JP3303281B2

JP3303281B2 - 重ね合わせリードフレーム

Info

Publication number: JP3303281B2
Application number: JP02476894A
Authority: JP
Inventors: 隆雄瀬川
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1994-01-26
Filing date: 1994-01-26
Publication date: 2002-07-15
Anticipated expiration: 2017-07-15
Also published as: JPH07211845A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はリードフレームに関す
る。さらに詳しくは、本発明は、リードのファインピッ
チ化を実現するために二つの層を重ね合わせて固定する
ことにより形成した重ね合わせリードフレームにおい
て、両層を位置精度よく低コストに固定できるようにし
た重ね合わせリードフレームに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より半導体装置においては、半導体
チップを搭載するためにリードフレームが使用されてい
るが、近年では半導体チップの高集積化及び実装密度の
高度化に伴って、リードフレームにもファインピッチ化
が要請がされている。そして、このような要請を実現す
るリードフレームとして、リードフレームを二つの層の
重ね合わせ構造とした、所謂、重ね合わせリードフレー
ムが知られている（特開平３−２０５８５８号公報
等）。

【０００３】重ね合わせリードフレームの一般的な態様
としては、例えば、図６に示すように、フレーム１１ａ
と複数のリード１２ａとを有するリードフレーム第１層
１３ａ（図６（ａ））と、フレーム１１ｂと複数のリー
ド１２ｂとを有するリードフレーム第２層１３ｂ（図６
（ｂ））とを、これらのリード１２ａ、１２ｂが重なり
合わないように重ね合せ、両層のリードの先端部が同一
平面上に位置するようにリードに曲げ加工を施し、フレ
ーム内の所定の接合部位Ｐで両層１３ａ、１３ｂを固定
したものをあげることができる。図６（ｃ）はこうして
得られた重ね合わせリードフレーム１３の平面図であ
り、図７はそのＸ−Ｘ断面図である。

【０００４】このように重ね合わせ構造とすることによ
り、各層１３ａ、１３ｂのリードピッチを所期のリード
ピッチの２倍に形成すれば足ることとなるので、通常の
打ち抜き加工では所期のリードピッチを形成できない場
合でも、通常の打ち抜き加工で所期のリードフレームを
得ることが可能となる。

【０００５】このような重ね合わせリードフレームにお
いて、接合部位Ｐにおけるリードフレーム第１層１３ａ
とリードフレーム第２層１３ｂとの接合は、通常レーザ
ースポット溶接機を使用するレーザースポット溶接によ
りなされている。

【０００６】また、接合部位Ｐにおいて、一方の層に円
柱状の嵌入部を形成し、また他方の層に該嵌入部を容易
にはめ込むことのできる径を有する孔部を形成し、この
嵌入部と孔部とを嵌め合わせ、プレス機を使用してかし
めることにより接合する方法も知られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
重ね合わせリードフレームの接合方法では、リードフレ
ーム第１層１３ａとリードフレーム第２層１３ｂとを重
ね合わせた後、両層のリードの先端部が平面上に位置す
るようにリードに曲げ加工を施さなくてはならないの
で、接合工程が繁雑になるという問題があった。

【０００８】また、従来の接合方法のうち、嵌入部と孔
部とを嵌め合わせ、プレス機を使用してかしめる方法で
は、通常、嵌入部は円柱状で孔部は円形であり、容易に
嵌合するように孔部の径は嵌入部の径よりも大きく形成
されているために、両者を嵌合後、プレス機でかしめる
までのハンドリングの間にずれが生じ、重ね合わせの位
置精度を高めることができず、またそれにより接合強度
も十分に高めることができないという問題があった。

【０００９】また、レーザースポット溶接による方法で
は、レーザースポット溶接機がプレス機に比べて高価で
あるために接合コストが高くなるという問題があった。
例えば、プレス機による接合コストがフレーム当たり＠
２５〜３０円であるのに対し、レーザースポット溶接に
よる接合コストは＠６０〜８０円となる。

【００１０】本発明は以上のような従来技術の問題点を
解決しようとするものであり、重ね合わせリードフレー
ムを製造するにあたり、重ね合わせる二つの層を低コス
トで位置精度高く、接合強度高く接合できるようにする
ことを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者は、リードフレ
ーム第１層とリードフレーム第２層とを重ね合わせて接
合するに際し、両層の互いに重なり合うフレーム部分を
ハーフエッチングしておくと両層の接合工程においてリ
ードの曲げ加工が不要となること、さらに、両層の接合
を、嵌入部と孔部とを嵌め合わせ、プレス機を使用して
かしめる方法による場合に、嵌入部を孔部よりも部分的
に大きく形成して単に置き重ねた場合には両者が互いに
嵌合しないようにし、この嵌入部を孔部に押し入れて嵌
合させることにより、両層を加圧する前の段階で相当の
接合力で係止でき、上述の目的が達成できることを見出
し、本発明を完成させるに至った。

【００１２】即ち、本発明は、フレームとリードとを有
するリードフレーム第１層と、フレームとリードとを有
するリードフレーム第２層とからなり、該リードフレー
ム第１層とリードフレーム第２層とが、互いのリードが
交互に配されるように重なり合わされ、各層のフレーム
に設けられた接合部位で互いに接合されている重ね合わ
せリードフレームにおいて、リードフレーム第１層のリ
ードとリードフレーム第２層のリードとが同一平面上に
位置するようにリードフレーム第１層のフレームとリー
ドフレーム第２層のフレームとがハーフエッチングされ
ており、接合部位が、リードフレーム第１層及びリード
フレーム第２層の一方の層に設けられた嵌入部と他方の
層に設けられた孔部とを嵌合させ、両層を圧着一体化す
ることにより形成されており、かつ該嵌入部と該孔部
は、接合前に位置合わせして置き重ねた場合には互いに
嵌合しない部分を有していたものであり、嵌合時に該嵌
入部が該孔部に押し入れられたものであることを特徴と
する重ね合わせリードフレームを提供する。

【００１３】

【作用】本発明の重ね合わせリードフレームは、リード
フレーム第１層の複数のリードとリードフレーム第２層
の複数のリードとが同一平面上に位置するように、リー
ドフレーム第１層のフレームとリードフレーム第２層の
フレームとがハーフエッチングされている。したがっ
て、重ね合わせリードフレームの製造工程において、リ
ードフレーム第１層とリードフレーム第２層とを重ね合
わせる前に両層のリードに対して曲げ加工を施すことが
不要となる。

【００１４】また、本発明の重ね合わせリードフレーム
において、リードフレーム第１層とリードフレーム第２
層との接合部位は、両層の一方の層に設けられた嵌入部
と他方の層に設けられた孔部とを嵌合させ、両層を圧着
一体化することにより形成されるため、両層がレーサー
スポット溶接で接合される重ね合わせリードフレームに
対して低コストに得られるものとなる。

【００１５】さらに、この接合部位において、嵌入部と
孔部は接合前に位置合わせして単に置き重ねた場合に
は、互いに嵌合しない部分を有していたものであり、嵌
合時にその嵌入部を孔部に押し入れたものであるため、
嵌合後の両層は、プレス機による加圧前であっても、相
当の接合力で所定の重ね合わせ位置において位置精度よ
く係止されることとなる。よって、この後にプレス機で
加圧することにより形成された本発明の接合部位は、リ
ードフレーム第１層とリードフレーム第２層とが位置精
度高く接合されたものとなる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体
的に説明する。なお、各図中、同一符号は同一又は同等
の構成要素を表している。

【００１７】図１は、本発明の好ましい態様の平面説明
図である。この実施例の重ね合わせリードフレーム３は
図１（ａ）に示すように、フレーム１ａとリード２ａと
を有するアイランドレスのリードフレーム第１層３ａ
と、図１（ｂ）に示すように、フレーム１ｂとリード２
ｂとを有するアイランド付きリードフレーム第２層３ｂ
を、図１（ｃ）に示すように重ね合わせ、接合部位Ｐで
接合したものからなっている。ここで、リードフレーム
第１層３ａとリードフレーム第２層３ｂのフレーム１
ａ、１ｂは、いずれも互いに重なり合う部分がハーフエ
ッチングされている（図１（ａ）中、ハッチング部は表
面ハーフエッチング部分を表し、図１（ｂ）中、ハッチ
ング部は裏面ハーフエッチング部分を表している）。

【００１８】また、リードフレーム第１層３ａとリード
フレーム第２層３ｂのリード２ａ、２ｂは、両層を位置
合わせして重ね合わせた場合に交互に配されるように形
成されている。そして、これらのリード２ａ、２ｂは、
曲げ加工は施されていないが、フレーム１ａ、１ｂが上
述のようにハーフエッチングされているので、全て同一
平面上に位置している。また、これら両層のリード２
ａ、２ｂは、いずれも図示したように放射状に配されて
おり、端部がそれぞれハーフエッチングされたタイバー
４ａ、４ｂに連結されている。このように各リード２
ａ、２ｂの端部をタイバー４ａ、４ｂに連結することに
より、各リード端部の位置ずれを防止することが可能と
なる。なお、これらタイバー４ａ、４ｂはリードフレー
ムの使用時には切除され、各リードは独立したものとな
る。

【００１９】また、この実施例のリードフレーム第１層
３ａは前述したようにアイランドレスであるが、このリ
ードフレーム第１層３ａにはタイバー４ａの対向面同士
を連結する保持バーとして十字型バー５が設けられてい
る。これによりリード端部の位置ずれを一層防止するこ
とが可能となる。なお、十字型バー５もハーフエッチン
グされている。

【００２０】一方、リードフレーム第２層３ｂには、中
央部にアイランド６が設けられており、リードフレーム
の使用時にはこのアイランド６に半導体チップが搭載さ
れることとなる。このアイランド６には、リードフレー
ム第１層３ａの十字型バー５と重なる位置にハーフエッ
チングが施されている。

【００２１】図２（ｃ）は、図１に示した重ね合わせリ
ードフレームの接合部位Ｐの拡大説明図である。同図に
おいてもハッチング部は表面又は裏面がハーフエッチン
グされている部分を表している。この図２（ｃ）に示し
た接合部位Ｐは、図２（ａ）（ハッチング部は裏面ハー
フエッチングを表している）に示したように、スリット
状孔部７ａと短冊状嵌入部８ａとを交互に連設したリー
ドフレーム第１層３ａの接合部位Ｐａと、図２（ｂ）
（ハッチング部は表面ハーフエッチングを表している）
に示したように、スリット状孔部７ｂと短冊状嵌入部８
ｂとを交互に連設したリードフレーム第２層３ｂの接合
部位Ｐｂとを、一方の層のスリット状孔部７ａ、７ｂに
他方の層の短冊状嵌入部８ｂ、８ａを押し入れるように
して両層を強く係止させ、さらにプレス機により圧着し
て形成したものである。ここで、両層の接合部位Ｐａ、
Ｐｂは、図２（ｃ）からわかるように、単に位置合わせ
して置き重ねただけでは双方の短冊状嵌入部８ａ、８ｂ
が重なり合うので嵌合させることはできず、押し入れる
ことにより嵌合が可能となるように形成したものであ
る。例えば、このようなスリット状孔部７ａ、７ｂと短
冊状嵌入部８ａ、８ｂの寸法としては、両層の材料シー
トとして厚さ０．１２５〜０．１５ｍｍ程度の銅シート
を使用する場合に、両層のスリット状孔部７ａ、７ｂの
端部幅ｔ１を０．１７ｍｍ、中央幅ｔ２を０．１３ｍ
ｍ、短冊状嵌入部８ａ、８ｂの端部幅ｔ３を０．１３ｍ
ｍ、中央幅ｔ４を０．１７ｍｍとすることができる。ま
た、両層の短冊状嵌入部８ａ、８ｂは、図示したように
それぞれ両端部はハーフエッチングされているが、中央
部はハーフエッチングされておらず、互いに押し入れら
れた短冊状嵌入部８ａ、８ｂの中央部がプレス機により
押しつぶされ、強固に圧着するものとなっている。

【００２２】この発明の重ね合わせリードフレームは、
上記実施例の他、種々の態様をとることができる。例え
ば接合部位は、図３に示したように、台形状の孔部７を
有するリードフレーム第１層３ａの接合部位Ｐａ（図３
（ａ）、（ハッチング部は裏面ハーフエッチングを表し
ている））としゃもじ状の嵌入部８とを有するリードフ
レーム第２層３ｂの接合部位Ｐｂ（図３（ｂ）、（ハッ
チング部は表面ハーフエッチングを表している））とを
嵌合させ、図３（ｃ）に示すように両層を嵌合させても
よい。これによりリードフレーム第１層３ａのしゃもじ
状の嵌入部８の縁部分８ｘがリードフレーム第２層３ｂ
の孔部７の縁部分に撓んで重なり、圧着によりこの重な
り部分がプレス機によって押しつぶされるので、両層は
強く圧着されることとなる。

【００２３】なお、この例では両層の接合部位Ｐａ、Ｐ
ｂが全てハーフエッチングされている態様を示したが、
リードフレーム第２層３ａの接合部位Ｐｂのしゃもじ状
の嵌入部８はハーフエッチングしなくてもよい。

【００２４】また、本発明の態様としては、図４に示す
ように、リードフレーム第１層３ａの接合部位Ｐａに矩
形の孔部７を矩形の枠部９から形成し（図４（ａ）、
（ハッチング部は裏面ハーフエッチングを表してい
る））、リードフレーム第１層３ｂの接合部位Ｐｂに矩
形の嵌入部８を形成し（図４（ｂ）、（ハッチング部は
表面ハーフエッチングを表している））、図４（ｃ）に
示すように両層を嵌合させ、圧着してもよい。この態様
においても、図４（ｃ）に示したように、この矩形の孔
部７と矩形の嵌入部８は、単に置き重ねただけでは嵌合
させることができず、両者は、嵌入部８を孔部７の下方
から突き上げて押し込んでむことにより嵌合させること
ができるものである。

【００２５】また、図４に示した例に対し、図５に示す
ように、リードフレーム第１層３ａの接合部位Ｐａに矩
形の孔部７を形成するための枠部９のパターン（図５
（ａ））及びリードフレーム第１層３ｂに形成する嵌入
部８のパターン（図５（ｂ））を変更してもよい。

【００２６】以上のような実施例の重ね合わせリードフ
レームの製造方法としては、例えば、まず銅系材、鉄系
材等のフレーム材の両面に所定のパターンのエッチング
レジストを形成し、次でエッチングすることによりフレ
ーム材の外形をパターニングする。ただしこの場合、ハ
ーフエッチング部分にはエッチングレジストを形成せず
（即ち、片面だけにエッチングレジストを形成し）、エ
ッチングを行う。こうしてリードフレーム第１層及びリ
ードフレーム第２層を形成する。そして、得られた両層
に対し、金型を用いて嵌入部を孔部に押し込むようにし
て両者を嵌合させ、さらにプレス機を用いて圧力０．５
〜５ｔ程度で加圧し、両層を圧着すればよい。

【００２７】

【発明の効果】本発明の重ね合わせリードフレームによ
れば、重ね合わせる二つの層を低コストで位置精度高
く、接合強度高く接合することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の重ね合わせリードフレームの説明図で
ある。

【図２】実施例の重ね合わせリードフレームの接合部位
の説明図である。

【図３】実施例の重ね合わせリードフレームの接合部位
の説明図である。

【図４】実施例の重ね合わせリードフレームの接合部位
の説明図である。

【図５】実施例の重ね合わせリードフレームの接合部位
の説明図である。

【図６】従来の重ね合わせリードフレームの説明図であ
る。

【図７】従来の重ね合わせリードフレームの断面図であ
る。

【符号の説明】

１ａ、１ｂフレーム２ａ、２ｂリード３ａリードフレーム第１層３ｂリードフレーム第２層４ａ、４ｂタイバー５十字型バー６アイランド７、７ａ、８ｂ孔部８、８ａ、８ｂ嵌入部９枠部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】フレームとリードとを有するリードフレ
ーム第１層と、フレームとリードとを有するリードフレ
ーム第２層とからなり、該リードフレーム第１層とリー
ドフレーム第２層とが、互いのリードが交互に配される
ように重なり合わされ、各層のフレームに設けられた接
合部位で互いに接合されている重ね合わせリードフレー
ムにおいて、リードフレーム第１層のリードとリードフ
レーム第２層のリードとが同一平面上に位置するように
リードフレーム第１層のフレームとリードフレーム第２
層のフレームとがハーフエッチングされており、接合部
位が、リードフレーム第１層及びリードフレーム第２層
の一方の層に設けられた嵌入部と他方の層に設けられた
孔部とを嵌合させ、両層を圧着一体化することにより形
成されており、かつ該嵌入部と該孔部は、接合前に位置
合わせして置き重ねた場合には互いに嵌合しない部分を
有していたものであり、嵌合時に該嵌入部が該孔部に押
し入れられたものであることを特徴とする重ね合わせリ
ードフレーム。
【請求項２】接合部位が、リードフレーム第１層及び
リードフレーム第２層の双方の接合部位に交互に連設さ
れた複数のスリット状孔部と短冊状嵌入部とが嵌合した
ものからなる請求項１記載の重ね合わせリードフレー
ム。
【請求項３】リードフレーム第１層が放射状に配され
たリードを有し、該リードの端部がタイバーで連結され
ており、かつタイバーの対向面同士が保持バーで連結さ
れている請求項１又は２に記載の重ね合わせリードフレ
ーム。
【請求項４】リードフレーム第１層がアイランドレス
であり、また、ハーフエッチングされたタイバーを有
し、保持バーとしてハーフエッチングされた十字型バー
を有し、リードフレーム第２層がアイランドを有し、該
アイランドは、リードフレーム第１層の十字型バーと重
なる位置がハーフエッチングされている請求項３記載の
重ね合わせリードフレーム。