JP2006237289A - Lead frame structure and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体集積回路装置等に用いるリードフレーム本体が多面付けされたリードフレーム構造体に係わり、特に、リードフレーム本体が面付けされた枠に補強部を設けたリードフレーム構造体に関する。 The present invention relates to a lead frame structure in which a lead frame main body used in a semiconductor integrated circuit device or the like is multifaceted, and more particularly to a leadframe structure in which a reinforcing portion is provided on a frame on which the leadframe main body is faced.
半導体集積回路装置等に用いられるリードフレームは、金属の薄板を素材とし、フォトエッチング法または、金型を用いた打ち抜き法等にて製造されている。フォトエッチング法を用いてリードフレームを製造する場合、リードフレームの製造効率を上げるため、枚葉または長尺帯状の金属板上にリードフレーム本体を多面付けして製造することが一般的となっている。 A lead frame used in a semiconductor integrated circuit device or the like is manufactured using a metal thin plate as a raw material by a photo etching method or a punching method using a mold. When manufacturing a lead frame using a photo-etching method, in order to increase the manufacturing efficiency of the lead frame, it is common to manufacture the lead frame body on a single sheet or a long strip metal plate. Yes.
一方、リードフレーム本体に半導体チップを実装する半導体装置メーカーでもリードフレーム本体に半導体チップの実装効率を上げるため、従来のリードフレーム本体を単列に配列した多面付けリードフレームから、リードフレーム本体をマトリクス状に配列した枠付きリードフレーム構造体が増加してきている。 On the other hand, in order to increase the efficiency of mounting semiconductor chips on the lead frame body, semiconductor device manufacturers that mount semiconductor chips on the lead frame body use a matrix of lead frame bodies from a multi-sided lead frame in which conventional lead frame bodies are arranged in a single row. The number of framed lead frame structures arranged in a shape has increased.
図7に、リードフレーム本体を単列に多面付けしたリードフレーム構造体の一例を、図8に、リードフレーム本体をマトリクス状に多面付けした枠付きリードフレーム構造体の一例を示す。
図7に示す枠付きリードフレーム500は、インナーリードとインナーリードより延在するアウターリードからなるリードフレーム本体10が単列に4面付けされた事例で、リードフレーム本体10は連結ブリッジ21で枠20と連結、保持されており、リードフレーム本体10が製造工程中に分離、脱落しない構造になっている。
また、図8に示す枠付きリードフレーム600は、インナーリードとインナーリードより延在するアウターリードからなるリードフレーム本体10がマトリクス状に12面付けされた事例で、リードフレーム本体10は連結ブリッジ21で枠20と連結、保持されており、リードフレーム本体10が製造工程中に分離、脱落しない構造になっている。
FIG. 7 shows an example of a lead frame structure in which the lead frame main body is multi-faced in a single row, and FIG. 8 shows an example of a lead frame structure with a frame in which the lead frame main body is multi-faced in a matrix.
A
A
現在、リードフレームは板厚が薄くかつ、多ピン化の傾向にある。例えば、セラミックスパッケージ用のレイヤーと呼称されるリードフレームにおいては、パッケージサイズが大きく、また、ピン数も200ピンから300ピン以上になり、かつ板厚も100μm〜150μm程度と非常に薄くなっている。
このため、図8の例に示す枠付きリードフレーム構造体600のリードフレーム本体10は、板厚が薄く強度が弱いため、僅かの力が加わっても湾曲等の変形を生じやすくなっている(例えば、特許文献1参照。)。
Currently, the lead frame has a thin plate thickness and tends to have many pins. For example, in a lead frame called a layer for ceramic packages, the package size is large, the number of pins is increased from 200 pins to 300 pins or more, and the plate thickness is as thin as about 100 μm to 150 μm. .
For this reason, the lead frame
しかしながら、上記リードフレーム本体がマトリクス状に配列された枠付きリードフレーム構造体は、リードフレーム本体の大サイズ化により、半導体パッケージの実装・組立工程でもハンドリング中にリードフレーム本体がたわみ易くなっている。
半導体チップをリードフレーム本体のインナーリードにワイヤボンディングした後リードフレーム本体がたわむと、Auワイヤにストレスが加わる為に、断線やショート等の重大欠陥に繋がり易いという問題を有している。
そこで、多面付けリードフレームにおいてリードフレーム本体のたわみを防止するための施策を講じる必要があった。
If the lead frame main body is bent after wire bonding of the semiconductor chip to the inner lead of the lead frame main body, stress is applied to the Au wire, leading to a serious defect such as disconnection or short circuit.
Therefore, it has been necessary to take measures to prevent the deflection of the lead frame body in the multi-faced lead frame.
本発明は上記問題点に鑑み考案されたもので、インナーリードとインナーリードより延在するアウターリードからなるリードフレーム本体が多面付けされたリードフレーム構造体において、リードフレーム本体のたわみを発生させないリードフレーム構造体を提供することを目的とする。 The present invention has been devised in view of the above problems, and in a lead frame structure in which a lead frame main body comprising an inner lead and an outer lead extending from the inner lead is multifaceted, the lead that does not cause deflection of the lead frame main body. An object is to provide a frame structure.
本発明は、上記課題を達成するために、まず請求項1においては、インナーリードとインナーリードより延在するアウターリードからなるリードフレーム本体が複数面付けされて、連結ブリッジで枠に保持されてなるリードフレーム構造体であって、前記枠に補強部を設けたことを特徴とするリードフレーム構造体としたものである。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, in claim 1, a lead frame main body comprising an inner lead and an outer lead extending from the inner lead is provided with a plurality of surfaces and held by a frame by a connecting bridge. The lead frame structure is a lead frame structure characterized in that a reinforcing portion is provided on the frame.
また、請求項2においては、前記補強部は、補強片を折り曲げ部より折り曲げ加工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構造体としたものである。 According to a second aspect of the present invention, in the lead frame structure according to the first aspect, the reinforcing portion is formed by bending a reinforcing piece from the bent portion.
また、請求項3においては、前記補強片は、前記リードフレーム本体、連結ブリッジ及び枠の作成と同時に作製され、前記補強片を折り曲げ部より折り曲げ加工して前記補強部を形成することを特徴とする請求項1または2に記載のリードフレーム構造体の製造方法としたものである。
According to a third aspect of the present invention, the reinforcing piece is manufactured at the same time as the lead frame main body, the connecting bridge, and the frame are formed, and the reinforcing piece is bent from a bent portion to form the reinforcing portion. The method of manufacturing a lead frame structure according to
さらにまた、請求項4においては、インナーリードの先端カット及び/もしくはダイパットのダウンセット時に前記補強片を折り曲げ加工して前記補強部を形成することを特徴とする請求項3または4に記載のリードフレーム構造体の製造方法としたものである。 The lead according to claim 3 or 4, wherein the reinforcing portion is formed by bending the reinforcing piece when the tip of the inner lead is cut and / or when the die pad is down-set. This is a method for manufacturing a frame structure.
本発明のリードフレーム構造体は、枠の所定位置に補強部を設けてあるため、半導体チップの実装・組立工程のハンドリング時にリードフレーム構造体がたわむ等の力を受けても、リードフレーム本体はたわみ難く、半導体チップの実装・組立後のAuワイヤにストレスがかかることもなく、組み立て不良率を減少できる。 Since the lead frame structure of the present invention is provided with a reinforcing portion at a predetermined position of the frame, even if the lead frame structure receives a force such as bending when handling the mounting / assembling process of the semiconductor chip, It is difficult to bend, and the assembly failure rate can be reduced without applying stress to the Au wire after mounting and assembly of the semiconductor chip.
本発明のリードフレーム構造体及びその製造方法の実施の形態につき説明する。
図1(a)は、本発明の面付けリードフレームの一実施例を示すリードフレーム構造体100の模式平面図を、図1(b及びc)は、図1(a)の補強部をA−A’線で切断した模式構成断面図を、図2(a)は、本発明の面付けリードフレームの他の実施例を示すリードフレーム構造体200の模式平面図を、図2(b及びc)は、図2(a)の補強部をA−A’線で切断した模式構成断面図を、図3(a)は、本発明の面付けリードフレームの他の実施例を示すリードフレーム構造体300の模式平面図を、図3(b及びc)は、図3(a)の補強部をA−A’線で切断した模式構成断面図を、図4(a)は、本発明の面付けリードフレームの他の実施例を示すリードフレーム構造体400の模式平面図を、図4(b及びc)は、図4(a)の補強部をA−A’線で切断した模式構成断面図をそれぞれ示す。
An embodiment of a lead frame structure and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described.
FIG. 1A is a schematic plan view of a
請求項1に係る本発明のリードフレーム構造体は、図1、図2、図3及び図4に示すように、インナーリードとインナーリードより延在するアウターリードからなるリードフレーム本体10が単列もしくは複数列でマトリクス状に面付けされ、連結ブリッジ21で枠20x及び20yに連結されており、枠20x及び20yの所定位置に補強部30もしくは30aを設けたものである。
ここで、枠20xは横方向(行方向)の枠を、枠20yは縦方向(列方向)の枠をそれぞれ示す。
このように、リードフレーム構造体の枠20x及び枠20yの所定位置に補強部30もしくは30aを設けることにより、半導体チップの実装・組立後のハンドリング中にリードフレーム構造体に力が加わり、たわんだ場合でも、リードフレーム本体10間の余白部分がたわみ、リードフレーム本体10はたわみ難いので、半導体チップの実装・組立後のAuワイヤにストレス等が発生することなく、半導体パッケージの実装収率を下げることなく、信頼性のある半導体パッケージを得ることができる。
As shown in FIGS. 1, 2, 3 and 4, the lead frame structure according to the first aspect of the present invention has a single
Here, the
As described above, by providing the reinforcing
本発明のリードフレーム構造体100は、インナーリードとインナーリードより延在するアウターリードからなるリードフレーム本体10を単列で4面付けした事例で、リードフレーム本体10は、連結ブリッジ21で枠20x及び20yに連結されており、枠20yの所定位置に補強部30もしくは30aを設けたものである。
ここでは、2列の枠20yの1列に補強部30もしくは30aを設けた事例を示したが、あくまでも一例であって、補強部30もしくは30aの枠20yへの配置はこれに制限されるものではなく、リードフレームの板厚、リードフレーム本体10のサイズ、面付け数等によって適宜設定できる。
The
Here, an example in which the reinforcing
本発明のリードフレーム構造体200は、インナーリードとインナーリードより延在するアウターリードからなるリードフレーム本体10を2列で8面付けした事例で、リードフレーム本体10は、連結ブリッジ21で枠20x及び20yに連結されており、3列の枠20yの中で、真ん中の枠20yの所定位置に補強部30もしくは30aを設けたものである。
この事例での補強部30もしくは30aの枠20yへの配置は、リードフレーム構造体を搬送レールにて列方向に搬送されることを想定して、リードフレーム構造体200の両端の枠20yには、補強部30もしくは30aを配置しなかった。
枠20yへの補強部30もしくは30aの配置は、あくまでも一例であって、補強部30もしくは30aの枠20yへの配置はこれに制限されるものではなく、リードフレームの板厚、リードフレーム本体10のサイズ、面付け数等によって適宜設定できる。
The
In this case, the reinforcing
The arrangement of the reinforcing
本発明のリードフレーム構造体300は、インナーリードとインナーリードより延在するアウターリードからなるリードフレーム本体10を3列でマトリクス状に12面付けした事例で、リードフレーム本体10は、連結ブリッジ21で枠20x及び20yに連結されており、4列の枠20yの中で、真ん中の2列の枠20yの所定位置に補強部30もしくは30aを設けたものである。
この事例での補強部30もしくは30aの枠20yへの配置は、リードフレーム構造体を搬送レールにて列方向に搬送されることを想定して、リードフレーム構造体300の両端の枠20yには、補強部30もしくは30aを配置しなかった。
枠20yへの補強部30もしくは30aの配置は、あくまでも一例であって、補強部30もしくは30aの枠20yへの配置はこれに制限されるものではなく、リードフレームの板厚、リードフレーム本体10のサイズ、面付け数等によって適宜設定できる。
The
In this case, the reinforcing
The arrangement of the reinforcing
本発明のリードフレーム構造体400は、インナーリードとインナーリードより延在するアウターリードからなるリードフレーム本体10を3列でマトリクス状に12面付けした事例で、リードフレーム本体10は、連結ブリッジ21で枠20x及び20yに連結されており、4列の縦(列)方向の枠20yの他に、横(行)方向の枠20xがリードフレーム本体10間に配置されており、真ん中の2列の枠20yと枠20xの所定位置に補強部30もしくは30aを配置した事例である。
上記リードフレーム構造体100、200及び300の事例は、あくまでもリードフレーム構造体の縦(列)方向のたわみに対するリードフレーム本体のたわみ防止を図った事例
であるが、この事例では、リードフレーム本体が大サイズ化した場合リードフレーム構造体が横(行)方向へのたわみが発生することが想定され、それに対処した事例である。
この事例での補強部30もしくは30aの枠20yへの配置は、リードフレーム構造体を搬送レールで搬送することを想定して、リードフレーム構造体400の両端の枠20yには、補強部30もしくは30aを配置しなかった。
また、枠20y及び枠20xへの補強部30もしくは30aの配置は、あくまでも一例であって、補強部30もしくは30aの枠20yへの配置はこれに制限されるものではなく、リードフレームの板厚、リードフレーム本体10のサイズ、面付け数等によって適宜設定できる。
The
The examples of the
In this case, the reinforcing
Further, the arrangement of the reinforcing
請求項3に係る補強部30もしくは30aの作製方法について述べる。
図5(a)〜(d)は、補強部30の作製方法の一例を示す説明図である。
この補強部30は、枠20yの所定位置に2個の折り曲げ加工した補強片31を設けたもので、補強部30の強度を強化した事例である。
まず、図5(a)及び(b)に示すように、リードフレーム本体、連結ブリッジ及び枠を作成する加工方法と同じ方法で、枠20yの所定位置に2個の補強片31及び折り曲げ部32を作製する。
A method for producing the reinforcing
5A to 5D are explanatory views showing an example of a method for producing the reinforcing
This reinforcing
First, as shown in FIGS. 5A and 5B, two reinforcing
次に、図5(c)及び(d)に示すように、折り曲げ部32から補強片31を折り曲げ加工して補強部30を作製する。
補強片31の折り曲げ加工は、請求項4に示すように、インナーリードの先端カット及び/もしくはダイパットのダウンセット時に同時に行うことにより、補強片31の折り曲げ加工を効率よく行うことができる。
また、折り曲げ加工を容易に行うため、折り曲げ部32に、ハーフエッチングもしくは型押し込み等で点線もしくは直線のハーフ切り込みを入れても良い。
補強片31の折り曲げ角度θは、任意の角度に設定できるが、強度の点及びリードフレーム構造体同士を積層する際の便を図る点から90度前後が好適である。
Next, as shown in FIGS. 5C and 5D, the reinforcing
As shown in claim 4, the bending of the reinforcing
Moreover, in order to perform a bending process easily, you may make a half-cut of a dotted line or a straight line in the bending
The bending angle θ of the reinforcing
また、補強部30の補強片31の長さWは、リードフレーム本体10の幅Lwと同じにすることが好ましい。
補強部30の補強片31の高さhは、枠20yの幅により限定されるが、ダウンセット時のダイパットの高さよりも低くすることが好ましい。
The length W of the reinforcing
The height h of the reinforcing
図6(a)〜(d)は、補強部30aの作製方法の一例を示す説明図である。
この補強部30aは、枠20yの所定位置に折り曲げ加工した1個の補強片31aを設けたもので、補強部30aの強度は上記の補強部30よりも劣るが、補強部30aの強度はそこそこ得られ、且つ補強部の構造を簡易化したものである。
まず、図6(a)及び(b)に示すように、リードフレーム本体、連結ブリッジ及び枠を作成する加工方法と同じ方法で、枠20yの所定位置に補強片31a及び折り曲げ部32を作製する。
6A to 6D are explanatory views showing an example of a method for producing the reinforcing
The reinforcing
First, as shown in FIGS. 6A and 6B, the reinforcing
次に、図6(c)及び(d)に示すように、折り曲げ部32から補強片31aを折り曲げ加工して補強部30aを作製する。
補強片31aの折り曲げ加工は、請求項4に示すように、インナーリードの先端カット及び/もしくはダイパットのダウンセットと同時に行うことにより、補強片31aの折り曲げ加工を効率よく行うことができる。
また、折り曲げ加工を容易に行うため、折り曲げ部32に、ハーフエッチングもしくは型押し込み等で点線もしくは直線のハーフ切り込みを入れても良い。
補強片31aの折り曲げ角度θは、任意の角度に設定できるが、強度の点から90度前後が好適である。
Next, as shown in FIGS. 6C and 6D, the reinforcing
As shown in claim 4, the bending of the reinforcing
Moreover, in order to perform a bending process easily, you may make a half-cut of a dotted line or a straight line in the bending
The bending angle θ of the reinforcing
また、補強部30aの補強片31aの長さWは、リードフレーム本体10の幅Lwと同じにすることが好ましい。
補強部30aの補強片31aの高さhは、枠20yの幅により限定されるが、ダウンセット時のダイパットの高さよりも低くすることが好ましい。
Further, the length W of the reinforcing
The height h of the reinforcing
上記したように、本発明のリードフレーム構造体は、枠20x及び枠20yの所定位置に補強部30もしくは30aを設けることにより、半導体チップの実装・組立後のハンドリング中にリードフレーム構造体に力が加わり、たわんだ場合でも、リードフレーム本体10間の余白部分がたわみ、リードフレーム本体10はたわみ難いので、半導体チップの実装・組立後のAuワイヤにストレス等が発生することなく、半導体パッケージの実装収率を下げることなく、信頼性のある半導体パッケージを得ることができる。
As described above, the lead frame structure according to the present invention is provided with the reinforcing
10……リードフレーム本体
20、20x、20y……枠
21……連結ブリッジ
30、30a……補強部
31、31a……補強片
100、200、300、400、500、600……リードフレーム構造体
θ……補強片の曲げ角度
h……補強片の高さ
W……補強片の長さ
Lw……リードフレーム本体の幅
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