JP2000049270A - リードフレームの製造方法 - Google Patents

リードフレームの製造方法

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JP2000049270A
JP2000049270A JP23003198A JP23003198A JP2000049270A JP 2000049270 A JP2000049270 A JP 2000049270A JP 23003198 A JP23003198 A JP 23003198A JP 23003198 A JP23003198 A JP 23003198A JP 2000049270 A JP2000049270 A JP 2000049270A
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lead
bending
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bent
semiconductor device
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Michiaki Kita
道明 北
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Mitsui High Tec Inc
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Mitsui High Tec Inc
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
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    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item

Landscapes

  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
  • Wire Processing (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 曲げ部の寸法が短い場合でも、リード先端に
ばらつきがなく曲げ加工を行うことのできるリードフレ
ームの製造方法を提供する。 【解決手段】 リード3の端部の曲げ部を含む領域を薄
肉化し、その後この薄肉部において曲げ加工を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はリードフレームの製
造方法に係り、特にリードの端部に曲げ加工を施してな
るリードフレームの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、携帯電話などのマルチメディア電
子機器の普及に伴い、それらに使用される半導体装置も
より一層の小型化が要求されている。この要求を満たす
ものとして、SON(Small Outline Non-lead Package)
やQFN(Quad Flat Non-leadPackage)と指称される半
導体装置が注目されている。これらの半導体装置は、従
来のリードフレームをそのまま利用することができるの
で、比較的低コストに製作できるという利点がある。
【0003】図3にSON/QFN型半導体装置の一例
を示す。ここで示す半導体装置1においては、半導体素
子搭載部であるパッド2はリード3と同一材料からプレ
スまたはエッチング加工によって一体的に形成されてお
り、またパッド2は、リード3の実装面3aに対して高
さ方向に段差をなして形成されている。このパッド2の
リード3の実装面3aに面する側に半導体素子4がAg
ペーストなどの接着剤によって固着される。
【0004】また、リード3の一端部のワイヤボンディ
ング面3bは、曲げ加工によって他端部である実装面3
aに対して上方に変位されており、このワイヤボンディ
ング面3bと半導体素子4の電極パッドとがボンディン
グワイヤ5によって電気的に接続される。その後パッド
2、半導体素子4、ボンディングワイヤ5及びリード3
のワイヤボンディング面3bを封止樹脂6によって封止
し、半導体装置1が形成される。
【0005】なお、ここでリード3の実装面3aは樹脂
封止されず、封止樹脂6の底面に露出するような構成と
なっている。この実装面3aは、半導体装置1と図示し
ない実装基板の配線パターンとの接続面となる。
【0006】このような構成の半導体装置1によれば、
従来のリードフレームを流用しつつも、一層の小型化及
び薄型化を図ることが可能となり、また実装面のリード
のばらつきを抑制することができるため、実装不良を低
減することができる。
【0007】ところで前述したようにこのようなタイプ
の半導体装置1においては、リード3のワイヤボンディ
ング面である一端部3bは、曲げ加工によって他端部で
ある実装面3aに対して上方に変位されている。この曲
げ加工方法を図4に示す。この際使用する曲げ加工装置
はリード端部の最終形状に対応した平坦部と傾斜部とを
有するパンチ7と、パンチ7と一対の同じくリード端部
の最終形状に対応した平坦部と傾斜部とを有するダイ8
と、曲げ部以外のリード部を押圧するストリッパー9と
から構成される。
【0008】このような曲げ加工装置を使用した曲げ加
工方法について説明すると、まずダイ8上にリード3を
載置し、リードの実装面である3a部となる箇所をスト
リッパー9にて押圧する。そしてこの後リード3のスト
リッパーに押圧されずにフリーとなっているリード端部
にパンチ7を押し当てることにより、リード端部に曲げ
加工が施され、ワイヤボンディング部となる一端部3b
が実装面である他端部3aよりも上方に変位された所望
のリード形状が形成される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで前述したよう
な曲げ加工装置によりリード端部に曲げ加工を行った場
合、図5に示すように、曲げ加工後にリードが上下方向
にシフトしてしまい、この結果リードの一端部3bにば
らつきが生じ、リード形状が安定しないといった問題が
生じる。
【0010】前述した曲げ加工においては、リード3は
図4に示すパンチ7及びストリッパー3に押圧されたA
部を起点として曲げ加工されるのであるが、その際に矢
印方向に下方向への引っ張り応力が生じる。しかし曲げ
加工時には、リード3は前述したようにパンチ7、ダイ
8及びストリッパー9によって押圧された状態にあるの
で、曲げ加工により生じる引っ張り応力の逃げ場がな
く、この応力はリード3の内部に滞留する。そして曲げ
加工終了後、リード3がこのような押圧状態から解放さ
れたとき、リード3の内部に滞留した応力が反発するこ
とによって前述したようなリードのばらつきが生じるも
のと考えられる。
【0011】特にSON/QFNタイプの半導体装置の
リード先端形状加工の場合にはリードの曲げ部の寸法が
短く、場合によっては板厚以下ということもあるため、
このようなばらつきが顕著に現れる。
【0012】このようにリードのワイヤボンディング面
である一端部3bの先端がバラついてしまうと、ワイヤ
ボンディング時にボンディング不良が頻繁に発生してし
まうといった問題があった。
【0013】また、前述したような曲げ加工方法によれ
ば、リードの曲げ加工は図4に示すようにパンチ7及び
ストリッパー9に押圧されたA部を起点として行われる
のだが、このA部はその後リード3の実装面3aと封止
樹脂6との境界部となる。ところでこの箇所は、前述し
た引っ張り応力によって曲げ加工時に矢印方向に引きず
り込まれ、その結果図3に示すようなR部となる。
【0014】このようにリード3の実装面3aと封止樹
脂6との境界部がR部となってしまうと、樹脂封止工程
の際、この部分から封止樹脂6がリード3の実装面3a
に流れ出してしまい、これが実装面3aの実装領域の減
少や半田ぬれ性の低下などを引き起こし、この結果この
実装面3aを介して半導体装置1を実装基板に装着する
際に、実装不良の原因となっていた。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ため、出願人は、鋭意研究を重ね、その結果リードの曲
げ部含む領域をあらかじめ薄肉化し、この薄肉部におい
て曲げ加工を行うことによって上記問題点を解決できる
ことを見出した。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明は、リードの端部に曲げ加
工を施してなるリードフレームの製造方法において、曲
げ加工を行う前にリードの端部の曲げ部を含む領域を薄
肉化し、その後この薄肉部において曲げ加工を行うよう
にしている。
【0017】ここで薄肉加工を行う領域は、少なくとも
曲げの起点となるリード平坦部とリード傾斜部との境界
部を含むようにする。また薄肉部の板厚は、材料の板厚
の50〜90%の範囲内で設定する。薄肉部の厚さが板
厚の50%未満だと、当該部分のリード強度が低下して
しまい好ましくないし、逆に板厚の90%を超えるよう
だと、本発明の効果が有効に得られない。なおリード強
度及び本発明の効果の兼ね合いを考えると、板厚の60
〜80%の範囲内で設定するのが好ましい。
【0018】
【実施例】以下、本発明のリードフレーム及びそれを用
いた半導体装置の製造方法について、図面を参照して説
明する。なお、従来と同一の箇所については同一の符号
を使用して説明する。まず、A194などの銅系合金や
A42などの鉄系合金などの材料から、パッド2及びリ
ード3をプレスによるスタンピングまたはエッチング加
工によって一体的に形成する。
【0019】そしてリード3端部の曲げ加工を行う。ま
ず図1(a)に示すように、リード3をダイ8a上に載
置し、リード3の薄肉加工を行わない実装面3aとなる
箇所をストリッパー9aにて押圧する。そしてこの状態
でリード3端部の曲げ部を含む領域にパンチ7aを押し
当てて潰し加工を行う。なお本実施例においては板厚
0.150mmのリードフレーム材料を使用し、当該領
域を0.100〜0.125mm程度の厚さに薄肉化し
た。
【0020】次にリード3端部の曲げ加工を行う。この
際使用する曲げ加工装置は従来と同様であり、すなわち
図1(b)に示すように、曲げ加工装置はリード3端部
の最終形状に対応した平坦部と傾斜部とを有するパンチ
7と、パンチ7と一対の同じくリード端部の最終形状に
対応した平坦部と傾斜部とを有するダイ8と、曲げ部以
外のリード部を押圧するストリッパー9とから構成され
る。
【0021】このような曲げ加工装置を使用した曲げ加
工方法についても従来と同様であり、まずダイ8上にリ
ード3を載置し、リードの実装面である3a部となる箇
所をストリッパー9にて押圧する。
【0022】ここで本実施例においては、リード3の端
部は、曲げ加工領域を含んで薄肉化されているため、リ
ード3にストリッパーを押し当て押圧した場合に、リー
ド3端部のこの薄肉化された箇所であるC部は押圧され
ない。そしてこのリード3のストリッパーに押圧されず
にフリーとなっているリード端部の薄肉部にパンチ7を
押し当てることにより、リード端部に曲げ加工が施さ
れ、ワイヤボンディング部となる一端部3bが実装面で
ある他端部3aよりも上方に変位された所望のリード形
状が形成される。
【0023】このような曲げ加工方法によれば、曲げ加
工により生じる矢印方向の引っ張り応力の起点はB部と
なるが、この部分のリード3の板厚は他部に比べて薄肉
に形成されているので、ストリッパー9には押圧されて
いない。そしてパンチ7及びストリッパー9のいずれに
も押圧されていないC部が曲げ加工時に生じる応力の逃
げ場となる。これにより、曲げ加工により生じる応力は
リード3の内部には滞留せず、また滞留した場合におい
てもその応力の影響は薄肉部の範囲内に限られるので、
リードのばらつきが最小限に抑えられ、その結果曲げ加
工後のリード端部の形状が安定する。
【0024】その後、パッド2をディプレスなどによっ
てリード3の実装面3aに対して上方に変位させ、そし
てこのパッド2のリード3の実装面3aに面する側に、
半導体素子4をAgペーストなどの接着剤によって固着
し、その後半導体素子4の電極パッドとリード3のワイ
ヤボンディング面3bとを、Au、Al線などからなる
ボンディングワイヤ5によって電気的に接続する。なお
前述したパッド2を上方に変移する加工は、リード端部
の曲げ加工以前に行ってもよく、更にはリード端部の曲
げ加工と同時に行うようにしてもよい。
【0025】それからパッド2、半導体素子4、ボンデ
ィングワイヤ5及びリード3のワイヤボンディング面3
bをエポキシなどの封止樹脂6によって封止する。とこ
ろで図2に示した本実施例の半導体装置1aにおいて
は、パッド2は封止樹脂6によって樹脂封止されず、半
導体素子4搭載面の裏面が外部に露出するような構造と
している。ただし、これはパッド2を外部に露出しない
タイプの半導体装置及びそれに使用するリードフレーム
への本発明の適用を除外するものではない。なおリード
3の実装面3aは、半導体装置1aと図示しない実装基
板の配線パターンとの接続面とするために、従来同様樹
脂封止されず、封止樹脂6の底面に露出するような構成
となっている。
【0026】ここで曲げ加工時の起点となる箇所は、従
来同様曲げ加工時に生じる引っ張り応力によって矢印方
向に引きずり込まれてR部となるのだが、本実施例の場
合は曲げの起点となる箇所は薄肉加工が施された領域で
あるB部であり、リード3の実装面3aと封止樹脂6と
の境界部となる箇所はR部とはならないので、この結果
樹脂封止工程における封止樹脂6の実装面3aへの流れ
出しが起こらず、よって実装面3aを介して半導体装置
1aを実装基板に実装する際の実装不良の発生を防止す
ることができる。
【0027】なお、本実施例においては、SON/QF
N型半導体装置のリード先端部の曲げ加工について説明
したが、本発明はそれ以外の半導体装置のリード端部の
曲げ加工にも適用可能である。また本実施例においては
薄肉加工及び曲げ加工をそれぞれ1回ずつ行ったが、こ
れはそれぞれ複数回行うようにしてもよい。更に、本実
施例においてはリード端部の薄肉加工を一方の側からの
み行ったが、リードの板厚方向の両側から行うようにし
てもよい。更にまた、本実施例においてはリード端部の
薄肉加工をプレスによる潰し加工にて行ったが、これは
エッチング法などを用いてもよい。
【0028】
【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【0029】SON/QFNタイプの半導体装置のリー
ド先端部のようにリードの曲げ部の寸法が短い場合に
も、リードのばらつきを抑え、安定した曲げ形状を得る
ことができる。
【0030】特にSON/QFNタイプの半導体装置の
リード先端部に曲げ加工を施す場合に、リードの実装面
と封止樹脂との境界部にR部が形成されないので、樹脂
封止時の封止樹脂のリードの実装面への流れ出しを防止
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のリード端部の曲げ加工方法を示す断面
図。
【図2】本発明の半導体装置を示す図。
【図3】従来の半導体装置を示す図。
【図4】従来のリード端部の曲げ加工方法を示す底面
図。
【図5】従来の曲げ加工方法により曲げ加工されたリー
ド端部の形状を示す図。
【符号の説明】
1、1a 半導体装置 2 パッド 3 リード 3a 実装面 3b ワイヤボンディング面 4 半導体素子 5 ボンディングワイヤ 6 封止樹脂 7、7a パンチ 8、8a ダイ 9、9a ストリッパー

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 リードの端部に曲げ加工を施してなるリ
    ードフレームの製造方法において、曲げ加工を行う前に
    リード端部の曲げ部を含む領域を薄肉化し、その後この
    薄肉部において曲げ加工を行うことを特徴とするリード
    フレームの製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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