JP3219487U - 予備成形リードフレーム - Google Patents
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Abstract
【課題】外部との半田付け状態を観察することが簡単になる予備成形リードフレームを提供する。
【解決手段】成形樹脂層3は、リードフレームを直接に覆うように設けられ、リードフレームのトップ面211と同一平面上にある上面31と、リードフレームユニット21のボトム面212と同一平面上にある底面32と、底面32から窪んで形成された複数の半田溝33とを有する。
【選択図】図3
【解決手段】成形樹脂層3は、リードフレームを直接に覆うように設けられ、リードフレームのトップ面211と同一平面上にある上面31と、リードフレームユニット21のボトム面212と同一平面上にある底面32と、底面32から窪んで形成された複数の半田溝33とを有する。
【選択図】図3
Description
本考案は、予め成形されたリードフレームに関し、複数の半田溝が形成された予備成形リードフレームに関する。
超小型化の流れにおいて、半導体デバイスパッケージは、更なる多機能化、高集積度化による超小型化、製造コストの低下が望まれている。例えば、発光ダイオード(LED)装置は、小型化でき、エネルギー効率が高く、使用時間が長く、応答時間が短い等の利点を有するので、従来の光源例えば白熱ランプの代わりに光源として使われている。
半導体パッケージ領域では、応答時間を一層短縮し、LED装置パッケージの信頼性を高める等の目的においてはなおも改善すべき点がある。集積度を上げ、更なる小型化を図るためのものとして、例えば、外向きのリードがないQFN(Quad Flat No Lead Package)が知られている。QFNは、そのリードフレームの底面に半田接合部が形成されているので、外部のデバイスと接合した際、外部から半田接合部と半田の半田付け状態を観察することが難しいという問題点がある。
本考案は、上記従来の問題点を解消するようになされた予備成形リードフレームを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本考案は、半導体チップの実装に適用される予備成形リードフレームにおいて、互いに所定の間隔をおいて配置された複数のリードフレームユニットと、複数の前記リードフレームユニットを囲むように複数の前記リードフレームユニットと所定の間隔をおいて配置された外枠と、前記リードフレームユニットと前記外枠との間に介在するように形成されたギャップとを有し、各前記リードフレームユニットは、前記半導体チップを支えるトップ面と前記トップ面と反対側のボトム面とを有するリードフレームと、前記外枠によって囲まれ前記ギャップを塞ぐように配置された成形樹脂層であって、前記リードフレームユニットの前記ボトム面と同一平面上にある底面と、前記底面から窪んで形成された複数の半田溝とを有し、各前記半田溝は、前記リードフレームユニットの1つと連結された少なくとも1つの端部を有する前記成形樹脂層と、を備えていることを特徴とする予備成形リードフレームを提供する。
本考案に係る半田溝が形成された予備成形リードフレームによれば、半導体デバイスパッケージの単一化に有利であり、外部との半田付け状態を観察することが簡単になる。
本考案の他の特徴および利点は、添付の図面を参照する以下の実施形態の詳細な説明において明白になるであろう。
以下、本考案のいくつかの実施例について図面を参照して説明する。なお、同一構成及び機能を有する構成要素については、同一番号を付してその説明を省略する。
(第1の実施例)
図1〜図3は、本考案に係る予備成形リードフレームの第1の実施例を示している。第1の実施例に係る予備成形リードフレームは、例えば発光ダイオード(LED)又は集積回路(IC)チップ等の半導体チップ(図示せず)の実装に応用されるものである。本例では、予備成形リードフレームは、リードフレーム2と成形樹脂層3とを備えている。
図1〜図3は、本考案に係る予備成形リードフレームの第1の実施例を示している。第1の実施例に係る予備成形リードフレームは、例えば発光ダイオード(LED)又は集積回路(IC)チップ等の半導体チップ(図示せず)の実装に応用されるものである。本例では、予備成形リードフレームは、リードフレーム2と成形樹脂層3とを備えている。
リードフレーム2は、銅、鉄ニッケル合金又は銅合金から選ばれた1つの材料で構成され、互いに所定の間隔をおいて配置された複数のリードフレームユニット21と、複数のリードフレームユニット21を囲むように複数のリードフレームユニット21と所定の間隔をおいて配置された外枠23と、リードフレームユニット21と外枠23との間に介在するように形成されたギャップ210とを有する。
複数のリードフレームユニット21は、アレイ状に配置され、半導体チップを支えるトップ面211と、トップ面211と反対側のボトム面212とを有する。
特に、図5を参照すると、各リードフレームユニット21は、ギャップ210をおいて離れるように配置された少なくとも2つの接触電極213を有する。接触電極213は、リードフレームユニット21のボトム面212を互いに協働して形成する下面212´と、トップ面211を互いに協働して形成する上面211´とを有する。
リードフレームユニット21の少なくとも1つの接触電極213の上面211´は、図示しないが、半導体チップを支えるために適用される。この例では、各リードフレーム21の接触電極213の数は2つと例示されている。
成形樹脂層3は、外枠23によって囲まれギャップ210を塞ぐように配置されている。接触電極213の上面211´と下面212´とは、成形樹脂層3によって覆われずに露出している。リードフレームユニット21と外枠23は成形樹脂層3によって一体に接合されている。
特に、成形樹脂層3は、リードフレーム2を直接に覆うように設けられ、リードフレーム2のトップ面211と同一平面上にある上面31と、リードフレームユニット21のボトム面212と同一平面上にある底面32と、底面32から窪んで形成された複数の半田溝33とを有する。
各半田溝33は、図3に示されるように、リードフレームユニット21の1つと連結された少なくとも1つの端部330を有する。各接触電極213は少なくとも1つの半田溝33と連結するように設けられている。
この例では、各半田溝33は、ギャップ210を横切ってギャップ210と水平に延伸されるようにリードフレームユニット21と外枠23との間に形成され、互いに相反する端部330を有する。隣接する2つの接触電極213に挟まれた半田溝33では、その1つの端部330が隣接する2つの接触電極213の1つと連結され、他の1つの端部330が隣接する2つの接触電極213の他の1つと連結され、そして、接触電極213と外枠23との間に形成された半田溝33ではその1つの端部330が接触電極213と連結され、他の1つの端部330は外枠23と連結されている。ここでの半田溝33は、半導体パッケージ分野においてはSST(solder seen terminal)とも呼ばれているものである。
1つの形態では、各接触電極213は、1つの半田溝33における底面32から露出した露出面部214を有する。各接触電極213の露出面部214は、凹面状又は傾斜状に構成されてよい。このようにすると、接触電極213の下面212´における例えば導電性接着剤や半田などの液体材料の材料を導くことが可能である。さらに、成形樹脂層3の上面31はリードフレーム2のトップ面211と同一平面上にあり、底面32はリードフレームユニット21のボトム面212と同一平面上にあり、この例に係る予備成形リードフレームは板形状に形成されている。
図3に示されているように、第1の例では、各リードフレーム21は2つの接触電極213を有する。ギャップ210は、リードフレームユニット21と外枠23との間に介在し、成形樹脂層3が充満されているものであり、ダイシング領域Xとするスクライブライン(図示せず)を画成している。半導体チップ(図示せず)を備えた予備成形リードフレームが実装された半導体装置パッケージはスクライブラインに沿ってカットされ、単一化されたパッケージデバイスが得られる。
図4に示されているように、単一化されたパッケージデバイス(図4では1つのみ)のそれぞれは、金属が外部に露出していない側面に半田の半田付け状態を観察することが可能な半田溝33が形成されている。
次に上記のような第1の実施例に係る予備成形リードフレームの製造について図5のA〜Dを参照して説明する。まず、銅、鉄ニッケル合金又は銅合金から選ばれた1つの材料で構成されている導電性基材を用意し、エッチング工程を経て該導電性基材における不要な部分を除去する等により、リードフレーム半製品100Aが得られる。
リードフレーム半製品100Aは、外枠23と、外枠23によって囲まれた複数の離間したリードフレームユニット21と、複数の離間した連結部102とを有する。各リードフレームユニット21は互いに離間した2つの接触電極213を有する。接触電極213はアレイ状に配置され、相反する上面211´と下面212´とを有する。
図5のAのように、一部の連結部102は、各リードフレームユニット21の2つの接触電極213の1つと、隣接する1つのリードフレームユニット21の隣接した1つの接触電極213とを連結するよう配置され、他の一部の連結部102は、外枠23とリードフレームユニット21の隣接する接触電極213との間に連結されて配置されている。このように、リードフレーム半製品100Aは外枠23とリードフレームユニット21とを連結して一体に構成され、外枠23とリードフレームユニット21との間にギャップ210が形成されている。
次に、リードフレーム半製品100Aを成形装置(図示せず)に入れ、封止材料を用いてギャップ210を充満させ、接触電極213の上面211´と下面212´を被覆せずに連結部102を覆う。そして、封止材料を固めて成形樹脂層3が形成される。
図5のB、Cに示されたように、成形樹脂層3が形成されたリードフレーム半製品100Aは、上面31と底面32とを有する。そして、エッチング工程を経て、底面32に半田溝33が形成される(図5のD)。このようにすると、第1の実施例に係る予備成形リードフレームが得られる。
(第2の実施例)
図6と図7は、第2の実施例に係る予備成形リードフレームの構成を示している。第2の実施例は成形樹脂層3を有する第1の実施例の構成とほぼ同じだが、成形樹脂層3の構成が異なる。なお、本実施例では、図示のように、成形樹脂層3は、リードフレームユニット21の間を塞ぐ下部35と、下部35の表面に設けられている上部36とを有する。
図6と図7は、第2の実施例に係る予備成形リードフレームの構成を示している。第2の実施例は成形樹脂層3を有する第1の実施例の構成とほぼ同じだが、成形樹脂層3の構成が異なる。なお、本実施例では、図示のように、成形樹脂層3は、リードフレームユニット21の間を塞ぐ下部35と、下部35の表面に設けられている上部36とを有する。
特に、成形樹脂層3の上部36は、図7に示すように、外枠23を被覆せずにリードフレームユニット21のトップ面211の一部を覆うように形成されている。成形樹脂層3の上部36と上部36から露出したトップ面211とが協働して半導体チップを配置する収容空間34が画成されている。
1つの形態では、成形樹脂層3の上部36は、光反射性を有してもよい。半導体チップが発光チップとして収容空間34に装着された時、発光チップが放射した光が成形樹脂層3の上部36によって反射されて複数の反射光が生成されることができるので、発光チップの光取り出し効率を高めることができる。
図7は、図6の線VII−VIIの一部を示す断面図、図8は、単一化された第2の実施例に係る予備成形リードフレームの斜視図である。図7に示すように、第2の実施例に係る予備成形リードフレームのダイシング領域Xに定義されたスクライブライン(図示せず)に沿って単一化されたパッケージデバイスが切り出される。
このように得られたパッケージデバイスは、半田溝33が形成された成形樹脂層3の下部35によって囲まれたリードフレームユニット21と、リードフレームユニット21のトップ面211の一部を覆うように成形樹脂層3の下部35の上に設けられた成形樹脂層3の上部36とを備えている。リードフレームユニット21と連結されて半田溝33に設けられた半田(図示せず)の品質は半田溝33を介して視覚的に検出することができる。
なお、図6に示された第2の実施例に係る予備成形リードフレームは、第1の実施例と同様な手法で作られる。また、成形樹脂層3の上部36と下部35は、製造に用いられる成形装置によって同時にまとめて形成されるが、異なる成形装置によって続いて形成されてもよい。また、成形樹脂層の上部36と下部35は、同じ又は異なる高分子封止材料からなってもよい。成形樹脂層3の上部36は、光反射性を有するために、成形樹脂層3の上部36の製造に用いられる高分子封止材料としては光反射粒子を含むとよい。
ここでは、成形装置、光反射粒子については、本開示において重要な特徴ではなく、当業者は公知なものを使ってよいので、その説明を省略する。
なお、第1の実施例では、成形樹脂層3が形成された後、又は、第2の実施例では、成形樹脂層の上部36が形成された後、更にめっき工程を行うことによってめっき層が設けられてもよい。
めっき工程を行う際、更にリードフレームユニット21と異なる材料で、少なくとも1つの電解めっき層を、リードフレームユニット21のボトム面212、トップ面211、又は、接触電極213の露出面部214に設ける。なお、電解めっき層は金属材料又は合金材料からなることがよいが、好ましくは、ニッケル、パラジウム、銀、金とその組合せを用いて一層又は複数層形成される。
形成された電解めっき層によって、その後のワイヤボンディング工程と封止工程において、成形樹脂層と予備成形リードフレームとの密着や、ワイヤ、封止材料の予備成形リードフレームへの装着、封止、予備成形リードフレームの信頼性等の向上を図ることができる。
図9に示された例では、リードフレームユニット21と異なる材料を用いて、リードフレームユニット21のボトム面212に第1の電解めっき層41が設けられている。
図10に示された例では、リードフレームユニット21と異なる材料を用いて、図9に示された、成形樹脂層3の上部36によって覆われていないリードフレームユニット21のトップ面211に第2の電解めっき層42が設けられている。
図11に示された例では、リードフレームユニット21と異なる材料を用いて、接触電極213の露出面部214に例えば溝状の第3の電解めっき層43が形成されている。
また、図12を参照すると、溝状の第3の電解めっき層43は、図10に示された予備成形リードフレームの接触電極213の少なくとも1つの露出面部214に設けられてもよい。
図13〜16に示されたように、第2の実施例と同様に、第1の実施例に係る予備成形リードフレームは更に、第1の電解めっき層41、第2の電解めっき層42及び/又は第3の電解めっき層43が形成されてもよい。そして、第2の電解めっき層42はリードフレームユニット21のトップ面211に設けられ、成形樹脂層3の上面31と同一平面上にある。
本考案に係る半田溝33が形成された予備成形リードフレームによれば、半導体デバイスパッケージの単一化に有利であり、外部との半田付け状態を観察することが簡単になる。
以上、本考案の好ましい実施形態を説明したが、本考案はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
本考案に係る予備成形リードフレームは、半導体デバイスパッケージの単一化に有用である。
2 リードフレーム
21 リードフレームユニット
210 ギャップ
211 トップ面
212 ボトム面
211´ 上面
212´ 下面
213 接触電極
214 露出面部
23 外枠
3 成形樹脂層
31 上面
32 底面
33 半田溝
34 収容空間
35 下部
36 上部
330 端部
100A リードフレーム半製品
102 連結部
41、42、43 電解めっき層
X ダイシング領域
21 リードフレームユニット
210 ギャップ
211 トップ面
212 ボトム面
211´ 上面
212´ 下面
213 接触電極
214 露出面部
23 外枠
3 成形樹脂層
31 上面
32 底面
33 半田溝
34 収容空間
35 下部
36 上部
330 端部
100A リードフレーム半製品
102 連結部
41、42、43 電解めっき層
X ダイシング領域
Claims (11)
- 半導体チップの実装に適用される予備成形リードフレームにおいて、
互いに所定の間隔をおいて配置された複数のリードフレームユニットと、複数の前記リードフレームユニットを囲むように複数の前記リードフレームユニットと所定の間隔をおいて配置された外枠と、前記リードフレームユニットと前記外枠との間に介在するように形成されたギャップとを有し、各前記リードフレームユニットは、前記半導体チップを支えるトップ面と前記トップ面と反対側のボトム面とを有するリードフレームと、
前記外枠によって囲まれ前記ギャップを塞ぐように配置された成形樹脂層であって、
前記リードフレームユニットの前記ボトム面と同一平面上にある底面と、前記底面から窪んで形成された複数の半田溝とを有し、各前記半田溝は、前記リードフレームユニットの1つと連結された少なくとも1つの端部を有する前記成形樹脂層と、
を備えていることを特徴とする予備成形リードフレーム。 - 各前記リードフレームユニットは、所定の間隔をおいて配置された少なくとも2つの接触電極を有し、各前記接触電極は、少なくとも1つの前記半田溝と連通するように設けられたことを特徴とする請求項1に記載の予備成形リードフレーム。
- 前記接触電極における前記半田溝から露出した表面は、アーク状に窪んでなった凹面を有することを特徴とする請求項2に記載の予備成形リードフレーム。
- 前記成形樹脂層は更に、前記リードフレームの前記トップ面と同一平面上にある上面を有することを特徴とする請求項1に記載の予備成形リードフレーム。
- 前記成形樹脂層は、前記リードフレームユニットの間を塞ぐ下部と、前記下部の表面に前記外枠を覆わず且つ前記リードフレームユニットの前記トップ面の少なくとも一部を覆うように設けられた上部とを有することを特徴とする請求項1に記載の予備成形リードフレーム。
- 前記成形樹脂層の前記上部は、光反射性を有することを特徴とする請求項5に記載の予備成形リードフレーム。
- 前記リードフレームは、銅、鉄ニッケル合金又は銅合金から選ばれた1つの材料で構成されることを特徴とする請求項1に記載の予備成形リードフレーム。
- 前記リードフレームユニットの前記ボトム面は更に、前記リードフレームユニットと異なる材料で作られた第1の電解めっき層が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の予備成形リードフレーム。
- 前記リードフレームユニットの前記トップ面は更に、前記リードフレームユニットと異なる材料で作られた第2の電解めっき層が設けられていることを特徴とする請求項8に記載の予備成形リードフレーム。
- 前記リードフレームユニットの前記半田溝から露出した表面に更に、前記リードフレームユニットと異なる材料で作られた第3の電解めっき層が設けられていることを特徴とする請求項8又は9に記載の予備成形リードフレーム。
- 前記リードフレームは、前記成形樹脂層と直接接触して接合されるように設けられたことを特徴とする請求項1に記載の予備成形リードフレーム。
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