リードフレーム

リードフレームには、小信号トランジスタ用、パワートランジスタ用、光デバイス用、IC用など様々な品があり、私たちの生活で欠かすことができない部品です。ここではリードフレームの加工方法と加工事例を紹介します。

リードフレームの加工方法

リードフレーム（lead frame）とは、半導体パッケージで半導体チップ（半導体素子）を支持・固定し、複数の外部接続端子「アウターリード」外部配線と接続する部品。

この薄板には、Cu合金（銅合金）系素材や鉄合金系素材などが使われており、加工方法としてはエッチング加工とプレス加工が挙げられます。

エッチング加工

エッチング加工では金属板の両面にフォトレジストパターンを形成し、薬剤でエッチングして、半導体素子搭載部・インナーリード・アウターリードを固定する外枠部を成型。リードフレームの形状が成型しやすく、デザイン変更が容易となっています。少量・短納期での加工が可能です。

一方で、少量生産向きなので、生産効率が悪くコストが割高になってしまう傾向があります。

プレス加工

加工工程では、順送りに部分的に抜く工法が用いられており、金型にはタングステンカーバイドなどの超硬金属が用いられています。

大量生産が可能なのでコストの低減が期待できますが、プレス金型の費用がかかり、プレスに適合させるためデザインの変更が必要になる場合もあります。また、抜き打ち後の残留歪によるトラブルが懸念事項となっています。

試作品を作成するなら、金型が不要でバリや歪みの発生がなく短納期に繋がりやすいエッチング加工がおすすめです。

なお、このサイトではエッチング加工会社選びを特集しています。 リードフレームの試作をどこに依頼するか検討中の方はぜひチェックしてください。

依頼するべきエッチング加工会社がすぐわかる！
エッチング加工会社3選

エッチング加工によるリードフレームの事例

リードフレームの形状を成型しやすく、変更があった際も簡単に対応できるエッチング加工による加工事例を紹介します。

鍍金加工も加えて性能アップ

エッチング加工でリードフレームを作成し、鍍金（メッキ、めっき）加工で金属の薄膜を形成した表面処理を施します。

鍍金には電解鍍金と無電解鍍金の2種類を使用しており、これを使用することで耐摩耗性、耐腐食性、潤滑性、見栄えを良くしています。 使用する薄材には、電気伝導性が優れている銀(Ag)鍍金が多く、耐熱性が必要な場合はニッケル(Ni)鍍金を下地に使うなど、用途に応じた選択ができます。

まとめ

ICやLSIなどの半導体パッケージとして必要不可欠なリードフレーム。ICの高集積化や高速動作化が進みチップの発熱量が増加傾向にあることからも、チップに熱がこもらないようにする放熱対策などが求められるようになってきています。

そうした変化に柔軟に対応しやすいのはエッチング加工です。プレス加工のように金型を作る必要がなく、試作品も作りやすいので、仕様変更も難しくありません。このサイトでは厳選したエッチング加工メーカーを紹介しているのでぜひ参考にしてください。

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