JP2663897B2 - リードフレームおよびその製造方法 - Google Patents

リードフレームおよびその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、樹脂封止型半導体装置
用のリードフレームおよびその製造方法に関し、特にイ
ンナーリードの先端部にリードの変形を防止するための
リード固定テープが接着されているリードフレームとそ
の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】樹脂封止型半導体装置は一般に次のよう
に作製される。リードフレームのアイランド上に半導体
素子をダイボンドし、半導体素子上のパッドとリードフ
レームのインナーリードとの間をアルミニウム細線など
のボンディングワイヤを用いて接続する。トランスファ
モールド法により樹脂封止を行った後、リードフレーム
の切断とアウターリードの成形を行う。
【0003】このようにして形成した樹脂封止型半導体
装置をX線装置を用いて観察した場合、ボンディングワ
イヤが流れ、隣接するボンディングワイヤ同士がショー
トしたりあるいはショートしかかっているものが発見さ
れる。これは、搬送中の振動や樹脂封止工程中の樹脂の
流れなどにより、インナーリードやボンディングワイヤ
が変形することに起因するものと考えられる。而して、
この種の不良モードの発生は、近年の多ピン化に伴う狭
ピッチ化・長ワイヤ化の傾向により一段と著しくなって
きている。
【0004】これらの原因への対策として、リードフレ
ームのインナーリードの先端部にリード固定テープを接
着することが行われている。図6(a)は、この対策の
施された従来のリードフレームの平面図であり、図6
(b)は、そのB−B′線での断面図である。
【0005】同図に示されるように、42合金またはC
u材等により形成されたリードフレーム9は、吊りピン
6により四隅で支持されたアイランド5と、フレーム部
からアイランド5に向かって延びるリード3とを有して
いる。リード3は、ワイヤボンディングが行われるイン
ナーリード1とパッケージ外に導出されるアウターリー
ド2とを有し、互いにタイバー4により連結されてい
る。
【0006】インナーリード1の表面には、めっき層8
が形成されており、またインナーリード1の内側部分に
は、上記した従来例の欠点を解消するために、ポリイミ
ド樹脂などからなるリード固定テープ10cが熱硬化性
樹脂からなる接着剤11bにより接着されている。
【0007】この従来の樹脂封止半導体装置用のリード
フレームは次のようにして作製されていた。図7に示す
ように、42合金またはCu材等よりなるリードフレー
ム母材にエッチングまたはプレス工法を適用することに
より、タイバー4により連結されたリード3と、吊りピ
ン6により支持されたアイランド5とを備えたリードフ
レーム前駆体9aを形成する。ここで、リード3は、イ
ンナーリード1とアウターリード2とを有している。こ
のとき、インナーリード1の先端部は、各辺毎にインナ
ーリード連結部7により連結されている。
【0008】次に、インナーリードへのワイヤボンディ
ングの信頼性を向上させるために、選択的電解めっきに
よりインナーリードの所望する箇所にめっき層8を形成
する。ここで、めっきとしては最大で15μm厚のAg
めっきが一般的である。
【0009】続いて、図8に示すように、めっき層8の
施されたインナーリード連結部7を含んだインナーリー
ドの先端部に、矩形でリング状のリード固定テープ10
cを熱硬化性樹脂よりなる接着剤を介して接着する。そ
して、図中二点鎖線で示した切断線Cにおいて、切断金
型を用いてインナーリード連結部7を含んだインナーリ
ード1の一部とリード固定テープ10cの一部とを同時
に打ち抜き、図6に示されるリードフレームを形成して
いた。
【0010】なお、インナーリードの先端部にテープを
貼り付ける手法は、特開昭64−27236号公報(イ
ンナーリードのワイヤ接合部より内側に絶縁性テープを
貼り付ける。絶縁性テープの先端部を、アイランドとイ
ンナーリードとの間に臨ませることもできる)、特開平
3−124055号公報(インナーリードの厚さの1/
3以上の厚さの熱硬化性接着剤の塗布された絶縁性テー
プをインナーリードに先端部裏側に貼り付け、リード間
を熱硬化性接着剤により固定する)などにより公知とな
っている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上述の図6に示した従
来例では、インナーリード連結部を切断する際に、リー
ド固定テープと接着剤をも同時に打ち抜いていた。而し
て、リードフレームとリード固定テープおよび接着剤と
は材質が異なっているため、良好に切断することが困難
で、特に、テープがリードフレームの表側(半導体素子
搭載面側)に接着されている場合、切断後の金型の戻り
時にテープが摩擦により剥がれやすい。リード固定テー
プに剥がれが発生した場合、インナーリードにテープを
接着した効果が減殺され、インナーリードの変形、ボン
ディングワイヤのショートなどの不都合があらわれる
外、剥がれたテープがボンディングツールの動きに対す
る障害となる。
【0012】この問題を回避するために、インナーリー
ド連結部を切断・除去した後にリード固定テープを接着
することが考えられる。しかし、その場合には、切断後
のリードフレームの搬送・取り扱い時に受ける振動によ
りインナーリードに変形が生じる恐れがあり、リード固
定テープの接着が困難になったり、ボンディングワイヤ
にショートが発生するなどの不都合が起こる。
【0013】また、上述した従来例では、熱硬化性樹脂
などの硬化時に硬質となる接着剤によりリード固定テー
プを接着していたため、搬送中などに発生する振動によ
り接着剤にクラックが発生し、これによってもリード固
定テープが剥がれることがあった。本発明は、このよう
な状況に鑑みてなされたものであって、その目的は、イ
ンナーリード補強用に用いられるインナーリード固定テ
ープに剥がれが生じることのないようにすることであ
る。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によれば、吊りピンにより支持されたアイラ
ンドと、アイランドの周辺より放射状に延びる複数のリ
ードとを有し、該リードのインナーリード部の内側部分
にリード固定テープが接着されているリードフレームに
おいて、前記インナーリードの先端部から前記リード固
定テープの内側部までの距離は、該リード固定テープの
貼り付け精度を越える範囲で設定されていることを特徴
とするリードフレーム、が提供される。
【0015】また、本発明によれば、 (1)吊りピンにより支持されたアイランドと、アイラ
ンドの周辺より放射状に延びる複数のリードとを有し、
該リードのインナーリード部の先端部同士がインナーリ
ード連結部により接続されているリードフレーム前駆体
を形成する工程と、 (2)インナーリード同士をインナーリードボンディン
グ部の内側において連結するリード固定テープを、該リ
ード固定テープの内側部からインナーリードの切断部ま
での距離が前記リード固定テープの貼り付け精度を越え
る範囲で接着する工程と、 (3)インナーリードをその先端部で切断して前記リー
ドフレーム前駆体よりインナーリード連結部を分離する
工程と、 を備えるリードフレームの製造方法、が提供される。
【0016】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図1(a)は、本発明の第1の実施例を示
す平面図であり、図1(b)はそのA−A′線での断面
図である。図1(a)、(b)に示されるように、42
合金またはCu材等により形成されたリードフレーム9
は、吊りピン6により四隅で支持されたアイランド5
と、フレーム部からアイランド5に向かって延びるリー
ド3とを有している。リード3は、ワイヤボンディング
が行われるインナーリード1とパッケージ外に導出され
るアウターリード2とを有し、樹脂封止時に樹脂の流れ
止めとして機能するタイバー4により互いに連結されて
いる。
【0017】インナーリード1の表面には、めっき層8
が形成されており、またインナーリード1の内側部分に
は、リード固定テープ10aが平均厚さが約20μmの
接着剤11aにより接着されている。ここで、リード固
定テープ10aの内側の辺は、インナーリード1の先端
から0.3mm後退されて接着されている。このリード
固定テープ10aの内側の辺からインナーリード1の先
端までの距離Xは、貼り付け機によるリード固定テープ
の貼り付け精度が0.1mm程度であることを考慮して
0.1mm以上に設定する必要がある。
【0018】リード固定テープ10aは、ポリイミド等
の熱硬化性樹脂テープ、ポリプロピレン等の熱可塑性樹
脂テープ、あるいは熱可塑性樹脂にアクリルニトリル・
ブタジエン・スチレン等のゴム材料が分散された複合樹
脂材料のテープにより形成される。また、接着剤11a
としては、フエノール樹脂等よりなる熱硬化性樹脂にニ
トリル・ブタジエン・ゴム等のゴム材料が分散されてい
る複合材料か、またはアクリル系の熱可塑性樹脂材料な
どよりなる硬化時に弾性特性を有する接着剤が用いられ
る。
【0019】次に、図2〜図4を参照して図1に示した
本発明の第1の実施例のリードフレームの製造方法につ
いて説明する。まず、図2に示すように、42合金また
はCu材等よりなるリードフレーム母材にエッチングま
たはプレス工法を施すことにより、タイバー4により連
結された、インナーリード1とアウターリード2を有す
るリード3と、吊りピン6により支持されたアイランド
5とを備えたリードフレーム前駆体9aを形成する。こ
のとき、インナーリード1の先端部は、各辺毎にインナ
ーリード連結部7により連結されている。
【0020】次に、図3に示すように、ワイヤボンディ
ングの信頼性を向上させるために、インナーリードの所
望する箇所をめっき層8により被覆する。ここで、めっ
きとしては最大で15μm厚のAgめっきが一般的に用
いられている。
【0021】そして、予め硬化時に弾性特性を有する接
着剤の設けられたリード固定テープ母材を金型等により
所望する形状に切断分離してリード固定テープ10aを
形成し、これをテープ貼り付け機を用いて図4に示すよ
うに、リードフレーム前駆体9aのインナーリード1に
接着する。その後、プレス機によりインナーリード1を
先端部で切断すれば、図1に示される本実施例のリード
フレームが得られる。
【0022】なお、インナーリードに設けるめっき領域
としては、ボンディングワイヤがリード固定テープを跨
ぐようにボンディングされるため、少なくともリード固
定テープが貼り付けられた位置よりタイバー寄りまでめ
っきを施す必要がある。また、リード固定テープの貼り
付け面としては、半導体素子を組み立てる際、組立設備
内での搬送等に障害とならないように、アイランドへ半
導体素子を搭載する側と同じ側に貼り付ける必要があ
る。また、リード固定テープの幅は、接着剤の設けられ
たリード固定テープ母材を所望する形状に金型等で打ち
抜くため、少なくともリード固定テープ母材の厚さ以上
とする必要がある。
【0023】このようにして形成するリードフレームで
は、インナーリード連結部7の切断時に、リード固定テ
ープ10aがインナーリード切断位置より後退している
ため、切断金型がリード固定テープに接触することがな
く、これが剥離されることは防止される。また、リード
固定テープ10aを接着する接着剤に弾性のある材料を
用いているため、搬送時などにおいてリードフレームに
振動などの外力が加わることがあってもこれを接着剤自
身によって吸収することができるため、接着剤にクラッ
クなどが発生することは回避できる。
【0024】図5は、本発明の第2の実施例を示す平面
図である。同図において、図1に示した第1の実施例の
部分と同等の部分には同一の参照番号が付せられている
ので、重複する説明は省略するが、本実施例において
は、リード固定用テープがコーナ部のインナーリードに
のみ接着されている。コーナ部ではインナーリードおよ
びボンディングワイヤの長さが長くなるため辺の中央部
よりも変形やショートが発生しやすい。そこで、本実施
例においては、コーナ部のインナーリード1のみをリー
ド固定テープ10bにより固定している。この実施例で
は、所望する箇所のインナーリードにのみリード固定テ
ープを貼り付けるためリード固定テープ自体のコストを
低減できる効果を有する。
【0025】以上好ましい実施例について説明したが、
本発明はこれら実施例に限定されるものではなく、特許
請求の範囲に記載された範囲内において各種の変更が可
能である。例えば、本実施例では、タイバーを有するリ
ードフレームについて説明したが、タイバーを有しない
リードフレームであってもよく、さらにタイバーがリー
ドフレーム母材とは異なり、樹脂等により形成されたリ
ードフレームであってもよい。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるリー
ドフレームは、リード固定テープをインナーリードの先
端部より0.1mm以上後退させた位置に貼り付けたも
のであるので、インナーリード連結部の切断時に切断金
型がテープ固定テープに接触することのないようにする
ことができ、リード固定テープの剥がれを防止すること
ができる。また、弾性特性を有する接着剤を介してリー
ド固定テープとインナーリードとが固定されているため
に、搬送または樹脂封止中に発生する振動などの外力
は、接着剤自体の弾性変形により吸収することができ、
これにより、接着剤へのクラック発生を防止することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例のリードフレームを示す
平面図と断面図。
【図2】本発明の第1の実施例のリードフレームの製造
方法を説明するための平面図。
【図3】本発明の第1の実施例のリードフレームの製造
方法を説明するための平面図。
【図4】本発明の第1の実施例のリードフレームの製造
方法を説明するための平面図。
【図5】本発明の第2の実施例のリードフレームを示す
平面図。
【図6】従来のリードフレームを示す平面図と断面図。
【図7】従来例の製造方法を説明するための平面図。
【図8】従来例の製造方法を説明するための平面図。
【符号の説明】
1 インナーリード 2 アウターリード 3 リード 4 タイバー 5 アイランド 6 吊りピン 7 インナーリード連結部 8 めっき層 9 リードフレーム 9a リードフレーム前駆体 10a、10b、10c リード固定テープ 11a、11b 接着剤
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−291454(JP,A) 特開 平5−13633(JP,A) 特開 平4−291752(JP,A) 特開 平5−326795(JP,A) 特開 平2−15663(JP,A) 特開 平1−106461(JP,A)

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 吊りピンにより支持されたアイランド
    と、アイランドの周辺より放射状に延びる複数のリード
    とを有し、該リードのインナーリードボンディング部の
    内側部分にリード固定テープが接着されているリードフ
    レームにおいて、前記インナーリードの先端部から前記
    リード固定テープの内側部までの距離は、該リード固定
    テープの貼り付け精度を越える範囲で設定されているこ
    とを特徴とするリードフレーム。
  2. 【請求項2】 前記リード固定テープは、硬化時に弾性
    を有する接着剤により接着されていることを特徴とする
    請求項1記載のリードフレーム。
  3. 【請求項3】 前記リード固定テープが、アイランドの
    半導体素子の搭載面と同じ側に接着されていることを特
    徴とする請求項1記載のリードフレーム。
  4. 【請求項4】 前記インナーリードには、前記リード固
    定テープの接着部の外側部分を含めてめっき層が形成さ
    れていることを特徴とする請求項1記載のリードフレー
    ム。
  5. 【請求項5】 前記リード固定テープがコーナ部のみに
    接着されていることを特徴とする請求項1記載のリード
    フレーム。
  6. 【請求項6】 (1)吊りピンにより支持されたアイラ
    ンドと、アイランドの周辺より放射状に延びる複数のリ
    ードとを有し、該リードのインナーリード部の先端部同
    士がインナーリード連結部により接続されているリード
    フレーム前駆体を形成する工程と、 (2)インナーリード同士をインナーリードボンディン
    グ部の内側において連結するリード固定テープを、該リ
    ード固定テープの内側部からインナーリードの切断部ま
    での距離が前記リード固定テープの貼り付け精度を越え
    る範囲で接着する工程と、 (3)インナーリードをその先端部で切断して前記リー
    ドフレーム前駆体よりインナーリード連結部を分離する
    工程と、 を備えることを特徴とするリードフレームの製造方法。
  7. 【請求項7】 前記第(1)の工程と前記第(2)の工
    程との間に、前記リードのインナーリードにめっきを施
    す工程が挿入されていることを特徴とする請求項6記載
    のリードフレームの製造方法。
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