JP2002368176A - 半導体電子部品のリードフレーム - Google Patents

半導体電子部品のリードフレーム

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leads
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Rohm Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体チップを着設して半導体電子部品とす
るリードフレームであって、アイランドに半導体チップ
を着設し、同半導体チップの電極パッドとリードとを導
通手段で接続し、モールド樹脂で半導体チップを密封封
止することによりモールド樹脂による本体部を形成する
とともに、同本体部の下面にリードの下面を露出させて
実装基板への接合部としている半導体電子部品のリード
フレームにおいて、リード部分に樹脂バリが生起される
ことのないリードフレームを提供する。 【解決手段】 リードの側面にそれぞれモールド樹脂係
合溝を凹設し、リードの断面形状を横倒し略Ｈ字状とす
る。または、リードの断面形状を逆台形状として、リー
ドの上面を下面よりも幅広とする。さらに、リードの先
端に、リードの下面をリードの伸延方向に伸延させると
ともに、リードより薄肉とした押圧用伸延片を突設す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体電子部品のリ
ードフレーム形状に関するものであり、特に、ＱＦＮ
（Quad Flatpack Non-leaded package）と呼ばれる半導
体電子部品に用いるリードフレームの形状に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来、一方向に伸延した薄肉の金属板に
打抜き成形加工及びエッチング成形加工を施すことによ
り、半導体チップを着設するアイランドと、同アイラン
ドに着設される半導体チップの電極パッドと導通手段で
ある金属線によって接続されるリードとを形成してリー
ドフレームとしており、形成されたリードフレームのア
イランドにダイボンディング剤等を用いて半導体チップ
を着設し、同半導体チップの電極パッドと所用のリード
とを金やアルミなどの金属線を用いて電気的に接続し、
モールド樹脂によって半導体チップを密封封止するよう
にモールディングを行った後、同モールド樹脂により封
止された半導体チップ部分をリードフレームから分離す
べく、モールド樹脂からなる本体部から伸延しているリ
ードを所用の長さで切断し、半導体電子部品とするよう
にしている。
【０００３】リードフレームからの分離後には、必要に
応じてリードの成形加工が行われ、また、実装基板に設
けられた接続端子に接続されるリードの接続面の部分に
所用のメッキ皮膜を配設するようにしている。
【０００４】このようなリードフレームを用いて製造さ
れる半導体電子部品の中には、ＱＦＮ（Quad Flatpack
Non-leaded package）と呼ばれる形態の半導体電子部品
が存在している。
【０００５】このＱＦＮ半導体電子部品では、モールド
樹脂からなる略矩形状の本体部の下面側に、同下面と略
同一平面内にリードの下面を露出させるようにするとと
もに、本体部の外周に沿ってリードの切断を行うことに
より、本体部からリードが延出されないようにしてい
る。
【０００６】これにより、ＱＦＮ半導体電子部品の製品
寸法を、リードを本体部から延出させない分だけ小さく
することができ、実装基板の実装効率を高めることがで
きるようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなＱ
ＦＮ半導体電子部品においては次のような問題があっ
た。すなわち、図４に模式的に示すように、半導体チッ
プｃをモールド樹脂によって密封封止するモールディン
グ工程において、上金型10と下金型20とでリードフレー
ムを挟持しながらモールド樹脂の注入されるモールド空
間30を形成した際に、同モールド空間30内に挿入された
リード40の先端部分を下金型20の上面に当接させるよう
に押圧する押圧手段を設けることができず、かつ、上金
型10と下金型20とにより挟持されたリード40部分に作用
する挟持のための押圧力に起因する応力によってリード
40の先端部分が反り上がりやすくなり、リード40の下面
と下金型20の上面との間に隙間が生起され、生起された
隙間部分にもモールド空間内に注入されたモールド樹脂
が侵入して樹脂バリが生起されやすくなるという問題が
あった。
【０００８】樹脂バリが生起されると、後工程のメッキ
工程において樹脂バリとリードの隙間にメッキ液や洗浄
液が残留しやすくなって、メッキ後にシミが生起される
原因となったり、あるいは、実装基板への実装時の実装
不良の原因となったりすることがあるため、樹脂バリの
除去作業を行わなければならず、製造コストが高騰する
原因ともなっていた。
【０００９】なお、図４において、符号50は半導体チッ
プｃの着設されるアイランド、符号60は半導体チップｃ
の電極パッドとリード40とを電気的に接続する金属線で
ある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、モ
ールディング工程において、モールド空間に圧入される
モールド樹脂の圧力を利用してリードの先端を下金型の
上面に当接させるようにした。
【００１１】すなわち、半導体チップを着設するアイラ
ンドを設けるとともに、同アイランドに着設された半導
体チップの電極パッドと導通手段を介して接続されるリ
ードをアイランドの周縁に設けているリードフレームで
あって、アイランドに半導体チップを着設し、同半導体
チップの電極パッドとリードとを導通手段で接続し、モ
ールド樹脂で半導体チップを密封封止することによりモ
ールド樹脂による本体部を形成するとともに、同本体部
の下面にリードの下面を露出させて実装基板への接合部
としている半導体電子部品のリードフレームにおいて、
リードの側面にそれぞれモールド樹脂係合溝を凹設し、
リードの断面形状を横倒し略Ｈ字状とするようにした。
【００１２】または、リードの断面形状を逆台形状とし
て、リードの上面を下面よりも幅広とするようにした。
【００１３】さらに、リードの先端に、リードの下面を
リードの伸延方向に伸延させるとともに、リードより薄
肉とした押圧用伸延片を突設するようにした。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明のリードフレームでは、ア
イランドの周辺に配設され、下面を露出させながらモー
ルド樹脂に埋設されることとなるリードの側面にそれぞ
れモールド樹脂係合溝を凹設しておくようにしている。
同モールド樹脂係合溝を凹設することにより、リードの
断面形状は９０°回転した横倒しの略Ｈ字状となるよう
にしている。
【００１５】そして、モールド樹脂係合溝を設けたこと
により、モールド樹脂による半導体チップの密封封止を
行うモールディング工程において、上金型と下金型とに
より形成したモールド空間内に溶融したモールド樹脂を
圧入した際に、モールド樹脂係合溝部分にもモールド樹
脂が圧入されるとともに、圧入されたモールド樹脂がリ
ードを下方に押下するように作用して、リードの下面と
下金型の上面との間に隙間ができることを抑制し、樹脂
バリが生起されることを防止することができる。
【００１６】すなわち、溶融したモールド樹脂を圧入す
べく加圧した際に、その圧力は静水圧となっているので
全ての方向に均等に圧力が作用する状態となる一方で、
厚肉のリード部分ではリード自体の塑性に起因する弾力
性が作用することにより、圧入にともなう圧力が圧肉の
リード部分においては相殺されやすくなっている。しか
し、モールド樹脂係合溝を設けてリードの下面側に薄肉
部分を形成していることにより、同薄肉部分においては
リードの下面を上方に押し上げる力が存在せず、かつ、
モールド樹脂に加えられた圧力を相殺する要因もないこ
とによって、モールド樹脂係合溝部分に注入されたモー
ルド樹脂の圧力によりリードを押下する力を生起するこ
とができる。
【００１７】さらに、モールド樹脂係合溝をリード側面
に凹設していることにより、モールド樹脂の硬化後、モ
ールド樹脂とリードとを係合状態とすることができ、リ
ードとモールド樹脂との密着性を向上させることができ
る。
【００１８】また、本発明のリードフレームでは、リー
ドの断面形状を横倒し略Ｈ字状とするのではなく逆台形
状として、リードの上面を下面よりも幅広とするように
してもよい。
【００１９】リードの上面側を下面よりも幅広とするこ
とにより、モールド樹脂による半導体チップの密封封止
を行うモールディング工程において、上金型と下金型と
により形成されるモールド空間内に溶融したモールド樹
脂を圧入した際に、モールド樹脂自体が抵抗流体となっ
て大面積としたリードの上面の上方への移動を阻害する
ことにより、結果的にリードは確実に押下されてリード
の下面と下金型の上面との間に隙間ができることを抑制
し、樹脂バリが生起されることを防止することができ
る。
【００２０】また、リードの断面形状を逆台形状として
リードの上面を下面よりも幅広としていることによっ
て、モールド樹脂の硬化後、リードがあたかもモールド
樹脂により形成された臍孔に嵌合された臍のような状態
となり、リードとモールド樹脂との密着性を向上させる
ことができる。
【００２１】なお、リードの断面形状を逆台形状とする
加工は、断面形状を横倒し略Ｈ字状とする加工よりも行
いやすく、特に、挟ピッチでリードを配設した場合であ
っても確実に断面形状を逆台形状とすることができの
で、リードの配設間隔を挟ピッチとするＱＦＮ半導体電
子部品ではリードの断面形状を逆台形状とするほうが望
ましい。
【００２２】上述した断面形状を横倒し略Ｈ字状とした
リード、及び、断面形状を逆台形状としたリードの先端
には、リードの下面をリードの伸延方向に伸延させると
ともに、リードより薄肉とした押圧用伸延片を突設する
ようにしている。
【００２３】同押圧用伸延片を設けることによって、モ
ールド樹脂による半導体チップの密封封止を行うモール
ディング工程においてモールド樹脂を圧入した際に、同
押圧用伸延片が下金型表面と確実に密着して、樹脂バリ
が生起されることを防止することができる。
【００２４】すなわち、通常、図４に示したように、リ
ードは先端部分において下金型上面から最も離隔しやす
いため、樹脂バリはリード先端部分において最も生起さ
れやすくなっているが、リードの先端部分を薄肉の押圧
用伸延片としていることにより同押圧用伸延片が撓みや
すく、モールド樹脂の圧入にともなって押圧用伸延片は
モールド樹脂に押下されて容易に撓みながら下金型の上
面と隙間なく密着することになる。従って、樹脂バリが
生起されることを防止することができるようになってい
る。
【００２５】以下において、図面に基づいて実施例を示
しながらさらに詳説する。
【００２６】
【実施例】図１は、本発明に係るリードフレームを用い
たＱＦＮ半導体電子部品Ａの一部切欠斜視図であり、同
ＱＦＮ半導体電子部品Ａは、アイランド１と、リード２
とを配設したリードフレームにおいて、アイランド１に
半導体チップＣを着設し、同半導体チップＣの電極パッ
ドＰと所用のリード２とを金属線、本実施例の場合には
金線３を用いてワイヤーボンディングし、その後、モー
ルド樹脂４で半導体チップＣ部分を密封封止して形成す
るようにしている。ここで、金線３を使用したワイヤー
ボンディングが、導通手段となるものである。
【００２７】モールド樹脂４で半導体チップＣ部分を密
封封止する際に、半導体チップＣを着設したリードフレ
ームを、本体部５を形成するためにモールド空間形成凹
部を設けた上金型と、リード２の下面が当接される下金
型とで挟持し、リード２の下面を下金型の上面に当接さ
せた状態でモールド樹脂４を上金型と下金型とで形成し
たモールド空間に圧入して本体部５の形成を行ってい
る。従って、本体部の下面側には、同下面と同一平面内
にリードの下面が露出された状態となる。
【００２８】モールド樹脂４による本体部５の形成後、
本体部５より延出しているリード２を本体部５の側縁に
沿って切断することによりリードフレームから分離し、
次いで、リード２の下面側に実装基板の接続端子に接続
させるための半田メッキなどの接続用メッキ皮膜を形成
して、ＱＦＮ半導体電子部品Ａが完成する。なお、リー
ドフレームからの分離と、メッキ工程の順序が逆であっ
てもよい。なお、図１は、メッキ工程前のＱＦＮ半導体
電子部品Ａを示している。
【００２９】リード２は、図２に側面図と正面図で示す
ように、側面にそれぞれモールド樹脂係合溝2a,2aを凹
設し、リードの縦断面形状を、図２（ｂ）に示すよう
に、横倒しとした略Ｈ字状とするようにしている。モー
ルド樹脂係合溝2a,2aを設けることによって、モールド
樹脂４で半導体チップＣ部分を密封封止する際に、圧入
したモールド樹脂４がモールド樹脂係合溝2a,2aにも圧
入されることによってリード２を下金型の方向に押下す
る力を生起することができ、リード２の下面と下金型の
上面との間に隙間が生起されることを抑制することがで
きる。
【００３０】また、リード２の側面にそれぞれモールド
樹脂係合溝2a,2aを凹設したことにより、硬化したモー
ルド樹脂４とリード２とがモールド樹脂係合溝2a,2a部
分で係合状態となることにより、リード２とモールド樹
脂４との密着性を高めることができる。
【００３１】さらに、リード２の先端に、リード２の下
面をリード２の伸延方向に伸延させるとともに、リード
２より薄肉とした押圧用伸延片2bを突設している。同押
圧用伸延片2bは、リード２と比較して薄肉としているこ
とにより撓みやすく、モールド樹脂４で半導体チップＣ
部分を密封封止する際に、モールド樹脂４の圧入にとも
なって押圧用伸延片2bは圧入されたモールド樹脂４に押
下されて容易に撓み、下金型の上面と隙間なく密着する
ことができる。従って、リード２の先端部分において樹
脂バリが生起されることを防止することができる。
【００３２】また、リード２の先端部分が、圧入された
モールド樹脂４によって容易に下金型の上面に当接させ
られることにより、リード２全体の下面を下金型の上面
に当接させやすくすることができるので、リード２の先
端部分以外の部分においても樹脂バリが生起されること
を防止することができる。
【００３３】さらに、押圧用伸延片2bを設けることによ
り、金線３によるワイヤーボンディング工程において、
リード２を支持する基台とリード２の下面との当接面積
を増やすことができるので、金線３とリード２との接合
時にリード２が変異したり、あるいは、捻れたりするこ
とがなく安定化させることができ、金線３とリード２と
の接合を確実に行うことができる。
【００３４】なお、本実施例のリード２では、図２
（ａ）に示すように、リード２先端の押圧用伸延片2bと
の接続部分において、リード２先端を湾曲状に凹設して
先端凹設部2cを設けるようにしている。先端凹設部2cを
設けることによって、モールド樹脂係合溝2a,2aの部分
だけでなく、先端凹設部2c部分においてもモールド樹脂
４とリード２とを係合状態とすることができる。
【００３５】図３は、他の実施例のリード2'の側面図と
正面図を示しているものであり、リード2'の断面形状を
逆台形状として、リード2'の上面を下面よりも幅広とし
ているものである。さらに、リード2 'の先端に、リー
ド2'の下面をリード2'の伸延方向に伸延させるととも
に、リード2'より薄肉とした押圧用伸延片2b'を突設し
ている。同押圧用伸延片2b'は、リード2'と比較して薄
肉としていることにより、上述したように、モールド樹
脂４で半導体チップＣ部分を密封封止する際に、モール
ド樹脂４の圧入にともなって押圧用伸延片2bは圧入され
たモールド樹脂４に押下されて容易に撓み、下金型の上
面と隙間なく密着することができる。従って、リード２
の先端部分において樹脂バリが生起されることを防止す
ることができる。
【００３６】また、リード2 'の断面形状を逆台形状と
して、リード2'の上面を下面よりも幅広としていること
によって、モールド樹脂４で半導体チップＣ部分を密封
封止する際にモールド樹脂４で押下されやすくなってお
り、さらに、モールド樹脂の硬化後、リード2'があたか
もモールド樹脂により形成された臍孔に嵌合された臍の
ような状態となり、リード2'とモールド樹脂との密着性
を向上させることができる。
【００３７】なお、本実施例のリード2'では、図３
（ａ）に示すように、リード2'先端の押圧用伸延片2b'
との接続部分において、リード2'先端を略円弧状状に凹
設して先端湾曲部2c'を設けるようにしている。先端湾
曲部2c'を設けることによって、モールド樹脂４で半導
体チップＣ部分を密封封止する際に、圧入されたモール
ド樹脂４によって速やかに押圧用伸延片2b'を押圧する
ことができ、押圧用伸延片2b'の下面と下金型の上面と
の間にモールド樹脂が侵入する前に押圧用伸延片2b'の
下面を下金型の上面に当接させることができる。従っ
て、樹脂バリの生起を抑制することができる。
【００３８】
【発明の効果】請求項１記載の本発明によれば、リード
の側面にそれぞれモールド樹脂係合溝を凹設し、リード
の断面形状を横倒し略Ｈ字状としていることによって、
モールド樹脂で半導体チップ部分を密封封止する際に、
圧入したモールド樹脂がモールド樹脂係合溝にも圧入さ
れることによってリードを下金型の方向に押下する力を
生起することができ、リードの下面と下金型の上面との
間に隙間が生起されることを抑制することができる。従
って、樹脂バリの生起を防止することができる。さら
に、モールド樹脂の硬化後、硬化したモールド樹脂とリ
ードとがモールド樹脂係合溝部分で係合状態となること
によって、モールド樹脂とリードとの密着性を向上させ
ることができる。
【００３９】請求項２記載の本発明によれば、リードの
断面形状を逆台形状として、リードの上面を下面よりも
幅広としていることによって、モールド樹脂で半導体チ
ップ部分を密封封止する際に、圧入したモールド樹脂自
体が抵抗流体となって大面積としたリードの上面の上方
への移動を阻害することにより、結果的にリードは確実
に押下されてリードの下面と下金型の上面との間に隙間
ができることを抑制することができる。従って、樹脂バ
リの生起を防止することができる。さらに、モールド樹
脂の硬化後、リードがあたかもモールド樹脂により形成
された臍孔に嵌合された臍のような状態となり、リード
とモールド樹脂との密着性を向上させることができる。
【００４０】請求項３記載の本発明によれば、リードの
先端に、リードの下面をリードの伸延方向に伸延させる
とともに、リードより薄肉とした押圧用伸延片を突設し
ていることによって、モールド樹脂で半導体チップ部分
を密封封止する際に、モールド樹脂の圧入にともなって
押圧用伸延片は圧入されたモールド樹脂に押下されて容
易に撓み、下金型の上面と隙間なく密着することができ
る。従って、リードの先端部分において樹脂バリが生起
されることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るリードフレームを用いたＱＦＮ半
導体電子部品の一部切欠斜視図である。
【図２】（ａ）本発明に係るリードフレームの側面図、
（ｂ）同リードフレームの正面図である。
【図３】（ａ）本発明に係るリードフレームの側面図、
（ｂ）同リードフレームの正面図である。
【図４】従来のモールド樹脂の圧入状態を説明する説明
図である。
【符号の説明】
Ａ ＱＦＮ半導体電子部品 Ｃ 半導体チップ Ｐ 電極パッド １ アイランド ２ リード 2a モールド樹脂係合溝 2b 押圧用伸延片 2c 先端凹設部 ３ 金線 ４ モールド樹脂 ５ 本体部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体チップを着設するアイランドを設
    けるとともに、同アイランドに着設された半導体チップ
    の電極パッドと導通手段を介して接続されるリードをア
    イランドの周縁に設けているリードフレームであって、 アイランドに半導体チップを着設し、同半導体チップの
    電極パッドとリードとを導通手段で接続し、モールド樹
    脂で半導体チップを密封封止することによりモールド樹
    脂による本体部を形成するとともに、同本体部の下面に
    リードの下面を露出させて実装基板への接合部としてい
    る半導体電子部品のリードフレームにおいて、 リードの側面にそれぞれモールド樹脂係合溝を凹設し、
    リードの断面形状を横倒し略Ｈ字状としていることを特
    徴とする半導体電子部品のリードフレーム。
  2. 【請求項２】 半導体チップを着設するアイランドを設
    けるとともに、同アイランドに着設された半導体チップ
    の電極パッドと導通手段を介して接続されるリードをア
    イランドの周縁に設けているリードフレームであって、 アイランドに半導体チップを着設し、同半導体チップの
    電極パッドとリードとを導通手段で接続し、モールド樹
    脂で半導体チップを密封封止することによりモールド樹
    脂による本体部を形成するとともに、本体部の下面にリ
    ードの下面を露出させて実装基板への接合部としている
    半導体電子部品のリードフレームにおいて、 リードの断面形状を逆台形状として、リードの上面を下
    面よりも幅広としていることを特徴とする半導体電子部
    品のリードフレーム。
  3. 【請求項３】 リードの先端に、リードの下面をリード
    の伸延方向に伸延させるとともに、リードより薄肉とし
    た押圧用伸延片を突設していることを特徴とする請求項
    １または請求項２記載の半導体電子部品のリードフレー
    ム。
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