JP2002057264A - リードフレーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 薄い小型の樹脂モールド型電子部品を巾方向
の多数のフレームを連接させたリードフレームで製造す
ると樹脂中にボイドを発生することがあり、樹脂の厚み
が薄いものではボイドの検出が困難であった。 【解決手段】 本発明は多数のフレーム１１を巾方向に
連接したリードフレーム１０に関し、リードフレーム１
０上の樹脂流動経路の末端に切欠き部１８と透孔１９と
を隣接配置して易変形部２０を形成したことを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置の製造に
用いられるリードフレームに関する。

【０００２】

【従来の技術】ビデオカメラやノート型パーソナルコン
ピュータのように可搬型の電子回路装置は小型、軽量で
あることが要求され、これらに用いられる電子部品は、
小電力用のものだけでなくモータなど比較的大電流を制
御する電子部品でも小型、軽量化が要求されている。

【０００３】このような電子部品のうちリードフレーム
を用いて製造される樹脂モールド型半導体装置の一例を
図８及び図９から説明する。図において、１は電子部品
本体である半導体ペレット２をマウントするアイラン
ド、３は一端がアイランド１の近傍に配置されたリー
ド、４は半導体ペレット２上の電極（図示せず）とリー
ド３とを電気的に接続するワイヤ、５は半導体ペレット
２を含む主要部分を被覆した樹脂を示す。リード３は樹
脂５の側壁から導出され、クランク状に折り曲げ成形さ
れている。

【０００４】この半導体装置の製造には図１０に示すリ
ードフレーム６が用いられる。図において７は矩形状の
フレーム、８はフレーム７の中央部に配置されたアイラ
ンド１をフレーム７に連結する吊りピン、９はフレーム
７の内周からアイランド１に向かって延びる複数本のリ
ード３の中間部を連結して一体化したタイバを示す。リ
ードフレーム６はこのフレーム７を基本単位として、多
数個長手方向に連接したものである。このリードフレー
ム６は半導体ペレット２をアイランド１に半田や導電ペ
ーストなどの接着剤（図示省略）を介してマウントする
マウント工程、半導体ペレット２上の電極とリード３と
をワイヤ４で電気的に接続するワイヤボンディング工
程、半導体ペレット２を含むタイバ９で囲まれた領域を
樹脂にて外装する樹脂モールド工程、要部が樹脂被覆さ
れたリードフレーム６の樹脂から露呈した扶養部分、即
ちフレーム７、吊りピン８、タイバ９を切断除去し、各
リードを独立させ、個々の半導体装置に分離する切断工
程、電気的特性や外観を検査し選別する検査工程、検査
結果に基づいて樹脂５の表面に捺印する捺印工程を順次
経て、図８に示す半導体装置が製造される。

【０００５】この種半導体装置は、小型化、軽量化とと
もに低価格化の要求もあるため、図１０に示すフレーム
７を多数列、互いに連接し、一枚のリードフレーム当り
の半導体装置の数を増大させることによりコストダウン
を図っている。このようなリードフレーム６は各フレー
ム７にそれぞれ樹脂５を供給することが困難であるた
め、巾方向に隣接配置されたフレーム７の樹脂被覆予定
部を連通して、リードフレーム６の一側方から供給され
た樹脂５を連接された樹脂被覆予定部に順次移動させて
他の側方に送り、樹脂成形している。

【０００６】またこの種半導体装置は、薄型化も要求さ
れており、数Ａの電流を開閉制御する半導体装置でも樹
脂厚さが１．０ｍｍ以下のものが製造されている。この
ように樹脂厚みが１．０ｍｍ以下となると、アイランド
１の厚みを０．１５ｍｍ、半導体ペレット２の厚みを
０．２５ｍｍとすると、半導体ペレット２をマウントし
たアイランド１部分の樹脂５の実質的な厚みは０．６ｍ
ｍ以下となり、上下片側の樹脂厚みは０．３ｍｍ以下と
なる。一方、リード３部分やアイランド１とリード３の
間の樹脂の厚みは０．８５ｍｍ以上で、アイランド１部
分とアイランド１から外れた部分の樹脂５の厚みの差が
大きくなり、樹脂被覆予定部内の樹脂の流動性が大幅に
異なる。このように樹脂被覆予定部内での樹脂の流動性
が大幅に異なると、巾方向に多数の樹脂被覆予定部を連
接したものではそれぞれの樹脂被覆予定部の樹脂５の充
填性が大きくばらつき、未充填などの問題を生じること
があった。

【０００７】そのため外観検査を実施し未充填のものを
検出して、成形不良として除去する必要があるが、樹脂
の厚みが薄いものでは、樹脂被覆予定部の外周を樹脂が
被覆することにより外観は正常でも、内部に空洞が形成
され未充填不良は検出できず、このような不良が後続の
リード成形工程に供給されると、リードが成形パンチに
よって引き抜かれ、パンチとダイの間に詰まって装置の
動作を続行させることができなくなるなどの問題があっ
た。また、未充填の半導体装置は耐湿性が劣り、信頼性
が保証できないという問題もあった。そのため、樹脂被
覆予定部とタイバ９の間に形成される樹脂ぱりの状態を
検知して未充填を検出することが知られている。例えば
特開昭５９−２２８７２７号公報（先行技術１）また樹
脂被覆予定部と隣接するフレームの一部に検知孔を穿設
して、この検知孔への樹脂の充填状態を検知して未充填
を検出することも知られている。例えば特開平１−２０
４４３８号公報（先行技術２）

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記先行技術１、２に
よって樹脂の未充填を検出することは知られているが、
樹脂被覆予定部を多数連接しさらに樹脂厚みが１．０ｍ
ｍ以下の薄いものに、先行技術１に開示された技術を適
用すると、樹脂被覆予定部とタイバの間に充填される樹
脂ばりがわずかで、樹脂ばりがないか欠けているもので
未充填と判定されるものでも、実際には完全に充填され
ているものがあり、樹脂ばりだけで未充填を検出するこ
とができなかった。

【０００９】また先行技術２のようにフレームの一部に
検知孔を形成するものでも、樹脂被覆予定部が多数連接
したものでは樹脂の流動経路が長くなり、しかも樹脂被
覆予定部が薄いものでは樹脂の移動中に粘度が上昇して
流動性が低下し末端の樹脂被覆予定部内の樹脂の流動圧
力が小さくなるため樹脂被覆予定部に完全に樹脂が充填
されたとしても検知孔には充填されないことがあり、樹
脂被覆予定部が薄いと必然的にリードフレームの厚みも
薄くせざるを得ないため検知孔に到達した樹脂は金型か
ら熱を受けて硬化し易いため検知孔に樹脂が到達しても
この樹脂を検知孔に押しこむことができず正確に樹脂の
充填状態を検出することができなかった。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題の解決
を目的として提案されたもので、巾方向及び長手方向に
複数のフレームを連接し、各フレーム内にアイランドを
配置し、フレームからアイランドに向かって複数本のリ
ードを延在させ、アイランドにマウントされリードと電
気的に接続された半導体ペレットを含むフレーム内の要
部が樹脂にて被覆されるリードフレームにおいて、上記
巾方向に連接された複数のフレームの一端側から他端側
に向かって樹脂が順次移動する樹脂供給経路の末端で樹
脂被覆予定部と隣接する部分に切欠き部を形成し、この
切欠き部と近接する部分に透孔を形成したことを特徴と
するリードフレームを提供する。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明によるリードフレームは、
半導体ペレットをマウントするアイランドをＸＹ方向に
所定の間隔でマトリックス状に配列し、各アイランドの
近傍にりーどを配置したリードフレームであって、巾方
向に一端側から他端側に向かって樹脂が供給され、各ア
イランドにマウントされた半導体ペレットを含む主要部
分が樹脂被覆されるリードフレームの樹脂供給経路の末
端の樹脂被覆予定部と隣接する部分に切欠き部を形成
し、この切欠き部と近接する部分に透孔を形成したこと
を特徴とするものであるが、上記切欠きと透孔の間に樹
脂被覆予定部に供給された樹脂によって変形し得る易変
形部を形成することによって、リードフレーム上の樹脂
被覆予定部への樹脂充填状態を知ることができる。この
場合、易変形部は巾狭のバーで構成することができる。
そしてバーの中間部にノッチを形成することにより、バ
ーの変形を顕著にでき、樹脂の充填状態の差異をより明
確に知ることができる。同様にバーの一端部または中間
部を切断し自由端とすることもできる。またバーの中間
部を屈曲または湾曲させることによりバーの変形性を向
上させるとともに樹脂の当接面積を増大させることもで
きる。さらには切欠きの巾に比して透孔の巾を広く設定
することにより、バーの変形性を向上できる。この場
合、切欠きの内部角部を透孔に近接させ、バーの中間部
に局部的に巾狭部を形成することもできる。

【００１２】

【実施例】以下に本発明の実施例を図１から説明する。
図において１０は金属平板をエッチングやプレス成形し
て形成したリードフレームで、図示点線で囲まれる矩形
枠状のフレーム１１を巾方向に複数隣接配置し、これを
長手方向に複数隣接配置したもので、各フレーム１１は
例えば図５に示すフレーム７と同様の構造をしており、
各フレーム１１の中央部には図２に示すように吊りピン
１２を介してアイランド１３が配置され、フレーム１１
からアイランド１３に向かって多数本のリード１４が延
在され、各リード１４の中間部はタイバ１５によって連
結されている。

【００１３】このリードフレーム１０はフレーム１１
ａ、１１ｂ、１１ｃが巾方向に連接しているため各フレ
ーム１１の中央の図示点線で囲まれる樹脂被覆予定部１
６ａ、１６ｂ、１６ｃを連通して、リードフレームの一
側方の各樹脂被覆予定部１６ａから中間及び他端側の樹
脂被覆予定部１６ｂ、１６ｃに向かって順次流動化した
樹脂１７を供給しリードフレーム１０上の要部を樹脂被
覆する。

【００１４】小型化と同時に薄型化も要求される電子部
品では被覆樹脂の厚みを１．０ｍｍ以下とするために、
リードフレーム１０も可及的に薄い、例えば厚さ０．１
５ｍｍのものを用いている。一方、被覆樹脂の厚みを薄
くするとリードフレーム上での樹脂の流動性が低下し、
複数のフレームを巾方向に連接した構造のリードフレー
ムでは、樹脂被覆予定部を順次移動する樹脂は成形金型
から加熱されるため、移動中にも樹脂の粘度が上昇し、
樹脂の成形性が低下する。また複数の樹脂被覆予定部１
６ａ、１６ｂ、１６ｃを連接させ一端側から他端側へ順
次樹脂を流動させる場合、樹脂の注入圧力は漸次低下
し、樹脂の注入口と排出口の位置によってボイドの発生
状態も変化する。

【００１５】そのため、ボイドの発生が少なく、樹脂の
流動抵抗が最も小さくなるように樹脂の流動経路が設定
されるが、一般的には、樹脂の注入口と末端の樹脂排出
口とを矩形状の樹脂被覆予定部の対角位置に設定してい
ており、その結果樹脂はリードフレーム上で蛇行し、樹
脂の流動方向が変化する毎に樹脂の注入圧力が低減す
る。

【００１６】本発明によるリードフレーム１０はこのリ
ードフレーム上における樹脂の移動経路の末端で、樹脂
被覆予定部１６ｃと隣接する位置に平面形状が矩形状の
切欠き部１８を形成し、さらにこの切欠き部１８と近接
する位置に透孔１９を形成したことを特徴とする。この
切欠き部１８と透孔１９は近接配置され、変形し易い巾
狭のバー２０によって分断されている。そして切欠き部
１８は樹脂被覆予定部１６ｃに連通し、透孔１９は成形
金型の外部に連通している。

【００１７】このリードフレーム１０は樹脂１７の流動
経路の末端に切欠き部１８が配置されているため、樹脂
被覆予定部１６ｃに樹脂が供給される間、バー２０に圧
力がかかる。先ず、リードフレーム１０の一側方の樹脂
被覆予定部１６ａに樹脂１７が供給されると、樹脂被覆
予定部１６ａ、１６ｂ、１６ｃ内に閉じ込められた空気
が圧縮され、この圧力がバー２０にかかり、圧縮された
空気はバー２０と成形金型と隙間から金型外部に放出さ
れる。そして樹脂が末端の樹脂被覆予定部１６ｃに到達
すると、樹脂１７の圧力がバー２０にかかり、さらに圧
縮され空気が排除されて樹脂１７が樹脂被覆予定部１６
ｃに充填されると、圧縮空気の圧力より格段に大きい圧
力がバー２０にかかる。この圧力によりバー２０は延び
て透孔１９側に入り込む。ここで仮に樹脂被覆予定部１
６ｃに空気が残留し閉じ込められている場合、樹脂被覆
予定部１６ｃ内の樹脂がかかる圧力は切欠き部１８側と
閉じ込められた空気（ボイド）に分散されエアクッショ
ンの作用をするため、切欠き部１８にかかる圧力は低下
し、バー２０は変形しないか、変形してもわずかであ
る。

【００１８】これにより樹脂被覆予定部１６ｃの外周が
樹脂の薄皮で覆われ、外見では樹脂被覆されているよう
に見えても、バー２０の変形状態から直ちに未充填であ
ることを知ることができる。一方、ボイドが無い場合に
は、樹脂にかかる圧力がそのままバー２０にかかり、バ
ー２０を大きく変形させるため、この状態からボイドの
ないことを知ることができる。このように樹脂に被覆さ
れて内部のボイドの状態を直接みることができない場合
でも、バー２０の変形状態を見るだけで樹脂の充填状態
を容易に知ることができるため、樹脂の成形条件を設定
する際の成形状態の判定が容易で、成形条件の変化によ
るボイドの発生も直ちに知ることができる。

【００１９】このバー２０の変形状態は直接目視観察す
ることの他、テレビカメラを用いた画像認識装置により
自動的に行うことができる。またバー２０は図示例では
切欠き部１８と透孔１９とを分断するものであるが、図
３に示すようにバー２０の中間部にノッチ２０ａを形成
して、脆弱部を形成することによりバー２０の変形を一
層顕著にすることができ、微細なボイドの発生も検出す
ることができる。さらには図４に示すように、バー２０
の中間部または一端部を微細なスリット２０ｂで分断
し、自由端２０ｃとすることができる。これにより、バ
ー２０は図３の状態より変形が顕著となりボイドの検出
感度を一層高めることができる。この場合、バー２０を
越えて透孔１９内に進入した樹脂の状態から、樹脂被覆
予定部１６内の樹脂の充填状態を知ることができる。さ
らには、易変形部は直線状のバー２０だけでなく図５に
示すように、中間部を屈曲または湾曲させることにより
易変形部の長さを長くし、変形し易くすることができ
る。また切欠き部１８と透孔１９とは巾を同じに設定す
るだけでなく、図６に示すように透孔１９の巾を切欠き
部１８の巾より広く設定することができる。これにより
バー２０の切欠き部１８の一辺である内辺に対して透孔
１９の一辺である外辺が長くなるため、内辺に樹脂の圧
力がかかるとバー２０は円弧状に変形し変形性が向上す
るだけでなく変形状態の確認も容易となる。

【００２０】また図７に示すように切欠き部１８内部の
角部を透孔１９に近接させることにより、局部的に巾狭
部が形成され、バー２０にかかる圧力が巾狭部に集中す
るためバー２０の変形を顕著にできる。このように本発
明によるリードフレームは、樹脂被覆予定部１６内の樹
脂の流動性が劣り、リードフレームの厚みが薄いことに
より切欠き部１８に対する樹脂の注入圧力も制限される
ような場合でも、リードフレーム上の樹脂流動経路末端
に易変形部を形成したから樹脂被覆予定部の樹脂の充填
状態を確実に知ることができる。

【００２１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、多数の樹
脂被覆予定部を巾方向に連通したリードフレームの各樹
脂被覆予定部への樹脂の充填状態を正確に検出すること
ができるリードフレームを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明によるリードフレームの要部平面図

【図２】 図１に示すリードフレームのフレーム構造を
示す要部平面図

【図３】 図１に示すリードフレームの易変形部の変形
例を示す要部拡大平面図

【図４】 図１に示すリードフレームの易変形部の他の
変形例を示す要部拡大平面図

【図５】 図１に示すリードフレームの易変形部の他の
変形例を示す要部拡大平面図

【図６】 図１に示すリードフレームの易変形部の他の
変形例を示す要部拡大平面図

【図７】 図１に示すリードフレームの易変形部の他の
変形例を示す要部拡大平面図

【図８】 樹脂モールド型電子部品の一例を示す一部断
面平面図

【図９】 図３に示す電子部品の正断面図

【図１０】 図３に示す電子部品の製造に用いられるリ
ードフレームの要部平面図

【符号の説明】 １０ リードフレーム １１ フレーム １１ａ、１１ｂ、１１ｃ フレーム １２ 吊りピン １３ アイランド １４ リード １５ タイバ １６、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ 樹脂被覆予定部 １７ 樹脂 １８ 切欠き部 １９ 透孔 ２０ バー（易変形部）

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】巾方向及び長手方向に複数のフレームを連
   接し、各フレーム内にアイランドを配置し、フレームか
   らアイランドに向かって複数本のリードを延在させ、ア
   イランドにマウントされリードと電気的に接続された半
   導体ペレットを含むフレーム内の要部が樹脂にて被覆さ
   れるリードフレームにおいて、 上記巾方向に連接された複数のフレームの一端側から他
   端側に向かって樹脂が順次移動する樹脂供給経路の末端
   で樹脂被覆予定部と隣接する部分に切欠き部を形成し、
   この切欠き部と近接する部分に透孔を形成したことを特
   徴とするリードフレーム。
2. 【請求項２】切欠きと透孔の間に樹脂被覆予定部に供給
   された樹脂によって変形し得る易変形部を形成したこと
   を特徴とする請求項１に記載のリードフレーム。
3. 【請求項３】易変形部が巾狭のバーであることを特徴と
   する請求項２に記載のリードフレーム。
4. 【請求項４】バーの中間部にノッチを形成したことを特
   徴とする請求項３に記載のリードフレーム。
5. 【請求項５】バーの一端部または中間部が自由端である
   ことを特徴とする請求項３に記載のリードフレーム。
6. 【請求項６】バーの中間部が屈曲または湾曲しているこ
   とを特徴とする請求項３に記載のリードフレーム。
7. 【請求項７】切欠きの巾に比して透孔の巾が広く設定さ
   れたことを特徴とする請求項１に記載のリードフレー
   ム。
8. 【請求項８】切欠きの内部角部を透孔に近接させたこと
   を特徴とする請求項７に記載のリードフレーム。