(57)【要約】【課題】比較的簡単な装置構成となり、狭リードピッチのリードフレームであっても、寸法精度を確保できるリードフレームのエッチング加工方法及びその装置を提供する。【解決手段】所定パターンのレジスト膜が表裏にコーティングされ、上流側から下流側に水平搬送される金属薄板材１０の表側及び裏側に、金属薄板材１０の搬送方向に沿ってそれぞれ並べて配置された複数のスプレーノズル１４、１５からエッチング液を吹き付けて、リードフレームを形成する。表側に並べて配置されたスプレーノズル１４に対して、１又は複数のスプレーノズル１４毎に気体噴出ノズル２０、２１を設け、金属薄板材１０上に溜まったエッチング液を、気体噴出ノズル２０、２１から吹き付ける気流によって金属薄板材１０の進行方向に対して右側及び左側に排除しながらエッチングを行う。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リードフレームの形成用の所定パターンのレジスト膜が表裏にコーティングされ、上流側から下流側に水平搬送される金属薄板材に、該金属薄板材の表側及び裏側に該金属薄板材の搬送方向に沿ってそれぞれ並べて配置された複数のスプレーノズルからエッチング液を吹き付けて、前記リードフレームを形成するリードフレームのエッチング加工方法であって、
表側に並べて配置された前記スプレーノズルに対して、１又は複数の前記スプレーノズル毎に気体噴出ノズルを設け、前記金属薄板材上に溜まった前記エッチング液を、前記気体噴出ノズルから該金属薄板材の進行方向に対して右側及び左側に交互に実質的に均等に吹き付ける気流によって排除しながらエッチングを行うことを特徴とするリードフレームのエッチング加工方法。
【請求項２】
請求項１記載のリードフレームのエッチング加工方法において、前記気体噴出ノズルは、前記金属薄板材の進行方向に直交する面に沿って気体を吹き出すことを特徴とするリードフレームのエッチング加工方法。
【請求項３】
リードフレームの形成用の所定パターンのレジスト膜が表裏にコーティングされ、上流側から下流側に水平搬送される金属薄板材の中央部上下にそれぞれ配置されて、前記金属薄板材にエッチング液を吹き付ける複数のスプレーノズルと、
前記金属薄板材より上側位置で、かつ表側に並べて配置された前記スプレーノズルの１又は複数毎に配置され、前記金属薄板材上に溜まった前記エッチング液を、該金属薄板材の進行方向に対して右側及び左側に交互に実質的に均等に押し退ける複数の気体噴出ノズルとを有することを特徴とするリードフレームのエッチング加工装置。
【請求項４】
請求項３記載のリードフレームのエッチング加工装置において、搬送される前記金属薄板材の両側でかつその上側位置に、第１及び第２の気体配管が配置され、複数の前記気体噴出ノズルは、該第１及び第２の気体配管に前記金属薄板材の搬送方向に沿って、交互に取付けられていることを特徴とするリードフレームのエッチング加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置に使用するリードフレームのエッチング加工方法及び加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
リードフレームのエッチング加工においては、予めリードパターンの形状に合わせてレジスト膜が貼着された金属薄板材を用意し、送りリールと巻取りリールとの間で水平搬送されるこの金属薄板材の上下にポンプから吐出されたエッチング液（例えば、塩化第２鉄溶液）を、搬送方向と同一方向に並べて配置された複数のスプレーノズルから噴射し、レジストの貼着されていない領域を表裏面から腐食させ所定の形状加工を行っている。
【０００３】
ところが、図３に示すように、現在のリードフレーム５０は小型化が進むと共に、リード５１の多数本化が進み、中央の素子搭載部５２の周囲近傍に配置されるリード５１は狭ピッチとなっている。一方、複数のスプレーノズルから噴射されるエッチング液は、レジスト膜の開口部分から更に水平方向内部に侵入してサイドエッチングを起こすが、エッチング液が部分的に溜まるとその領域のサイドエッチングの量が大きくなり、リード５１の幅が不均一になる等の問題が発生する。そして、近年のような狭ピッチのリード等においては、ワイヤボンディングを行うのに必要なリード幅を確保できない場合が発生するという問題がある。なお、図３において、５３はサポートリードを、５４はタイバーを示す。
一方、エッチングしようとする金属薄板材に対して、揺動する複数のノズルのうちエッチング噴射用のノズルからエッチング液を吹きかけながら、他のノズルより指向性のあるエア又は不活性ガスを吹き付ける金属体のエッチング加工方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平０１−２０４４２８号公報（第３頁左上欄から右上欄、第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記公報記載の金属体のエッチング加工方法においては、ノズルを横方向に振動させる機構が必要となり、装置構成が複雑となるという問題がある。
更には、前記公報記載の技術においては、ノズルの横方向の振動幅や振動速度も厳密に調整する必要があり、仮に振動幅が不足したり、あるいは振動速度を適切に制御しないと、エッチング液が両側に噴出される気体から中央側に押されて、エッチング液の溜まりが逆に大きくなる場合も生じる。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、比較的簡単な装置構成で、狭リードピッチのリードフレームであっても、寸法精度を確保できるリードフレームのエッチング加工方法及びその装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う第１の発明に係るリードフレームのエッチング加工方法は、リードフレームの形成用の所定パターンのレジスト膜が表裏にコーティングされ、上流側から下流側に水平搬送される金属薄板材に、該金属薄板材の表側及び裏側に該金属薄板材の搬送方向に沿ってそれぞれ並べて配置された複数のスプレーノズルからエッチング液を吹き付けて、前記リードフレームを形成するリードフレームのエッチング加工方法であって、表側に並べて配置された前記スプレーノズルに対して、１又は複数の前記スプレーノズル毎に気体噴出ノズルを設け、前記金属薄板材上に溜まった前記エッチング液を、前記気体噴出ノズルから該金属薄板材の進行方向に対して右側及び左側に交互に実質的に均等に吹き付ける気流によって排除しながらエッチングを行っている。
これによって、上側のスプレーノズルによって噴出されたエッチング液は、金属薄板材の上に溜まることなく、金属薄板材の進行方向に対して右側又は左側に交互に排出されるので、リードフレームの部分的なサイドエッチングが防止される。
【０００７】
第２の発明に係るリードフレームのエッチング加工方法は、第１の発明に係るリードフレームのエッチング加工方法において、前記気体噴出ノズルは、前記金属薄板材の進行方向に直交する面に沿って気体を吹き出している。これによって、気体噴出ノズルから吹き出される気体が、スプレーノズルから吹き出されるエッチング液に直接干渉することを最小限に抑えることができる。
第３の発明に係るリードフレームのエッチング加工装置は、リードフレームの形成用の所定パターンのレジスト膜が表裏にコーティングされ、上流側から下流側に水平搬送される金属薄板材の中央部上下にそれぞれ配置されて、前記金属薄板材にエッチング液を吹き付ける複数のスプレーノズルと、前記金属薄板材より上側位置で、かつ表側に並べて配置された前記スプレーノズルの１又は複数毎に配置され、前記金属薄板材上に溜まった前記エッチング液を、該金属薄板材の進行方向に対して右側及び左側に交互に実質的に均等に押し退ける複数の気体噴出ノズルとを有している。これによって、第１の発明と同様、金属薄板材の上にエッチング液が部分的に溜まるのを防止できる。
【０００８】
そして、第４の発明に係るリードフレームのエッチング加工装置は、第３の発明に係るリードフレームのエッチング加工装置において、搬送される前記金属薄板材の両側でかつその上側位置に、第１及び第２の気体配管が配置され、複数の前記気体噴出ノズルは、該第１及び第２の気体配管に前記金属薄板材の搬送方向に沿って、交互に取付けられている。これによって、気体配管の簡素化が行える。
【０００９】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここに、図１は本発明の一実施の形態に係るリードフレームのエッチング加工装置の概略説明図、図２は同装置の動作説明図である。
【００１０】
図示しないリールから徐々に解かれたリードフレームを形成する金属薄板材１０には、予め所定のリードフレームパターンが形成されたレジスト膜が表裏に貼着されている。この金属薄板材１０がエッチングラインを通過し、所定のリードフレームが順次形成された後に、めっきラインに送られた後、所定個数のリードフレーム毎短冊状に切断されて製品となる。
前記エッチングラインには、図１、図２に示すような、本発明の一実施の形態に係るリードフレームのエッチング加工装置（以下、単に「エッチング加工装置」という）１１が適用されている。
【００１１】
このエッチング加工装置１１には、上流側から下流側に水平状態で搬送される金属薄板材１０の上下中央に搬送方向に沿ってエッチング液供給管１２、１３を備え、このエッチング液供給管１２、１３のそれぞれ下部、上部に所定ピッチ（例えば、リードフレームの長さの１〜３倍）で複数のスプレーノズル１４、１５が設けられている。このスプレーノズル１４からはエッチング液が、金属薄板材１０の搬送方向に対して直交する方向に扇状に、金属薄板材１０の全幅に向けて下向き噴射している。また、スプレーノズル１５からは、エッチング液が、金属薄板材１０の搬送方向に対して直交する方向に扇状に、金属薄板材１０の全幅に向けて上向き噴射している。これによって、金属薄板材１０に対して表裏からエッチング液を噴射してレジスト膜でコーティングされている以外の部分の金属薄板材を腐食させてリードフレームを形成するようにしている。なお、１６、１７はそれぞれスプレーノズル１４、１５から噴射されるスプレーを示す。
【００１２】
上側のエッチング液供給管１２の両側には、エッチング液供給管１２と平行に第１、第２の気体配管１８、１９が設けられている。この第１、第２の気体配管１８、１９には、それぞれ複数の気体噴出ノズル２０、２１が設けられている。図２において左側の第１の気体配管１８に設けられている気体噴出ノズル２０は、気体の一例である空気を、金属薄板材１０の搬送方向に対して直交する面に沿って噴出し、更には噴出された空気は金属薄板材１０の上側で幅方向全部に空気が当たるように斜め右下方向に噴射している。そして、気体噴出ノズル２０は、並べて配置されたスプレーノズル１４の中間位置に配置され、かつ２つのスプレーノズル１４毎に一つの気体噴出ノズル２０が配置されている。
【００１３】
一方、図２において右側の第２の気体配管１９に設けられている気体噴出ノズル２１は、気体の一例である空気を、金属薄板材１０の搬送方向に対して直交する面に沿って噴出し、更には噴出された空気は金属薄板材１０の上側で幅方向全部に空気が当たるように斜め左下方向に噴射している。この気体噴出ノズル２１もスプレーノズル１４の中間位置に配置されているが、中間部に気体噴出ノズル２０が配置されていないスプレーノズル１４の中間位置に配置されている。これによって、結果として金属薄板材１０の搬送方向に対して、気体噴出ノズル２０、２１が１つのスプレーノズル１４毎に交互に左右均等に配置されている。
【００１４】
従って、金属薄板材１０の上側面においては、エッチング液が各スプレーノズル１４から幅広状態で噴出されるが、金属薄板材１０の搬送に伴って、金属薄板材１０の上面に載ったエッチング液は、気体噴出ノズル２０、２１からの気流によって交互に右方向及び左方向に押し流され、金属薄板材１０の中央部に滞在しない。この結果、金属薄板材１０のサイドエッチングが極力防止されて、レジスト膜によって形成されたリードフレームパターンに極めて近いリードフレームが形成される。
そして、スプレーノズル１４から噴射されるエッチング液は左右均等であり、更には、気体噴出ノズル２０、２１から噴出される空気（圧縮空気）も左右均等であるので、左右均一なエッチングが得られる。なお、図１において、２２、２３は圧縮空気が直接噴出されている領域を示す。
なお、前記実施の形態においては、気体噴出ノズル２０、２１は直下方向を向いているが、左右均等に吹き出す気体噴出ノズルを用い、その噴出方向を金属薄板材１０の中心部方向に向けて配置してもよい。
【００１５】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲での変形例も本発明の権利範囲である。例えば、前記実施の形態においては、各気体噴出ノズル１８、１９は全部のスプレーノズル１４の間にそれぞれ分配して配置されているが、２又はそれ以上のスプレーノズル１４毎に、気体噴出ノズル１８、１９を交互に配置することもでき、この場合も本発明の権利範囲に含まれる。
また、前記実施の形態においては、下側のスプレーノズル１５から噴出されるエッチング液は下方に落下するので、左右からの気体の噴出は特に必要ないが、粘性の高いエッチング液を使用する場合には、液切れが悪いので、適当に気体噴出を行ってもよい。
更に、前記実施の形態において、気体噴出に第１、第２の気体配管１８、１９と気体噴出ノズル２０、２１を用いたが、第１、第２の気体配管１８、１９に直接ノズルを形成する場合、あるいは第１、第２の気体配管１８、１９を使用せず、気体噴出ノズル２０、２１に空気を供給する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
【００１６】
【発明の効果】
請求項１、２記載のリードフレームのエッチング加工方法においては、表側に並べて配置されたスプレーノズルに対して、１又は複数のスプレーノズル毎に気体噴出ノズルを設け、金属薄板材上に溜まったエッチング液を、気体噴出ノズルから金属薄板材の進行方向に対して右側及び左側に交互に実質的に均等に吹き付ける気流によって排除しながらエッチングを行って、金属薄板材上に溜まろうとするエッチング液を積極的に除去するので、リード幅のより狭いリードフレームの製造が可能となった。
特に、リードの狭い部分にはエッチング液の滞留によるサイドエッチングが起こらないので、エッチングファクターが向上し、リード端面の平坦度合いが更に向上する。
特に、請求項２記載のリードフレームのエッチング加工方法においては、気体噴出ノズルは、金属薄板材の進行方向に直交する面に沿って気体を吹き出しているので、より効率的に金属薄板材上に溜まったエッチング液を金属薄板材外に排出できる。
【００１７】
そして、請求項３、４記載のリードフレームのエッチング加工装置においては、リードフレームの形成用の所定パターンのレジスト膜が表裏にコーティングされ、上流側から下流側に水平搬送される金属薄板材の中央部上下にそれぞれ配置されて、金属薄板材にエッチング液を吹き付ける複数のスプレーノズルと、金属薄板材より上側位置で、かつ表側に並べて配置されたスプレーノズルの１又は複数毎に配置され、金属薄板材上に溜まったエッチング液を、金属薄板材の進行方向に対して右側及び左側に交互に実質的に均等に押し退ける複数の気体噴出ノズルとを有しているので、気体噴出ノズルより噴出する気体によって、金属薄板材上に溜まろうとするエッチング液を積極的に外に排出する。これによって、サイドエッチングが防止でき、より精度の高い、しかもリード端面がより垂直なリードフレームの製造が可能となる。
更に、金属薄板材、スプレーノズル及び気体噴出ノズルは固定状態であるので、装置構成が簡単になって長期の寿命を有する。
また、請求項４記載のリードフレームのエッチング加工装置においては、搬送される金属薄板材の両側でかつその上側位置に、第１及び第２の気体配管が配置され、複数の気体噴出ノズルは、第１及び第２の気体配管に金属薄板材の搬送方向に沿って、交互に取付けられているので、全体の配管が簡素化する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るリードフレームのエッチング加工装置の概略説明図である。
【図２】同装置の動作説明図である。
【図３】従来例のリードフレームの平面図である。
【符号の説明】
１０：金属薄板材、１１：リードフレームのエッチング加工装置、１２、１３：エッチング液供給管、１４、１５：スプレーノズル、１６、１７：スプレー、１８：第１の気体配管、１９：第２の気体配管、２０、２１：気体噴出ノズル、２２、２３：領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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