
At the same time, it is intended to suppress the occurrence of the side etching, to enable the formation of a lead pattern narrower than the thickness of the metal plate 10, and to enable the formation of fine lead pins.
第５および６図は、上記既提案に係るハーフエツチング
による製造方法を示すリードピン長手方向における断面
図である。5 and 6 are cross-sectional views in the longitudinal direction of the lead pin, showing the half-etching manufacturing method according to the above-mentioned proposal.
リードフレーム用金属板１０のアウターリード形成部分
には上下に同じフォトレジストパターン１１．１１を形
成させるが、インナーリード部分には片面にのみ微細間
隔のフォトレジストパターン１１．１１を形成し、片面
は露出面としておくのである。この状態で両面よりエツ
チングすると、インナーリード部分がハーフエッチされ
、第６図に示すようにアウターリード１ａよりもインナ
ーリード１ｂの方が薄肉となるが、この片面のみ選択エ
ッチさせることにより先に説明したサイドエツチングが
発生せず、微細間隔のインナーリードｌｂ、ｌｂを高精
度に形成することができるというものである。The same photoresist patterns 11.11 are formed on the upper and lower sides of the outer lead forming portion of the lead frame metal plate 10, but the photoresist patterns 11.11 with minute intervals are formed on only one side of the inner lead portion, and the other side is Leave it as an exposed surface. If etching is performed from both sides in this state, the inner lead portion will be half-etched, and the inner lead 1b will be thinner than the outer lead 1a, as shown in FIG. Inner leads lb, lb with minute intervals can be formed with high precision without causing side etching.
［発明が解決しようとする課Ｈ］
上記ハーフエツチング法により成程第６図に示すような
断面を有する微細リードを形成することはできるが、こ
れらにおいて第６図Ｄ−Ｄ、Ｅ−Ｅ、Ｆ−Ｆの各断面を
みると、それぞれ第７図の（イ）、（ロ）、（ハ）に示
したような断面形状となることがわかった。[Problem H to be solved by the invention] By the half-etching method described above, it is possible to form fine leads having cross sections as shown in FIG. When looking at each cross section of F-F, it was found that the cross-sectional shapes were as shown in (a), (b), and (c) of FIG. 7, respectively.
すなわち、上下にレジストが存在するアイランド２部分
は第７図（ロ）のようにほぼ矩形状断面となるが、イン
ナーリードｌｂ、ｌｂの断面は、レジストが上下に存在
せず上面にのみ存在しているために、ハーフエツチング
された片面は同図（イ）、（ハ）に示すように半月状と
なるのである。このように片面が半月状になっていると
、平坦側にワイヤボンディングする場合リードかにげる
といった問題が生じ、自動ボンデインクか通常であるた
めに、この場合リードフレームとしての機能を果さなく
なるおそれがある。That is, the island 2 portion where resist exists above and below has a nearly rectangular cross section as shown in FIG. Because of this, the half-etched side has a half-moon shape, as shown in Figures (A) and (C). If one side has a half-moon shape, there will be problems such as lead burnout when wire bonding to the flat side, and since automatic bonding or normal bonding is used, there is a risk that it will no longer function as a lead frame. be.
本発明の目的は、上記したような従来技術の問題点を解
消し、ハーフエツチング法でインナーリードを形成した
際に、片面が半月状になるのを防止すると共に、インナ
ーリードを薄肉化してｒａ、細なリードピンを高精度に
製造し得るリードフレームの製造方法を提供しようとす
るものである。It is an object of the present invention to solve the problems of the prior art as described above, to prevent one side from forming a half-moon shape when the inner lead is formed by the half-etching method, and to reduce the thickness of the inner lead so as to increase the ra. The present invention aims to provide a lead frame manufacturing method that can manufacture thin lead pins with high precision.
［課題を解決するための手段］
本発明は、フォトレジスト法によりリードパターンを形
成するに当り、インナーリード部の片面にリードパター
ンを形成し、その相対する片面にはリードの輪郭に沿う
額縁状のフォトレジストによる縁取りパターンを形成し
、両面よりエツチングしてインナーリードをアウターリ
ードより薄肉に形成するものである。[Means for Solving the Problems] In the present invention, when forming a lead pattern by a photoresist method, a lead pattern is formed on one side of an inner lead part, and a frame-like shape that follows the outline of the lead is formed on the opposite side. A border pattern is formed using photoresist, and etching is performed from both sides to form inner leads thinner than outer leads.
し作用］
ハーフエッチする側に縁取りがあると、その額取りによ
りその部分のエツチング速度が抑制される。この抑制に
よりハーフエッチした側も従来例のように半月状になら
ず、リードの先端やサイドが角ぼり、平坦面に形成され
るのである。Effect] If there is a border on the side to be half-etched, the etching speed of that portion is suppressed by the border. Due to this suppression, the half-etched side does not have a half-moon shape as in the conventional example, but the tips and sides of the lead are rounded and formed into a flat surface.
［実施例］ 以下に、本発明について実施例を参照し説明する。[Example] The present invention will be described below with reference to Examples.
第１図は、本発明に係る方法によりリードフレーム用金
属板１０のリード部を形成させる位置にフォトレジスト
１１を用いてリードパターンを形成し、そのパターンの
１本分についての上面および下面の様子を示した説明見
取図である。FIG. 1 shows a lead pattern formed using a photoresist 11 at a position where a lead portion of a metal plate 10 for a lead frame is to be formed by the method according to the present invention, and the top and bottom surfaces of one pattern. FIG.
すでに説明したように、リードフレーム用金属板１０の
両面にフォトレジスト１１を塗布し、フォトマスクを密
着させて露光し、金属板１ｏの表面にフォトレジスト１
１によるパターンを形成する。しかして、第１図（ａ）
は片面のリードパターンの１本を示すものであり、エツ
チングにより除去する露出面１０ａを除くリード形成面
の全面にフォトレジスト１１．１１によるパターンが形
成せしめられている。一方、第１図（ｂ）は同図（ａ）
と相対応する反対面のリードパターンを示すものである
。フォトレジスト１１．１１の外側に露出面１０ａを有
するほかに、インナーリード部を形成する部分の内側に
もインナーリード用露出面ｔａｂが形成されており、そ
の周囲にインナーリードの輪郭に沿って額縁状フォトレ
ジスト１１ａ、ｌｌａが縁取り形成されている。As already explained, the photoresist 11 is applied to both sides of the lead frame metal plate 10, and exposed with a photomask in close contact with the photoresist 11 on the surface of the metal plate 1o.
1 to form a pattern. However, Fig. 1(a)
1 shows one lead pattern on one side, and a pattern of photoresist 11 and 11 is formed on the entire lead forming surface except for the exposed surface 10a to be removed by etching. On the other hand, Figure 1(b) is similar to Figure 1(a).
This shows the lead pattern on the opposite side that corresponds to the . In addition to having the exposed surface 10a on the outside of the photoresist 11.11, an exposed surface tab for the inner lead is also formed inside the portion where the inner lead portion is to be formed, and a frame is formed around it along the outline of the inner lead. Photoresists 11a and lla are formed around the edges.
第２図（ａ）は上記のように形成された第１図のパター
ンのＡ−Ａ断面図を示すものである。インナーリード部
の片面にフォトレジスト１１があり片面が前記額縁状部
を残し露出面となっている。FIG. 2(a) shows a sectional view taken along line AA of the pattern of FIG. 1 formed as described above. There is a photoresist 11 on one side of the inner lead portion, and one side is an exposed surface leaving the frame-shaped portion.
額縁状フォトレジストｌｌａの巾は、通常の場合エッチ
ング代の１〜２倍に形成するのが適当であり、それによ
ってインナーリード部を後述する矩形状断面に具合よく
形成することができる。In general, it is appropriate that the width of the frame-shaped photoresist lla is 1 to 2 times the etching width, so that the inner lead portion can be conveniently formed into a rectangular cross section as described later.
上記のようにフォトレジストによるリードパターンを形
成したら、両面からエツチング液をスプレーして露出面
ををエツチングする。それにより、上下が露出面となっ
たところは両面より溶解して除去され、片面のみフォト
レジスト１１の存在したインナーリード部は第２図（ｂ
）に示すようにハーフエッチされる。その後、フォトレ
ジスト１１を除去し、同図ｔｃ）に示すような断面より
なるアウターリード１ａおよびインナーリード１ｂを有
するリードビンを形成させる。After forming the lead pattern using photoresist as described above, the exposed surfaces are etched by spraying an etching solution from both sides. As a result, the upper and lower exposed surfaces are dissolved and removed from both sides, and the inner lead portion where the photoresist 11 was present only on one side is removed as shown in Figure 2 (b).
) is half-etched as shown. Thereafter, the photoresist 11 is removed, and a lead bin having an outer lead 1a and an inner lead 1b having a cross section as shown in FIG. tc) is formed.
第３図は第２図（ｃ）のＢ −Ｂ （ｔ７ｉ面図であり
、第４図は同じ第２図（ｃ）のＣ−Ｃ断面図である。3 is a BB (t7i plane view) of FIG. 2(c), and FIG. 4 is a CC sectional view of the same FIG. 2(c).
第３図に示すように、アウタ−リード１ａ部分の断面は
第７図（ロ）と変りない断面形状にエツチングされるだ
けでなくインナーリード部ｔｂの断面も両面ともに平坦
なほぼ矩形状の断面となり、前記従来例である第７図（
イ）、（ハ）のように半月状となることはない。As shown in FIG. 3, the cross-section of the outer lead portion 1a is not only etched to have the same cross-sectional shape as that of FIG. Therefore, the conventional example shown in FIG. 7 (
It does not have a half-moon shape like (a) and (c).
これは、前記額縁状フォトレジストｌｌａの存在により
インナーリードの角部のエツチングが抑制された結果で
ある。This is a result of the etching of the corners of the inner leads being suppressed by the presence of the frame-shaped photoresist lla.
このように両面ともに平坦面よりなれば、ボンディング
の際にリードかにげるようなことはなく、安定したボン
ディング作業を行なうことができる。If both surfaces are flat in this manner, the leads will not deviate during bonding, and stable bonding work can be performed.
なお、インナ−リード１ｂ部分のエツチングの程度は、
アウターリード１ａの厚さの１／３以下となるようにす
ることが、微細リードフレームの形成の上で適当である
ことも実験により確認することができた。Note that the degree of etching on the inner lead 1b portion is as follows:
It was also confirmed through experiments that it is appropriate to make the thickness 1/3 or less of the outer lead 1a in terms of forming a fine lead frame.
実施例
厚さ０．１’ｚａｎのＦｅ−Ｎｉ系合金、Ｆｅ −Ｎｉ
−Ｃｏ系合金およびＣｕ系合金製の各金属板を用い、そ
れぞれ脱脂、洗浄後フォトレジストを塗布し、フォトマ
スクを密着させて露光し、リードパターンを形成した。Example Fe-Ni alloy with a thickness of 0.1'zan, Fe-Ni
- Using each metal plate made of a Co-based alloy and a Cu-based alloy, a photoresist was applied after degreasing and cleaning, and a photomask was placed in close contact with the metal plate to form a lead pattern.
各パターンの表面は第１図（ａ）のようにエツチング部
分を露出させ他の部分にはフォトレジストを残存させる
一方、裏面は第１図（ｂ）に示すようにインナーリード
を形成する周囲にエッチング代の１．５倍中のフォトレ
ジストを額縁状に残存させた・
上記のようなリードパターンを形成させた金属板の両面
から塩化第２鉄溶液をスプレーしてエツチングし、第２
図（ｂ）に示すようにインナーリード部分をハーフエッ
チしてフォトレジストを剥膜し、同図（ｃ）に示すよう
なインナーリード部分が薄く、他の部分すなわちアウタ
ーリード部分は元の板厚を有するリードフレームを形成
した。On the front side of each pattern, the etched part is exposed as shown in Figure 1(a), and the photoresist remains on the other parts, while on the back side, as shown in Figure 1(b), the etched part is exposed, and the photoresist is left on the other parts, as shown in Figure 1(b). A photoresist of 1.5 times the etching cost was left in the shape of a picture frame.A ferric chloride solution was sprayed on both sides of the metal plate on which the lead pattern described above was formed, and etching was performed.
As shown in Figure (b), the inner lead part is half-etched and the photoresist is removed, and as shown in Figure (c), the inner lead part is thin, and the other parts, that is, the outer lead part, have the original thickness. A lead frame was formed.
このようにして形成したリードの断面は薄肉よりなるイ
ンナーリード部分の表面、裏面とも平坦になり、リード
の巾も十分に広く、これを用いたボンディング作業にお
いては、非常に容易かつ安定した作業を行なうことがで
きな。The cross-section of the leads formed in this way is flat on both the front and back surfaces of the thin inner lead portion, and the width of the leads is also sufficiently wide, making bonding work using this very easy and stable. I can't do it.
［発明の効果］
以上の通り、本発明に係る製造方法によれば、薄肉に形
成したインナーリード部分の上下面を共に平坦化させる
ことができるから、ボンディング作業が容易となり、リ
ードのにげといった問題が解消されることにより信頼性
を格段に高め得るばかりでなく、ｖＩＩＩＩｌｌＩ・多
ピンのリードフレームを高精度に製造することが可能と
なるものであり、今後の半導体装置の高密度実装化に適
切に対応できるものとしてその工業上の意義は大きなも
のがある。[Effects of the Invention] As described above, according to the manufacturing method of the present invention, both the upper and lower surfaces of the thinly formed inner lead portion can be flattened, which facilitates the bonding work and eliminates lead cracking. By solving this problem, it will not only be possible to significantly improve reliability, but also make it possible to manufacture vIIIIII/multi-pin lead frames with high precision, which will help in the high-density packaging of semiconductor devices in the future. It has great industrial significance as it can be handled appropriately.
第１図は本発明に係る製造方法におけるリードパターン
１本の様子を示す説明見取図、第２図は本発明に係る方
法によりリードビンをエツチング形成する様子を示す長
手方向断面図、第３図は第２図（ｃ）のＢ−Ｂ断面図、
第４図は同じ＜Ｃ−Ｃ断面図、第５図は従来のハーフエ
ツチング法によるリードパターンの形成状況を示す断面
図、第６図は第５図の状態からリードピンをエツチング
形成した様子を示す断面図、第７図（イ）、（ロ）、（
ハ）は第６図のそれぞれＤ−Ｄ、ＥＥ： Ｆ−Ｆ断面図
、第８図は従来のエツチング法におけるリードパターン
の形成状況を示す断面図、第９図は第８図についてエツ
チングを行なった場合の断面図、第１０図はリードフレ
ームにおけるリードピンの配列状況を示す説明平面図で
ある。
１：リードビン、
１ａ：アウターリード、
１ｂ：インナーリード、
１０：リードフレーム用金属板、
１０ｂ＝インナ一リード用露出面、
１１：フォトレジスト、
１１ａ：額縁状フォトレジスト。
第１図
第２図FIG. 1 is an explanatory sketch showing the state of one lead pattern in the manufacturing method according to the present invention, FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view showing how a lead bin is formed by etching by the method according to the present invention, and FIG. BB sectional view of Figure 2(c),
Figure 4 is a cross-sectional view of the same <C-C, Figure 5 is a cross-sectional view showing how a lead pattern is formed by the conventional half-etching method, and Figure 6 shows how lead pins are formed by etching from the state shown in Figure 5. Cross-sectional view, Figure 7 (a), (b), (
c) are sectional views taken along lines DD and EE: FF in Fig. 6, Fig. 8 is a sectional view showing the state of formation of a lead pattern using the conventional etching method, and Fig. 9 is a cross-sectional view showing the formation of a lead pattern using the conventional etching method. FIG. 10 is an explanatory plan view showing the arrangement of lead pins in the lead frame. 1: Lead bin, 1a: Outer lead, 1b: Inner lead, 10: Metal plate for lead frame, 10b = exposed surface for inner lead, 11: Photoresist, 11a: Picture frame-shaped photoresist. Figure 1 Figure 2
Claims (2)
るリードパターンを形成し、露出部をエッチングにより
除去するリードフレームの製造方法において、インナー
リード部の片面にはフォトレジストによるリードパター
ンを形成し、当該インナーリード部の相対する片面には
リードの輪郭に沿う額縁状のフォトレジストによる縁取
りパターンを形成し、両面よりエッチングしてインナー
リード部をアウターリードより薄肉に形成する半導体装
置用リードフレームの製造方法。(1) In a lead frame manufacturing method in which a lead pattern is formed using a photoresist on a thin metal plate for lead frames, and the exposed portion is removed by etching, a lead pattern is formed using a photoresist on one side of the inner lead portion, and the lead pattern is formed on one side of the inner lead portion. A method for manufacturing a lead frame for a semiconductor device, in which a frame-shaped photoresist edging pattern that follows the outline of the lead is formed on one opposing side of the lead part, and the inner lead part is formed thinner than the outer lead by etching from both sides.
倍とし、インナーリードの板厚をアウターリードのほぼ
１／３以下に形成する請求項１記載の半導体装置用リー
ドフレームの製造方法。(2) The width of the resist on the edging part is 1 to 2 times the etching allowance.
2. The method of manufacturing a lead frame for a semiconductor device according to claim 1, wherein the thickness of the inner lead is approximately ⅓ or less than that of the outer lead.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19734788A JPH0245967A (en) | 1988-08-08 | 1988-08-08 | Manufacture of lead frame for semiconductor device |
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| JP19734788A Pending JPH0245967A (en) | 1988-08-08 | 1988-08-08 | Manufacture of lead frame for semiconductor device |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0245967A (en) |
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