リードフレーム・とは？初心者にも分かる徹底ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説！

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高岡智則

年齢：33歳性別：男性職業：Webディレクター（兼ライティング・SNS運用担当）居住地：東京都杉並区・永福町の1LDKマンション出身地：神奈川県川崎市身長：176cm 体系：細身〜普通（最近ちょっとお腹が気になる）血液型：A型誕生日：1992年11月20日最終学歴：明治大学・情報コミュニケーション学部卒通勤：京王井の頭線で渋谷まで（通勤20分）家族構成：一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹恋愛事情：独身。彼女は2年いない（本人は「忙しいだけ」と言い張る）

リードフレームとは何か

リードフレームとは、半導体パッケージの金属の土台のような部品で、ダイと呼ばれる小さなチップを外部の回路へつなぐための導電路と機械的な支持機能を同時に担います。ICやメモリチップ、マイコンなどの部品が外部の配線と正しくやり取りできるように、リードフレームは信号の道を作り、振動や熱による変形を抑える役割も果たします。

リードフレームは通常、銅合金などの金属を薄く押し抜いて形作る 加工部品です。材料は金属でできており、ダイと外部リードをつなぐための導体としての性質と、機械的な強さを両立させる必要があります。製品によっては、銅だけでなくニッケルや金のめっきが施され、長時間の使用にも信頼性を保てるよう設計されます。

実際の製造工程はざっくり言えば、材料の切り出し、成形と穴あけ、表面処理とめっき、最後にワイヤボンディングと呼ばれるダイとリードを結ぶ作業へと続きます。これらの工程は非常に高い精度が求められ、製造現場ではミクロン単位のずれも許されません。小さな部品ですが、ここでの品質がIC全体の信頼性を決めることになります。

リードフレームは電子機器の心臓部を包むパッケージの基盤としての役割を果たします。熱膨張の違いを吸収する設計、振動や落下時の衝撃を和らげる機械的強度、そして長期的な安定性を保つための耐久性が重要です。こうした特性を理解することで、回路の故障原因を特定する際にもリードフレームが影響している可能性を考える材料になります。

ところで、似たような言葉でマーケティング分野の「リード（顧客の見込み）をフレームのように整理する」という使い方を耳にすることがありますが、ここで扱うリードフレームとは別物です。本記事では電子部品としてのリードフレームを解説します。混同しないようにしましょう。

リードフレームと似た言葉の違い

下記の表は、技術分野のリードフレームと、別分野の言葉を混同しないように整理したものです。意味を区別して検索することが重要です。

<th>意味

電子部品のダイと外部配線を結び付ける金属の枠
用途	ICパッケージの機械的支持と信号伝送
作り方の要点	金属材料を押し出し・打ち抜き成形、めっき、ワイヤボンディング

このように、リードフレームは電子部品の接続と機械的安定性を両立させる重要な部品です。パソコンやスマホの小さな回路でも、リードフレームのおかげで信号が正しく外部へ伝えられ、長く動作し続けることができます。

最後に、リードフレームの基礎知識を覚えると、半導体パッケージの仕組みがぐっと理解しやすくなるでしょう。技術的な話は難しく思えるかもしれませんが、今回は中学生にも分かるように要点を絞って解説しました。今後、機械要素や信号伝達の学習につながる第一歩として活用してください。

まとめ

リードフレームは電子部品の心臓部を支える金属の土台。ダイと外部配線をつなぐ導体であり、機械的安定性と電気伝導を両立させる役割を担います。材料は銅合金などで、加工、めっき、ワイヤボンディングといった工程を経て製品になります。混同を避けるため、他分野の同様な用語とは別扱いで覚えましょう。

リードフレームの関連サジェスト解説

半導体リードフレームとは: 半導体リードフレームとは、半導体チップを外部の回路とつなぐ土台のような部品です。集積回路を作るときにはシリコンの小さな回路をひとつのチップにまとめますが、そのチップを外部の配線へつなぐには金属の導体が必要です。リードフレームはその導体の役割とチップを固定する土台の両方を兼ねる重要な部品です。通常は銅や銅合金、アルミニウムなどの金属で作られ、薄く長い棒状のリードが外側に広がる形をしています。中心部分にはダイと呼ばれる小さなチップが取り付けられ、ダイの接続パッドとリードの先端を細い金線で結ぶワイヤボンディングという工程を経て電気信号が伝わるようになります。最後には樹脂で封止して外部への露出リードだけを残すモールド包装になります。この仕組みの利点はコストが比較的低く大量生産に向く点です。リードフレーム自体を大量に作れるうえ設計の自由度も高く、基本的な形状を使い回してさまざまな半導体製品に適用できます。またリードフレームは熱を逃がす導体としての役割もあり、チップの発熱を軽くする助けになります。一方で最近の半導体はさらに小型で高密度化しており、リードフレームだけでは対応しきれないことも増えています。高集積のパッケージでは、より薄くて曲げに強い新しい構造が求められ、ワイヤボンディングの微細化や封止素材の進化も必要です。このように半導体リードフレームとはチップと外部回路をつなぐ基盤であり、製造コストと信頼性のバランスをとる重要な役割を果たしています。

リードフレームの同意語

リードフレーム: 半導体パッケージの端子を構成する金属製のフレーム。ダイを固定し外部電気回路と接続するための導体を提供する部品です。
端子フレーム: パッケージ内のリード端子を整理・固定する金属製の枠。外部配線と内部回路を結ぶ役割を担います。
導体フレーム: 外部へ電気信号を伝える導体をまとめた金属のフレーム。リードを一括して保持します。
リード枠: リードを取り付けるための枠状の部品。呼び方の一つで、意味はリードフレームと同等です。
ピンフレーム: パッケージのリードピンを配置・固定するための金属フレーム。ダイと外部回路をつなぐ基盤となります。
パッケージ用金属フレーム: 半導体パッケージの基本構造の一部で、リードをまとめて外部に接続する金属の枠です。
Lead Frame: 英語表記での名称。意味はリードフレームそのもの。技術文献ではこのまま用いられることが多いです。

リードフレームの対義語・反対語

リードレスパッケージ: リードフレームを使わず、端子をパッケージ外周に露出させないパッケージ形式。例としては QFN/DFN、COB や BGA の一部が挙げられる。
COB（Chip On Board）: チップをパッケージ化せず、基板上に直接実装する構造。リードフレームを介さない接続方式で、低コスト・小型化を実現する設計思想の対義語的存在。
BGAパッケージ: チップの底面にボール状のはんだを配置して基板と接続する方式。伝統的なリードフレームの端子列を使わない点が対比的。
CSP（Chip Scale Package）: チップとほぼ同じ大きさのパッケージで、リードフレームを必要とせず、小型化・高密度実装を実現する接続形式。
無鉛パッケージ: 鉛を含まない材料・構造のパッケージ。リードフレームの材質・鉛の使用を避けるという意味で、対義的な語として使われることがある。
表面実装パッケージ（SMT）: 基板表面に直接はんだ付けするパッケージ形態で、伝統的なリードフレームの端子を外部へ伸ばさず、表面実装に適した接続を持つ点が対比される。

リードフレームの共起語

半導体パッケージ: 半導体チップを包む外装構造の一部で、リードフレームは内部の電気的接続と機械的支持を提供します。
ダイボンディング: ダイ（チップ）をリードフレームに接着する工程のこと。ダイとフレーム間の接合を作ります。
ワイヤボンディング: ダイとリードフレームを金線などで電気的に接続する主な方式。
銅リードフレーム: リードフレームの材料として銅を用いるタイプ。熱伝導性が高く、コストと強度のバランスが良い。
アルミニウムリードフレーム: リードフレーム素材としてアルミを使うタイプ。コストが低く、軽量な点が特徴。
金メッキ: リードフレームの表面に金をめっきして、接触性と耐腐食性を高める処理。
錫メッキ: 表面処理として錫をめっきする方法。コストが低く、接触性・耐腐食性を改善。
表面処理: リードフレームの露出部を適切な金属で覆い、導電性・接触性を安定させる一連の工程。
封止材: チップとリードフレーム・配線を外部環境から守る樹脂や樹脂系材料。
モールド樹脂: パッケージ全体を覆う樹脂。衝撃・湿気から内部を保護します。
パッケージ設計: リードフレームの形状・ピン配置・寸法を決める設計作業。
熱設計: リードフレームを含むパッケージの熱を効率よく拡散させるための設計。
信頼性: 長期間にわたる性能維持と故障率の低減を指す品質指標。
品質管理: 製造過程での検査・規格遵守・品質改善の取り組み。
量産: 大量生産を前提とした設計・工程・コストの最適化。
リード間ピッチ: リード同士の中心間の距離。小型パッケージほど狭くなる傾向。
パッケージ規格: JEDEC等の公的規格や規定に従う、パッケージの規格枠組み。
基板接続/PCB接続: リードフレームの端子とプリント基板の導体を接続する作業・構造。
導電性: 電気を通す性質。リードフレームは良好な導電性が求められます。
端子配置: リードフレーム上の端子（ピン）の配置や並び方。
故障モード: 長期使用時に起こり得る故障の発生経路やパターン。
寸法公差: リードの長さ・幅・ピッチなどの許容誤差のこと。

リードフレームの関連用語

リードフレーム: 半導体パッケージの心臓部とも言える金属の枠。ダイを取り付け、外部回路へ接続するリードを提供します。主に銅系材料を使い、 Niメッキや Auめっきで表面を保護します。
ダイボンディング: 半導体チップ（ダイ）をリードフレームの決められた位置に接着・固定する工程。熱や位置合わせ、接着信頼性が重要です。
ワイヤボンディング: ダイとリードフレームを金線で結ぶ工程。導電路を作ると同時に機械的な強度も確保します。
Jリード: リードフレームの先端がJ字型に曲がった形状。小型パッケージでの実装性を高めます。
Gull-wingリード: 翼のように広がる形状のリード。SMTパッケージで広く使われます。
Lリード: L字型のリード形状。部品の取り付けスペースを有効活用します。
Zリード: Z字形のリード形状。電気的特性と実装性をバランス良く設計します。
リードフレーム材料: 主に銅（Cu）および銅合金を使用。熱伝導と機械強度、加工性のバランスを考え選択します。
表面処理: Niメッキ＋金メッキ（Ni/Au）、あるいは Snメッキなど、耐食性と接触信頼性を向上させる表面処理を施します。
モールド樹脂: ダイとリードフレームを包み込み、環境保護と機械的保護を提供する成形樹脂。
半導体パッケージ: リードフレームを基にしたパッケージの総称。ダイボンディングとワイヤボンディングを経て外部端子を形成します。
熱設計/熱伝導性: リードフレームは熱伝導経路としても機能するため、パッケージ全体の熱設計に影響します。
機械的信頼性: 荷重・振動・熱膨張差などの機械応力に対する耐性を評価します。
信頼性試験: 温度サイクル、湿度・腐食、振動試験などで長期信頼性を検証します。
アセンブリ工程: ダイボンディング、ワイヤボンディング、モールド、検査といった一連の製造工程です。
品質検査/検査技術: X線検査、外観検査、機能テストなどで品質を保証します。
リードレスパッケージ: リードフレームを使わず、端子をパッケージ表面や底面に直接形成するタイプのパッケージ。
代替技術/競合: リードフレーム式に対するリードレスや低プロファイルのパッケージ（QFN、CSP、BGAなど）
コスト要因: 材料費、加工設備、歩留まり、製造工程の難易度がコストに影響します。
用途・応用: スマートフォン、家電、自動車部品、IoTデバイスなど、さまざまな電子機器の基幹パッケージとして使われます。