JPH0546044U - 半導体装置用リードフレーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 樹脂封止用の型を複雑にすることなく、樹脂
の充填を均等化すると共にボイドの発生のない良好なパ
ッケージ製品が得られるようにすること。 【構成】 幅方向の両端の外枠に挟まれた部分にパッ
ド，インナリード及びアウターリードのパターンを形成
し、アウターリードを除いて樹脂封止するに際し、一方
の外枠がパッド側を向く面に樹脂流入用の第１の切欠を
設け、他方の外枠には同様にパッド側を向く面に樹脂溜
り用の第２の切欠を設け、これらの第１，第２の切欠を
樹脂封止空間の領域に含まれるようにすると共にそれぞ
れ型に設けた樹脂供給ゲート及び空気抜き用の流路に臨
ませる。 【効果】 樹脂封止工程でのパッドやインナリードの変
形及びワイヤの破断等が防止でき、型に設ける空気抜き
用の流路も簡単なもので済む。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、半導体装置用のリードフレームに係り、特に素子搭載及びワイヤボ ンディング後の樹脂封止が良好に行えるようにしたリードフレームに関する。

【０００２】

【従来の技術】

半導体装置の組立てに用いるリードフレームは、帯状の金属材料をプレス加工 によってパターンを打ち抜く方法によって製造される。このパターンは半導体素 子を搭載するパッド，その周りに配列したインナリード及びこのインナリードに 連なるアウターリードの組合せが主であり、製品仕様に応じて各種のパターンの ものが製造されている。そして、半導体素子をパッドに固定した後にこの半導体 素子とインナリードとの間をワイヤでボンディングし、更にアウターリードのみ を外に突き出すようにステージとインナリード部分を樹脂封止してパッケージと する。

【０００３】 この樹脂封止の方法としては、たとえば特開平２−１０９３４３号公報に記載 されたものがある。これは、リードフレームの上下を挟む一対の樹脂封止用の上 型及び下型への樹脂の装入を円滑にし、更に封止開始時の空気の抜けを速やかに 行えるようにするために、樹脂溜部を設けた下型を使用するというものである。 このような樹脂溜部を備えていれば、樹脂封止空間の空気の抜けが速やかに行わ れ、ボイドの発生のない良好なパッケージ製品が得られる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、樹脂封止用の金型は、リードフレームの大きさやパッケージの形状 等に応じて数多くのものを用意する必要がある。そして、仕様毎に型の内壁の形 状も複雑に異なり、型自体の製作にも非常な困難さを伴うことが多い。このため 、先の従来例のように、下型に樹脂溜を設けることは型の設計や製作が更に煩雑 になり、コスト面での障害を招きかねない。また、仕様によっては、樹脂溜を広 く造れない場合もあり、速やかな空気の抜けが不可能となるばかりか、全ての製 品に対応させることもできない。

【０００５】 更に、近年、半導体装置の分野では、薄型でしかも小型のものの開発が一層進 み、特にＩＣカードに用いられる半導体装置では全体の厚みが１ミリ以下とする 要求も次第に多くなった。また、記憶容量の大きい半導体装置の素子の場合では 、そのサイズも大きくなり、パッケージ寸法に対して占める素子の占有面積も拡 大することになる。

【０００６】 このような背景に対し、樹脂封止の際に、リードフレームの上面側及び下面側 のそれぞれの樹脂封止空間の中にほぼ均等に樹脂を充填していかなければ、素子 を載せるパッド部分が充填圧の低い方向に撓むような変形を生じる。そして、こ の現象は、パッケージの厚さが薄いものほど顕著である。

【０００７】 樹脂封止の際にリードフレームに変形を生じてしまうと、ワイヤボンディング したワイヤが破断したり、パッドの一部がパッケージから剥き出しになったりし て製品の不良率が高くなる。また、リードフレームへの影響だけでなく、上型と 下型に対してリードフレームの反りや変形が隙間を発生させるようになり、樹脂 が外に流れ出て樹脂バリの原因ともなる。

【０００８】 このように、特にパッドのサイズが小さくて樹脂パッケージの厚さも薄いもの では、樹脂注入のバランスが崩れやすいため、不良率の低減にも限界があり歩留 りに大きな影響を与えている。

【０００９】 本考案において解決すべき課題は、樹脂封止用の型を複雑にすることなく、樹 脂の充填を均等化すると共にボイドの発生のないパッケージ製品が得られるよう にすることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】 本考案は、金属薄板を素材とした帯状材料の幅方向の両端に外枠を残し、これ らの外枠の間にパッド，インナリード及びアウターリードのパターンを形成し、 前記帯状材料の上下面を樹脂封止用の型で覆い、更に前記アウターリードのみを 残して前記パッドからインナリード部分の領域を前記パッドに搭載した半導体素 子と共に樹脂によって封止されるリードフレームであって、前記幅方向の一端側 の外枠に、帯状材料の一面と他面側との樹脂封止空間を連通させる第１の切欠を 該外枠が前記パッドを向く側に沿って設け、更に、前記他端側の外枠に、前記樹 脂封止空間に沿って膨出する第２の切欠を設け、前記第１の切欠を前記樹脂封止 用の型に形成した樹脂供給ゲートに臨ませ、且つ前記第２の切欠を、前記樹脂封 止空間の外部に連通する空気流路に臨ませて前記型の中に装着可能としたことを 特徴とする。

【００１１】

【作用】

リードフレームのパターンを形成した帯状材料を樹脂封止用の上型及び下型で 挟み込み、上型に開けた樹脂注入用のゲートから樹脂を注入すると、帯状材料の 外枠に設けた第１の切欠が樹脂材料の入口を大きく開くように位置するので、樹 脂はこの第１の切欠を抜けて上型及び下型の中へほぼ均等に流れ込む。このため 、帯状材料の上下面に注入される樹脂の量にバランスを持たせることができ、パ ッドやインナリード部分の撓みや位置ずれが防止される。

【００１２】 また、他端側の外枠に設けた第２の切欠は、型に設けた空気抜き用の流路に連 通するので、この第２の切欠を樹脂溜りだけでなく空気抜きとして兼用できる。 このため、型に大きな空気抜き用の凹み等を設ける必要がなく、簡単な型の構造 で済むようになる。

【００１３】

【実施例】

図１は本考案のリードフレームを樹脂封止したときの概略平面図である。

【００１４】 図において、金属薄板の帯状材料１にリードフレームのパターンが打抜きやエ ッチング等によって形成されている。このパターンには、半導体素子６を搭載す るパッド２，その周りに配列した多数のインナリード３及びタイバー４によって これらのインナリード３に一体のアウターリード５を含んでいる。そして、これ らのリードフレームのパターンは、樹脂封止によるパッケージとした後に、アウ ターリード５までの部分を帯状材料１から切離し、タイバー４をカットするとと もにアウターリード５に必要な曲げ加工を施すことによって、最終製品が得られ る。

【００１５】 図２は帯状材料１の中のパッド２のみのパターンを示す概略図であり、インナ リード３やアウターリード５を省略して示すものである。

【００１６】 帯状材料１を用いてリードフレームのパターンを形成する場合、帯状材料１を コイル状に巻いておきこれを連続的又は間欠的にラインに流すことによって、パ ターンを順次形成していく製造方法が採用される。このような製造方法では、帯 状材料１に送りを与えたり位置決めのための孔が必要である。このことから、帯 状材料１にはその幅方向の両端に外枠１ａを残し、この外枠１ａに帯状材料１の 送りや位置決めに利用するための基準ピン孔１ｂを所定のピッチで開けたものが 使用される。一方、パッド２は支持片２ａによって両側の外枠１ａに連結された 状態に加工される。

【００１７】 このようなリードフレームのパターン成形に対し、本考案では、金型による樹 脂封止の際のゲート側に対応させた位置に、下型内への樹脂の流れを促進させる ための構成を持たせる。すなわち、図２に示すように、一方の外枠１ａにはパッ ド２を向く面に樹脂流入用切欠１ｃを第１の切欠として長さ方向に設け、図３（ 図２のＡ−Ａ線矢視断面図）のようにパッド２の外縁と外枠１ａとの間の距離を 大きくする。

【００１８】 また、他方の外枠１ａには、同様のパッド２の方向を向く側に第２の切欠とし て樹脂溜り用切欠１ｄを設ける。この樹脂溜り用切欠１ｄは図１に示すようにパ ッド２を向く面に間口を設け、この間口から外側に開口域を大きくした形状を持 つ。なお、図４はこの樹脂溜用切欠１ｄ部分の縦断面図であって、図２のＢ−Ｂ 線矢視に対応するものである。

【００１９】 図５は、帯状材料１を上型１０と下型１１に挟んだ状態を示す要部の概略縦断 面図であり、樹脂流入用切欠１ｃにゲート１１ａが整合するように位置し、樹脂 溜り用切欠１ｄは上型１０及び下型１１によって作られた樹脂封入空間１２に連 通している。そして、上型１０の下面には樹脂を充填するときに樹脂封入空間１ ２から空気を外に抜くための空気抜き溝１０ａを設ける。この空気抜き溝１０ａ は、図１に示すように樹脂溜り用切欠１ｄ部分から外に伸び、上型１０の端面で 外部に開放するような流路を持つ。

【００２０】 ここで、ゲート１１ａから樹脂を注入すると、樹脂は樹脂流入用切欠１ｃから 帯状材料１の上面側及び下面側に分配されるようにして充填される。すなわち、 樹脂流入用切欠１ｃを設けていない場合では、図５のようなゲート１１ａからの 樹脂の充填の際には、樹脂が上向きに樹脂封入空間１２へ流れ込むので、帯状材 料１の上面側が先行して充填されやすい。これに対し、樹脂流入用切欠１ｃはゲ ート１１ａからの流路に連なるように位置しているので、この樹脂流入用切欠１ ｃから帯状材料１の下側の下型１１方向へも流れ込みやすくなる。このため、上 型１０側が先行して樹脂が充填されることがなくなり、上型１０の中も下型１１ の中もほぼ均等な充填速度で樹脂が封入される。

【００２１】 このように、上型１０と下型１１への均等な充填によって、パッド２に掛かる 上からの負荷が大きくなることもなく、パッド２が下に撓むような変形を生じる ことが防止される。したがって、パッド２の位置が変化したり大きな撓みによっ て樹脂封止後にパッケージの下面から露出したりすることもない。更に、パッド ２の変形が抑えられることから、ボンディングしたワイヤが破断することもなく なる。

【００２２】 また、注入された樹脂は図５において次第に右側に流れながら充填される。こ のとき、樹脂封入空間１２の中の空気は、樹脂溜り用切欠１ｄ側に押し流される ようになり、この樹脂溜り用切欠１ｄに連通している空気抜き溝１０ｄから外に 排出される。そして、樹脂溜り用切欠１ｄは、図１に示すように比較的広く形成 しているので、空気抜き溝１０ａが小さいものであっても、この樹脂溜り用切欠 １ｄの中で空気の流れを淀ませるようにして排出できる。このため、型に樹脂溜 りを設けていなくても、帯状材料１の樹脂溜り用切欠１ｄが造る空間を利用する ことによって、樹脂封止時には樹脂封止空間１２から速やかに空気を抜くことが できる。したがって、樹脂の中へのボイドの混入もなくなり、良好なパッケージ 製品が得られる。

【００２３】

【考案の効果】

本考案では、リードフレームの帯状材料の外枠がパッドを向く側に樹脂流入用 切欠を設けているので、樹脂封止のときには樹脂がこの樹脂流入用切欠を抜けて 帯状材料の上下面側に均等に流れ込む。このため、リードフレームのパターンの 上下両面での充填圧を均等に維持でき、樹脂封止工程でのパッドやインナリード の変形及びボンディングしたワイヤの破断等が防止でき、不良率の低い樹脂封止 製品が得られる。

【００２４】 また、樹脂流入用切欠とは対向する側の外枠に樹脂溜り用切欠を設けているの で、この樹脂溜り用切欠を樹脂封止時の空気抜きの流路に兼用できる。このため 、型に単純な空気抜き溝を設けておきこれに連なるように樹脂溜り用切欠を位置 させるようにすれば、型に複雑な空気抜きのための凹み等を設ける必要がない。 したがって、樹脂封止用の型の製作も簡単になり、仕様の異なるパッケージ製品 の製造にも充分対応でき、生産性の向上が図られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のリードフレームを樹脂封止したときの
概略平面図である。

【図２】パッド部分のみのリードフレームのパターンを
示す概略斜視図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線矢視による縦断面図である。

【図４】樹脂溜り用切欠を示す図であって、図２のＢ−
Ｂ線矢視縦断面図である。

【図５】上型及び下型による樹脂封止の際の樹脂の流れ
を示す概略縦断面図である。

【符号の説明】

１ 帯状材料 １ａ 外枠 １ｂ 基準ピン孔 １ｃ 樹脂流入用切欠（第１の切欠） １ｄ 樹脂溜り用切欠（第２の切欠） ２ パッド ３ インナリード ４ タイバー ５ アウターリード ６ 半導体素子 １０ 上型 １０ａ 空気抜き溝 １１ 下型 １１ａ ゲート １２ 樹脂封止空間

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属薄板を素材とした帯状材料の幅方向
   の両端に外枠を残し、これらの外枠の間にパッド，イン
   ナリード及びアウターリードのパターンを形成し、前記
   帯状材料の上下面を樹脂封止用の型で覆い、更に前記ア
   ウターリードのみを残して前記パッドからインナリード
   部分の領域を前記パッドに搭載した半導体素子と共に樹
   脂によって封止されるリードフレームであって、前記幅
   方向の一端側の外枠に、帯状材料の一面と他面側との樹
   脂封止空間を連通させる第１の切欠を該外枠が前記パッ
   ドを向く側に沿って設け、更に、前記他端側の外枠に、
   前記樹脂封止空間に沿って膨出する第２の切欠を設け、
   前記第１の切欠を前記樹脂封止用の型に形成した樹脂供
   給ゲートに臨ませ、且つ前記第２の切欠を、前記樹脂封
   止空間の外部に連通する空気流路に臨ませて前記型の中
   に装着可能としたことを特徴とする半導体装置用リード
   フレーム。