JP2630686B2 - 電子部品製造用フレーム、およびこれを用いた電子部品製造方法、ならびにこの製造方法により製造された電子部品 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電子部品製造用フレ
ーム、およびこれを用いた電子部品製造方法、ならびに
この製造方法により製造された電子部品に関し、樹脂パ
ッケージ部分の外形を、フレームによって実質的に規定
するようになすことにより、樹脂パッケージ工程処理後
のバリの発生を極力抑制するとともに、樹脂パッケージ
部分の外観品位を向上させうるようになしたものに関す
る。

【０００２】

【従来の技術およびその問題点】トランジスタ、ダイオ
ード、あるいはＩＣなどの半導体チップを内蔵する電子
部品は、一般に、リードフレームあるいはフープ状フレ
ームなどの製造用フレームを用いて製造される。このよ
うな電子部品の製造の一般的な工程は、リードフレーム
に対して半導体チップをボンディングするチップボンデ
ィング工程と、このようにボンディングされたチップと
フレーム上に形成された端子リード間を結線するワイヤ
ボンディング工程と、これらボンディングされたチップ
ならびにその端子リードに対する電気的導通部分からな
る心臓部分を熱硬化樹脂によって封止する樹脂パッケー
ジ工程とを含み、これらの工程後、上記樹脂パッケージ
部分に標印工程を行ったり、あるいは測定検査を行った
りしたのち、最終的にチップを内蔵する樹脂パッケージ
部分ならびにこの樹脂パッケージ部分から所定の端子リ
ードが延出する製品形態が、上記のフレームから切り取
られて最終製品が完成する。

【０００３】なお、最近では、特にダイオードなどの製
造において、リードフレームに工夫を施して、上述のワ
イヤボンディング工程を省略し、フレーム上にボンディ
ングされたチップに直接的に端子リードを接続する手法
も採用されている。

【０００４】上記の各工程のうち、樹脂パッケージ工程
は、所定のパッケージ形態を形成するために所定の形状
とされたキャビティを有する下金型と、このようなキャ
ビティと対応するキャビティを備える上金型とを備えた
樹脂注入装置を用い、上記下金型と上金型との間に上述
のようにしてチップボンディング工程ならびにこのチッ
プと端子リードとを電気的に導通するための工程を終え
たフレームを挟圧保持しつつ、上金型および下金型の各
キャビティで構成されるキャビティ空間に、いずれかの
金型に形成された樹脂注入経路を通じて熱硬化樹脂が注
入される。この場合、熱硬化樹脂は、注入後しばらく昇
温状態において型締め状態を保持することによって硬化
させられ、そして上記の金型が型開きされるとともに、
フレームが所定量送られてフレームの次の部分に対する
樹脂パッケージ工程が行われる。

【０００５】ところで、上記の従来の電子部品の製造に
おける樹脂パッケージ工程を実施する場合、パッケージ
部分の外形形態は、実質的に上下の金型のキャビティの
形態のみによって規定されていた。すなわち、上下の金
型の各キャビティの周囲部分は、金型どうしが圧接させ
られることによって実質的に規定されていた。もちろ
ん、樹脂パッケージ部分の内部に端子リードが延入する
必要があるため、この端子リードが嵌まり込む凹溝が上
下のいずれかの金型の上記キャビティを囲む面に形成さ
れてはいるが、その他の部分は、上下の金型が直接的に
圧接されることにより、キャビティ空間が規定されてい
たのである。

【０００６】しかしながら、上記のように、上下の金型
が直接的に圧接させられることによってキャビティ空間
が規定されるようになされる従来例では、次のような問
題が発生する。すなわち、上金型と下金型とを合わせた
状態において、キャビティ空間を囲む部位に少しでも両
金型間のすきまが存在すると、注入樹脂がこのすきまに
入り込み、その結果として樹脂パッケージ部分の周囲に
薄板状のバリが発生する。このようなバリが発生する
と、後工程において、このバリを除去することが必要と
なり、そのための設備コストならびに処理コストが必要
となって、結果的に製品コストの高騰を招く。

【０００７】なお、上金型と下金型の表面の平面度を上
げることによってある程度上記のようなバリの発生は抑
制できるが、このような高精度の金型を形成することに
もまた非常なコストが必要である。また、仮に上記のよ
うな接触面の平面度を高度に高めた金型を作成したとし
ても、上記の金型を直接圧接する作業を繰り返し行って
いるうちに、熱による変形、あるいは、金属どうしの接
触による不均一な磨耗が発生する場合があり、そうする
と、経時的に型締め状態での上金型と下金型との間に上
記と同様なわずかなすきまが生じることがある。そうす
ると、このすきまの存在により、樹脂パッケージ処理工
程後パッケージの周囲にバリが発生してしまうのであ
る。

【０００８】この発明は、上述の事情のもとで考えださ
れたものであって、簡単な構成により、樹脂パッケージ
処理工程におけるバリの発生をなくし、バリ取り処理工
程を不要とするとともに、金型の寿命をも延長すること
ができるようにすることをその課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本願発明では、次の各技術的手段を講じている。本
願発明の第１の側面によって提供される電子部品製造用
フレームは、所定の幅方向寸法をもつ帯板状を呈する電
子部品製造用フレームであって、フレームの長手方向に
並ぶようにして縦方向に延びる各２本の縦セクションバ
ーと、この縦セクションバーにおけるフレームの幅方向
の２箇所から横方向に延出する横セクションバーとによ
って樹脂封止するべき略矩形の領域の外周が実質的に規
定されているとともに、上記横セクションバーを横切る
ようにして上記領域内に縦方向に延入する端子リードを
有しており、上記端子リードの両側縁は、上記横セクシ
ョンバーに対して無間隔分離接触させられていることを
特徴としている。

【００１０】本願発明の第２の側面によって提供される
電子部品の製造方法は、上記本願発明の第１の側面によ
って提供される上記の電子部品製造用フレームを用い、
上記端子リードにチップをマウントする工程と、上記領
域と対応するキャビティをそれぞれ有する下金型および
上金型によって上記フレームを挟持しつつキャビティ内
に樹脂を注入する樹脂パッケージ工程と、上記フレーム
にハンダメッキを施す工程と、樹脂パッケージ部分およ
びこれから所定長さ延びる端子リードを上記フレームか
ら切り取るフレームカット工程と、を含むことを特徴と
している。好ましい実施例においては、上記方法におい
て、フレームにハンダメッキを施す工程に先立って、上
記横セクションバーを屈曲させて上記端子リードの両側
縁との電気的絶縁を図る工程が挿入される。なお、本願
発明の第１の側面にかかる製造用フレームを用いて製造
された電子部品および本願発明の第２の側面にかかる方
法によって最終的に製造される電子部品もまた、本願の
請求項２および請求項５によってそれぞれ権利請求され
ている。

【００１１】

【発明の作用および効果】本願発明においては、樹脂パ
ッケージのフレームの平面内における外形形状は、従来
のように下金型または上金型のキャビティの開口形状に
よって規定されるのではなく、これら上金型および下金
型によって挟持されるフレームによって実質的に規定さ
れる。

【００１２】すなわち、本願発明の電子部品製造用フレ
ームは、縦方向に延びる各２本のセクションバーと、こ
の縦セクションバーにおけるフレームの幅方向の２箇所
から横方向に延出する横セクションバーとによって、樹
脂封止するべき略矩形の領域の外周が実質的に規定され
ている。そして、横セクションバーを横切るようにして
上記領域内に縦方向に延入する端子リードの両側縁は、
横セクションバーに対して分断しつつもこれに対して隙
間なく接触させられている。

【００１３】上記横セクションバーは、左右に配置され
る各縦セクションバーの長手方向の２箇所から直交して
のびる形態となる。そうすると、縦セクションバーの内
側縁、横セクションバーの内側縁によって実質的に矩形
の領域が形成される。なお横セクションバーは、縦方向
にのびる端子リードの両側縁に無間隔接触させられてい
るので、これら端子リードと横セクションバーの先端部
は実質的に分離されているとはいえ、これらの間隔が無
間隔であることから、横セクションバーと、端子リード
とが協働して、実質的に封止するべき矩形の領域の上下
縁部分が規定されるのである。

【００１４】一方、上記のフレームと協働して樹脂パッ
ケージ処理工程を行うべき下金型と上金型とには、それ
ぞれ、上記左右の縦セクションバーの内縁と、上記上下
の各横セクションバーの内縁とによって規定される矩形
の開口形状をもつキャビティが形成される。このような
上下の金型によって上述のフレームを挟圧保持した場合
には、したがって、上下両金型上の各キャビティを囲む
表面が、型締め状態において互いに直接接触させられる
のではなく、左右の縦セクションバーと、上下の横セク
ションバー（各横セクションバーの先端部間には、無間
隔接触状態において端子リードが存在する）を各キャビ
ティの開口を囲む全周において挟持することになる。

【００１５】電子部品製造用フレームは、通常、銅を主
成分とする比較的軟質の良電導性材料を板状にしたもの
であるから、金型の型締め状態において、各キャビティ
を囲む全周表面が上記のごとく樹脂パッケージするべき
領域の全周に相当するフレームを挟持した場合、フレー
ムそれ自体の変形がある程度許容されることから、金型
表面と、フレームすなわち縦セクションバーおよび横セ
クションバーとの間は、密に接触してこれらの間にすき
まが生じる余地がなくなる。したがって、このような型
締め状態においてキャビティ空間に樹脂を注入する樹脂
パッケージ処理工程において、従来のように樹脂パッケ
ージの外周に薄板状のバリが発生することを抑制するこ
とができるのである。

【００１６】また、上下両金型は、従来のように、型締
め状態において直接接触するのではなく、比較的軟質の
金属材料で形成されたフレームの一部分、すなわち上記
縦セクションバーおよび横セクションバーを挟持するこ
とになるので、金型それ自体が互いの接触により磨滅す
ることもなく、したがって、本願発明によれば、樹脂パ
ッケージ工程に使用する金型の寿命の著しい延長を図る
ことも可能である。

【００１７】このように、本願発明によれば、基本的
に、樹脂パッケージ工程後の電子部品のパッケージ外周
にバリが発生することが抑制されるので、バリ取り工程
などの付加的な処理工程を省略することができるのみな
らず、金型の寿命をも延長することができることから、
概して作製に多くの費用を必要とする金型の寿命が延長
されることも、結果的に電子部品製造のコストダウンに
つながる。

【００１８】本願発明の第２の側面によって提供される
電子部品の製造方法においても、前述したのと同様の利
点を得ることができるが、好ましい実施例においては、
既に述べたように、フレームのハンダメッキの前段階に
おいて、上記横セクションバーを折り曲げ、その先端と
各端子リードの側縁との間の電気的絶縁を図っている。
これにより、端子リードに施されるべきメッキ膜が横セ
クションバーと導通する恰好で短絡形成されることがな
くなる。したがって、本願発明独特の電子部品製造用フ
レームを用いて電子部品を製造する場合において、ハン
ダメッキ工程において何ら不都合が生じることはなく、
特性的になんら問題のない電子部品を製造することがで
きるのである。

【００１９】

【実施例の説明】以下、本願発明の好ましい実施例を、
図面を参照しつつ具体的に説明する。図１は、本願発明
の電子部品製造用フレーム１の一実施例の拡大平面図で
ある。なお、この例は、樹脂パッケージ型のダイオード
を製造するためのフレーム例であり、後述するように、
フレーム上にボンディングしたチップＴに対するワイヤ
ボンディング工程を省略できるように特別の工夫がなさ
れている。

【００２０】図１に表れているように、このフレーム１
は、通常のフレームと同様に、搬送用の係合孔２ａ…，
３ａ…をそれぞれ有する図において上下に位置する一対
のサイドフレーム２，３を有し、これらサイドフレーム
２，３の間には、縦方向に延びる縦バー４…が、フレー
ムの長手方向（図の左右方向）に等間隔に形成されてい
る。

【００２１】図１において、斜線を付した領域が、単位
電子部品につき、樹脂封止をするべき平面的領域Ａを示
している。この樹脂封止領域Ａは、上記縦バー４のう
ち、その軸線方向の一定長さ部分からなる細幅状の縦セ
クションバー４ａと、この縦セクションバー４ａから横
方向に一体的に所定長さ延出する横セクションバー５…
によって大略規定される。上記樹脂封止領域Ａには、上
下からそれぞれ端子リード６ａ，６ｂが延入するのであ
るが、下方から延入する端子リード６ａは、サイドフレ
ーム３から上記樹脂封止領域Ａ内に一体的に延出するよ
うに形成されている。この端子リード６ａの先端には、
半導体ダイオードチップＴをマウントするための太幅状
のアイランドが形成されている。

【００２２】図１から明らかなように、この端子リード
６ａと、その両側に位置する縦セクションバー４ａ，４
ａから一体延出する２つの横セクションバー５，５の関
係は、この横セクションバー５，５の先端が端子リード
６ａの両側縁に対して無間隔接触するようになされる。
これには、たとえば、まずフレーム上に上記端子リード
６ａと上記横セクションバー５，５が一体連続するよう
にフレームを型抜きするとともに、端子リード６ａの両
側縁に沿って、横セクションバー５，５を剪断すること
により形成することができる。このように、端子リード
６ａの両側縁と横セクションバー５，５の先端部との関
係は、すきまなく接触してはいるが、分離されていると
いうことが重要である。

【００２３】一方、上記樹脂封止領域Ａに図の上方から
延入するべきもう一方の端子リード６ｂは、左右の縦バ
ー４，４から延出する細幅状の支持バー７，７に基端側
が支持されつつ、図の上方に延びるように形成されてい
る。この端子リード６ｂは、一方の端子リード６ａの先
端部に対して半導体ダイオードチップＴがボンディング
された後の工程において、上記支持バー７，７を支点と
して、１８０°回転させられ、図２に示すように、先端
部が上記一方の端子リード６ａの先端にボンディングさ
れたチップＴの上に重なるようになされる。チップＴと
この１８０°反転させられてチップ上にオーバラップさ
せられる端子リード６ｂとの間は、適当な導電性接着剤
等によって連結されることはいうまでもない。

【００２４】図２は、上記端子リード６ｂが、図１の状
態から１８０°回動させられて上記のようにチップＴ上
に重なった状態を示す。この状態における端子リード６
ｂの両側縁と横セクションバー５，５との関係は、上記
のように図１において下方側に位置する端子リード６ａ
とその両側縁に向けて縦セクションバー４ａ，４ａから
のびる横セクションバー５，５との関係と同様になって
いる。すなわち、端子リード６ｂの両側縁に対して、縦
セクションバー４ａ，４ａから一体的に横方向に延出す
る横セクションバー５，５の先端部は、すきまがなく接
触させられている。

【００２５】上記のようにして、本願発明の電子部品製
造用フレーム１においては、樹脂パッケージ工程におい
て樹脂封止するべきフレーム上の平面領域Ａが、フレー
ム上に形成された、左右の縦セクションバー４ａ，４ａ
と、この両縦セクションバーから一体延出される横セク
ションバー５，５とによって実質的に規定されるのであ
る。なお、このとき、上記領域Ａに上下方向から延入す
る一対の端子リード６ａ，６ｂは、その両側縁と、上記
横セクションバー５，５の先端部との間にすきまが存在
しないことから、上記横セクションバー５，５と協働し
て、上記樹脂封止領域Ａの上下に対向する２辺を実質的
に規定する役割をも果たす。

【００２６】一方、上記フレーム１を用いてこれに樹脂
パッケージ工程処理を施すべき下金型８および上金型９
の合わせ面には、図３に示すように、上記樹脂封止領域
Ａと対応する開口形状をもつキャビティ１０，１１がそ
れぞれ形成されている。もちろん、これら下金型８およ
び上金型９は、フレーム１の送り方向に所定の長さをも
っており、そうして、フレーム１の長手方向に所定個数
のキャビティ１０，１１を形成しておくことにより、一
回の樹脂注入操作で、複数個の樹脂封止領域Ａに対して
樹脂パッケージ工程処理を行えるようになっている。

【００２７】上記下金型８および上金型９を用いた樹脂
パッケージ処理工程それ自体は、従前と同様にして行わ
れる。すなわち、両金型８，９が型開きしている状態に
おいて、これら両金型の間にフレーム１が所定ピッチ長
さ導入され、そのフレーム上の上記各領域Ａと、各金型
のキャビティ１０，１１とが対応して位置するように両
者間の位置決めが行われた後、両金型８，９がその間に
フレーム１を挟持するようにして型締めされ、この状態
において両キャビティ１０，１１によって形成されるキ
ャビティ空間内に熱硬化樹脂が注入される。注入後所定
時間を置いたキュア工程終了後両金型８，９は型開きさ
れ、フレーム１は再び所定ピッチ長さ前方に送られ、上
記の操作を繰り返す。

【００２８】ところで、本願発明のフレームを用いて上
記樹脂パッケージ処理工程を行う場合、上下両金型８，
９の型締め状態においては、図３、図４および図５に示
すように、両金型のキャビティ１０，１１の開口を囲む
表面によって、フレーム１において樹脂封止領域Ａを囲
む金型表面上に形成された縦セクションバー４ａ…およ
び横セクションバー５…ならびにこの横セクションバー
５…の間にすきまなく接触しつつ延入する端子リード６
ａ，６ｂが挟持される恰好となる。

【００２９】この場合、フレーム１それ自体が金型を形
成する材料に比較して軟質の導電性材料で形成されてい
ることから、このフレームは、金型による挟持状態にお
いて若干の変形が許容され、したがって、上下両金型
８，９の型締め状態においてそのキャビティ１０，１１
を囲む金型表面とこれが挟圧する上記縦セクションバー
４ａ…あるいは、横セクションバー５…との間にすきま
が生じることがない。そのため、樹脂パッケージ工程処
理を終えて上記樹脂封止領域Ａに形成される樹脂パッケ
ージ部分Ｐに薄板状のバリが発生することがない。ま
た、型締め状態において両金型８，９は、その表面どう
しが直接的に接触するわけではないので、これら両金型
の直接接触に起因する磨耗が生じる余地がなく、金型の
寿命も延長されるのである。

【００３０】上記のようにして樹脂パッケージ処理工程
を終えたフレーム１には、次に端子リード６ａ，６ｂに
ハンダメッキを施すために、フレーム全体にハンダメッ
キがなされるのであるが、本願発明のフレーム１を用い
る場合には、そのハンダメッキ工程の前に、図６および
図７に示すようにして横セクションバー５，５を上下い
ずれかに折り曲げる。上述のように、横セクションバー
５，５の先端は、各端子リード６ａ，６ｂの両側縁に対
して無間隔接触させられているから、このままの状態で
フレームにハンダメッキ処理を施すと、ハンダ膜が横セ
クションバー５，５と端子リード６ａ，６ｂとを連結し
てしまい、後工程においてこれら連結部を強制的に分離
する作業に難渋することになる。しかし、上述のように
してあらかじめ横セクションバー５，５を折り曲げてお
くことにより、上記ような横セクションバーと端子リー
ド間のハンダによる短絡が生じることがない。

【００３１】こうしてハンダメッキ処理を終えたフレー
ムは、次に樹脂パッケージ表面への標印工程、あるい
は、電子部品の測定工程などの所定の工程を経たのち、
樹脂パッケージ部分の両端から端子リードが延出する図
８に示すような最終製品が切り取られる。

【００３２】もちろん、この発明の範囲は上述の実施例
に限定されることはない。たとえば実施例においては、
半導体ダイオードを製造する場合の説明をしたが、フレ
ームを用いてかつ上述のような樹脂パッケージ工程を含
む製造工程によって作られるトランジスタ、ＩＣなどの
全ての半導体電子部品の製造において、本願発明を適用
することができる。

【００３３】また、実施例においては、フレームにマウ
ントされたチップと端子リードとの間のワイヤボンディ
ング工程を省略するために、フレームに特別の工夫を施
し、端子リードの一方を反転させてもう一方の端子リー
ドならびにその上面にボンディングされたチップ上に重
なるようにしたが、通常のように、半導体チップと端子
リードとの間にワイヤボンディングを施す場合において
も、全く同様に本願発明を適用できることはいうまでも
ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】フレームの一例の拡大平面図である。

【図２】一方の端子リードを他方の端子リード上に重な
るように１８０°反転させた状態を示す平面図である。

【図３】図２のフレームを用いて型締めしている状態の
説明図であって、図２のIII −III 線に沿って断面を示
している図である。

【図４】図３のIV−IV線拡大断面図である。

【図５】図３のＶ−Ｖ線拡大断面図である。

【図６】樹脂パッケージ処理工程後の状態を示すフレー
ムの平面図である。

【図７】図６のVII −VII 線拡大断面図である

【図８】最終製品の全体斜視図である。

【符号の説明】

１ フレーム ４ａ 縦セクションバー ５ 横セクションバー ６ａ 端子リード ６ｂ 端子リード ８ 下金型 ９ 上金型 １０ キャビティ １１ キャビティ Ｔ チップ Ａ 樹脂封止領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−35549（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−152735（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−28356（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−62068（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−141665（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−195050（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−33955（ＪＰ，Ａ)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の幅方向寸法をもつ帯板状を呈する
   電子部品製造用フレームであって、フレームの長手方向
   に並ぶようにして縦方向に延びる各２本の縦セクション
   バーと、この縦セクションバーにおけるフレームの幅方
   向の２箇所から横方向に延出する横セクションバーとに
   よって樹脂封止するべき略矩形の領域の外周が実質的に
   規定されているとともに、上記横セクションバーを横切
   るようにして上記領域内に縦方向に延入する端子リード
   を有しており、上記端子リードの両側縁は、上記横セク
   ションバーに対して無間隔分離接触させられていること
   を特徴とする、電子部品製造用フレーム。
2. 【請求項２】請求項１の電子部品製造用フレームを用い
   て製造された電子部品。
3. 【請求項３】 所定の幅方向寸法をもつ帯板状を呈する
   電子部品製造用フレームであって、フレームの長手方向
   に並ぶようにして縦方向に延びる各２本の縦セクション
   バーと、この縦セクションバーにおけるフレームの幅方
   向の２箇所から横方向に延出する横セクションバーとに
   よって樹脂封止するべき略矩形の領域の外周が実質的に
   規定されているとともに、上記横セクションバーを横切
   るようにして上記領域内に縦方向に延入する端子リード
   を有しており、上記端子リードの両側縁は、上記横セク
   ションバーに対して無間隔分離接触させられている電子
   部品製造用フレームを用い、 上記端子リードにチップをマウントする工程と、 上記領域と対応するキャビティをそれぞれ有する下金型
   および上金型によって上記フレームを挟持しつつキャビ
   ティ内に樹脂を注入する樹脂パッケージ工程と、 上記フレームにハンダメッキを施す工程と、 樹脂パッケージ部分およびこれから所定長さ延びる端子
   リードを上記フレームから切り取るフレームカット工程
   と、 を含むことを特徴とする、電子部品の製造方法。
4. 【請求項４】 所定の幅方向寸法をもつ帯板状を呈する
   電子部品製造用フレームであって、フレームの長手方向
   に並ぶようにして縦方向に延びる各２本の縦セクション
   バーと、この縦セクションバーにおけるフレームの幅方
   向の２箇所から横方向に延出する横セクションバーとに
   よって樹脂封止するべき略矩形の領域の外周が実質的に
   規定されているとともに、上記横セクションバーを横切
   るようにして上記領域内に縦方向に延入する端子リード
   を有しており、上記端子リードの両側縁は、上記横セク
   ションバーに対して無間隔分離接触させられている電子
   部品製造用フレームを用い、 上記端子リードにチップをマウントする工程と、 上記領域と対応するキャビティをそれぞれ有する下金型
   および上金型によって上記フレームを挟持しつつキャビ
   ティ内に樹脂を注入する樹脂パッケージ工程と、 上記横セクションバーを屈曲させて上記端子リードの両
   側縁との電気的絶縁を図る工程と、 上記フレームにハンダメッキを施す工程と、 樹脂パッケージ部分およびこれから所定長さ延びる端子
   リードを上記フレームから切り取るフレームカット工程
   と、 を含むことを特徴とする、電子部品の製造方法。
5. 【請求項５】 請求項３または４の方法によって製造さ
   れた電子部品。