JPH0414856A - リードフレーム及びそれを用いた半導体装置の製造方法 - 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】 〔概　要〕 半導体チップを樹脂パッケージするリードフレームに関
し、 リードフレームの外枠に設けるリードフレーム形成用お
よびパッケージ用のガイド孔の他にリード端子部近傍に
リード端子加工用ガイド孔を設けることでリード加工精
度を上げて生産性の向上を図ることを目的とし、 搭載する半導体チップに対応する大きさのステージと、
該ステージを取り囲み周囲から該ステージに向かうよう
に上記半導体チップの各電極端一）に対応して形成され
タイバーにより相互に連結されている複数のリード端子
とを少なくとも具えた半導体チップ樹脂パッケージ用の
リードフレームであって、少なくともリード端子形成領
域の近傍に、前記リード端子の変形に対応して位置が変
動するようなリード端子加工用のガイド孔を設けて構成
する。

また上記リードフレームのステージ上に半導体チップを
搭載した後、該チップに設けられた電極端子と前記リー
ド端子をワイヤを介して電気的に接続する工程と、前記
半導体チップを樹脂でモールドする工程と、前記ガイド
孔を基準として前記リードフレームを加工装置に固定し
た後その状態で前記タイバーの切断および前記リード端
子の曲げ整形工程を行って構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は半導体チップを樹脂パッケージするリードフレ
ームの形状に係り、特にリードフレームの外枠に設ける
リードフレーム形成用およびパッケージ用ガイド孔の他
にリード端子部近傍にり−ド端子加工用ガイド孔を設け
ることで生産性の向上を図ったリードフレームに関する
。

半導体装置には所要形状に形成されたリードフレームの
ステージに半導体チップを樹脂モールド等でパッケージ
して構成されるものがあるが、かかる半導体装置の製造
工程では一般にリードフレームの外枠に設けているリー
ドフレーム形成用のガイド孔を利用して樹脂モールド工
程やその後のリード端子の切断・折り曲げ工程等を行っ
ている。

一方リードフレームとパッケージ材の収縮率には差異が
ある。

その結果樹脂パッケージした後の該パッケージ領域から
露出するリードフレーム部分には内部応力が発生するが
、特に最近の如く半導体チップの集積度が向上して大型
化すると該内部応力がリードフレームの露出部分の撓み
や変形を誘起するため上述したリードフレームの外枠に
設けているガイド孔に相対的な位置ずれが生ずる。

特に大型化した半導体チップでは電極端子数が増えるた
め、これに対応するリードフレームもリード端子間ピッ
チが小さくなると共にリード端子の太さが細（なる傾向
にある。

従って樹脂パッケージした後のリード端子の切断や折り
曲げ工程等で上記ガイド孔を利用することに難点がある
ためその解決が望まれている。

〔従来の技術〕

第２図は従来のリードフレームによる半導体装置の形成
工程図であり、第３図は問題点を説明する図である。

第２図で（１）はリードフレームの一例を示し、（２）
は半導体チップを樹脂モールドでパッケージした状態を
示す図、（３）はリード端子を個々に切断した状態を示
す図、（４）はリード端子を所要形状に折り曲げた状態
を示す図である。

第２図（１）で４２−アロイ合金等からなる帯状のリー
ドフレームｌには、少なくとも該リードフレーム１に搭
載する半導体チップに対応する大きさのステージ２ａと
、該半導体チップの各電極端子と対応してステージ２ａ
の周囲から該ステージ２ａに向かう方向に配置され且つ
変形を避けるためにその途中でタイ・バー（ｔｉｅ−ｂ
ａｒ）　２ｂで相互にブリッヂされた複数のリード端子
２ｃとを具えた破線ａで囲まれたチップパターン２が等
間隔ピッチＰで長手方向に整列してパターニング形成さ
れている。

また長手方向のピッチがＰで幅方向間隔がＰの位置に穿
孔されている図のガイド孔３は、該リードフレームｌの
形成時と樹脂パッケージ工程時の送りやパッケージ工程
後のリード端子タイ・バー２ｂの切断・除去と該リード
端子２ｃの折り曲げ工程等で使用されるものである。

なお図のＬ形孔２ｄ、矩形孔２ｅ、２ｆ　、２ｇ、　２
ｈ等はいずれも、該チップパターン２を形成する際や半
導体チップをパッケージする際の該リードフレーム１の
変形や反りを抑制するために設けられている捨孔である
。

そこで上記ステージ２ａの所定位置に半導体チップを装
着し、該半導体チップの各電極端子と該各電極端子に対
応するリード端子２ｃの内側先端部との間を例えばワイ
ヤボンディング等の手段で接続した後に、上記ガイド孔
３を基準として該半導体チップをステージ２ａの裏面を
含む全周囲で樹脂パッケージすると、（２）で示す状態
とすることができる。

なお数回（２）以降では、該樹脂パッケージ部分とその
周囲に露出するリード端子２０部分を拡大して表わして
いる。

次いで（２）の状態にあるリードフレームを、例えば各
リード端子２Ｃの間をブリッジしているタイ・バー２ｂ
　（図のハツチングＡ領域）の部分のみを一度に切断除
去できる総室バイトを具えたカッタ装置に上記ガイド孔
３を基準として装着し、該カッタ装置を動作させること
で（３）に示す状態とすることができる。

更に、各リード端子２Ｃを例えば（４）に示す如き所要
形状に折り曲げる図示されないベンディング装置に（３
）の状態にあるリードフレームを上記ガイド孔３を基準
として装着し、該ベンディング装置を動作させて（４）
に示す状態にした後、該各リード端子２Ｃを例えば点線
Ｂで示す線で切断することでリードフレームｌから分離
した所要の半導体装置を得ることができる。

問題点を説明する第３図は、半導体チップが樹脂モール
ドされた状態にあるリードフレームを示したものであり
、図では１個のパッケージ部分を取り出した状態で表わ
している。

なお図の（ｉ）は全体図、（ｉｉ）はリード端子の切断
時の状態を示す図である。

第３図（ｉ）で、第２図（１）のリードフレーム１と同
様のガイド孔１２が設けられているリードフレーム１１
の図示されないステージには、半導体チップが封入され
ている樹脂パッケージ１３が第２図で説明したように形
成されている。

この場合、パッケージ用樹脂材の平均的な熱膨張率は２
０　ｘｌＯ−６／に程度であるが、リードフレームの熱
膨張率は例えば４２−アロイ合金のときて４〜５　Ｘｌ
０−６／にてあり、上記パッケージ用樹脂材に比して小
さい。

従って樹脂パッケージ１３が形成された後のリードフレ
ーム１１には、パッケージ領域すなわちステージの周囲
が強制的に収縮する方向の内部応力が発生している。

この場合の内部応力は、樹脂パッケージ１３が小さい間
は該リードフレーム１に設けである上述した各捨孔り形
孔２ｄ、矩形孔２ｅ、２ｆ　、２ｇ等によって吸収され
るが、該樹脂パッケージ１３が大きくなるにつれて上記
の各捨孔では吸収しきれな（なり結果的に図示の如く全
体が撓んだり波うって変形する。

特にこの場合の撓みや変形はパッケージ領域すなわちス
テージから離れるほど顕著になる。

このことは換言すれば、以後の工程例えば第２図で説明
したリード端子１１ａのタイ・バー１１ｂの切断除去や
リード端子１１ａの折り曲げ工程等における作業の基準
となる上記ガイド孔１２間の相対的な位置関係やパッケ
ージ領域すなわちステージに対する位置関係が変動する
ことを意味する。

（ｉ）はかかるガイド孔１２を利用して例えばタイ・バ
ー１．１．ｂを切断除去する場合を示したものであり、 すなわち、第２図の（２）および（３）で説明したカッ
タ装置でタイ・バー１１ｂを切断除去する場合、リード
フレーム月のガイド孔１２が撓みや変形によって位置的
にずれていると該カッタ装置で切断除去されるタイ・バ
ー１１ｂは図に示すようにリード端子１１．ａに対して
ずれた状態で切断除去されることになる。

また単に一方向のずればかりでなく他の方向にもずれて
いると、タイ・バー１．ｌｂが完全に除去できない場合
等も発生する。

特にこの場合のずれ量δはリード端子１１ａが細（なる
につれてその影響が太き（なり、リード端子１１ａとし
ての強度が劣化したり折損し易（なる等の致命的な欠陥
に発展することとなる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の如く外枠側に諸工程に共通して使用するガイド孔
が設けられているリードフレームでは、搭載する半導体
チップが大型化するにつれて樹脂パッケージ後のガイド
孔の相対的位置関係に変動が生ずるため、パッケージ後
の諸工程における精度か確保できず生産性の向上が期待
できないと言う問題があった。

〔課題を解決するための手段〕

上記問題点は、搭載する半導体チップに対応する大きさ
のステージと、該ステージを取り囲み周囲から該ステー
ジに向かうように上記半導体チップの各電極端子に対応
して形成されタイバーにより相互に連結されている複数
のリード端子とを少なくとも具えた半導体チップ樹脂パ
ッケージ用のリードフレームであって、少なくともリー
ド端子形成領域の近傍に、前記リード端子の変形に対応
して位置が変動するようなリード端子加工用のガイド孔
が設けられているリードフレームによって解決される。

また上記リードフレームのステージ上に半導体チップを
搭載した後、該チップに設けられた電極端子と前記リー
ド端子をワイヤを介して電気的に接続する工程と、前記
半導体チップを樹脂でモールドする工程と、前記ガイド
孔を基準として前記リードフレームを加工装置に固定し
た後その状態で前記タイバーの切断および前記リード端
子の曲げ整形工程を行う半導体装置の製造方法によって
解決される。

〔作　用〕

リードフレームのリード端子に近接した位置にガイド孔
を設けると、パッケージ工程前後の該ガイド孔の相対的
位置関係の変動を小さ（することができる。

本発明になるリードフレームでは、外枠に形成している
従来のガイド孔の他に、リード端子形成領域にパッケー
ジ後の諸工程で使用する第２のガイド孔を設けるように
している。

従って、樹脂パッケージ工程後のリード端子部分の加工
工程では上記第２のガイド孔を基準として使用すること
で、加工精度の低下を抑制することができてサイズ的に
大きい半導体装置でも生産性よ（得ることができる。

〔実施例〕

第１図は本発明になるリードフレームの一例を説明する
図である。

第１図で、４２〜アロイ合金等からなる帯状のリードフ
レーム２１には、第２図で説明したガイド孔３と等しい
ガイド孔２２が設けちれていると共に、少なくとも該リ
ードフレーム２１に搭載する半導体チップがカバーでき
る大きさを持つ角形のステージ２３ａと、その各辺と対
応する外側位置それぞれに該ステージ２３ａに向かう方
向で該半導体チップの各電極端子と対応し且つ変形を避
けるため途中でタイ・バー２３ｂによって相互にブリッ
ヂされたリード端子２３ｃがグルーピング形成されてい
る４個のリード端子群２３Ｃ−１，２３Ｃ−２、２３ｃ
ｍ５　、２３ｃ−４とを具えた破線ａ′で囲まれたチッ
プパターン２３が、等間隔ピッチＰで長手方向に沿って
パターニング形成されている。

特に、この場合の各リード端子群２３ｃｍ＋　、　２３
ｃｍ２　、２３Ｃ−３、２３Ｃ−４は該リードフレーム
２１とは、各各リード端子群それぞれの両端に形成され
ている接続バー２３ｄでステージ２３ａと接続し、また
該リード端子２３ｃの他端側端部では共通する接続バー
２３ｅに繋がる変形自在な接続バー２３ｆを介して該リ
ードフレーム２１の外枠と接続しているが、更に上記接
続バー２３ｅにはガイド孔２４が設けられている。

従って、上記の各リード端子群２３ｃ〜Ｉ＋　　２３ｃ
ｍ４、２３Ｃ−３、２３Ｃ−１とリードフレーム２１の
外枠との間の多少の相対的な位置ずれは上記接続バー２
３ｄと２３ｆの変形によって吸収できることになり、結
果的に上記各リード端子群のガイド孔２４とリードフレ
ーム２１の外枠に位置するガイド孔２２との間が相対的
に揺動し得ることになる。

このことは、半導体チップを樹脂モールドでパッケージ
化する際にリードフレーム２１に発生する内部応力が少
なくとも各リード端子群に形成されているガイド孔２４
には直接影響しないことを意味する。

そこで、第２図で説明したパッケージ工程後のタイ・バ
ーの切断・除去工程やリード端子折り曲げ工程を該ガイ
ド孔２４を基準として行うことで、第３図で説明したよ
うな加工精度の低下を起こすことなく所要の半導体装置
を得ることができて生産性を向上させることができる。

なお第２図（１）で説明したリードフレームｌの場合に
は、例えばステージ２ａとリード端子２ｃの両方に最も
近接した捨孔である矩形孔２ｈに第１図の２４と同様の
ガイド孔を設けることで、第１図の場合と同様の効果を
得ることができる。

（発明の効果〕 上述の如く本発明によりリード端子加工時の位置決めが
精度よく行なえることから、半導体装置としての生産性
の向上が実現できるリードフレームを容易に提供するこ
とができる。

第２図は従来のリードフレームによる半導体装置の形成
工程図、 第３図は問題点を説明する図、 である。

図において、 ２１はリードフレーム、２２．２４はガイド孔、２３は
チップパターン、 ２３ａはステージ、　　２３ｂはタイ・バー２３０はリ
ード端子、 ２３Ｃ−１，２３Ｃ−２、２３Ｃ−３、２３Ｃ−４はリ
ード端子群、２３ｄ、　２３ｅ、　２３ｆは接続バーを
それぞれ表わす。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になるリードフレームの一例を説明する
図、 入 ｑ２ｙｎリーＦ７シームに乃ナカー戸１襲ｉｎｎガニず
Ｉ房つｊフ１２２　口　　　　（巧ｎ２ン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）搭載する半導体チップに対応する大きさのステー
   ジと、該ステージを取り囲み周囲から該ステージに向か
   うように上記半導体チップの各電極端子に対応して形成
   されタイバーにより相互に連結されている複数のリード
   端子とを少なくとも具えた半導体チップ樹脂パッケージ
   用のリードフレームであって、 少なくともリード端子形成領域の近傍に、前記リード端
   子の変形に対応して位置が変動するようなリード端子加
   工用のガイド孔が設けられていることを特徴としたリー
   ドフレーム。
2. （２）請求項１記載のリードフレームのステージ上に半
   導体チップを搭載した後、該チップに設けられた電極端
   子と前記リード端子をワイヤを介して電気的に接続する
   工程と、前記半導体チップを樹脂でモールドする工程と
   、前記ガイド孔を基準として前記リードフレームを加工
   装置に固定した後その状態で前記タイバーの切断および
   前記リード端子の曲げ整形工程を行うことを特徴とする
   半導体装置の製造方法。