JPH03110858A - リードフレーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明はリードフレームに係り、特に半導体装置用リー
ドフレームに関するものである。

［従来の技術］ レジンモール ド型半導体装置の組立には第１ 図 に示すようなリードフレームが用いられる。

このリードフレーム１は金属薄板をエツチングあるいは
プレス加工による打ち抜きによって部分的に除去して形
成する。

リードフレーム１は矩形枠からなるフレーム枠２を有し
、このフレーム枠２の略中央に回路素子を取り付ける矩
形のダイパッド６を有している。

さらにダイパッド３は、タイバー４によってフレーム枠
２に支持されている。

またフレーム枠２の内壁からは多数の細いリード５が、
前記ダイパ？ド３に向って延在しており各リード５はレ
ジンモールド時にレジン流出を防止するダムバー６で支
持されている。このダムバー６は補強部材ともなってい
る。

このようなリードフレーム１にあっては、ダイパッド６
上に回路素子７を固定した後、回路素子７の各電極（図
示せず）と、これら電極に対応するリード５の内端とを
ワイヤ８等の接続手段にて接続し、その後、ダムバー６
の近傍の内側のモールド領域９をレジンでモールドして
レジンパッヶ−ジ１０で回路素子７．ワイヤ８．リード
内端を被う。さらに、モールド領域９の外周とダムバー
６の間に介在するレジンな抜き落し、不要となるダムバ
ー６およびフレーム枠２を切断除去するとトモ、に、レ
ジンパッケージ１０から突出するり−ド５の外端部を下
方に折り曲げて、レジンモールド型半導体装置を製造す
る。

ところで、近年、工０チップの高集積化、多機能化にと
もない、電極数や出力端子数の増加が進んでおり、リー
ドフレームを製作する上でもＩＪ　−ド幅、リード間の
寸法を小さくする要求が高まりリード形成時の微細加工
技術の難度が今まで以上に高まった。

それとともに、市場に対しては、安価な半導体製品を提
供する必要があり、材料費の多くを占めるリードフレー
ムは、その製造方法をコストの高いエツチングフレーム
から、安価なプレス加工フレームへ切替えて行（必要が
あった。

しかし、微細化が進むにつれ、機械的に金属薄板を打ち
抜いてリードフレームを形成するスタンピンクフレーム
は、加工時の応力によるリードのねじれや曲り等の変形
が生じやす（なり、安定した品質を維持するためには高
度な技術を必要とした。

また、今までの端子数が少な（、リード間の寸法が比較
的大きい製品では問題にならなかった。

リード形成時に生ずるバリやダレに起因する、半導体装
置製造上の問題が生ずるようになった。

バリやダレの発生のしくみについて簡牟に第２図を用い
又説明する。

まず、ダイ１１とストリッパープレート１２にはさみ込
まれた金属薄板１３は、パンチ１４によって打ち抜かれ
る。

打ち抜かれた後の金属薄板１３の側面部は、せん断時に
金属薄板１５を引き込む力によって生ずるダレ１５と、
金属薄板１３を破断するときに生ず突起状のバリ１６が
形成され、これらの発生はダイ１１とパンチ１４とのク
リアランスやストリッパープレート１２による金属薄板
１３の押え圧、および、金属薄板１５そのものの靭性に
よって程度が影響されるものである。

そして、これらのズレやバリが、半導体装置製造上、前
記リードフレームの各構造部において、次のような問題
を生じていた。

１）　前記したとうり、半導体装置を製造する工程の中
に、ダイパッド３上に固着された回路素子７の電極と、
これに対応するり−ド５の内端部は、たとえばワイヤボ
ンディング等の接続手段を用いワイヤ８にて接続する、
ボンディング工程がある。

一般にワイヤボンディング工程では、ボンディングを実
施する前に、ダイパッド３上、ある位置バラツキを持っ
て固着された回路素子７の位置を把握し、ボンディング
が実施される電極に対し、ボンディング座標補正が実施
される。

座標補正はまず、回路素子７０表面を光学的装置を用い
てその画像をとらえ、画像をざらに二値化処理がおこな
われ、電気的計算処理により、基準とする回路素子７の
位置に対するズレ量を算出し、回路素子、Ｚ上の各電極
の位置座標を補正することがおこなわれる。

ところで、近年のリードの多ピン化、微細化により、リ
ード側においても同様に、画像処理による基準となるリ
ード位置座標に対するズレ量補正がリード−本−本に実
施されるようになり、リード側ボンディング位置の安定
化やリード位置バラツキに対する歩留りの向上がなされ
ている。

こうしたリード５の位置補正ではまず、リード表面を光
学的装置によって画像としてとらえ、電気的に画像を二
値化して処理して行（わけであるが、第３図（α）のＡ
視による第３図（ｂ）の通りリード５の表面の各陵にバ
リ１６が生じた面を用いた場合、不均一に生じた波形突
起状のバリ１６の部分が、光学的に乱反射を生じてしま
い、安定して陵部の形状を、とらえることが困難であり
、基準となるリードと同一箇所のリードであることの判
断が安定しておこなうことができない。また繰り返えさ
れる生産の中でも再現性が極めて悪いものであり、生産
性に支障をきたすものである。

反面、第３図（α）のＢ視による第３図（Ｃ）のように
ダレ側を用いた場合は安定した形状として再現性の良い
画像を見られることができる。

したがって、ボンディングが実施されるリード５の内端
部においては、ダレ側を表面として用いることが望まし
い。

２）　同じく前記した通り、半導体装置を製造する工程
の中で、前記モールド領域９の外周とダムバー６との間
に介在するレジン抜き落す、レジンカット工程において
は、リード５の内端部とは逆にバリ側を表として用いる
ことが望ましい。

第４図（α＞、ｃｂ）は、ダレ側を表とした場合のレジ
ンカットを図示したものであるが、レジンカット前の第
４図（α）ではリード５０間にはレジ７１７が介在して
おり、これをレジンカットパンチ１８にてレジン１７を
抜き落される。

しかし、レジンカット後を示す第４図（ｂ）の通りリー
ド５のダレ部にレジンカス１９が残ってしまうという問
題が生じた。このレジンカス１９は、リード５に固着し
ているものではないため、後の振動等により分離してし
まう恐れのあるものである。したがって、後工程である
フォーミンク時のリード変形や電気特性検査時の導通性
に対して影響させてしまい、最悪の場合には、市場での
最終製品において、レジンカスに起因する導通不良を引
きおこす恐れがあり、レジンカスの発生は品質上極めて
重要なことである。

第４図（Ｃ）、（ｄ）は、バリ側を表面とした場合の同
様なレジンカットの例であるが、図の通り裏面のダレ部
を含め、レジンカスの発生を少なくレジンカットをおこ
なうことができる。

３）　この他、従来の例として、特開昭６３−５５２９
８の様に、加熱用ヒーターブロック上のダイパッドが傾
いたり、すき間が生じないよう、ダイ・パッド３の回路
素子７が固着される面にバリを発生させるといった考え
方もあった。

以上の通り、リードフレームの各構造部において、バリ
およびダレの用いがたによって、半導体装置製造上の問
題の発生有無が生ずるわけであるしかしながら、従来の
プレス成形によるリードフレームは、金属薄板の一方の
面から、同一方向に打ち抜いて加工されたものが用いら
れており、リードフレームの各構造部において、バリお
よびダレの面を選択的に用いることができなかった。

したがって、前記した各事例において、リードフレーム
の形状や特徴、および各構造部を加工する半導体製造装
置の工程能力から判断し、ある部分の不具合は犠牲にし
て、総合的見地から利用する面を決めて用いざろうえな
かった。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、プレス成形法によって形成されリードフレー
ムの各構造部において、バリおよびダレによる半導体装
置製造上の問題点を解消するものであり、高品質な半導
体装置を安定して生産することを可能とするリードフレ
ームを提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明のリードフレームは
、リードフレームの各構造部ごとにバリの発生方向を選
択的に定め、バリの発生方向を表裏２種の組合せによっ
て形成されることを特徴とする。

［実施例コ 以下本発明を図面に示す実施例にしたがって説明する。

第５図は本発明によるリードフレームを製ｉする装置の
略図を示すものであり、第１プレス成形装置２３、第２
プレス成形装置２４、および金属薄板１６を第１プレス
成形装置２３に供給する供給装置２５、第１プレス成形
装置２３と第２プレス成形装置２４の間にあって金属薄
板１３を表裏反転する反転装置２６、第２プレス成形装
置２４にて加工後に金属薄板１３を除材させる除材装置
２７によって構成される。

また、各プレス成形装置には成形金型、プレス機構（以
上図示せず）が内蔵されており、成形金形は、図におけ
る各プレス成形装置の上部から下部方向に向は打ち抜き
加工をおこなう構造の順送型となっている。

第６図（ａ）は第１図におけるリード５およびダムバー
６の一部を拡大して図示したものであり、第６図（１）
）はダムバー６のモールド領域９側およびリード５がリ
ード内端部よりダムバー６に続く付近を形成する抜き位
置２０．２０’と、リード５の内端側の一部を形成する
抜き位置２１２１′と、リード５の内端側先端面を形成
する抜き位置２２を示している。

本実施例では、前記従来技術で説明した事例に関係させ
、第６図（ａ）　（ｂ）にて説明する。

まず、供給装置２５にて供給された金属薄板１３は第１
プレス成形装置２３にてプレス成形され他の部位ととも
に扱き位置２０．２０’が打ち抜かれる。その後、反転
装置にて金属薄板１６は表裏反転され第２プレス成形装
置に送り込まれ、第２プレス成形装置２４では他の部位
とともに俵き位置２１，２１’および２２が順に打ち抜
かれ後に除材装置２７にて除材される。

したがって、以上の加工によって抜き位置２０．２０′
にて生ずるバリの方向に対して、抜き位置２１．２１’
　、２２にて生じたバリ方向は逆方向となり、リード５
の内端部側のバリ発生方向に対し、モールド領域９とダ
ムバー６との間に位置する部のバリ発生方向は逆となる
。ゆえに、半導体装置を製造する上で、本実施によるリ
ードフレームを用いた場合、リード内端部側をバリ裏と
したとき、レジンカット部はバリ表となり、前記した同
部位の問題点は解消されることになる。

以上の実施例においては、第１プレス成形装置と第２プ
レス成形装置を逆に配置しても良く、さらに多（のプレ
ス成形装置を連接しても良い。また、一つのプレス成形
装置を用い、成形金型内で金属薄板１３に対して表裏２
方向からの打ち抜きがおこなえる機構を有した金型およ
びプレス成形装置を用いても良い。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によって、リードフレームの各
構成部ごとにバリの発生方向を選択的に定め、バリの発
生方向を表裏２種の組合せによって形成することができ
、半導体装置製造上において、す→ドフレームの各構成
部におけるバリやダレに起因する問題を発生することの
ない、優れたリードフレームを提供することができる。

さらに、今後展開されて行（多ピン化−微細化によって
リード幅、リード間の寸法が小さ（なりより細かな管理
の必要となるボンディングやフォーミング品質の確保に
対して絶大な効果をもたらすものである。

また、従来の多ピン、微細製品に対しては、エツチング
が主体として用いられていたが、本発明によるバリに対
する問題が解消されたことにより従来以上にプレス成形
によるリードフレームの多ピン、微細製品への適用が推
進されるとともにフレームコストがエツチングフレーム
よす５０〜８０％安（することができるため、市場に対
し高付加価値製品を安価にて供給できるものである

【図面の簡単な説明】

第１図はリードフレームの構造を示す平面図、第２図は
プレス成形によるバリおよびダレ発生を示す断面図、第
３図（α）はリード内端部の一部を示す断面図、第３図
（ｂ）、ＣＣ）は同じくリード内端部の平面図、第４図
（α）　（ｂ）はダレ側を表とした時のレジンカットを
示す断面図、第４図（Ｃ）、（ｄ）はバリ側を表とした
時のレジンカットを示す断面図、第５図は本発明の一実
施例によるリードフレーム装置の構成図を示す。 第６図（ａ）、（，６）は本発明の一実施例を示すリー
ドおよびダムバー周辺の拡大平面図である。 １・・・・・・・・・リードフレーム ５・・・・・・・・・リード ６・・・・・・・・・ダムバー ９・・・・・・・・・モールド領域 １３・・・・・・・・・金属薄板 １５・・・・・・山ダ　し １６・・・・・・・・・パ　リ ２）呂 １６ 第 ｒ２ ５！１３叱＾） ２３区（トノ 第３目（Ｃ） ｉ相（Ｃ） 第４目（４）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 金属薄板をプレス成形して製造するリードフレームにお
   いて、リードフレームの各部分ごとにプレスの抜き方向
   を選択的に定め、これにともなってバリの発生方向を各
   部分ごとに表側および裏側と選択的に発生させることを
   特徴とするリードフレーム。