JP4999492B2 - 半導体装置用リードフレームの製造方法およびそれを用いた半導体装置 - Google Patents

Description

本発明は、半導体装置用リードフレームの製造方法およびそれを用いた半導体装置に係り、特に半導体装置用リードフレームの形状に関する。

従来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、複数のリード端子を備えたリードフレームと、半導体素子などの電子部品素子と、それらを搭載する部分の周囲とを樹脂モールドして半導体パッケージを形成しており、半導体パッケージをリードフレームから各個片に分割する際に、樹脂モールド部をリードフレームの裏面側から突き出して分離している（例えば、特許文献１参照）。

図４（ａ）は、従来の半導体装置の樹脂モールドした状態を示した斜視図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の半導体装置のＢ−Ｂ’線に沿った断面図である。
図４（ａ）、（ｂ）において、半導体装置は、プレス加工されたリードフレーム４０１に半導体素子などの電子部品素子４０２を搭載し、電子部品素子４０２を含んだ周囲を樹脂モールドして樹脂モールド部４０３を形成するとともに、リードフレーム４０１の裏面側で、かつ保持用端子４０４と樹脂モールド部との境界部に、樹脂モールド部４０３と連続する薄肉な樹脂片部４０５を一体にモールドしており、樹脂モールド部４０３の外面をリードフレーム４０１に形成された保持用端子４０４の先端部４０４ａで保持している。

この樹脂モールド後に、樹脂モールド部４０３をリードフレーム４０１の裏面側から突き出し、保持用端子４０４と樹脂片部４０５とを一体に樹脂モールド部から分離している。
特開平８−１１８４００号公報

しかしながら、上述した従来の半導体装置用リードフレームを用いた半導体装置の製造方法では、必要以上に多くのモールド樹脂を使用することになり、モールド樹脂の材料コストが上昇する。

また、保持用端子４０４の側面に抜きダレによる樹脂バリが生じることを抑制するには一定の効果は期待出来るが、プレス加工で形成されたリードフレームは、金型の打ち抜きパンチ形状の加工限界の制約等により保持用端子４０４の先端部４０４ａがＲ（円弧）形状となり、このＲ（円弧）形状が樹脂モールド部４０３の側面に僅かでも露出した状態にあると、Ｒ（円弧）形状の部位に余計な樹脂が回り込み樹脂バリが発生するという問題がある。

本発明は、上記問題を解決するものであり、保持用端子４０４の先端部４０４ａがＲ（円弧）形状となることに起因して樹脂モールド部側面に発生する樹脂バリを抑制することができる半導体装置用リードフレームの製造方法およびそれを用いた半導体装置を提供することを目的とする。

本発明の半導体装置用リードフレームの製造方法は、所定ピッチで同一方向に移送する金属薄板材料を金型によって順次に打ち抜いて半導体装置用リードフレームを形成するものであって、半導体素子をモールドする樹脂を保持するための保持用端子部を形成する打ち抜き工程と、前記保持用端子部の先端部をエッジ形状に形成する打ち抜き工程と、複数のリード部及び半導体素子を搭載するパッド部を形成する工程とを備えたことを特徴とする。

この構成により、樹脂モールド内部にエッジを形成した保持用端子部をモールドすることにより、樹脂モールド部の側面と保持用端子部との密着部分が直交密着するので樹脂の回りこみをなくすことができる。

本発明の半導体装置は、複数のリード部と、半導体素子が搭載されたパッド部と、リード部と半導体素子とを導通接続する金属細線と、少なくとも半導体素子と金属細線とを被覆したモールド樹脂からなる樹脂モールド部と、樹脂モールド部を保持する保持用端子部とからなり、先端部にエッジ部が形成された保持用端子部の先端部のみを樹脂モールド部のモールド樹脂内に浸入させて保持用端子部と前記モールド樹脂部とを直交密着させたことを特徴とする。

以上のように、本発明によれば、半導体素子などの電子部品素子を搭載する部分の周囲を樹脂モールドする際に、樹脂モールド部の側面と保持用端子部とを直交密着させることができるので樹脂の回り込みをなくすことができ、樹脂モールド部をリードフレームから取りはずす際に樹脂バリの発生を抑制することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における半導体装置用リードフレームを示す平面図である。図１において、リードフレーム１は、鉄若しくは鉄合金または銅若しくは銅合金からなる金属板材をプレス加工して形成したものであり、複数のリード部２および、半導体素子などの電子部品が搭載されるパッド部３と、モールド樹脂を保持する保持用端子４とからなり、保持用端子４の先端部４ａの端部にエッジ部４ｂが形成されている。

ここでいうエッジ部４ｂとは、端部にプレス加工によるバリが形成されていない直角もしくは鋭角に形成された状態である。
このような形状のリードフレーム１では、樹脂をモールドした際に、保持用端子４の先端がＲ形状ではなくエッジ形状に仕上がっているので、従来のＲ形状で懸念される樹脂の回りこみがなくなる。このため、樹脂成型品をリードフレーム１から分離する際に、樹脂バリの落下等の不良発生要因を抑制することができる。
（実施の形態２）
図２（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施の形態２における半導体装置用リードフレームの製造工程フローを示す平面図である。

図２（ａ）〜（ｄ）は、順送りプレス成形法により、３回の打抜加工で１個の半導体素子組立用の領域を形成し、このステップの連続的な繰り返しによって所定数の半導体装置用リードフレームを形成する状態を説明するための図である。

図２（ａ）は、リードフレームの形成に使用される金型の抜き型の形状と配置関係を示す図である。金型２５には、形状の異なる抜き型１ｓ、２ｓ、及び３ｓを金属薄板材２０の移送ピッチと合致する間隔で配置しており、抜き型１ｓ、２ｓ、３ｓで金属薄板材２０の同一部位を抜き型１ｓ、２ｓ、３ｓの順番で繰り返し打ち抜き加工を行なって半導体素子組立用の領域を形成する。

すなわち、図２ｂに示すように、金型２５により最初の打ち抜き加工を施して、抜き型１ｓによって金属薄板材２０に、先端部にＲ形状が形成された保持用端子部１０１を形成する。

次いで、図２ｃに示すように、金属薄板材２０を１ピッチ移送して、金型２５により２回目の打ち抜き加工を施すことにより、抜き型１ｓによって金属薄板材２０に新たな保持用端子部１０２を形成し、前回の打ち抜き加工で形成した保持用端子部１０１の先端部に、抜き型２ｓによってエッジ１０１ａを形成してエッジ形状を有する保持用端子部２０１となす。

次いで、図２ｄに示すように、金属薄板材２０を１ピッチ移送して、金型２５により３回目の打ち抜き加工を施すことにより、抜き型１ｓによって金属薄板材２０に新たな保持用端子部１０３を形成し、前回の打ち抜き加工で形成した保持用端子部１０２の先端部に、抜き型２ｓによってエッジ１０２ａを形成してエッジ形状を有する保持用端子部２０２となし、抜き型３ｓによってリード部及びパッド部３０１を形成することで、右端に位置する打ち抜き領域には半導体素子組立用の領域をなす半導体装置用リードフレームが形成される。

以上の打ち抜きステップで１巡目の打ち抜き加工が完了する。そして、金属原板を１ピッチ移送して２巡目の最初の打ち抜き加工を施す。以上説明した打ち抜き加工を連続的に施すことにより、金属薄板材には所定数の半導体装置用リードフレームが完成する。

このように、打ち抜きパンチ工程を分散させることが出来るので、打ち抜き強度が分散し、リードフレームや金型へのダメージを軽減でき、金型の強度が向上し、金型の寿命を延ばすことが出来るので、保持用端子部１０３と抜き型２ｓによる先端部のエッジ形状を長期的な生産においても維持することが出来る。

以上により、保持用端子４の先端部４ａの端部にエッジ部４ｂを形成することができ、樹脂モールド部２と保持用端子４とを直交密着させることができるので、樹脂が回り込むことを防止し、樹脂バリの発生を抑制することができる。
（実施の形態３）
図３（ａ）は本発明の実施の形態３における半導体装置を示す斜視図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。図３（ａ）、（ｂ）において、図１と同じ構成は同符号を付して説明を省略する。

図３（ａ）、（ｂ）において、リードフレーム１は、鉄若しくは鉄合金または銅若しくは銅合金からなる金属板材をプレス加工して形成するものであり、複数のリード部２と、半導体素子などの電子部品を搭載するパッド部３と、モールド樹脂を保持する保持用端子４とからなり、保持用端子４の端部にエッジ部４ａが形成されている。パッド部３にはダイオードやＩＣなどの半導体素子６が搭載され、半導体素子６はリード部２と金属細線７により導通接続されている。

半導体素子６が搭載されたパッド部３と、金属細線７により導通接続されているリード部３と、保持用端子４の先端部４ａを含みモールド樹脂８で樹脂封止されている。
このとき、保持用端子４の先端がＲ形状ではなくエッジ形状に仕上がっており、Ｒ形状で懸念される樹脂の回りこみがなくなることから、樹脂成型品をリードフレームから分離する際に、落下する樹脂バリが発生せず、後工程においても不良発生要因を抑制することができる。

本発明の実施の形態１における半導体装置用リードフレームを示す平面図 （ａ）〜（ｄ）は本発明の実施の形態２における半導体装置用リードフレームの製造工程フローを説明するための打ち抜き工程図 （ａ）は本発明の実施の形態３における半導体装置を示す斜視図、（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ’線に沿った断面図 （ａ）は従来の半導体装置を示す斜視図、（ｂ）は図４（ａ）の半導体装置のＢ−Ｂ’線に沿った断面図

符号の説明

１ リードフレーム
２ リード部
３ パッド部
４ 保持用端子
４ａ エッジ部
６ 半導体素子
７ 金属細線
８ モールド樹脂
１ｓ 抜き型
２ｓ 抜き型
３ｓ 抜き型
２０ 金属薄板材（リードフレーム）
２５ 金型
１０１ 、１０２ 、１０３ 保持用端子部＜先端部Ｒ形状＞
１０１ａ、１０２ａ エッジ
２０１ 、２０２ 保持用端子部＜先端部Ｒ形状＞
３０１ 、リード部及びパッド部
４０１ リードフレーム
４０２ 電子部品素子
４０３ 樹脂モールド部
４０４ 保持用端子
４０４ａ 先端部
４０５ 樹脂片部

Claims (2)

1. 所定ピッチで同一方向に移送する金属薄板材料を金型によって順次に打ち抜いて半導体装置用リードフレームを形成するものであって、半導体素子をモールドする樹脂を保持するための保持用端子部を形成する打ち抜き工程と、前記保持用端子部の先端部をエッジ形状に形成する打ち抜き工程と、複数のリード部及び半導体素子を搭載するパッド部を形成する工程とを備えたことを特徴とする半導体装置用リードフレームの製造方法。
2. 複数のリード部と、半導体素子が搭載されたパッド部と、前記リード部と前記半導体素子とを導通接続する金属細線と、少なくとも前記半導体素子と前記金属細線とを被覆したモールド樹脂からなる樹脂モールド部と、前記樹脂モールド部を保持する保持用端子部とからなり、先端部にエッジ部が形成された前記保持用端子部の先端部のみを前記樹脂モールド部のモールド樹脂内に浸入させて前記保持用端子部と前記モールド樹脂部とを直交密着させたことを特徴とする半導体装置。

Images