JP2924858B2 - リードフレームとその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置などに
用いられるリードフレームとその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８（ａ）に従来のリードフレームの平
面図を示している。これは、矩形状の外枠２１と、この
外枠２１と一体形成されて外枠２１の内部に位置する内
部リード２７、２８と、外枠の内部にあるアイランド部
２３と、アイランド部２３と外枠２１とをつなぐ吊りピ
ン２４とを有している。アイランド部２３上には半導体
素子（図示せず）が搭載されている。パッド２５は導電
性ワイヤ２２によって内部リード２７、２８と電気的に
接続されるとともに、樹脂によって封止されている。そ
して、例えば内部リード２７のように、他の内部リード
２８をまたぐ導電性ワイヤ２２によってパッド２５と接
続される部分がある。この時、導電性ワイヤ２２が他の
内部リード２８と接触するとショートしてしまう。それ
を防ぐために、図８（ｂ）に示すように、内部リード２
８にはディンプル加工が施され、それによって形成され
た凹部２８ａ上を導電性ワイヤ２２が通過している。こ
うして、導電性ワイヤ２２と内部リード２８の接触が防
止されている。

【０００３】ところで、近年の半導体装置の高密度化・
高速化の要求により、ボンディング箇所は増加し、しか
も分散する傾向にある。特に、図９（ａ）に示すような
リードフレームの場合、パッド３２が、内部リード３０
から離れた場所に位置しているので、内部リード３０を
長く延ばす必要がある。この場合、内部リード３１の一
端（図面上端）は、内部リード３０に阻まれ、リードフ
レームの外枠２１につながることができない。そのた
め、図９（ｂ）に示すように、ボンディング部３１ｂは
自由端となっており安定しない。ディンプル加工部（凹
部）３１ａが他部材（ケーシング等）に当接していれ
ば、その部分が支持部となることができるが、ディンプ
ル加工によって形成される傾斜部３１ｃの角度を一定に
なるように制御することが難しいので、ボンディング部
３１ｂを他の内部リード３０と同じ平面内に保つことが
困難となる。ボンディング部３１ｂの位置（高さ）が不
安定であるため、ボンディング作業が面倒になり、信頼
性が低くなる。

【０００４】そこで、特開昭６１−２３０３４７号や特
開昭６２−２２４６６号には、複数の内部リードの先端
にポリイミドテープなどの絶縁性連結部材を貼り付ける
構成が提案されている。この構成を採用すると、図１０
（ａ）、（ｂ）に示すように、ディンプル加工される内
部リード３１の先端に絶縁性連結部材２９を貼り付け
て、一端支持状態の複数の内部リード３０、３１の自由
端部を絶縁性連結部材２９によって一つに束ねることに
よって、ボンディング部３１ｂの位置を安定させるもの
である。なお、作業手順としては、絶縁性連結部材２９
の貼付を行って内部リード３０、３１同士を固定した
後、ディンプル加工が行われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記従来例は、一端支
持状態の複数の内部リード３０、３１の自由端部同士が
固定されている。すなわち、もともと不安定な部分同士
が固定されているため、それほど強固な安定は望めな
い。また、ディンプル加工された内部リード３１をディ
ンプル加工されていない内部リード３０に固定する構成
であると、もともと位置ずれや変形を生じないディンプ
ル加工されていない固定される側の内部リード３０が、
絶縁性連結部材２９の貼り付け作業によって位置や姿勢
が狂ってしまう可能性がある。すると、内部リード３
０、３１は両方とも適正な位置に矯正することができ
ず、ボンディング部３０ａ、３１ｂの位置を安定させる
ことができない。

【０００６】さらに、絶縁性連結部材２９貼付後にディ
ンプル加工を行う際に、内部リード３０、３１の先端が
位置ズレを起こすため、絶縁性連結部材２９の貼付強度
が足りずに剥がれたり、ねじれてリード先端が変形すお
それがある。

【０００７】また、アイランド部２３の周囲を内部リー
ド３０が長く引き回される構成の場合、引き回される内
部リード３０が邪魔になって、アイランド部２３を外枠
２１につなぐための吊りピン２４の位置や本数に制限が
生じる。従って、アイランド部２３の位置ずれや傾きを
抑制するために最も効率の良い位置に吊りピン２４を配
置できず、アイランド部２３の位置が不安定になり、樹
脂による封入時にアイランド部２３が傾いて、半導体素
子やアイランド部２３、導電性ワイヤ２２等が部分的に
露出してしまうことがある。そうすると各部材の保護が
不十分になる。

【０００８】そこで本発明の目的は、ディンプル加工を
施された内部リードの位置（高さ）を安定させ、同一の
平面内に保つことによって、ボンディング性の向上を図
ること、また、アイランドの強度を保ち確実な封止を行
えるようにすることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明のリードフレームは、外枠と、実質的に両端
部が前記外枠につながれている両端支持内部リードと、
一端部が前記外枠につながれ他端部が自由端となってお
りディンプル加工が施されている一端支持内部リード
と、前記一端支持内部リードの前記他端部を前記両端支
持内部リードに対し固定する絶縁性連結部材とを含むこ
とを特徴とする。

【００１０】これにより、ディンプル加工を施した一端
支持内部リードの先端（自由端）を、両端とも外枠に固
定された両端支持内部リードに固定して、位置ずれなく
同一の平面を維持することができ、ボンディング性が高
くなる。

【００１１】また本発明のリードフレームのもう一つの
特徴は、外枠と、前記外枠内部に設けられたアイランド
と、少なくとも一端部が前記外枠につながれている内部
リードと、前記外枠と前記アイランドとにつながれてい
る吊りピンと、一端部が前記アイランドにつながれ他端
部が自由端となっておりディンプル加工が施されている
ダミー吊りピンと、前記ダミー吊りピンの前記他端部を
前記内部リードに対し固定する絶縁性連結部材とを含む
ことにある。これによって、アイランドの位置ずれや傾
きが抑えられる。

【００１２】そして、このリードフレームの製造方法
は、前記一端支持内部リードまたは前記ダミー吊りピン
にディンプル加工を施した後に、前記絶縁性連結部材を
取り付けるものである。これにより、ディンプル加工時
に絶縁性連結部材の接着面が剥がれたり、変形すること
がない。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して詳細に説明する。

【００１４】本発明の第１の実施の形態が、図１に示し
てある。リードフレームは、矩形状の外枠１と、外枠１
の内側にあるアイランド部２と、外枠１とアイランド部
２とをつなぐ吊りピン３と、外枠１の内側に位置する内
部リード４と、外枠１の外部へ延びる外部リード１６と
を有している。内部リード４は、実質的に両端部（図１
上下端）５ｃ、５ｄが外枠１につながれている両端支持
内部リード５と、一端部６ｃが外枠につながれ他端部６
ｄが自由端となっている一端支持内部リード６とからな
る。一端支持内部リード６には、ディンプル加工が施さ
れて凹部６ａが設けられている。アイランド部２には半
導体素子（図示せず）が搭載されており、パッド８と内
部リード４とは導電性ワイヤ７によりワイヤボンディン
グされている。なお、両端支持内部リード５には、一端
部（図１上端部）５ｃ付近から側方（図１左方）に延び
る延出部５ａが設けられており、これがボンディング部
の一つとなっている。

【００１５】離れた位置の内部リードがワイヤボンディ
ングされる場合には、中間に位置する別の内部リードを
越えて導電性ワイヤが延びる箇所がある。例えば、両端
支持内部リード５のボンディング部５ｂがパッド８とワ
イヤボンディングされる際には、導電性ワイヤ７は一端
支持内部リード６をまたぐことになる。その時、導電性
ワイヤ７が一端支持内部リード６のディンプル加工によ
る凹部６ａ上を通るように配置してある。

【００１６】ディンプル加工が施されている一端支持内
部リード６のうち、外枠１とつながっておらず自由端状
となっている一端部６ｃには絶縁性連結部材９が貼り付
けられ、この絶縁性連結部材９を介して両端支持内部リ
ード５に対して固定されている。一端支持内部リード６
は、外枠１に連結されている一端部６ｃと絶縁性連結部
材９が貼り付けられている他端部６ｄとの中間に、ディ
ンプル加工部（凹部）６ａが位置する状態となってい
る。

【００１７】両端支持内部リード５は、図１の上下２箇
所が外枠とつながっているので、変形や位置ずれを起こ
さないように強固に固定されている。その両端支持内部
リード５に、一端支持内部リード６が固定されているの
で、一端支持内部リード６も変形や位置ずれを起こすこ
となく安定的に保持される。

【００１８】次に、本実施形態のリードフレームの製造
方法について詳細に説明する。

【００１９】まず、薄い金属板（例えば４２合金や銅等
からなる金属板）にプレス加工やエッチング加工を施し
て、リードフレームの本体を形成する。外枠１、アイラ
ンド部２、吊りピン３、内部リード４が、全て一体的に
形成される。図２（ａ）に示す内部リード４の各ボンデ
ィング部５ｂ、６ｂには、めっきを施す。図２（ａ）に
は、めっきを施した部分を破線で示している。次に、図
２（ｂ）に示すように、アイランド部２を支える吊りピ
ン３と一端支持内部リード６とにディンプル加工を施
し、アイランド部２および凹部（ディンプル加工部）６
ａ、３ａに高低差を生じさせる。ディンプル加工方法に
ついて、図３（ａ）〜（ｄ）に詳細に示してある。上金
型１４と下金型１５との間に一端支持内部リード６の加
工する部分を挟み、プレスすることによって下金型１５
のくぼみ１５ａの中へ一端支持内部リード６が押し込ま
れていき、ディンプル加工による凹部６ａが形成され
る。このとき、図３（ｄ）に示すように、他端部６ｄお
よびボンディング部６ｂは凹部（ディンプル加工部）６
ａの方へ引き寄せられ、平面的な長さが短くなる。な
お、吊りピン３も同様の方法でディンプル加工が施され
る。

【００２０】それから、絶縁性連結部材９を貼り付ける
とともに、半導体素子（図示せず）がアイランド部２に
搭載され、導電性ワイヤ７を用いてパッド８と内部リー
ド４の各ボンディング部５ｂ、６ｂとがワイヤボンディ
ングされる（図２（ｃ）参照）。

【００２１】なお、大量生産を行う場合には、図４に示
すように、多数のリードフレームがつながった状態で以
上の加工が行われ、１点鎖線で示す切断線１０にて切り
離してリードフレームを完成させる。

【００２２】一端支持内部リード６のディンプル加工部
（凹部）６ａより先端側（他端部６ｄやボンディング部
６ｂ等）は、絶縁性連結部材９を介して、両端支持内部
リード５によって支持されることになる。さらに両端支
持内部リード５は、リードフレームの外枠１に２箇所
（両端部５ｃ、５ｄ）で支持されており、変形や位置ず
れを生じにくい。従って、ボンディング部６ｂの位置
（高さ）および平面性が保たれる。

【００２３】なお、前記製造方法において、ディンプル
加工前に絶縁性連結部材９を貼り付けるとすると、ディ
ンプル加工時に一端支持内部リード６が位置ずれするた
め、絶縁性連結部材９が変形や剥離を生じ、ボンディン
グ部６ｂの位置（高さ）および平面性が維持できない。
従って、本実施形態では前記の通り、絶縁性連結部材９
を貼り付けた後でディンプル加工を行う。

【００２４】図５（ａ）〜（ｄ）には、本発明のリード
フレームの絶縁性連結部材９の取付部の他の例をを拡大
して示している。固定の信頼性を向上させる上で、絶縁
性連結部材９が貼り付けられる面積が広いほどよく、ま
た、互いに固定される両内部リード５、６の近接してい
る部分が多いほどよい。そのために、図５に示すように
様々な形状の内部リードが採用され得る。

【００２５】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。第１の実施形態と実質的に同一の構成について
は同一の符号を付与し、説明は省略する。

【００２６】図６（ａ）に示すように、本実施形態で
は、両端支持内部リード１１の延出部がより長くなった
ため、アイランド部１２の上部にはアイランド部１２と
外枠１とをつなぐ吊りピンを形成することができない。
その代わりに、一端部１３ａがアイランド部１２とつな
がれ、他端部１３ｂが外枠１とつながれず自由端状とな
っているダミー吊りピン１３が形成されている。外枠１
に連結した吊りピン３が２本に減ると、アイランド部１
２を支える強度が落ちる。そこで、ダミー吊りピン１３
を、一端支持内部リード６の近傍の絶縁性連結部材９の
貼り付け部分に至るまで延びるように形成し、絶縁性連
結部材９を介して、ダミー吊りピン１３を両端支持内部
リード１１に固定している。両端支持内部リード１１は
外枠１に２点（両端部１１ａ、１１ｂ）で強固に支持さ
れているので、ダミー吊りピン１３も安定的に支持さ
れ、アイランド部１２支持力が補われる。このようにし
てアイランド部１２は支持され、例えば半導体封止用樹
脂が封入される時にも、アイランド部１２の変形や位置
ずれは生じない。

【００２７】なお、本実施形態では、ダミー吊りピン１
３と一端支持内部リード６が同時に絶縁性連結部材９に
よって両端支持内部リード１１に固定されている。両端
支持内部リード１１はボンディング部１１ｃを有してい
る。

【００２８】本実施例でも、図６（ｂ）に示すように、
多数のリードフレームがつながった状態で以上の加工を
行い、切断線１０で切り離してリードフレームを完成さ
せるようにすることができる。

【００２９】図７（ａ）〜（ｃ）には、内部リード４お
よびダミー吊りピン１３を固定する絶縁性連結部材９の
取付け部の他の例を拡大して示している。やはり、絶縁
性連結部材９が貼り付けられる面積が広く、固定される
べき各部材の近接している部分が多いほど固定の信頼性
が高い。そのために、図７に示すように様々な形状の内
部リード４やダミー吊りピン１３が採用され得る。

【００３０】なお、絶縁性連結部材９としては、ガラス
とエポキシの複合材のような強度のある板が望ましい
が、貼り付けるべき両内部リードの２辺以上が近接して
いる場合には、ポリイミド等の接着テープを採用するこ
とが可能である。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によると、
外枠の内側で内部リードが長く引き回され、その内部リ
ードに回り込まれた位置にディンプル加工された内部リ
ードが存在する場合に、このディンプル加工された内部
リードのボンディング性を向上させることができる。

【００３２】また、このように内部リードが長く引き回
される際に、アイランド部を支持するための吊りピンの
数や位置が不十分になっても、ダミー吊りピンを設けこ
れを強固に支持できるため、半導体素子封止などの加工
時等にアイランド部が傾いたり位置ずれしたりすること
がなく、半導体素子やアイランド、ボンディングワイヤ
が露出するなどの不良を抑制することができる。

【００３３】さらに、絶縁性連結部材の貼り付けをディ
ンプル加工よりも後に行うことにより、加工時に内部リ
ードやダミー吊りピンが変形したり絶縁性連結部材が剥
がれることが防げる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のリードフレームの第１の実施形態を示
す平面図である。

【図２】図１に示す実施形態の製造工程を示す拡大平面
図である。

【図３】図１に示す実施形態のディンプル加工工程を示
す拡大側面図である。

【図４】図１に示す実施形態の大量生産における製造工
程を示す縮小平面図である。

【図５】図１に示す実施形態の絶縁性連結部材の貼り付
け部の拡大平面図である。

【図６】本発明のリードフレームの第２の実施形態を示
す平面図と、その大量生産における製造工程を示す縮小
平面図である。

【図７】図６に示す実施形態の絶縁性連結部材の貼り付
け部の拡大平面図である。

【図８】リードフレームの第１の従来例を示す平面図
と、その内部リードの拡大側面図である。

【図９】リードフレームの第２の従来例を示す平面図
と、その内部リードの拡大側面図である。

【図１０】リードフレームの第３の従来例を示す平面図
と、その内部リードの拡大側面図である。

【符号の説明】

１ 外枠 ２、１２ アイランド部 ３ 吊りピン ３ａ 凹部（ボンディング加工部） ４ 内部リード ５、１１ 両端支持内部リード ５ａ 延出部 ５ｂ、１１ｃ ボンディング部 ５ｃ、５ｄ、１１ａ、１１ｂ 両端部 ６ 一端支持内部リード ６ａ 凹部（ボンディング加工部） ６ｂ ボンディング部 ６ｃ 一端部 ６ｄ 他端部 ７ 導電性ワイヤ ８ パッド ９ 絶縁性連結部材 １０ 切断線 １３ ダミー吊りピン １３ａ 一端部 １３ｂ 他端部 １４ 上金型 １５ 下金型 １５ａ くぼみ １６ 外部リード

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外枠と、実質的に両端部が前記外枠につ
   ながれている両端支持内部リードと、一端部が前記外枠
   につながれ他端部が自由端となっておりディンプル加工
   が施されている一端支持内部リードと、前記一端支持内
   部リードの前記他端部側を前記両端支持内部リードに対
   し固定する絶縁性連結部材とを含むことを特徴とするリ
   ードフレーム。
2. 【請求項２】 外枠と、前記外枠内部に設けられたアイ
   ランドと、少なくとも一端部が前記外枠につながれてい
   る内部リードと、前記外枠と前記アイランドとにつなが
   れている吊りピンと、一端部が前記アイランドにつなが
   れ他端部が自由端となっておりディンプル加工が施され
   ているダミー吊りピンと、前記ダミー吊りピンの前記他
   端部を前記内部リードに対し固定する絶縁性連結部材と
   を含むことを特徴とするリードフレーム。
3. 【請求項３】 前記一端支持内部リードまたは前記ダミ
   ー吊りピンにディンプル加工を施した後に、前記絶縁性
   連結部材を取り付ける請求項１または２に記載のリード
   フレームの製造方法。