リードフレームとは？半導体パッケージに使うリードフレームの製法（エッチング・スタンピング・かしめ）と、材料・めっき・板厚・価格の選び方

リードフレームとは

リードフレームは、ICやトランジスタなどの半導体パッケージの中で、チップを載せて固定し、外の配線とつなぐ金属の部品です。チップを載せるダイパッド、チップとワイヤでつなぐインナーリード、基板とつなぐアウターリードでできています。

比較ページには、日本の会社が自社で作るリードフレームを、各社が案内しているパッケージ・形の単位で載せています。リードフレームにする前の銅板・銅条や、作る装置・金型だけの会社は載せていません。

3つの製法

• エッチング：薬液で金属を腐食させて形を作ります。金型が要らず、試作から中量産に向きます。例は新光電気工業と三井ハイテックのQFN用、平井精密工業のエッチングリードフレームです
• スタンピング（プレス）：金型で打ち抜き、曲げやつぶしまで続けて加工します。量産でコストを下げられます。例は三井ハイテックのパワーデバイス用、SHプレシジョンのTO-220用、ローム・メカテック、エノモトです
• かしめ：ダイパッドの無いリードフレームに放熱板をかしめで止めた2層の型です。例は新光電気工業とSHプレシジョンのかしめリードフレームです

エッチングとスタンピングの使い分け

• 三井ハイテックは両方を持ち、開発は短納期・少量のエッチング品、量産はコストを下げるスタンピング品で受けています
• エッチングは角にRが付き、平井精密工業の解説では板厚の50〜80%です。寸法精度は板厚の±10〜15%なので、厚い板には向きません
• スタンピングは金型代がかかるので、試作はエッチングで始めて量産で切り替える進め方があります
• ローム・メカテックのスタンピングは、打ち抜き幅が最小80μmです

材料と板厚

• 多いのは鉄入り銅合金で、強さと電気の通しやすさに優れます
• 42アロイは鉄にニッケル42%を混ぜた合金で、熱膨張がガラスやセラミックに近い材料です
• 平井精密工業では、リードフレーム向けは板厚0.1〜0.5mmの依頼が多いです
• パワー半導体用は板が厚く、三井ハイテックは厚みの違う板材を組み合わせて作ります

めっきと表面粗化

• めっきは銀（Ag）⁠・パラジウム（Pd）⁠・金（Au）⁠・ニッケル（Ni）⁠か⁠ら選びます
• 新光電気工業のはんだレス用は、全面にNi/Pd/Auの3層めっきをして、外装のはんだめっきを無くしています
• 表面粗化は銅の表面を粗くして封止樹脂との密着を上げる処理です。SHプレシジョンは、表面積を約2倍、樹脂密着性を約3倍にしています
• 密着が高すぎると樹脂バリが取れにくくなるので、必要な所だけ粗化する部分粗化もあります

値段と試作

• 値段を公開している会社はありません。図面・材料・めっき・数量で見積もります
• 平井精密工業はエッチングなので、金型を作らずに試作から頼めます
• ローム・メカテックは、図面から最短7日でサンプルを作るサービスを出しています（仕様で納期は変わります）