JP2866816B2 - リードフレーム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置、特に樹脂
封止型半導体装置の製造に用いて好適なリードフレーム
およびこれを用いた半導体装置の製造方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来の半導体装置用リードフレームとこ
れを用いた樹脂封止型ＩＣパッケージの製造方法を図９
〜図１３を用いて説明する。まず、図９に示すように、
リードフレーム１上に半導体チップ２を搭載し、ボンデ
ィング等の処理を行なった後、半導体チップ２をエポキ
シ樹脂等の樹脂で封止する。なお、リードフレーム１に
はアウターリード４、４、…と直交する方向に延びるタ
イバー５が設けられており、樹脂封止を行なう際にはタ
イバー５によりアウターリード４と平行な方向の樹脂の
流れが堰き止められるようになっている。また、樹脂封
止部３の縁とタイバー５の間の隙間を樹脂ダム部６と称
する。

【０００３】ついで、図１０に示すように、金型等によ
りタイバー５および樹脂ダム部６の樹脂を切断する。ま
た、図１１はタイバー５および樹脂ダム部６を拡大した
図であるが、樹脂ダム部６内のアウターリード４に沿っ
て樹脂の大きなバリ７が生じる。そこで、タイバー切断
工程後に残った樹脂バリ７に高圧水、またはガラス粉等
を混入した高圧水を吹き付けて樹脂バリ７を除去する。

【０００４】その後、リードフレーム１にメッキを施し
た後、図１２に示すように、金型等を用いてアウターリ
ード４の切断、成形を行なう。ついで、リードフレーム
外枠８を切り離すと、図１３に示すような樹脂封止型Ｉ
Ｃパッケージ９が完成する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
樹脂封止型ＩＣパッケージ９の製造方法において、図１
０、図１１に示すタイバー５および樹脂ダム部６の切断
工程ではこれらタイバー５や樹脂ダム部６の樹脂を通
常、金型等の切刃で切断しているが、樹脂中には樹脂の
粘性や熱膨張率等の調整用充填材としてシリカ（ＳｉＯ
₂ ）が含まれているため、切刃の磨耗が激しく、切刃の
磨耗度のチェックや交換等のために多くの管理コストを
要していた。

【０００６】また、上記方法にはタイバー切断工程後に
樹脂バリ除去工程を設けたが、これは以下の理由による
ものである。すなわち、もし仮に樹脂バリ７が残ったま
までアウターリード４の成形を行なうとすると、従来の
リードフレーム１がアウターリード４上のタイバー５の
設けられた位置より樹脂封止部３寄りの位置でアウター
リード４が折り曲げられる（図１１に破線Ａで示す）設
計となっているため、アウターリード４とともに樹脂バ
リ７も折り曲げられる状態となる。そして、このときに
樹脂バリ７がリードフレーム１から剥がれ落ち、アウタ
ーリード４等に付着することにより実装不良が発生して
しまう。したがって、製造過程には樹脂バリ除去工程が
必須となるが、高圧水等を用いたこの工程があるばかり
に上記タイバー切断工程と同様、管理コストが高騰す
る、製造プロセスが複雑化する等の問題が生じていた。

【０００７】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであって、樹脂封止型半導体装置の製造工程
において管理コストの低減、プロセスの簡略化を図るこ
とができるリードフレームおよびこれを用いた半導体装
置の製造方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載のリードフレームは、複数本のア
ウターリードと、これらアウターリードと直交する方向
に延びてアウターリードを連結するとともに搭載した半
導体チップの樹脂封止を行なう際の樹脂の流れ止めに用
いられるタイバーが設けられたリードフレームにおい
て、前記アウターリードを横断するタイバーの各アウタ
ーリード間の横断部分に、少なくともその一部が切断さ
れた一対の切断面に挟まれた切断部が設けられ、この切
断部が、樹脂封止部側の幅がアウターリード先端側の幅
に比べて広い平面形状とされたことを特徴とするもので
ある。

【０００９】

【００１０】

【００１１】

【００１２】

【作用】請求項１に記載のリードフレームにおいては、
タイバーが、複数本のアウターリードと完全に一体のも
のではなく、各アウターリード間の横断部分に少なくと
もその一部が切断された一対の切断面に挟まれた切断
部、すなわち一部でのみアウターリードと繋がった切断
部を有する構成となっている。そこで、従来の半導体装
置製造方法におけるタイバー切断工程に相当する工程と
して、切断部をアウターリード間から突き落として除去
する工程を設ければよいことになり、従来のように金型
等の切刃を使用する必要がなくなる。さらに、切断部を
除去する際に切断部に付着した樹脂バリも同時に除去さ
れる。また、切断部の幅が樹脂封止部側で広く、アウタ
ーリード先端側で狭くなっているため、切断部において
タイバーがアウターリード側と一部でしか繋がっていな
くても樹脂封止時の樹脂の圧力により切断部がアウター
リード先端側に押されて移動することがなく、タイバー
が樹脂の流れ止めとして機能しなくなることがない。

【００１３】また、タイバーの位置が樹脂封止部の縁か
らアウターリードの成形時に折り曲げられる箇所までの
範囲内に収められた構成とした場合、樹脂封止部からタ
イバーまでの寸法（樹脂ダム部の寸法）が従来のリード
フレームに比べて小さくなる。そこで、この部分に生じ
る樹脂バリの量自体が従来に比べて少なくなり、また、
切断部を除去した後に樹脂バリが残ったとしても次工程
のアウターリードの折り曲げと同時に樹脂バリが折り曲
げられることがない。

【００１４】

【００１５】また、本発明のリードフレームを用いた半
導体装置の製造方法においては、第１の工程において半
導体チップの搭載、ボンディング等の処理、半導体チッ
プの樹脂封止を行ない、第２の工程においてリードフレ
ームのメッキを行なった後、第３の工程においてはタイ
バーを金型等の切刃で切断することなく、切断部を突き
落とすことで各アウターリードが分離され、その後、各
アウターリードの切断、成形を行なうことにより半導体
装置が完成する。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図８を参照
して説明する。図１は本実施例のリードフレーム１１を
示す図であって、このリードフレーム１１はＣｕやＦｅ
Ｎｉ等を材料とした樹脂封止型半導体装置用のリードフ
レームである。そして、図中符号１２はリードフレーム
外枠、１３は吊りリード、１４はチップ搭載部、１５は
インナーリード、１６はアウターリード、１７はタイバ
ー、１９は切断部である。また、図２はタイバー１７部
分の拡大図、図３（ａ）、（ｂ）はリードフレーム１１
の製造過程を示す図である。

【００１７】リードフレーム１１は、一つのリードフレ
ーム外枠１２内に同一のパターンが繰り返し形成される
ことにより複数個の半導体装置を連続的に搭載可能なよ
うに形成されているが、図１はその一つのパターンのみ
を示すものである。

【００１８】図１に示すように、半導体チップを固着す
るためのチップ搭載部１４とリードフレーム外枠１２が
吊りリード１３により接続されている。また、半導体チ
ップとワイヤボンディング等の手段により電気的接続を
行なうための複数のインナーリード１５、１５、…（こ
の場合、片側５本ずつ）がチップ搭載部１４の周囲に形
成されている。そして、半導体装置完成時には樹脂中に
埋め込まれるインナーリード１５は樹脂封止部１８から
外側に向けて延び、アウターリード１６となってリード
フレーム外枠１２に接続されている。

【００１９】アウターリード１６の樹脂封止部１８近傍
には、アウターリード１６と直交する方向に延び各アウ
ターリード１６を連結するタイバー１７が形成されてい
る。タイバー１７は、搭載した半導体チップの樹脂封止
を行なう際に樹脂の流れ止めの役目を果たすものであ
る。また、図２に示すように、タイバー１７は、アウタ
ーリード１６上の樹脂封止部１８の縁から一定寸法以上
（寸法の一例として例えば０．０３ｍｍ以上）離れ、か
つ、アウターリード１６成形時に折り曲げられる箇所
（図２中に破線Ｂで示す）よりも樹脂封止部１８寄りの
範囲内に形成されている。

【００２０】そして、タイバー１７は、各アウターリー
ド１６間の部分にその一部が切断された一対の切断面３
３、３３に挟まれた切断部１９が圧入された構成となっ
ている。すなわち、本実施例では切断部１９はそれ以外
の部分と完全に切断されているのではなく、後述するよ
うにアウターリード１６側と板厚方向の一部で繋がって
おり、また、切断片の平面形状は、図２に示すように、
その幅が樹脂封止部１８側で広くアウターリード１６先
端側で狭い逆テーパ状となっている。

【００２１】ここで、上記構成のリードフレーム１１の
製造過程のうち、特に切断部１９を形成する手順につい
て図３（ａ）、（ｂ）を用いて以下、説明する。図３
（ａ）は、リードフレーム製造過程で使用する切断成形
金型においてタイバー切断時の金型の下死点の状態を示
す図である。

【００２２】図３（ａ）に示すように、下型受け２０と
上型切刃２１およびストリッパー２２によりタイバー１
７を保持した状態で金型が下降すると、それに伴なって
下型切刃２３がタイバー１７に食い込み、下型切刃２３
と上型切刃２１とによりタイバー１７が切断される。た
だし、この際、切断部１９がタイバー１７から完全に切
り離されないようにタイバー１７の板厚の１／３〜１／
２程度の範囲までにしか下型切刃２３が食い込まないよ
うに切断成形金型を予めセットしておく。そして、金型
が上昇する際には、上型切刃２１が切断部１９を挟んで
上方に引き抜くことがないようにストリッパー２２のス
プリング力で切断部１９を下方に押し出すようになって
いる。

【００２３】図３（ｂ）は、同切断成形金型において切
断部圧入時の金型の下死点の状態を示す図である。上記
タイバー切断工程完了後、上型２４と下型２５でタイバ
ー１７を上下から挟み込むように押圧すると切断部１９
が圧入される。このような手順を経て本実施例のリード
フレーム１１におけるタイバー１７の切断部１９の形成
が完了する。

【００２４】以下、本実施例のリードフレーム１１を用
いた半導体装置の製造方法について図４〜図８を用いて
説明する。図４は半導体装置の製造過程における樹脂封
止工程後の状態を示す図、図５はこの状態におけるタイ
バー部分の拡大図、図６は切断部除去時のタイバーと金
型を示す拡大図、図７は切断部除去およびアウターリー
ド成形工程後の状態を示す図、図８は半導体装置の完成
図である。

【００２５】まず、図４に示すように、リードフレーム
１１上に半導体チップ２６を搭載し、ワイヤボンディン
グ等の処理により半導体チップ２６とインナーリード１
５の電気的接続を行なった後、半導体チップ２６および
インナーリード１５をエポキシ樹脂等の樹脂で封止する
（第１の工程）。なお、この状態では図５に示すよう
に、樹脂封止部１８の縁とタイバー１７間の寸法が極め
て小さく（この例では０．０３ｍｍ）、樹脂封止部１８
の縁とタイバー１７間の樹脂ダム部２７の面積が非常に
小さい状態となっている。

【００２６】その後、リードフレーム１１における樹脂
封止部１８以外の部分に錫等によりメッキを施す（第２
の工程）。ついで、切断成形金型のピン等を用いてタイ
バー１７から切断部１９を除去する。すなわち、図６に
示すように、下型２８と上型２９によりタイバー１７を
保持し、突き落としピン３０によって切断部１９を下方
に突き落とす。なお、下型２８および突き落としピン３
０の寸法は、タイバー１７および切断部１９との間で磨
耗が生じることのないように切断部１９の幅に対してそ
れぞれクリアランスを設けてある。

【００２７】そして、この切断部１９の除去と同時に、
図７に示すように、リードフレーム外枠１２とアウター
リード１６の接続部の切断、およびアウターリード１６
の成形を行なう（第３の工程）。このリードフレーム外
枠１２とアウターリード１６の接続部切断後の段階では
半導体装置３１は吊りリード１３によってリードフレー
ム外枠１２に保持されている。ついで、吊りリード１３
を切断してリードフレーム外枠１２を取り外すと、図８
に示す半導体装置３１が完成する。

【００２８】本実施例のリードフレーム１１は、従来の
リードフレームのようにタイバーがアウターリードと完
全に一体となったものではなく、各アウターリード１６
間に切断部１９が圧入された構造となっている。そこ
で、このリードフレーム１１を用いた半導体装置の製造
方法においては、従来の製造方法におけるタイバー切断
工程に相当する工程として、樹脂封止後に切断部１９を
アウターリード１６間から突き落とし除去する工程を設
ければよいことになり、従来のように金型の切刃を使用
する必要がなくなる。また、本実施例の製造方法におけ
る切断部除去工程では、切断成形金型が下型２８や突き
落としピン３０の磨耗を発生させない構造となってい
る。したがって、従来の製造方法における問題点であっ
た金型の切刃の磨耗等に起因する管理コストの高騰を抑
えることができる。

【００２９】さらに、切断部１９を突き落とす際には切
断部１９に付着した樹脂バリも同時に除去されるため、
従来の製造方法で必要としていた高圧水による樹脂バリ
除去工程を削除することができ、樹脂バリ除去工程に起
因する管理コストの高騰も抑えることができる。そし
て、タイバー切断工程、樹脂バリ除去工程を削除できる
ことにより製造プロセスの簡略化を図ることができる。

【００３０】また、タイバー１７が、アウターリード１
６成形時に折り曲げられる箇所よりも樹脂封止部１８寄
りに形成されていることにより、樹脂封止部１８からタ
イバー１７までの寸法（樹脂ダム部２７の寸法）が従来
のリードフレームに比べて小さくなっている。そこで、
この部分に生じる樹脂バリの量自体が従来に比べて少な
くなり、かつ、切断部除去後に小さな樹脂バリが残った
ところで次工程のアウターリード１６の成形時にアウタ
ーリード１６とともに樹脂バリが折り曲げられることが
ない。したがって、樹脂バリがリードフレーム１１から
剥がれ落ちることがなく、これにより発生する実装不良
を確実に防止することができる。

【００３１】また、切断部１９の形成においては、切断
部１９をリードフレーム１１から完全に切り離すのでは
なく板厚方向の一部に切り込みを入れるのみであり、部
分的にでアウターリード１６側と繋がっているため、切
断部１９がアウターリード１６間に確実に保持されると
ともに、リードフレーム製造時にも切り込みを入れるの
みで切断部１９が形成でき、金型等による切断部１９の
圧入も容易となる。したがって、リードフレームの製造
工程をそれ程複雑化することなく、本実施例のリードフ
レーム１１の構成を実現することができる。

【００３２】さらに、切断部１９の平面形状については
その幅が樹脂封止部１８側で広く、アウターリード１６
先端側で狭い逆テーパ状となっているため、タイバー１
７が切断部１９でアウターリード１６側と板厚方向の一
部でしか繋がっていなくても樹脂封止時の樹脂の圧力に
より切断部１９がアウターリード１６先端側に押されて
移動することがなく、従来のリードフレームと同様、樹
脂の流れ止めとしての機能を確実に果たすことができ
る。

【００３３】すなわち、本実施例のリードフレーム１１
を用いた半導体装置の製造方法によれば、半導体チップ
２６の搭載、ボンディング等の処理、半導体チップ２６
の樹脂封止を行ない、リードフレーム１１のメッキを行
なった後、タイバー１７を金型等の切刃で切断すること
なく、切断部１９を突き落とすことで各アウターリード
１６が分離され、その後、各アウターリード１６の切
断、成形を行なうことにより実装不良のない半導体装置
３１が完成する。したがって、切刃によるタイバー切断
工程および高圧水による樹脂バリ除去工程の削除によっ
て製造プロセスの簡略化が図れ、かつ納期の短縮を図る
ことができる。

【００３４】なお、本実施例においては、切断部１９
を、その板厚方向の一部に切り込みを入れ残りの一部で
アウターリード１６側と繋がった構成のものとしたが、
切断部の構成としてはこれに限るものではなく、例えば
平面的にアウターリード先端側から一部切り込みを入れ
樹脂封止部側で繋がった構成としたり、もしくはアウタ
ーリード側と一旦完全に切り離して切断片とした後にそ
の切断片を再度元の位置に圧入する等の構成としてもよ
い。そして、切断部を挟む一対の切断面の少なくとも一
部が切断されることにより切断部が後の切断部除去工程
で容易に突き落とすことができ、かつ、樹脂の流れ止め
としての機能を果たし得るものであれば、切断部の具体
的な形状はどのようであってもよい。

【００３５】また、本実施例では図１に示した構成のリ
ードフレーム１１について説明したが、インナーリー
ド、アウターリードの数や配置等については図１以外の
種々のタイプのものについて本発明を適用し得ることは
勿論である。また、リードフレーム材料や樹脂材料につ
いても種々のものを使用することができる。そして、半
導体製造プロセスの各工程、例えばリードフレームへの
半導体チップの搭載工程、ボンディング工程、メッキ工
程、樹脂封止工程等の具体的な方法については周知の方
法を適宜用いてよい。

【００３６】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、請求項１
に記載のリードフレームは、タイバーが各アウターリー
ド間に少なくともその一部が切断された一対の切断面に
挟まれた切断部を有する構成となっている。そこで、従
来の製造方法におけるタイバー切断工程に相当する工程
として切断部をアウターリード間から突き落とし除去す
る工程を設ければよいことになり、従来のように金型等
の切刃を使用する必要がなくなる。したがって、従来の
製造方法における問題点であった金型の切刃の磨耗等に
起因する管理コストの高騰を抑えることができる。さら
に、切断部を突き落とす際に切断部に付着した樹脂バリ
も除去されるため、従来の製造方法における高圧水によ
る樹脂バリ除去工程を削除することができ、樹脂バリ除
去工程に起因する管理コストの高騰も抑えることができ
るのと同時に、半導体装置製造工程の簡略化を図ること
ができる。また、切断部の幅が樹脂封止部側で広く、ア
ウターリード先端側で狭くなっているため、タイバーが
切断部でアウターリード側と一部でしか繋がっていなく
ても樹脂封止時の樹脂の圧力により切断部がアウターリ
ード先端側に押されて移動することがなく、従来のリー
ドフレームと同様、樹脂の流れ止めとしての機能を確実
に果たすことができる。

【００３７】また、タイバーの位置が樹脂封止部の縁か
らアウターリードの成形時に折り曲げられる箇所までの
範囲内に収められた構成とした場合、樹脂バリの量自体
が従来に比べて少なくなり、かつ、樹脂バリが残ったと
ころで次工程のアウターリードの成形時にアウターリー
ドとともに樹脂バリが折り曲げられることがない。した
がって、樹脂バリがリードフレームから剥がれ落ちるこ
とがなく、これにより発生する実装不良を確実に防止す
ることができる。

【００３８】

【００３９】また、本発明のリードフレームを用いた半
導体装置の製造方法においては、第１の工程において半
導体チップの搭載、ボンディング等の処理、半導体チッ
プの樹脂封止を行ない、第２の工程においてリードフレ
ームのメッキを行なった後、第３の工程においてはタイ
バーを金型等の切刃で切断することなく、切断部を突き
落すことで各アウターリードが切り離され、その後、外
枠からの各アウターリードの切断、成形を行なうことに
より実装不良のない半導体装置が完成する。したがっ
て、切刃によるタイバー切断工程および高圧水による樹
脂バリ除去工程の削除によって製造プロセスの簡略化が
図れ、かつ納期の短縮を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるリードフレームを示す
斜視図である。

【図２】同、リードフレームのタイバー部分を拡大視し
た平面図である。

【図３】同、リードフレームの製造過程における（ａ）
タイバー部切断時の側断面図、（ｂ）切断部圧入時の側
断面図である。

【図４】同、リードフレームを用いた半導体装置の製造
方法における樹脂封止工程後の状態を示す斜視図であ
る。

【図５】同、樹脂封止工程後のタイバー部分を拡大視し
た平面図である。

【図６】同、製造方法における切断部除去時の様子を示
す側断面図である。

【図７】同、製造方法における切断部除去、およびアウ
ターリードの切断成形工程後の状態を示す斜視図であ
る。

【図８】同、製造方法におけるリードフレーム外枠除去
工程後の状態を示す斜視図である。

【図９】従来の半導体装置の製造方法における樹脂封止
工程後の状態を示す斜視図である。

【図１０】同、製造方法におけるタイバーおよび樹脂バ
リ切断工程後の状態を示す斜視図である。

【図１１】同、タイバーおよび樹脂バリ切断工程後のタ
イバー部分を拡大視した平面図である。

【図１２】同、製造方法におけるアウターリードの切断
成形工程後の状態を示す斜視図である。

【図１３】同、製造方法におけるリードフレーム外枠除
去工程後の状態を示す斜視図である。

【符号の説明】

１１ リードフレーム １２ リードフレーム外枠 １３ 吊りリード １４ チップ搭載部 １５ インナーリード １６ アウターリード １７ タイバー １８ 樹脂封止部 １９ 切断部 ２６ 半導体チップ ２７ 樹脂ダム部 ３１ 半導体装置

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数本のアウターリードと、これらアウ
   ターリードと直交する方向に延びてアウターリードを連
   結するとともに搭載した半導体チップの樹脂封止を行な
   う際の樹脂の流れ止めに用いられるタイバー、が設けら
   れたリードフレームにおいて、 前記アウターリードを横断するタイバーの各アウターリ
   ード間の横断部分に、少なくともその一部が切断された
   一対の切断面に挟まれた切断部が設けられ、該切断部
   が、樹脂封止部側の幅が前記アウターリード先端側の幅
   に比べて広い平面形状とされたことを特徴とするリード
   フレーム。