JPH07245371A - 多層金属リードフレームとその製造方法 - Google Patents
多層金属リードフレームとその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 一般的な，標準材料として使用され，多層端
子リードフレームとして用いるためのどんな所望される
形状にも，容易にかつ安価に後の工程で製造するに適し
たリードフレームを提供すること。 【構成】 リードフレームの所望の適用に順応させるた
め，アルミニウム等導電性金属の選択されたパターンを
露出させように，多層クラッド帯板の部分の選択的除去
によって形成される。
子リードフレームとして用いるためのどんな所望される
形状にも，容易にかつ安価に後の工程で製造するに適し
たリードフレームを提供すること。 【構成】 リードフレームの所望の適用に順応させるた
め，アルミニウム等導電性金属の選択されたパターンを
露出させように，多層クラッド帯板の部分の選択的除去
によって形成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，一般的に集積回路の搭
載及び接地に関し，更に，詳しくは，ハイブリッド電子
集積回路のワイヤーボンド接続を行うためのリードフレ
ームの改良に関する。
載及び接地に関し，更に，詳しくは，ハイブリッド電子
集積回路のワイヤーボンド接続を行うためのリードフレ
ームの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータやそれらに係る集積回路は
種々分野に急激に使用されてきており，これに伴い，末
端の適用物へのこれらの回路を搭載したり，相互連結す
るためのリードフレームの使用が増加している。例え
ば，自動車には，集積回路は，オーディオ娯楽システム
やエアーバッグセンサや電子制御ユニットに用いられて
いる。
種々分野に急激に使用されてきており，これに伴い，末
端の適用物へのこれらの回路を搭載したり，相互連結す
るためのリードフレームの使用が増加している。例え
ば，自動車には，集積回路は，オーディオ娯楽システム
やエアーバッグセンサや電子制御ユニットに用いられて
いる。
【０００３】自動車エンジンは，高温，腐食及び振動等
の厳しい環境に置かれている。これらの状況に適合し，
更に，小型化の要求を満たすために，電子集積回路を搭
載し回路接続パッドや，外部接点及び又は端子間のワイ
ヤボンド処置により、信頼性のある相互接続を許すリー
ドフレームを設計製造するためには，かなりの注意が払
われねばならない。
の厳しい環境に置かれている。これらの状況に適合し，
更に，小型化の要求を満たすために，電子集積回路を搭
載し回路接続パッドや，外部接点及び又は端子間のワイ
ヤボンド処置により、信頼性のある相互接続を許すリー
ドフレームを設計製造するためには，かなりの注意が払
われねばならない。
【０００４】今日使用されている多種多様の集積回路に
対して，種々の設計や形状のリードフレームが提供され
なければならない。これらのリードフレームを製造する
ために広く用いられている方法の一つに，真ちゅうなど
の素地金属にアルミニウムの表面被覆を施している。こ
の表面被覆には，電気部品の選択された領域内に設けら
れることが要求されており，電気めっき，クラッド，ろ
う付けやその他の周知技術によって製造されている。
対して，種々の設計や形状のリードフレームが提供され
なければならない。これらのリードフレームを製造する
ために広く用いられている方法の一つに，真ちゅうなど
の素地金属にアルミニウムの表面被覆を施している。こ
の表面被覆には，電気部品の選択された領域内に設けら
れることが要求されており，電気めっき，クラッド，ろ
う付けやその他の周知技術によって製造されている。
【０００５】外部部品のために必要な相互連結を得るた
めに，主にアルミニウムはボンドパッドやリードフレー
ムに広く用いられているので，アルミニウムワイヤボン
ディングを使用することは幅広く行われている。従来の
リードフレームの製造では，アルミニウムは，真ちゅう
又はその他の銅合金等の金属素地にパターン形成された
溝内に設けられる。それから，リードフレームは圧延さ
れ，所望する厚さと幅に形成され，その後，アルミニウ
ムのパターンがマスクされる。その後，電気めっき工程
がなされ，リードフレームのマスクされていない全ての
部分，即ち，アルミニウムがある場所以外の全ての部分
にスズ又はスズ−鉛合金を析出させる。
めに，主にアルミニウムはボンドパッドやリードフレー
ムに広く用いられているので，アルミニウムワイヤボン
ディングを使用することは幅広く行われている。従来の
リードフレームの製造では，アルミニウムは，真ちゅう
又はその他の銅合金等の金属素地にパターン形成された
溝内に設けられる。それから，リードフレームは圧延さ
れ，所望する厚さと幅に形成され，その後，アルミニウ
ムのパターンがマスクされる。その後，電気めっき工程
がなされ，リードフレームのマスクされていない全ての
部分，即ち，アルミニウムがある場所以外の全ての部分
にスズ又はスズ−鉛合金を析出させる。
【０００６】これらのアルミニウムインレイ成品を作製
するための従来技術は，特別に設計されたリードフレー
ムとマスク処置とが特別な製品仕様に対して必要となる
ため，かなり高価である。これらの特別な設計の必要性
は，低コストで体積に従った製造技術を可能とする多用
途への適用可能な一般的に規格化されたフレームの進展
を妨害してきた。
するための従来技術は，特別に設計されたリードフレー
ムとマスク処置とが特別な製品仕様に対して必要となる
ため，かなり高価である。これらの特別な設計の必要性
は，低コストで体積に従った製造技術を可能とする多用
途への適用可能な一般的に規格化されたフレームの進展
を妨害してきた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来技術から
すると，ハイブリッド電子集積回路へのワイヤボンド相
互連結を行うために，異なる構成において用いられ得る
用途の広いリードフレームの必要性が存在する。さら
に，製造業者が品質の調製を改善でき，かつ規模による
経済性の利点を享受できる低廉価の製造工程に対する必
要性がある。
すると，ハイブリッド電子集積回路へのワイヤボンド相
互連結を行うために，異なる構成において用いられ得る
用途の広いリードフレームの必要性が存在する。さら
に，製造業者が品質の調製を改善でき，かつ規模による
経済性の利点を享受できる低廉価の製造工程に対する必
要性がある。
【０００８】そこで，本発明の技術的課題は，一般的な
標準ストック品として使用可能であり，多層端子リード
フレームとして用いるために，どんな要求される構成に
も，後の加工工程で容易にかつ安価に製造するに適した
リードフレームの製造方法を提供することにある。典型
的な仕上寸法は，最終仕様に依存して２５から３２ミリ
の範囲である。
標準ストック品として使用可能であり，多層端子リード
フレームとして用いるために，どんな要求される構成に
も，後の加工工程で容易にかつ安価に製造するに適した
リードフレームの製造方法を提供することにある。典型
的な仕上寸法は，最終仕様に依存して２５から３２ミリ
の範囲である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の方法において
は，素地層及びその他の導電性金属の多層積層帯板は，
クラッド工程によって製造される。望むらくは，追加の
金属層がクラッド帯板の上部層又は下部層表面にめっき
される。その後，少くとも上部層の部分は，好ましくは
アルミニウム又はアルミニウム合金からなる内部金属接
点層の選択されたパターンで露出させるための回転切断
又は回転研削機械を用いた従来の加工技術（これに限定
されないか）により除去される。その露出された金属
は，ワイヤボンドを行うための接点面として使用され
る。相互連結は，また，公知の溶接又は半田技術によっ
て達成される。前述した特徴及びその他の特徴や一般的
な本発明の利点は，後述される実施例から容易に理解で
きるであろう。
は，素地層及びその他の導電性金属の多層積層帯板は，
クラッド工程によって製造される。望むらくは，追加の
金属層がクラッド帯板の上部層又は下部層表面にめっき
される。その後，少くとも上部層の部分は，好ましくは
アルミニウム又はアルミニウム合金からなる内部金属接
点層の選択されたパターンで露出させるための回転切断
又は回転研削機械を用いた従来の加工技術（これに限定
されないか）により除去される。その露出された金属
は，ワイヤボンドを行うための接点面として使用され
る。相互連結は，また，公知の溶接又は半田技術によっ
て達成される。前述した特徴及びその他の特徴や一般的
な本発明の利点は，後述される実施例から容易に理解で
きるであろう。
【００１０】
【実施例】以下，本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１１】図１は本発明によるクラッド帯板を形成す
るために用いられるクラッド工程の一例の概略を示す図
であり，図２は，図１で示される工程により形成された
クラッド帯板の側面図である。
るために用いられるクラッド工程の一例の概略を示す図
であり，図２は，図１で示される工程により形成された
クラッド帯板の側面図である。
【００１２】図１に示すように，真ちゅう又は真ちゅう
以外の銅の合金からなる第１金属層１０，アルミニウム
又はアルミニウム合金からなる第２金属層１２，銅又は
銅合金からなる第３金属層１４のような素地金属層は，
４−Ｈｉ圧延機等の互いに対向する一対の圧延ロール１
８，２０間を通すことによって，図２に示すような３層
製造のクラッド帯板１６に形成される。この圧延機等
は，この目的のために特別に改良されても良い。第１金
属層１０は，クラッド前に，例えば０．０６０インチの
厚さに形成されており，第２金属層１４は例えば０．０
０５インチの厚さに形成されている。従来のクラッド処
理のように，クラッド帯板１６中の個々の層の厚さは，
クラッド接合工程を施されたのち，代表的には，約６５
％まで減少している。良く知られているように，クラッ
ド工程は，３層間の物理的接合のみによって形成され
る。３層間をより強固な物理的接合させるために，クラ
ッド帯板１６は，当業者によって選択される温度，速度
及び雰囲気中で拡散及び相互層が形成される最適な厚さ
（最大２００ミクロインチ）に達するように，加工が施
こされる。本発明の実施例においては，クラッド帯板１
６の厚さは，０．００５から０．０９０ミリで，最も好
ましくは０．０１５から０．４０ミリの範囲である。
以外の銅の合金からなる第１金属層１０，アルミニウム
又はアルミニウム合金からなる第２金属層１２，銅又は
銅合金からなる第３金属層１４のような素地金属層は，
４−Ｈｉ圧延機等の互いに対向する一対の圧延ロール１
８，２０間を通すことによって，図２に示すような３層
製造のクラッド帯板１６に形成される。この圧延機等
は，この目的のために特別に改良されても良い。第１金
属層１０は，クラッド前に，例えば０．０６０インチの
厚さに形成されており，第２金属層１４は例えば０．０
０５インチの厚さに形成されている。従来のクラッド処
理のように，クラッド帯板１６中の個々の層の厚さは，
クラッド接合工程を施されたのち，代表的には，約６５
％まで減少している。良く知られているように，クラッ
ド工程は，３層間の物理的接合のみによって形成され
る。３層間をより強固な物理的接合させるために，クラ
ッド帯板１６は，当業者によって選択される温度，速度
及び雰囲気中で拡散及び相互層が形成される最適な厚さ
（最大２００ミクロインチ）に達するように，加工が施
こされる。本発明の実施例においては，クラッド帯板１
６の厚さは，０．００５から０．０９０ミリで，最も好
ましくは０．０１５から０．４０ミリの範囲である。
【００１３】図３は電気めっきを施したクラッド帯板の
図２と同様に示した側面図である。図３に示すように，
スズ，又はスズ−鉛合金の被覆層２２は電気的に連続め
っきラインを通って，クラッド帯板１６の上部層表面及
び下部層表面に析出形成される。この被覆層２２の目的
は，環境的に集積回路のプラスチック包装を越えて延在
するリードを形成するタブを保護することである。リー
ドフレームが自動的に適用されるとき，高度な設計が要
求される。
図２と同様に示した側面図である。図３に示すように，
スズ，又はスズ−鉛合金の被覆層２２は電気的に連続め
っきラインを通って，クラッド帯板１６の上部層表面及
び下部層表面に析出形成される。この被覆層２２の目的
は，環境的に集積回路のプラスチック包装を越えて延在
するリードを形成するタブを保護することである。リー
ドフレームが自動的に適用されるとき，高度な設計が要
求される。
【００１４】仕上げロール処置は，厚さの精度を改善
し，複合材に焼戻しを行い，それによって強度を増加さ
せるように，好ましくは４−Ｈｉロール圧延機によっ
て，クラッド及びめっき帯板上に施される。このロール
処置はまためっき面上に，その仕上りを改善させるとい
う利点を与える。
し，複合材に焼戻しを行い，それによって強度を増加さ
せるように，好ましくは４−Ｈｉロール圧延機によっ
て，クラッド及びめっき帯板上に施される。このロール
処置はまためっき面上に，その仕上りを改善させるとい
う利点を与える。
【００１５】それから後，この帯板の幅は，回転切削刃
によってエッジを除去し，２つの回転心棒（図示せず）
間に材料を通過させることによって，もとのように狭く
削り込まれる。この工程は，粗いエッジを除去し，幅精
度を改善するものである。
によってエッジを除去し，２つの回転心棒（図示せず）
間に材料を通過させることによって，もとのように狭く
削り込まれる。この工程は，粗いエッジを除去し，幅精
度を改善するものである。
【００１６】クラッド及びめっきされた帯板は，当業者
により良く知られている方法で転向ロール装置を通過さ
せることによって，材料に張力を与える平坦工程が施さ
れる。この技術は，形状を矯正し，変形を最小にするこ
とにより，製品の質を向上させ，帯板の直線性と平坦度
とを改善する。
により良く知られている方法で転向ロール装置を通過さ
せることによって，材料に張力を与える平坦工程が施さ
れる。この技術は，形状を矯正し，変形を最小にするこ
とにより，製品の質を向上させ，帯板の直線性と平坦度
とを改善する。
【００１７】図４は本発明によって形成された図３の構
造の研削工程後の多層リードフレームの一例を示す側面
図であり，図５はリードフレームの研削概略を示す斜視
図である。図４及び図５に示すように，本発明によれ
ば，クラッド帯板１６はマルチゲージ研削処置で選択的
に切除される。この処理の間，仕上げ加工されたリード
フレームの要求される適合性及び機能に応じて第１金属
層の選択パターンを露出させるように第２金属層１４及
び第３金属層２２上に横たわる表面の選択領域もしくは
一部分が除去される。この上部層の選択除去は，研削器
具，固定された切断刃２４又はその他の良く知られた切
削又は金属除去技術によってなし遂げられる。
造の研削工程後の多層リードフレームの一例を示す側面
図であり，図５はリードフレームの研削概略を示す斜視
図である。図４及び図５に示すように，本発明によれ
ば，クラッド帯板１６はマルチゲージ研削処置で選択的
に切除される。この処理の間，仕上げ加工されたリード
フレームの要求される適合性及び機能に応じて第１金属
層の選択パターンを露出させるように第２金属層１４及
び第３金属層２２上に横たわる表面の選択領域もしくは
一部分が除去される。この上部層の選択除去は，研削器
具，固定された切断刃２４又はその他の良く知られた切
削又は金属除去技術によってなし遂げられる。
【００１８】好ましくは，設定された切断刃又は切削刃
２４と協働する図示しない固定ガイドが用いられる。こ
の切削工程は，従来のマスク技術を使用しないで，露出
されたアルミニウムの要求されるパターンを形成するよ
うに，予め選択された数々あるどんな領域上にも行われ
うる。
２４と協働する図示しない固定ガイドが用いられる。こ
の切削工程は，従来のマスク技術を使用しないで，露出
されたアルミニウムの要求されるパターンを形成するよ
うに，予め選択された数々あるどんな領域上にも行われ
うる。
【００１９】図６は本発明によって製造される代表的な
リードフレームの一例を示す平面図である。図６に示す
ように，露出されたアルミニウム層２６は異なった形状
を有する外部接点部と接触されることに用いられる。
リードフレームの一例を示す平面図である。図６に示す
ように，露出されたアルミニウム層２６は異なった形状
を有する外部接点部と接触されることに用いられる。
【００２０】この実施例とは対照的に，すでに提案され
た技術の手法は，予め選択されたパターンもしくは形状
により，導電層である第１金属層１２の一部を除去する
ことに用いられている。この確かな適用のために，平坦
工程は，第１金属層１２の表面になめらかな仕上げ面を
形成することに用いられている。もっとも，代表的な処
理は，平坦ミルの圧延又は高度に研摩されたダイス又は
この目的のために設計されたハンマによって表面に打撃
を与えることを含んでいる。
た技術の手法は，予め選択されたパターンもしくは形状
により，導電層である第１金属層１２の一部を除去する
ことに用いられている。この確かな適用のために，平坦
工程は，第１金属層１２の表面になめらかな仕上げ面を
形成することに用いられている。もっとも，代表的な処
理は，平坦ミルの圧延又は高度に研摩されたダイス又は
この目的のために設計されたハンマによって表面に打撃
を与えることを含んでいる。
【００２１】以上，実施例について述べたが，本発明に
は，クラッド帯板を有する種々の層に対して，種々の金
属を含むような種々の改良や置換ができ，本発明の実施
例に限定されるものではないことは言うまでもない。
は，クラッド帯板を有する種々の層に対して，種々の金
属を含むような種々の改良や置換ができ，本発明の実施
例に限定されるものではないことは言うまでもない。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように，本発明において
は，一般的な規格化された材料として使用され，多層端
子リードフレームとして用いるためのどんな要求される
形状にも容易にかつ安価に，後の工程によって製造する
ことができるリードフレームとその製造方法とを提供す
ることができる。
は，一般的な規格化された材料として使用され，多層端
子リードフレームとして用いるためのどんな要求される
形状にも容易にかつ安価に，後の工程によって製造する
ことができるリードフレームとその製造方法とを提供す
ることができる。
【図１】本発明による多層クラッド帯板を形成するため
に用いられるクラッド工程を示す概略図である。
に用いられるクラッド工程を示す概略図である。
【図２】図１によって示される工程により形成されたク
ラッド帯板の側面図である。
ラッド帯板の側面図である。
【図３】電気めっきを施したクラッド帯板の図２と同様
の側面図である。
の側面図である。
【図４】本発明によって形成された図３の構造の研削工
程後の多層サードフレームの側面図である。
程後の多層サードフレームの側面図である。
【図５】リードフレームの研削を模式的に示す斜視図で
ある。
ある。
【図６】本発明によって製造される代表的なリードフレ
ームを示す平面図である。
ームを示す平面図である。
１０ 真ちゅう層（第１金属層） １２ アルミニウム合金層（第２金属層） １４ 銅合金層（第３金属層） １６ クラッド帯板 １８，２０ 圧延ロール ２２ 被覆層 ２４ 切断刃 ２６ アルミニウム層
Claims (15)
- 【請求項１】 予め選択された導電パターンを有するリ
ードフレームを製造する方法において，素地層と導電層
と上部層とを有する多層クラッド帯板を準備する準備工
程と，少くとも前記上部層の一部分を選択的に除去し，
下部にある前記導電層の選択されたパターンを露出させ
る除去工程とを備えていることを特徴とするリードフレ
ームの製造方法。 - 【請求項２】 請求項１記載のリードフレームの製造方
法において，前記除去工程は，少くとも前記上部層の一
部分を研削によって除去することであることを特徴とす
るリードフレームの製造方法。 - 【請求項３】 請求項１記載のリードフレームの製造方
法において，さらに露出した前記導電層を平坦にする平
坦工程を有することを特徴とするリードフレームの製造
方法。 - 【請求項４】 請求項２記載のリードフレームの製造方
法において，前記除去工程はまた，前記導電層の厚さを
薄くすることを含むことを特徴とするリードフレームの
製造方法。 - 【請求項５】 請求項４記載のリードフレームの製造方
法において，前記素地層は，真ちゅう又は銅合金から選
択された第１の金属層からなり，前記導電層はアルミニ
ウム又はアルミニウム合金から選択された第２の金属層
からなることを特徴とするリードフレームの製造方法。 - 【請求項６】 請求項５記載のリードフレームの製造方
法において，前記上部層は銅又は銅合金から選択された
第３の金属層からなることを特徴とするリードフレーム
の製造方法。 - 【請求項７】 請求項６記載のリードフレームの製造方
法において，さらに前記帯板の上部表面にスズ又はスズ
−鉛合金からなるめっきを施すことにより被覆層を形成
することを特徴とするリードフレームの製造方法。 - 【請求項８】 請求項１記載のリードフレームの製造方
法において，前記素地層は，真ちゅう又は銅合金から選
択された第１の金属層からなり，前記導電層はアルミニ
ウム又はアルミニウム合金から選択された第２の金属層
からなることを特徴とするリードフレームの製造方法。 - 【請求項９】 請求項１記載のリードフレームの製造方
法において，前記上部層は銅からなることを特徴とする
リードフレームの製造方法。 - 【請求項１０】 請求項２記載のリードフレームの製造
方法において，さらに，前記帯板の上部層にスズ−鉛合
金をめっきするめっき工程を含むことを特徴とするリー
ドフレームの製造方法。 - 【請求項１１】 請求項１０記載のリードフレームの製
造方法において，前記素地層は，真ちゅう又は銅合金か
ら選択された第１の金属層からなり，前記導電層はアル
ミニウム又はアルミニウム合金から選択された第２の金
属層からなることを特徴とするリードフレームの製造方
法。 - 【請求項１２】 請求項１１記載のリードフレームの製
造方法において，前記上部層は銅からなることを特徴と
するリードフレームの製造方法。 - 【請求項１３】 集積回路の搭載及び相互連結に用いる
リードフレームにおいて，前記リードフレームは，多層
クラッド帯板に形成された素地層と導電層と上部層とを
備え，少くとも前記上部層の一部分が下にある前記導電
層の選択パターンを露出するように選択除去されている
ことを特徴とするリードフレーム。 - 【請求項１４】 請求項１３記載のリードフレームにお
いて，前記素地層は，真ちゅう又は銅合金から選択され
た第１の金属層からなり，前記導電層はアルミニウム又
はアルミニウム合金から選択された第３の金属層からな
ることを特徴とするリードフレーム。 - 【請求項１５】 請求項１４記載のリードフレームにお
いて，前記上部層は銅又は銅合金から選択された第３の
金属層からなることを特徴とするリードフレームの製造
方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/203448 | 1994-02-28 | ||
| US08/203,448 US5437096A (en) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | Method for making a multilayer metal leadframe |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07245371A true JPH07245371A (ja) | 1995-09-19 |
| JP2822158B2 JP2822158B2 (ja) | 1998-11-11 |
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Family Applications (1)
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| JP6311423A Expired - Fee Related JP2822158B2 (ja) | 1994-02-28 | 1994-12-15 | 多層金属リードフレームとその製造方法 |
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| EP (1) | EP0669648A2 (ja) |
| JP (1) | JP2822158B2 (ja) |
| CA (1) | CA2125381A1 (ja) |
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-
1994
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- 1994-05-31 EP EP94108381A patent/EP0669648A2/en not_active Withdrawn
- 1994-06-07 CA CA002125381A patent/CA2125381A1/en not_active Abandoned
- 1994-07-21 DE DE4425943A patent/DE4425943B4/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-12-15 JP JP6311423A patent/JP2822158B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-02-21 US US08/391,629 patent/US5525836A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US5525836A (en) | 1996-06-11 |
| DE4425943A1 (de) | 1995-08-31 |
| EP0669648A2 (en) | 1995-08-30 |
| EP0669648A3 (ja) | 1995-09-27 |
| DE4425943B4 (de) | 2005-07-07 |
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