JP2008198727A

JP2008198727A - リードフレームとその製造方法

Info

Publication number: JP2008198727A
Application number: JP2007030848A
Authority: JP
Inventors: Katsuichi Nishina; 克一仁科; Takaki Ikeda; 崇揮池田
Original assignee: Sumitomo Metal Mining Package Materials Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal Mining Package Materials Co Ltd
Priority date: 2007-02-09
Filing date: 2007-02-09
Publication date: 2008-08-28

Abstract

【課題】インナリードの配置ピッチが小さい場合でも、ワイヤボンディング時の加圧によりインナリード部が転倒することのないリードフレームを提供する。
【解決手段】エッチング加工により形成される多数のインナリード４を有するリードフレーム1において、前記インナーリード４のワイヤボンディングされるべき領域４aの表面平坦幅Ｗ₁はその裏面平坦幅Ｗ₂よりも広く、且つ前記ワイヤボンディングされるべき領域４aにつながるインナリード部分４bの裏面平坦幅Ｗ₄はその表面平坦幅Ｗ₃よりも広く形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、リードフレームとその製造方法、特にエッチング加工により形成される多数のインナリードを有するリードフレームに関する。

図４に例示するように、半導体装置に使用するリードフレーム１は、半導体素子を搭載するパッド２と、パッド２を保持する吊りリード３と、パッド２の周囲の近傍に配置された多数のインナリード４とを有し、パッド２上に載置された半導体素子の電極は、金線を用いたボンディング（ワイヤボンディング）により、インナリード４と接続される。

現在、ワイヤボンディングに用いられる金線の径と金線を通すキャピラリと呼ばれる治具の径との関係から、インナリード４のボンディングされる部分４aの幅ｗ（図５（a）参照）は、０．０８ｍｍ程度は必要であるといわれている。エッチングによるリードフレーム１の製造方法では、隣合うインナリード４の間隔の限界はリードフレーム素材の板厚の８０%程度であるから、板厚が０．１２５ｍｍのリードフレームでは前記間隔の限界は０．１ｍｍとなる。従って、インナリード４の配置ピッチの最小値は０．１８ｍｍとなる。インナリード４の配置ピッチをこれ以下にしようとすると、インナリード表面平坦幅Wとして０．０８ｍｍを確保しながら０．１ｍｍより狭い間隙を形成するため、リードフレーム素材の裏面からのエッチング量を多くしなければならなくなる。従って、裏面からのエッチングが著しく進行してインナリード裏面平坦幅W'が狭くなり、インナリード４の横断面形状は逆台形形状或いは逆三角形状を呈し（図５（b）及び（c）参照）、その程度はインナリードの配置ピッチが小さいほど著しくなる。

このような断面形状のインナリード４にワイヤボンディングを行なうと、インナリード４がボンディング時の加圧により転倒しボンディングワイヤ切れが多発するという問題があった。
このようなボンディング時にインナリード４が転倒するという不具合をなくすため、従来、インナリード４のボンディング部４a近傍に、インナリード４の延在方向と垂直の方向に突起を設ける技術が提案されている（特許文献１）が、インナリード４の配置ピッチが小さいリードフレームでは、隣接するインナリード間の間隔に余裕がなく垂直方向に突起を設けることができない。
また、インナリード４の裏面側のレジストパターン幅を表面側のレジストパターン幅よりも広くして、且つエッチング液の液温、濃度及び液圧を所定値に設定することにより、インナリード４のボンディング部の裏面平坦幅を表面平坦幅と同等以上にする製造方法が提案されている（特許文献２）が、インナリード４の配置ピッチが小さいリードフレームでは、レジストパターン幅を広げることができず、この方法を利用することはできなかった。
特開平８−２７４２３０号公報特開平１０−２９４４１４号公報

本発明は、従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、インナリードの配置ピッチが小さい場合でも、ワイヤボンディング時の加圧によりインナリード部が転倒することのないリードフレームとその製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明のリードフレームは、エッチング加工により形成される多数のインナリードを有するリードフレームにおいて、前記インナリードのワイヤボンディングされるべき領域の表面平坦幅はその裏面平坦幅よりも広く、且つ前記領域につながる前記インナリード部分の裏面平坦幅はその表面平坦幅よりも広く形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、好ましくは、前記ワイヤボンディングされるべき領域につながるインナリード部分の裏面平坦幅は、その表面平坦幅の１．２倍より大きく且つリードフレーム素材板厚の５０パーセント以上の大きさであることを特徴とする。

また、本発明によれば、好ましくは、前記ワイヤボンディングされるべき領域のインナリード表面平坦幅は、その裏面平坦幅の１．２倍より大きいことを特徴とする。

本発明によるリードフレームの製造方法は、エッチング加工により形成される多数のインナリードを有するリードフレームの製造方法において、ワイヤボンディングされるべき領域のインナリード表面側のレジスト幅はその裏面側のレジスト幅より広く形成し、且つ前記領域につながるインナリード裏面側のレジスト幅はその表面側のレジスト幅より広く形成することを特徴とする。

また、本発明によれば、好ましくは、前記ワイヤボンディングされるべき領域につながるインナリード部分の裏面平坦幅が、その表面平坦幅の１．２倍より大きく且つリードフレーム素材板厚の５０パーセント以上の大きさになるように、インナリード表面側のレジスト幅と裏面側のレジスト幅とを選定したことを特徴とする。

また、本発明によれば、好ましくは、前記ワイヤボンディングされるべき領域のインナリード表面平坦幅が、その裏面平坦幅の１．２倍より大きくなるように、インナリード表面側のレジスト幅と裏面側のレジスト幅とを選定したことを特徴とする。

本発明によれば、インナリードの配置ピッチが小さい場合でも、インナリードの表面側のワイヤボンディング領域を比較的広くとることが出来るのみならず、ワイヤボンディング時の加圧によるインナリード部の転倒を有効に防止できるリードフレームを提供することができる。

以下、本発明の実施の形態を図示した実施例に基づき説明する。
図１は本発明に係るリードフレームのインナリード部の一部拡大平面図、図２は本発明に係るリードフレームのインナリードの一本を取り出して示す拡大図で、（a）は表面側平面図、（b）は（a）図のＡ−Ａ線に沿う断面図、（c）は（a）図のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

図中、従来例と実質上同一の構成部分には同一符号を用いて説明する。図１に示されるように、多数のインナリード４は、ワイヤボンディングに先立ちカットラインＣ−Ｃに沿って裁断された後使用されるが、裁断された状態の一本のインナリード４が図２に示されている。図２から明らかなように、本発明に係るリードフレーム１においては、ワイヤボンディングされるべきボンディング部４aを含む領域の表面平坦幅W₁はその裏面平坦幅W₂よりも広く、且つ前記領域につながるインナリード部分４bの裏面平坦幅W₄はその表面平坦幅W₃よりも広くなるように形成されている。表面平坦幅W₁と表面平坦幅W₃は略同一であるから、裏面平坦幅W₄は表面平坦幅W₁よりも広く形成されている結果となっている。

実施例によれば、リードフレーム１の素材板厚０．１２７ｍｍのものを使用して、上記表面平坦幅W₁、上記裏面平坦幅W₂、上記表面平坦幅W₃及び上記裏面平坦幅W₄を得るためのレジスト幅は、それぞれ、０．１１５ｍｍ、０．１０６ｍｍ、０．１０８ｍｍ及び０．１３２ｍｍであった。これに対して、図４に示す従来例におけるインナリード４の表面平坦幅W、裏面平坦幅W'、表面平坦幅W"及び裏面平坦幅W"'を得るためのレジスト幅は、それぞれ、０．１１５ｍｍ、０．１０７ｍｍ、０．１３０ｍｍ及び０．１２２ｍｍであった。

実験の結果、上記のレジスト幅を有するレジストを用いて得られた本発明のリードフレーム１においては、ワイヤボンディング時のインナリード４の転倒は皆無であった。実験によれば、上記裏面平坦幅W₄が、上記表面平坦幅W₃の１．２倍より大きく且つリードフレーム１の素材板厚の５０%以上の大きさであれば、ワイヤボンディング時のインナリード４の転倒が確実に防げることが確認された。
また、上記表面平坦幅W₁が、上記裏面平坦幅W₂の１．２倍より大きいと、ワイヤボンディングが良好に行なわれ得ることが確認された。

次に、図３を参照して、本発明に係るリードフレーム１の製造方法について説明する。製造工程は、この種従来のリードフレームの製造工程と実質上同様であるが、以下その主要工程について説明する。リードフレーム１の原材料として、板厚０．１２７ｍｍの銅材オーリン７０２５を用い、その両面にドライフィルムレジスト（日立化成ＬＦ−１８１５）膜ＤＦＲを貼り付け（図３（Ａ））、マスクパターンＭＰを用いて両面にパターンを露光した（図３（Ｂ））。次に、露光済みパターンを有するドライフィルムレジストを現像し、材料素材が露出したドライフィルムレジストパターンを得た（図３（Ｃ））。この際、材料素材の表裏面に形成するＤＦＲパターン幅は、エッチングの際のサイドエッチング量を考慮し、エッチング後に形成されるリード幅より太くなるようにした。通常、リード幅とＤＦＲパターン幅との差分を「補正量」と呼んでいるが、本実施例では、インナリード４の先端部付近の表側の補正量を裏側の補正量より多くとり、それ以外の部位は表側の補正量を裏側の補正量より少なくとった。次いで、ＤＦＲパターンを形成した材料素材にエッチングを行ない図３（Ｄ）に示した如き形態を得た。エッチングは、液温７０℃、比重１.４８５の塩化第二鉄液を液圧４~８ｋｇ/ｃｍ²にてスプレーすることにより行なった。次いで、エッチング後の材料素材に対し、公知の方法でＤＦＲ膜の剥離を行ない、図３（Ｅ）に示す如き横断面形状のインナリードを有するリードフレームを得た。

上記実施例では、インナリードのワイヤボンディングされるべき領域（図１においてインナリード先端部のカットラインＣ−Ｃから０．２５４ｍｍ離れた位置）の表面幅Ｗ₁は０．０７５ｍｍ、裏面の幅Ｗ₂が０．０３０ｍｍ前後で、それ以外の部分（例えば、図１においてインナリード先端部のカットラインＣ−Ｃから０．８００ｍｍ離れた位置）の表面幅Ｗ₃は０．０４０ｍｍ、裏面の幅Ｗ₄が０．０７０ｍｍであり、また、図１におけるインナリード先端部付近におけるインナリード相互間の間隔は０．０６０ｍｍであるリードフレームが得られた。

本発明に係るリードフレームのインナリード部の一部拡大平面図である。本発明に係るリードフレームのインナリードの一本を取り出して示す拡大図で、（a）は表面側平面図、（b）は（a）図のＡ−Ａ線に沿う断面図、（c）は（a）図のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。本発明に係るリードフレームの製造工程を示す説明図である。リードフレームの一従来例の全体構成を示す模式的平面図である。図４に示す従来のリードフレームのインナリードの一本を取り出して示す拡大図で、（a）は表面側平面図、（b）は（a）図のＡ−Ａ線に沿う断面図、（c）は（a）図のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

符号の説明

１リードフレーム
２パッド
３吊りリード
４インナリード
４a ワイヤボンディング領域
４b ワイヤボンディング領域以外の部分

Claims

エッチング加工により形成される多数のインナリードを有するリードフレームにおいて、前記インナリードのワイヤボンディングされるべき領域の表面平坦幅はその裏面平坦幅よりも広く、且つ前記領域につながる前記インナリード部分の裏面平坦幅はその表面平坦幅よりも広く形成されていることを特徴とするリードフレーム。
前記ワイヤボンディングされるべき領域につながるインナリード部分の裏面平坦幅は、その表面平坦幅の１．２倍より大きく且つリードフレーム素材板厚の５０パーセント以上の大きさであることを特徴とする請求項１に記載のリードフレーム。
前記ワイヤボンディングされるべき領域のインナリード表面平坦幅は、その裏面平坦幅の１．２倍より大きいことを特徴とする請求項１または２に記載のリードフレーム。
エッチング加工により形成される多数のインナリードを有するリードフレームの製造方法において、ワイヤボンディングされるべき領域のインナリード表面側のレジスト幅はその裏面側のレジスト幅より広く形成し、且つ前記領域につながるインナリード裏面側のレジスト幅はその表面側のレジスト幅より広く形成することを特徴とするリードフレームの製造方法。
前記ワイヤボンディングされるべき領域につながるインナリード部分の裏面平坦幅が、その表面平坦幅の１．２倍より大きく且つリードフレーム素材板厚の５０パーセント以上の大きさになるように、インナリード表面側のレジスト幅と裏面側のレジスト幅とを選定したことを特徴とする請求項４に記載のリードフレームの製造方法。
前記ワイヤボンディングされるべき領域のインナリード表面平坦幅が、その裏面平坦幅の１．２倍より大きくなるように、インナリード表面側のレジスト幅と裏面側のレジスト幅とを選定したことを特徴とする請求項４または５に記載のリードフレームの製造方法。