JP2005109029A

JP2005109029A - リードフレーム及びその製造方法

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Publication number: JP2005109029A
Application number: JP2003338536A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Tanaka; 慎一田中
Original assignee: NICHIDEN SEIMITSU KOGYO KK
Current assignee: NICHIDEN SEIMITSU KOGYO KK
Priority date: 2003-09-29
Filing date: 2003-09-29
Publication date: 2005-04-21

Abstract

【課題】半導体チップを搭載するダイパッドの平坦性に優れたリードフレームを容易且つ確実に製造できるリードフレームの製造方法、及びこのようにして生産されたリードフレームを提供すること。
【解決手段】加工前の板厚Ｔ（ｍｍ）のダイパッドサポート２４を水平方向から下方への偏角であるディプレス角度θ（°）、ダイパッド２３を所定の垂直方向の段差である設定段差Ｄ（ｍｍ）が設定値となるようにダイパッドサポート２４にディプレス加工によって斜面を形成するとともに、厚みバラツキ量Ｗ_Ｅ（ｍｍ）は、設定された段差バラツキ量Ｄ_Ｄ（ｍｍ）に対して、Ｄ_Ｄ≦｜√[{Ｄ・Ｔ／((Ｔcosθ−Ｗ_Ｅ)tanθ)}^２−(Ｄ／tanθ)^２]−Ｄ｜を満たすように設定し、リードフレームを製造する。
【選択図】図７

Description

本発明は、リードフレームの製造方法及びリードフレームに係り、詳しくは、半導体チップを搭載するダイパッドの平坦性に優れたリードフレームを容易且つ確実に製造できるリードフレームの製造方法及びリードフレームに関するものである。

近年、電子機器の小型化・高密度化が進み、ＩＣ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）パッケージなどの半導体装置に対する薄型化の要求が大きい。そこで、パッケージ全体を薄型にするためＩＣチップ（半導体チップ）を載置するダイパッドを中央部分に備え、搭載した半導体チップを周囲のインナーリードの高さに揃えるようにしたものがある。このようなタイプのＩＣパッケージには、例えば、表面実装タイプのＴＱＦＰ（ＴｈｉｎＱｕａｄＦｌａｔＰａｃｋａｇｅ）や、ＴＳＯＰ（ＴｈｉｎＳｍａｌｌＯｕｔｌｉｎｅＰａｃｋａｇｅ）のようなものが挙げられる。例えば、ＴＱＦＰでは、平面視が概ね正方形のダイパッドが、その４つの角から四方に延設された四本の吊りリード（ダイパッドサポート）により支持される。そしてこれらのダイパッドサポートはディプレス加工されてインナーリードとダイパッドが段差を形成し、ＩＣチップの厚みが吸収されて周囲のインナーリードと高さを揃えられ、樹脂により封止される。そのため、パッケージを薄型にすることができる。このとき、ダイパッドに搭載されたＩＣチップは極めて薄型のパッケージ内に収容されるため、リードフレームに対するダイパッドの傾きが大きくなったり、その平坦性が悪化したりすると封止している樹脂の厚みにムラができ、パッケージが反ったり、クラックを生じる等の問題があった。このため、ダイパッドの平坦性を向上させるために特許文献１では、ダイパッドを支えるダイパッドサポート用リードフレームのディプレス加工により形成されるディプレス屈曲部に、長手方向と直交する溝を設けたものが提案されている。このような溝を設けることで、ディプレス加工後の反発力による変形を減少させダイパッドの平坦性を向上させている。
特開平３−２３０５５５号公報

しかしながら、実際のディプレス加工では、ダイパッドの平坦性を損なう原因はディプレス加工後の変形だけではない。プレスされる金型の精度をはじめ、ダイセットのセッティング、プレスのストローク、プレスされる銅条の圧延方向により形成される結晶構造等も加工に影響する。そのため、いくら金型自体の精度を上げたり、弾性による反発力を除いたとしても安定した平坦性を得ることは難しい。

また、従来は、加工後のダイパッドとフレームとの段差を測るという煩雑な測定作業により平坦性をいちいちチェックし、その結果に基づいて、特に調整する基準もなしに作業者の勘に頼ってトライアンドエラーで金型等の調整を行っていた。このため、ダイパッドの平坦性を測定するのが極めて煩雑であるばかりか、その後の調整も確実性が無いため無駄が多くなり、生産の効率が上がらず、また品質も安定しないという問題があった。

上記問題を解決するため、本発明は、半導体チップを搭載するダイパッドの平坦性に優れたリードフレームを容易且つ確実に製造できるリードフレームの製造方法、及びこのようにして生産されたリードフレームを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に係るリードフレームの製造方法では、半導体チップを載置するダイパッドと、当該ダイパッドをその周囲の一部においてそれぞれフレームに支持する複数の板状のダイパッドサポートと、前記半導体チップと電気的に接続されるインナーリードとを有する半導体装置用のリードフレームの製造方法であって、前記インナーリードと前記ダイパッドに載置された半導体チップとの高さを揃えるために前記ダイパッドサポートにディプレス加工をすることにより斜面を形成するとともに、前記複数のダイパッドサポートの厚みが所定数値範囲内となるように加工することを要旨とする。

請求項２に係るリードフレームの製造方法では、請求項１に記載のリードフレームの製造方法の構成に加えて、加工前の板厚Ｔ（ｍｍ）の前記ダイパッドサポートを水平方向から下方への偏角であるディプレス角度θ（°）、前記ダイパッドを所定の垂直方向の段差である設定段差Ｄ（ｍｍ）が設定値となるように前記ダイパッドサポートにディプレス加工によって斜面を形成するとともに、設定段差Ｄ（ｍｍ）と加工後実段差との差である段差バラツキ量Ｄ_Ｄ（ｍｍ）の許容範囲に基づいて前記複数のダイパッドサポートの斜面の過剰若しくは不足のプレスによる厚みバラツキ量Ｗ_Ｅ（ｍｍ）の許容範囲を演算し若しくは推定し、当該演算若しくは推定結果により設定された許容範囲内になるように厚みバラツキ量Ｗ_Ｅ（ｍｍ）の所定数値範囲を定め、前記ディプレス加工を制御することを要旨とする。

請求項３に係るリードフレームの製造方法では、請求項２に記載のリードフレームの製造方法の構成に加え、前記厚みバラツキ量Ｗ_Ｅ（ｍｍ）は、設定された段差バラツキ量Ｄ_Ｄ（ｍｍ）に対して、Ｄ_Ｄ≦｜√[{Ｄ・Ｔ／((Ｔcosθ−Ｗ_Ｅ)tanθ)}^２−(Ｄ／tanθ)^２]−Ｄ｜を満たすように設定されたことを要旨とする。

請求項４に係るリードフレームの製造方法では、請求項２に記載のリードフレームの製造方法の構成に加え、ＱＦＰタイプの半導体装置用のリードフレームであって、前記ダイパッドサポートの厚みバラツキ量Ｗ_Ｅ（ｍｍ）を±４μｍ以内とすることを要旨とする。

請求項５に記載のリードフレームでは、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のリードフレームの製造方法により製造されたことを要旨とする。

以上、詳述したように、本発明のリードフレーム及びその製造方法では、半導体チップを搭載するダイパッドの平坦性に優れたリードフレームを容易且つ確実に製造できるという効果がある。

以下、本発明のリードフレームの製造方法及びリードフレームを具体化した一実施形態である半導体装置１に用いるリードフレーム２及びその製造方法を図１〜図７に従って説明する。

図１は、半導体装置１の組立前の本発明のリードフレーム２の平面図である。本実施形態においては、半導体装置１として、ＱＦＰ（ＱｕａｄＦｌａｔＰａｃｋａｇｅ）タイプのＩＣパッケージを例に説明する。リードフレーム２は、銅条に横１〜数列、縦に多数形成される。図１はそのうちの１つのリードフレーム２を示している。各リードフレーム２は、周囲の正方形の枠状のフレーム２５により囲まれた部分が打ち抜かれてリード部２０やダイパッド２３が形成される。中央部に設けられた略正方形の開口部の周囲に、水平なピンが多数並設されて櫛状に形成されたリード部２０が設けられる。リード部２０は、中央の開口部側のインナーリード２１と外側のフレーム２５につながっているアウターリード２２とから構成される。図１の一点鎖線で囲まれた正方形の部分は、半導体装置１の組立段階で封止樹脂３により封止される位置を示している。この封止樹脂３の外側のアウターリード２２は、ダムバー２６により連結されている。

また、この略正方形の開口部の４つの角から４本のダイパッドサポート２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ（以下特に区別しない場合はダイパッドサポート２４という。）が中央方向に延設され、開口部の略中央に開口部と同じ向きで開口部の概ね２分の１程度の正方形のダイパッド２３が設けられる。ダイパッドサポート２４はダイパッド２３のそれぞれの隅部に接続され、ダイパッド２３をフレーム２５に固定してその位置を保持するように構成されている。ダイパッド２３には、一点鎖線で示す位置に半導体チップ１１が載置される。

図２は、図１のＩ−Ｉ部分における本発明の半導体装置１の断面図である。図２において下方を半導体装置１の底面とする。半導体装置１は、半導体チップ１１とリードフレーム２と封止樹脂３を備えて構成される。半導体チップ１１はＩＣ回路が形成されているシリコンチップである。リードフレーム２は、半導体チップ１１と金属細線１２，１３…により電気的に接続されているインナーリード２１，２１と、基板実装時にハンダ等で電気的接続をするアウターリード２２，２２、半導体チップ１１を載置するダイパッド２３とを備える。封止樹脂３は、これらを樹脂封止している。

図３は、完成した半導体装置１を図１のＩＩ−ＩＩ部分から見た断面図である。ＩＩ−ＩＩ部分は、ちょうどダイパッドサポート２４を通る線であり、図３においてリードフレーム２の両端がフレーム２５の部分、中央がダイパッド２３となっており、フレーム２５とダイパッド２３を結ぶダイパッドサポート２４が斜面に形成されている様子が示されている。このため、図２に示したように、半導体チップ１１とインナーリード２１の高さが揃えられ、金属細線１２，１３によるボンディングが容易になるとともに、パッケージ全体の厚みを薄くする効果が大きい。本願の図２〜３では、説明のため厚みを強調して描いているが、実際のＴＱＦＮタイプのパッケージなどでは極限の薄さを追求するために、１０μｍ単位で半導体チップ１１、ダイパッド２３、封止樹脂３の位置関係が厳密に設定されている。

ここで、半導体装置１に用いるリードフレーム２の製造方法について説明する。リードフレーム２は、例えば、１次スタンピング、メッキ、２次スタンピングの各工程により製造される。１次スタンピングの複数の工程で銅条を順次プレスしてリードフレーム２の形状に打抜く。この段階では、リードフレーム２全体は平面になっている。順送りされながらリード部２０の先端部分の潰し加工も行われる。そしてボンディング部のＡｇメッキが施され、２次スタンピングで、ディプレス加工によって、ダイパッド２３が押し下げられるようにダイパッドサポート２４が斜面に成形される。この手順については後に詳述する。そして必要に応じて洗浄、コロビ修正、ストレス除去等、その他の最終的な調整が行われてリードフレーム２として製品が完成する。

以下、この完成したリードフレーム２を用いて半導体装置１を製造する過程の概略を説明する。このように完成したリードフレーム２上に半導体チップ１１が、載置されて接着材や両面テープで接着され、この半導体チップ１１の所定の電極とインナーリード２１とがキャピラリー（不図示）により金属細線１２，１３がワイヤボンディングされ電気的に接続される。その後、これらの位置の固定、絶縁、劣化の防止、外部環境からの保護のためエポキシ樹脂などの封止樹脂３により樹脂封止される。樹脂の硬化後、ダムバー２６が切除され、はみ出した不要な封止樹脂が除去され、フレーム２５部分から半導体装置１が切り取られる。そして、アウターリード２２が所定の形状に整形されて、必要に応じて洗浄、刻印がなされ、半導体装置１として完成する。

ここで、上述のディプレス加工によって、ダイパッド２３が押し下げられるようにダイパッドサポート２４が斜面に成形される手順について詳述する。
図４は、図３のリードフレーム２の部分を示す断面図である。図４に示すように、水平の基準となるフレーム２５に対して、ダイパッド２３が水平になることが要求されるが、本来ダイパッドサポート２４ａのように厚みＷ（ｍｍ）に設定された場合はダイパッド２３は設定段差Ｄ（ｍｍ）となる。しかし、何らかの理由でダイパッドサポート２４ｃのように誤差成分である厚みバラツキ量Ｗ_Ｅ（ｍｍ）を含んだ変形後厚みＷ_Ｇ（ｍｍ）となると、ダイパッドサポート２４ｃのように変形後段差Ｄ_Ｇ（ｍｍ）となり、ダイパッドサポート２４ｃが過剰に薄くなればその長さが伸び、段差バラツキ量Ｄ_Ｄ（ｍｍ）が生じる。

このような原因としては、プレスされる金型の精度がまず挙げられる。この場合は金型の精度を向上させることで原因が取り除かれる。
図５は、リードフレーム２のディプレス加工を示すダイセットの模式図である。図５に示すようにダイセットのセッティングによってダイ４とパンチ５との位置関係が不正であれば、いくら金型の精度が高くても、ダイパッドサポート２４等の潰し量が均一化せず水平方向や垂直方向の延びとなって歪みを生じさせ、フレーム２５に対してダイパッド２３の平坦性を悪化させる。

また、プレスのストロークの不正によっても、同様に歪みを生じさせ、フレーム２５に対してダイパッド２３の平坦性を悪化させる。
さらに、金型の精度、ダイセットのセッティング、プレスのストロークなどが正確に調整されたとしても、プレスされる銅条の圧延方向により形成される結晶構造等も加工に影響するため、フレーム２５に対してダイパッド２３の平坦性を保証し得ないという問題がある。本発明は、これらの事情を鑑み、ダイパッド２３の平坦性を結果的に決定づけるダイパッドサポート２４の厚みに着目し、これを直接管理することでダイパッド２３の平坦性を保証するものである。

ここで、図６は、本実施形態の調整方法の概略を説明する図である。段差が調整されるダイパッド２３は、正方形のフレーム２５（図１参照）の中に配置され、フレーム２５の水平方向の長さは一定である。また、ダイパッド２３の長さも一定である。従って、ダイパッドサポート２４の斜辺水平（Ｘ方向）距離Ｘ_Ｌ（ｍｍ）も一定のものとなる。そうとすると、設定段差（Ｙ方向）Ｄ（ｍｍ）における設定厚みＷ_Ｏ（ｍｍ）に誤差が生じ変形後厚みＷ_Ｇ（ｍｍ）となった場合のダイパッドサポート２４の設定斜面長さＬ_Ｏ（ｍｍ）は、変形後斜面長さＬ_Ｇ（ｍｍ）となる。この場合、上述のようにＸ方向（水平方向）の距離が規制されているため、ダイパッドサポート２４の延びはＹ方向（垂直方向）の段差に転化される。つまり、ダイパッドサポート２４の厚みを管理することでダイパッド２３の段差を管理できる。そして、４本のダイパッドサポート２４ａ〜２４ｄの厚みを所定の範囲にすることでダイパッド２３の平坦性を保証できるものである。この場合、変形後段差Ｄ_Ｇの測定に比べ、変形後厚みＷ_Ｇの測定は、例えばマイクロメータなどを使用することで容易に測定できる。また、変形後段差Ｄ_Ｇの測定結果に基づいて金型を調整することは判断基準が明確でなく極めて困難であるが、Ｗ_Ｇの測定結果に基づき金型を調整することは、直接ダイパッドサポート２４の厚みを変化させるような調整をすればよいので容易である。このことから複数のダイパッドサポート２４の厚みＷ_Ｇが所定数値範囲内となるように加工することで、ダイパッド２３の平坦性を容易に保証できるリードフレーム２の製造方法とすることができる。

さらに詳しくいえば、加工前の板厚Ｔ（ｍｍ）の前記ダイパッドサポートを水平方向から下方への偏角であるディプレス角度θ（°）、前記ダイパッドを所定の垂直方向の段差である設定段差Ｄ（ｍｍ）が設定値となるように前記ダイパッドサポートにディプレス加工によって斜面を形成する。これとともに、設定段差Ｄ（ｍｍ）と加工後実段差との差である段差バラツキ量Ｄ_Ｄ（ｍｍ）の許容範囲に基づいて前記複数のダイパッドサポートの斜面の過剰若しくは不足のプレスによる厚みバラツキ量Ｗ_Ｅ（ｍｍ）の許容範囲を演算する。この結果、当該演算結果により設定された許容範囲内になるように厚みバラツキ量Ｗ_Ｅ（ｍｍ）の所定数値範囲を定め、前記ディプレス加工を制御することで、変形後段差Ｄ_Ｇを一定にし、ダイパッド２３の平坦性を保証できるリードフレームの製造方法とすることができる。

なお、従来のような生産工程ではフレーム２５とダイパッド２３との変形後段差Ｄ_Ｇ（ｍｍ）を直接測るという煩雑な測定業務が必要であったが、本発明ではこれを省略することができる。また、従来では変形後段差Ｄ_Ｇ（ｍｍ）が判ったとしても、変形後段差次に変形後段差Ｄ_Ｇ（ｍｍ）をどのような方法で調整していいか分からない。つまり調整する目標値は明確でも、その目標値に到達するための手段は不明である。そのため、従来は全くの現場でのトライアンドエラーによる調整で極めて煩雑且つ不確定、非効率的な方法によるしかなかった。

次に、本実施形態のリードフレーム２の変形後段差Ｄ_Ｇ（ｍｍ）の調整方法を詳細に説明する。
ここで、図７は、本実施形態の調整方法を詳細に説明する図である。本願の説明において、各記号を以下のように定義する。
Ｔ（ｍｍ）：ディプレス加工前の銅条の板厚
Ｄ（ｍｍ）：ダイパッド２３のフレーム２５に対する設定段差（Ｙ方向）
Ｄ_Ｄ（ｍｍ）：ダイパッド２３のフレーム２５に対する段差バラツキ量（Ｙ方向）
Ｄ_Ｇ（ｍｍ）：ダイパッド２３のフレーム２５に対する変形後段差（Ｙ方向）
θ（°）：ダイパッドサポート２４の設定ディプレス角度（水平方向（Ｘ方向）からの下向きの偏角）
Ｗ_Ｏ（ｍｍ）：ダイパッドサポート２４の設定厚み
Ｗ_Ｅ（ｍｍ）：ダイパッドサポート２４の厚みバラツキ量
Ｗ_Ｇ（ｍｍ）：ダイパッドサポート２４の変形後厚み
Ｘ_Ｌ（ｍｍ）：ダイパッドサポート２４の斜辺水平（Ｘ方向）距離
Ｘ_Ｇ（ｍｍ）：ダイパッドサポート２４の水平（Ｘ方向）伸び
Ｌ_Ｏ（ｍｍ）：ダイパッドサポート２４の設定斜面長さ
Ｌ_Ｇ（ｍｍ）：ダイパッドサポート２４の変形後斜面長さ
次に、図７に沿って、具体的に説明する。図７上部の実線で示すのは、板厚Ｔ（ｍｍ）の銅条において、設定されたリードフレーム２を示す。この場合、ダイパッド２３のフレーム２５の基準線に対する設定段差Ｄ（ｍｍ）、ダイパッドサポート２４の設定ディプレス角度θ（°）と設定される。この場合のダイパッドサポート２４の厚さは設定厚みＷ_Ｏ（ｍｍ）、その長さは設定斜面長さＬ_Ｏ（ｍｍ）となる。

ここで、実際のディプレス加工において、ダイパッドサポート２４の厚さに厚みバラツキ量Ｗ_Ｅ（ｍｍ）の誤差が生じたものとする。厚みバラツキ量Ｗ_Ｅ（ｍｍ）が過剰な圧縮とすればダイパッドサポートの厚みは、Ｗ_ＯからＷ_Ｇとなり、それに伴ってダイパッドサポートの長さがＬ_ＯからＬ_Ｇとなる。この場合、仮に、ダイパッド２３の端部が自由にＸ方向に移動できるとすると、ダイパッドサポート２４の幅を一定とすれば、Ｓ１の部分の肉がＳ２の部分に移動したと考えることができる。なお、厚みバラツキ量Ｗ_Ｅ（ｍｍ）は、マイナスの値を取ることもでき、この場合もプラスの値と同様に考えることができる。

ここで、設定されたダイパッドサポート２４のＸ方向距離をＸ_Ｌ（ｍｍ）とすると、Ｘ_Ｌは、設定段差Ｄと設定ディプレス角度θから
Ｘ_Ｌ＝Ｄ／tanθ…（式１）
で求めることができる。

次に、厚みバラツキ量Ｗ_Ｅ（ｍｍ）の誤差が生じた場合のダイパッドサポート２４のＸ方向の仮想的な延びである水平延びＸ_Ｇを算出すると、前述のようにＳ_１の面積とＳ_２の面積が等しくなることから、
Ｘ_Ｇ＝((Ｗ_Ｅ／cosθ)×(Ｄ／tanθ)／(Ｔ−(Ｗ_Ｅ／cosθ))…（式２）
で求めることができる。

そして、変形後のダイパッドサポート２４の長さである変形後斜面長さＬ_Ｇは、
Ｌ_Ｇ＝(Ｘ_Ｌ＋Ｘ_Ｇ)／cosθ…（式３）
で求めることができる。

ここで、厚みバラツキ量Ｗ_Ｅ（ｍｍ）の誤差が生じた場合のダイパッド２３のＸ方向に伸びた場合を考えたが、実際にはＸ方向への延びは規制されている。そのため、図７の下部に示すようにダイパッドサポート２４は図で示す矢印方向（時計回り方向）に変形し、ダイパッド２３はＹ方向に下がり二点鎖線で示す位置になる。

その結果、厚みバラツキ量Ｗ_Ｅ（ｍｍ）の誤差が生じた場合のダイパッド２３の段差である変形後段差Ｄ_Ｇは、
Ｄ_Ｇ＝√(Ｌ_Ｇ ^２−Ｘ_Ｌ ^２)…（式４）
となる。

従って、厚みバラツキ量Ｗ_Ｅ（ｍｍ）に起因するダイパッド２３の設定段差Ｄに対する段差バラツキ量Ｄ_Ｄは、
Ｄ_Ｄ＝Ｄ_Ｇ−Ｄ…（式５）
により求められる。

以上の式（１）〜式（５）の関係から、設定段差Ｄ、板厚Ｔ、設定ディプレス角度θ、厚みバラツキ量Ｗ_Ｅ、段差バラツキ量Ｄ_Ｄの関係を導くと以下の式（６）が導かれる。
Ｄ_Ｄ＝√[{Ｄ・Ｔ／((Ｔcosθ−Ｗ_Ｅ)tanθ)}^２−(Ｄ／tanθ)^２]−Ｄ…(式６)
従って、式（６）より、前記厚みバラツキ量Ｗ_Ｅ（ｍｍ）は、設定された段差バラツキ量Ｄ_Ｄ（ｍｍ）に対して
Ｄ_Ｄ≦｜√[{Ｄ・Ｔ／((Ｔcosθ−Ｗ_Ｅ)tanθ)}^２−(Ｄ／tanθ)^２]−Ｄ｜…(式７)
を満たすように厚みバラツキ量Ｗ_Ｅ（ｍｍ）が設定されることで、段差バラツキ量Ｄ_Ｄ（ｍｍ）が所定値に収まった平坦なダイパッド２３を備えたリードフレームの製造方法とすることができる。

ここで、具体的な数値を挙げて説明する。例えば、板厚Ｔ＝０．１２５ｍｍ、設定段差Ｄ＝０．２５ｍｍ、設定ディプレス角度がθ＝３０°の一般的なＱＦＰタイプのＩＣパッケージに一般に許容されるＹ方向変形量である段差バラツキ量Ｄ_Ｄ（ｍｍ）の絶対値は、３０μｍ以下が望ましいとされている。また、少なくとも段差バラツキ量Ｄ_Ｄが±４０μｍ以内であれば許容される。まず、段差バラツキ量Ｄ_Ｄを３０μｍとすると、Ｄ_Ｄ≦０．０３である。（式６）の右辺｜√[{Ｄ・Ｔ／((Ｔcosθ−Ｗ_Ｅ)tanθ)}^２−(Ｄ／tanθ)^２]−Ｄ｜に、Ｄ＝０．２５（ｍｍ）、Ｔ＝０．１２５（ｍｍ）、θ＝３０（°）、cos３０°＝０．８６６、tan３０°＝０．５７７を代入する。

そうすると、
0.03≧√｜((0.25×0.125/((0.125×0.866-W_E)×0.577))²-(0.25/0.577)²)-0.25｜
となるので、等号が成立するようなＷ_Ｅ（ｍｍ）を求めると、概ねＷ_Ｅ≒０．００３２９（ｍｍ）となる。従って、ダイパッド２３の許容されるＹ方向の段差バラツキ量Ｄ_Ｄ（ｍｍ）を±３０μｍ以下としたい場合は、ダイパッドサポート２４に許容される厚みバラツキ量Ｗ_Ｅを概ね±３．３μｍとすれば、期待されたダイパッド２３の平坦性を実現できる。つまり、このことから一般に、厚みバラツキ量Ｗ_Ｅをμｍオーダーで管理するには、±３μｍ以内とすれば、段差バラツキ量Ｄ_Ｄ（ｍｍ）を望ましい±３０μｍ以下とすることができる。

また、同様に許容できる段差バラツキ量Ｄ_Ｄ（ｍｍ）を±４０μｍ以下とするのであれば、概ね±４μｍ以内で段差バラツキ量Ｄ_Ｄ（ｍｍ）≒０．０３６７となる。そのため、厚みバラツキ量Ｗ_Ｅを±４μｍとすれば、ＱＦＰタイプのリードフレームにおいてダイパッド２３の平坦性を許容できる範囲に保証することができる。

（実施形態の効果）上記実施形態のリードフレーム２及びその製造方法によれば、以下のような特徴を得ることができる。
（１）上記リードフレームの製造方法では、変形後段差Ｄ_Ｇに比較して、直接測定しやすいダイパッドサポート２４ａ〜２４ｄのそれぞれの変形後厚みＷ_Ｇを測定することで、複数のダイパッドサポート２４ａ〜２４ｄの変形後厚みＷ_Ｅを調整する。そして、この変形後厚みＷＥを所定値内に収めることで、それぞれのダイパッドサポート２４ａ〜２４ｄに支持されるダイパッド２３の周囲の一部である四隅の変形後段差Ｄ_Ｇを所定値内に収めることでダイパッド２３の平坦性を確保する。このため、半導体チップ１１を搭載するダイパッドの平坦性に優れたリードフレームを容易且つ確実に製造できるという効果を奏する。

（２）特に、測定しにくいフレーム２５とダイパッド２３の高さの差である変形後段差Ｄ_Ｇを測定するよりも、ダイパッドサポート２４の厚みである変形後厚みＷ_Ｇ自体を直接マイクロメータ、ノギス、画像認識等で測定すればよいため、測定自体が容易であるという効果がある。

（３）加えて、測定された変形後厚みＷ_Ｇを基準に金型やそのセッティングを修正すれば、ダイパッド２３の平坦性が確保できる。そのため、設定された基準値内にダイパッド２３の変形後段差Ｄ_Ｇを収める修正作業が容易にできるという効果がある。

（４）特に、一般的にＱＦＰタイプの半導体装置１用のリードフレーム２であれば、単に厚みバラツキ量Ｗ_Ｅを±３μｍに収めるだけで望ましい値に、±４μｍに収めれば実用的な平坦性を確保できるため、極めて生産管理が容易となる。

（５）また、厚みバラツキ量Ｗ_Ｅに基づいて的確な調整が容易にできることから、生産自体が容易になるだけでなく、安定した品質とすることができる。品質が安定することで歩留まりの向上ができる。さらに、工程が簡略化することで、生産効率の向上、これらに伴うコストダウンも可能になる。

（６）本実施形態のリードフレーム２であれば、ダイパッド２３の平坦性が良好であるので、薄型の半導体装置１とした場合でも、平坦性が悪化することにより生じる封止樹脂３の厚みにムラ、パッケージの反り、クラックを効果的に防止することができる。その結果、より薄い半導体装置１を提供できるという効果がある。

○ 本実施形態では、以下のように実施してもよい。例えば、本実施形態では、ダイパッドサポート２４の幅方向の変形がないか、影響の少ない例を説明しているが、例に挙げた（式６）に限定されず、ダイパッドサポート２４の幅方向の変形を考慮した式により計算することができる。

○ さらに、すべてを式による演算に依らず、変形後厚みＷ_Ｇと変形後段差Ｄ_Ｇを実測に基づいて対応するマップを作成し、このマップに基づいて変形後厚みＷ_Ｇを管理することで、変形後段差Ｄ_Ｇを推定して管理するようにしてもよい。

○ もちろん、変形後厚みＷ_Ｇと変形後段差Ｄ_Ｇを実測に基づいて関係式Ｄ_Ｇ＝ｆ（Ｗ_Ｇ）を導き、これに従って変形後厚みＷ_Ｇを管理することで、変形後段差Ｄ_Ｇを推定して管理するような方法でもよい。さらに、これらを複合して用いてもよい。

○ 変形後厚みＷ_Ｇの測定方法は、手動の抜き取り検査でマイクロメータなどでも簡易に実施できる。また、例えばビデオ画像により全数を画像認識による厚みチェックを行うことでより信頼性の高い製品を効率的に行うこともできる。

○ 金属板は銅条を例に挙げているが、これに限定されるものではなくＦｅ系、ＳＵＳ系等を用いてもよい。
○ 実施形態では、半導体装置としてＱＦＰタイプのＩＣパッケージを例に説明しているが、ダイパッド（アイランド・ダイステージ）をダイパッドサポートにより支持するタイプのリードフレームであればＳＯＰタイプなどにも適用できるものである。例えば、アウターリードがないＱＦＮやＳＯＮタイプにも適用ができる。特に、薄型のＱＦＰタイプやＳＯＰタイプであるＴＱＦＰタイプや、ＴＳＯＰタイプでは好適に適用できる。

○ 実施形態では、ダイパッド（ダイステージ、アイランド）は、非露出型を例に説明しているが、露出型としてもよい。また、半導体チップ１１は、ダイパッド２３の上方でなく底面側に固定するようなタイプであってもよい。

半導体装置１の組立前の本発明のリードフレーム２の平面図。図１のＩ−Ｉ部分における本発明の半導体装置１の断面図。完成した半導体装置１を図１のＩＩ−ＩＩ部分から見た断面図。図３のリードフレーム２の部分を示す断面図。リードフレーム２のディプレス加工を示すダイセットの模式図。本実施形態の調整方法の概略を説明する図。本実施形態の調整方法を詳細に説明する図。

符号の説明

１…半導体装置、２…リードフレーム、３…封止樹脂、１１…半導体チップ、１２，１３…金属細線（金線）、２０…リード部、２１…インナーリード、２２…アウターリード、２３…ダイパッド、２４（２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ）…ダイパッドサポート、２５…フレーム、２６…ダムバー

Claims

半導体チップを載置するダイパッドと、当該ダイパッドをその周囲の一部においてそれぞれフレームに支持する複数の板状のダイパッドサポートと、前記半導体チップと電気的に接続されるインナーリードとを有する半導体装置用のリードフレームの製造方法であって、
前記インナーリードと前記ダイパッドに載置された半導体チップとの高さを揃えるために前記ダイパッドサポートにディプレス加工をすることにより斜面を形成するとともに、
前記複数のダイパッドサポートの厚みが所定数値範囲内となるように加工することを特徴とするリードフレームの製造方法。
加工前の板厚Ｔ（ｍｍ）の前記ダイパッドサポートを水平方向から下方への偏角であるディプレス角度θ（°）、前記ダイパッドを所定の垂直方向の段差である設定段差Ｄ（ｍｍ）が設定値となるように前記ダイパッドサポートにディプレス加工によって斜面を形成するとともに、
設定段差Ｄ（ｍｍ）と加工後実段差との差である段差バラツキ量Ｄ_Ｄ（ｍｍ）の許容範囲に基づいて前記複数のダイパッドサポートの斜面の過剰若しくは不足のプレスによる厚みバラツキ量Ｗ_Ｅ（ｍｍ）の許容範囲を演算し若しくは推定し、当該演算若しくは推定結果により設定された許容範囲内になるように厚みバラツキ量Ｗ_Ｅ（ｍｍ）の所定数値範囲を定め、前記ディプレス加工を制御することを特徴とする請求項１に記載のリードフレームの製造方法。
前記厚みバラツキ量Ｗ_Ｅ（ｍｍ）は、設定された段差バラツキ量Ｄ_Ｄ（ｍｍ）に対して、
Ｄ_Ｄ≦｜√[{Ｄ・Ｔ／((Ｔcosθ−Ｗ_Ｅ)tanθ)}^２−(Ｄ／tanθ)^２]−Ｄ｜
を満たすように設定されたことを特徴とする請求項２に記載のリードフレームの製造方法。
ＱＦＰタイプの半導体装置用のリードフレームであって、前記ダイパッドサポートの厚みバラツキ量Ｗ_Ｅ（ｍｍ）を±４μｍ以内とすることを特徴とする請求項２に記載のリードフレームの製造方法。
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のリードフレームの製造方法により製造されたリードフレーム。