JP2006339273A - Method of manufacturing lead frame and method of manufacturing semiconductor device using the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a lead frame that has high precision and can suppress the occurrence of resin flash. <P>SOLUTION: At least one portion of the lead frame 8 is formed on a metal original plate transferred in the same direction with a prescribed pitch along with a pilot hole 5 used as a positioning hole in a manufacturing process. Then, the pilot hole 5 is utilized as the positioning hole for completing the lead frame 8. The pilot hole 5 is utilized as the positioning hole for forming an envelope 9 in the completed lead frame 8. The pilot hole used in a process for completing the lead frame is the same as that used in a process for forming the envelope. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、リードフレームの製造方法及びそれを用いた半導体装置の製造方法に関し、より特定的には、外囲器を備えるリードフレームの形成方法及びそれを用いた半導体装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a lead frame manufacturing method and a semiconductor device manufacturing method using the same, and more particularly to a lead frame forming method including an envelope and a semiconductor device manufacturing method using the same.

金属原板を打ち抜き金型を用いて打ち抜くことによりリードフレームを製造する場合、一般的に、順送りプレス法を用いて製造される。順送りプレス法は、金型を等間隔に配置し、金属原板104を順に移送しながらプレス加工を施す方法である。   When a lead frame is manufactured by punching a metal original plate using a punching die, it is generally manufactured using a progressive press method. The progressive feed press method is a method in which dies are arranged at equal intervals and press working is performed while the metal original plate 104 is sequentially transferred.

図9は、順送りプレス法を用いて製造される従来のリードフレームの製造に用いられる打ち抜き金型102の一例を示す図である。打ち抜き金型102は、4つの抜き型(抜き型102a〜102d)からなる。また、図10は、従来のリードフレームを製造する過程における各段階での断面図である。   FIG. 9 is a view showing an example of a punching die 102 used for manufacturing a conventional lead frame manufactured by using a progressive press method. The punching die 102 includes four punching dies (punching dies 102a to 102d). FIG. 10 is a cross-sectional view at each stage in the process of manufacturing a conventional lead frame.

抜き型102a〜102dは、金属原板の移動ピッチと合致する間隔で配置される。そして、金属原板104を所定のピッチで同一方向(図10では右方向)へ移送し、抜き型102a,102b,102c,102dの順で、繰り返し金属原板104に打ち抜き加工を施す。   The punching dies 102a to 102d are arranged at intervals that match the movement pitch of the metal original plate. Then, the metal original plate 104 is transferred in the same direction (right direction in FIG. 10) at a predetermined pitch, and the metal original plate 104 is repeatedly punched in the order of the punching dies 102a, 102b, 102c, and 102d.

図10(a)に示す工程において、抜き型102aにより、パイロット孔131を金属原板104に打ち抜き加工する。パイロット孔131は、リードフレームを形成する際の位置合わせに用いられる位置決め孔であって、リードフレームの外枠部となる領域に形成される。   In the step shown in FIG. 10A, the pilot hole 131 is punched into the metal original plate 104 by the punching die 102a. The pilot hole 131 is a positioning hole used for alignment when forming the lead frame, and is formed in a region to be an outer frame portion of the lead frame.

次に、図10(b)に示す工程において、金属原板104を1ピッチ移送し、パイロット孔131に基づいてプレス加工する位置を決定する。そして、決定した位置において、抜き型2により、パイロット孔132を金属原板104にプレス打ち抜き加工する。パイロット孔131は、後述する外囲器形成や、半導体素子の実装など、半導体装置の組み立ての際の位置決めに用いられる位置決め孔である。パイロット孔132は、図10(a)に示す工程においてパイロット孔131が形成された領域に隣接する領域に形成される。   Next, in the step shown in FIG. 10B, the metal original plate 104 is transferred by 1 pitch, and the position to be pressed is determined based on the pilot holes 131. Then, at the determined position, the pilot hole 132 is press punched into the metal original plate 104 by the punching die 2. The pilot hole 131 is a positioning hole used for positioning in assembling a semiconductor device, such as forming an envelope, which will be described later, or mounting a semiconductor element. The pilot hole 132 is formed in a region adjacent to the region where the pilot hole 131 is formed in the step shown in FIG.

図10(c)に示す工程において、金属原板104を1ピッチ移送し、パイロット孔131に基づいてプレス加工する位置を決定する。そして、決定した位置において、抜き型102cにより、リード部形成用の孔106(以下、リード部形成孔106と呼ぶ)を金属原板104にプレス打ち抜き加工する。また、このとき、抜き型102a及び102bによる打ち抜き加工も同時に行われる。   In the step shown in FIG. 10C, the metal original plate 104 is transferred by 1 pitch, and the position to be pressed is determined based on the pilot hole 131. Then, at the determined position, a hole 106 for forming a lead portion (hereinafter referred to as a lead portion forming hole 106) is press punched into the metal original plate 104 by a punching die 102c. At this time, punching by the punching dies 102a and 102b is also performed at the same time.

図10(d)に示す工程において、金属原板104を1ピッチ移送し、パイロット孔131に基づいてプレス加工する位置を決定する。そして、決定した位置において、抜き型4により、リード部形成用の孔107(以下、リード部形成孔107と呼ぶ)を金属原板104にプレス打ち抜き加工する。また、このとき、抜き型102a〜102cによる打ち抜き加工も同時に行われる。   In the step shown in FIG. 10 (d), the metal original plate 104 is moved by 1 pitch, and the position to be pressed is determined based on the pilot holes 131. Then, at the determined position, the lead part forming hole 107 (hereinafter referred to as the lead part forming hole 107) is press punched into the metal original plate 104 by the punching die 4. At this time, punching with the punching dies 102a to 102c is also performed at the same time.

図10(a)〜(d)の工程により、図10(e)に示すように、金属原板104の右端に位置する打ち抜き領域には、パイロット孔131、パイロット孔132、リード部形成孔106、及びリード部形成孔107が形成され、半導体装置の組み立てに用いるためのリードフレーム108が完成する。以上の打ち抜き工程により、打ち抜き加工の1サイクルが完了する。   10 (a) to 10 (d), as shown in FIG. 10 (e), the punching region located at the right end of the metal original plate 104 has a pilot hole 131, a pilot hole 132, a lead portion forming hole 106, And the lead portion forming hole 107 is formed, and the lead frame 108 for use in assembling the semiconductor device is completed. With the above punching process, one cycle of punching is completed.

図10(f)に示す工程において、金属原板104を1ピッチ移送し、パイロット孔132に基づき、リードフレーム108を外囲器形成用金型に固定する位置を決定する。そして、決定した位置において、複数箇所に形成されたリード部の各々を包囲する外囲器109を形成する。この工程により、半導体チップを実装するための外囲器付きリードフレーム110が完成する。また、この工程においても、抜き型102a〜102dによる打ち抜き加工も同時に行われる。この打ち抜き加工は、パイロット孔131を基準として打ち抜き加工する位置が決定される。   In the step shown in FIG. 10 (f), the metal base plate 104 is moved by one pitch, and the position at which the lead frame 108 is fixed to the envelope forming mold is determined based on the pilot holes 132. Then, an envelope 109 that surrounds each of the lead portions formed at a plurality of locations is formed at the determined position. Through this process, the lead frame 110 with the envelope for mounting the semiconductor chip is completed. Also in this step, punching with the punching dies 102a to 102d is performed at the same time. In this punching process, a punching position is determined with reference to the pilot hole 131.

一般的に、外囲器形成に使用する金型には、半導体素子組立用のリード部と合致する幅寸法のキャビティが形成されている。そして、外囲器形成用のパイロット孔を利用して、金型のキャビティにリード部を嵌入する位置を決定する。これにより、キャビティとリード部との隙間をできる限りなくした状態で、樹脂により射出成型し、外囲器を完成させることができる。   In general, a mold having a width dimension matching a lead portion for assembling a semiconductor element is formed in a mold used for forming an envelope. And the position which inserts a lead part in the cavity of a metal mold | die is determined using the pilot hole for envelope formation. Thus, the envelope can be completed by injection molding with the resin in a state where the gap between the cavity and the lead portion is minimized.

また、上記では、抜き型102a〜102dがそれぞれ独立した金型であるものとして説明した。従来の方法では、隣り合う被打ち抜き加工部に対して同時に打ち抜き加工を施すことを極力避け、多数ある被打ち抜き加工部の中から、所定の間隔を隔てて位置する被打ち抜き加工部を選択して打ち抜き加工を施すことが一般的である。これは、金属原板の強度上の問題やプレス圧のバランスの均一化を維持するためである。しかしながら、近年、高い寸法精度を達成するために、近い間隔で隣り合う被打ち抜き加工に対して同時に打ち抜き加工を施す方法も行われるようになっている(例えば、特許文献1)。
特開平10−154784号公報
In the above description, the punching dies 102a to 102d are assumed to be independent dies. In the conventional method, it is possible to avoid punching the adjacent punched parts at the same time as much as possible. It is common to perform punching. This is to maintain the uniformity of the strength of the metal original plate and the balance of the pressing pressure. However, in recent years, in order to achieve high dimensional accuracy, a method of simultaneously punching adjacent punching processes at close intervals has also been performed (for example, Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 10-154784

しかしながら、いずれの製造方法においても、半導体装置組み立て時に利用するパイロット孔と、リードフレーム形成時に利用するパイロット孔とを別々にプレス打ち抜きで形成するため、リード部の幅寸法やパイロット孔によるキャビティに対しての位置精度が安定しない。したがって、リード部及び射出成型に使用する金型溝部とのギャップが変化するため、リード部と金型溝部において擦れや樹脂バリが発生してしまう。   However, in any of the manufacturing methods, the pilot hole used when assembling the semiconductor device and the pilot hole used when forming the lead frame are separately formed by press punching. The position accuracy is not stable. Therefore, since the gap between the lead part and the mold groove part used for injection molding changes, rubbing and resin burrs are generated in the lead part and the mold groove part.

それゆえに、本発明の目的は、高精度で、かつ樹脂バリの発生を抑制することができるリードフレームの製造方法及びそれを用いた半導体装置の製造方法を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a lead frame manufacturing method and a semiconductor device manufacturing method using the same that can suppress the generation of resin burrs with high accuracy.

本発明は、リードフレームの製造方法であって、製造工程において位置決め孔として用いるパイロット孔と共に、リードフレームの少なくとも一部を、所定のピッチで同一方向に移送される金属原板に形成する工程と、さらに、パイロット孔を位置決め孔として利用し、リードフレームを完成させる工程と、パイロット孔を位置決め孔として利用し、完成したリードフレームに外囲器を形成する工程とを備え、リードフレームを完成させる工程において用いられるパイロット孔と、外囲器を形成する工程において用いられるパイロット孔とは、同一の孔であることを特徴とする。   The present invention is a method of manufacturing a lead frame, the step of forming at least a part of the lead frame together with pilot holes used as positioning holes in the manufacturing process on a metal original plate that is transferred in the same direction at a predetermined pitch; A step of completing the lead frame by using a pilot hole as a positioning hole to complete a lead frame; and a step of using the pilot hole as a positioning hole and forming an envelope in the completed lead frame. The pilot hole used in the above and the pilot hole used in the step of forming the envelope are the same hole.

また、本発明は、半導体装置の製造方法であって、製造工程において位置決め孔として用いるパイロット孔と共に、リードフレームの少なくとも一部を、所定のピッチで同一方向に移送される金属原板に形成する工程と、さらに、パイロット孔を位置決め孔として利用し、リードフレームを完成させる工程と、パイロット孔を位置決め孔として利用し、完成したリードフレームに外囲器を形成する工程と、外囲器に半導体素子を固定し、当該半導体素子と、リードフレームに形成されたリードとを電気的に接続する工程と、外囲器に樹脂を充填する工程とを備え、リードフレームを完成させる工程において用いられるパイロット孔と、外囲器を形成する工程において用いられるパイロット孔とは、同一の孔であることを特徴とする。   The present invention also relates to a method for manufacturing a semiconductor device, the step of forming at least a part of a lead frame on a metal original plate that is transferred in the same direction at a predetermined pitch together with pilot holes used as positioning holes in the manufacturing process. And a step of completing the lead frame by using the pilot hole as a positioning hole, a step of forming an envelope in the completed lead frame by using the pilot hole as a positioning hole, and a semiconductor element in the envelope A pilot hole used in the process of completing the lead frame, including the step of electrically connecting the semiconductor element and the lead formed on the lead frame and the step of filling the envelope with resin. And the pilot hole used in the step of forming the envelope is the same hole.

例えば、半導体素子は発光半導体素子であり、樹脂は透過性樹脂であってもよい。   For example, the semiconductor element may be a light emitting semiconductor element, and the resin may be a transmissive resin.

本発明によれば、高精度で、かつ樹脂バリの発生を抑制することができるリードフレームの製造方法及びそれを用いた半導体装置の製造方法が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of a lead frame which can suppress generation | occurrence | production of a resin burr with high precision, and the manufacturing method of a semiconductor device using the same are provided.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係るリードフレームの製造に用いられる打ち抜き金型1の一例を示す図である。本実施形態に係るリードフレームは、順送りプレス法を用いて製造される。図1に示す打ち抜き金型1は、2つの抜き型(抜き型2及び3)からなる。抜き型2及び3は、金属原板の移動ピッチと合致する間隔で配置されている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a view showing an example of a punching die 1 used for manufacturing a lead frame according to the first embodiment of the present invention. The lead frame according to the present embodiment is manufactured using a progressive press method. The punching die 1 shown in FIG. 1 includes two punching dies (cutting dies 2 and 3). The punching dies 2 and 3 are arranged at intervals that match the movement pitch of the metal original plate.

図2(a)〜(d)は、本実施形態に係るリードフレーム及びそれを用いる半導体装置を製造する過程における各段階での断面図である。以下、図1を参照して、本発明の一実施形態に係る樹脂封止型半導体装置の製造方法について説明する。   2A to 2D are cross-sectional views at each stage in the process of manufacturing the lead frame and the semiconductor device using the lead frame according to the present embodiment. Hereinafter, a method for manufacturing a resin-encapsulated semiconductor device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

まず、図2(a)に示す工程において、金属原板4を所定のピッチで同一方向(図2では右方向)へ移送し、抜き型2及び3により、金属原板4に打ち抜き加工を施す。抜き型2により、パイロット孔5及びリード部形成用の孔6(以下、リード部形成孔6と呼ぶ)が形成される。ここで、本発明の大きな特徴の1つは、パイロット孔5が、プレス加工時の位置合わせと、半導体装置の組み立て時の位置合わせとの双方に用いられる点である。   First, in the step shown in FIG. 2A, the metal original plate 4 is transferred in the same direction (right direction in FIG. 2) at a predetermined pitch, and the metal original plate 4 is punched by the punching dies 2 and 3. The punching die 2 forms a pilot hole 5 and a lead portion forming hole 6 (hereinafter referred to as a lead portion forming hole 6). Here, one of the major features of the present invention is that the pilot hole 5 is used for both alignment during press working and alignment during assembly of the semiconductor device.

次に、図2(b)に示す工程において、金属原板4を1ピッチ移送し、パイロット孔5に基づいてプレス加工する位置を決定する。そして、決定した位置において、抜き型2及び3により、金属原板4にプレス打ち抜き加工を施す。抜き型2により、パイロット孔5及びリード部形成孔6が形成され、抜き型3により、リード部形成用の孔7(以下、リード部形成孔7と呼ぶ)が形成される。抜き型3によってプレス打ち抜き加工される位置は、前記2(a)に示す工程において、抜き型2によってプレス打ち抜き加工された位置に合致する。   Next, in the step shown in FIG. 2 (b), the metal original plate 4 is transferred by 1 pitch, and the position to be pressed is determined based on the pilot holes 5. Then, at the determined position, the stamping dies 2 and 3 are used to press punch the metal original plate 4. The punching die 2 forms a pilot hole 5 and a lead portion forming hole 6, and the punching die 3 forms a lead portion forming hole 7 (hereinafter referred to as a lead portion forming hole 7). The position where the punching process is performed by the punching die 3 matches the position where the punching process is performed by the punching die 2 in the step 2 (a).

図2(a)及び(b)に示す工程により、図2(c)に示すように、パイロット孔5、リード部形成孔6、及びリード部形成孔7が形成され、金属原板104の右端に位置する打ち抜き領域において、半導体装置の組み立てに用いるためのリードフレーム8が完成する。以上の打ち抜き工程により、打ち抜き加工の1サイクルが完了する。   2A and 2B, a pilot hole 5, a lead portion forming hole 6, and a lead portion forming hole 7 are formed as shown in FIG. A lead frame 8 for use in assembling the semiconductor device is completed in the punched region located. With the above punching process, one cycle of punching is completed.

図2(d)に示す工程において、金属原板4を1ピッチ移送し、パイロット孔5に基づき、外囲器を形成するための射出成型用金型に、リードフレーム8を固定する位置を決定する。そして、決定した位置において、複数箇所に形成されたリード部の各々を包囲する外囲器9を射出成型する。この工程により、半導体チップを実装するための外囲器付きリードフレーム10が完成する。また、この工程においても、抜き型2及び3による打ち抜き加工が同時に行われてもよい。   In the step shown in FIG. 2D, the metal base plate 4 is moved by 1 pitch, and the position for fixing the lead frame 8 to the injection mold for forming the envelope is determined based on the pilot hole 5. . Then, at the determined position, the envelope 9 surrounding each of the lead portions formed at a plurality of locations is injection-molded. By this process, the lead frame 10 with the envelope for mounting the semiconductor chip is completed. Also in this step, punching by the punching dies 2 and 3 may be performed simultaneously.

図3は、図2に示す工程を経て形成されたリードフレーム10を示す図である。図3において、リードフレーム10には、4本の外部リード11の先端部が内部に導出された外囲器9が形成されている。   FIG. 3 is a view showing the lead frame 10 formed through the steps shown in FIG. In FIG. 3, the lead frame 10 is formed with an envelope 9 in which tip portions of four external leads 11 are led out.

図4は、図3に示すリードフレーム10を用いて組み立てた光半導体装置を示す図である。リードフレーム10の半導体素子組立領域、すなわち、外囲器9により囲まれた領域において、外部リード11aにボンディングされた半導体素子12の一方の電極と、外部リード11bとを、金属細線13を介して電気的に接続する。例えば、半導体装置が発光ダイオードである場合、半導体素子12は発光ダイオードチップである。その後、外囲器9の内部に樹脂を充填することにより、半導体装置が完成する。なお、半導体素子12が発光ダイオードチップである場合、充填される樹脂は透光性樹脂である。   FIG. 4 is a view showing an optical semiconductor device assembled using the lead frame 10 shown in FIG. In the semiconductor element assembly area of the lead frame 10, that is, in the area surrounded by the envelope 9, one electrode of the semiconductor element 12 bonded to the external lead 11 a and the external lead 11 b are connected via the fine metal wires 13. Connect electrically. For example, when the semiconductor device is a light emitting diode, the semiconductor element 12 is a light emitting diode chip. Thereafter, the inside of the envelope 9 is filled with resin to complete the semiconductor device. In addition, when the semiconductor element 12 is a light emitting diode chip, the filled resin is a translucent resin.

図5は、図4に示す半導体装置のX−X’断面を示す図である。外部リード11aにボンディングされた半導体素子12の一方の電極と、外部リード11bとは、金属細線13を介して電気的に接続されている。外囲器9の内部には、樹脂14が充填されている。   FIG. 5 is a view showing an X-X ′ cross section of the semiconductor device shown in FIG. 4. One electrode of the semiconductor element 12 bonded to the external lead 11a and the external lead 11b are electrically connected through a thin metal wire 13. The envelope 9 is filled with a resin 14.

以上のように、本実施形態によれば、パイロット孔が、リードフレームを形成するリード部形成孔と同時に打ち抜き加工される。これにより、リード部形成孔とパイロット孔とを別工程で加工する場合に比べ、寸法安定性に優れたリードフレームを製造することができる。したがって、高精度で樹脂バリの発生しない半導体装置を製造することができる。   As described above, according to the present embodiment, the pilot hole is punched simultaneously with the lead portion forming hole for forming the lead frame. Thereby, the lead frame excellent in dimensional stability can be manufactured compared with the case where the lead portion forming hole and the pilot hole are processed in separate processes. Therefore, it is possible to manufacture a semiconductor device that is highly accurate and does not generate resin burrs.

また、半導体装置を組み立てる際の位置合わせに用いるパイロット孔は、プレス加工時の位置合わせに用いるパイロット孔と同一であるため、外囲器形成時の金型の位置合わせを高精度に行うことができる。これにより、樹脂の成型工程で使用する金型とリードフレームとの隙間を最小限に抑えた状態で射出成型することが可能となるため、封止樹脂とリードフレームとの境界面から外部リード部側に沿って発生する封止樹脂の薄い残渣(樹脂バリ)を抑制することができる。さらに、本実施の形態によれば、寸法安定性に優れたリードフレームを製造することができるため、樹脂バリの発生の抑制により効果的である。   In addition, since the pilot holes used for alignment when assembling the semiconductor device are the same as the pilot holes used for alignment during press processing, it is possible to align the mold with high accuracy when forming the envelope. it can. This makes it possible to perform injection molding in a state where the gap between the mold used in the resin molding process and the lead frame is kept to a minimum, so that the external lead portion is formed from the boundary surface between the sealing resin and the lead frame. A thin residue (resin burr) of the sealing resin generated along the side can be suppressed. Furthermore, according to the present embodiment, since a lead frame having excellent dimensional stability can be manufactured, it is more effective in suppressing the generation of resin burrs.

従来の半導体装置の製造においては、樹脂バリが発生してしまうため、外囲器を成型する工程の後に、サンドブラストやウォータージェット、エアジェット等の樹脂バリの除去工程が不可欠であった。しかしながら、本実施形態によれば、樹脂バリの発生を抑制することができるため、上述のような樹脂バリの除去工程を不要とすることができる。したがって、半導体装置の製造工程数を減少させ、生産効率を向上させることができる。   In the manufacture of conventional semiconductor devices, resin burrs are generated. Therefore, after the step of molding the envelope, a step of removing resin burrs such as sandblast, water jet, air jet and the like is indispensable. However, according to this embodiment, since generation | occurrence | production of the resin burr | flash can be suppressed, the above-mentioned resin burr removal process can be made unnecessary. Therefore, the number of manufacturing steps of the semiconductor device can be reduced and the production efficiency can be improved.

また、本実施形態では、パイロット孔とリード部形成孔とが同時に打ち抜き加工される。これにより、打抜工程を集中させることができるため、金型の小型化を図ることが可能になる。   In the present embodiment, the pilot hole and the lead portion forming hole are simultaneously punched. Thereby, since the punching process can be concentrated, it is possible to reduce the size of the mold.

さらに、本実施形態によれば、寸法安定性に優れたリードフレームを製造することができ、さらに、樹脂封止時の位置決め精度を向上させることができるため、金型溝部と外部リードとの擦れの発生を抑制することができる。   Furthermore, according to the present embodiment, a lead frame having excellent dimensional stability can be manufactured, and further, positioning accuracy during resin sealing can be improved, so that the friction between the mold groove and the external lead can be improved. Can be suppressed.

図6は、外囲器を形成するための射出成型用金型の月当たりの補修回数を示すグラフである。図6に示すグラフにおいて、縦軸は金型の補修回数を表し、横軸は金型の補修回数をカウントした月を表す。2004年10月から2005年1月の4ヶ月に渡って月当たりの金型の補修回数をカウントした。金型の月当たりの平均使用回数は、約10万ショットである。10月及び11月は、従来の製造方法を用いて半導体製造装置を製造した場合における金型の補修回数を示す。一方、12月及び翌年1月は、本実施形態に係る製造方法を用いて半導体製造装置を製造した場合における金型の補修回数を示す。図6に示すグラフから、金型の補修回数は、5分の1程度に低減していることが分かる。したがって、本実施形態によれば、金型を製作したり補修したりするための材料費の低減に加え、メンテナンス性を向上させることができる。   FIG. 6 is a graph showing the number of repairs per month of an injection mold for forming the envelope. In the graph shown in FIG. 6, the vertical axis represents the number of repairs of the mold, and the horizontal axis represents the month in which the number of repairs of the mold was counted. The number of mold repairs per month was counted for four months from October 2004 to January 2005. The average number of times the mold is used per month is about 100,000 shots. October and November indicate the number of times the mold is repaired when a semiconductor manufacturing apparatus is manufactured using a conventional manufacturing method. On the other hand, December and January of the following year indicate the number of times the mold is repaired when the semiconductor manufacturing apparatus is manufactured using the manufacturing method according to the present embodiment. From the graph shown in FIG. 6, it can be seen that the number of repairs of the mold is reduced to about one fifth. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to improve the maintainability in addition to the reduction of the material cost for manufacturing and repairing the mold.

(第2の実施形態)
第1の実施形態では、リードフレーム形成時に用いるパイロット孔と、半導体装置の組立て時に用いるパイロット孔とは、同一の孔であった。ここで、これらの孔は、同一の孔でなくともよい。第2の実施形態は、リードフレーム形成時に用いるパイロット孔と、半導体装置の組立て時に用いるパイロット孔とが、異なる孔であることを特徴とする。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the pilot hole used when forming the lead frame and the pilot hole used when assembling the semiconductor device are the same hole. Here, these holes may not be the same hole. The second embodiment is characterized in that pilot holes used when forming the lead frame and pilot holes used when assembling the semiconductor device are different holes.

図7は、本発明の一実施形態に係るリードフレームの製造に用いられる打ち抜き金型21の一例を示す図である。図7に示す打ち抜き金型21は、2つの抜き型(抜き型22及び23)を備える。第1の実施形態と相違する点は、リードフレーム形成時に用いるパイロット孔、及び半導体装置の組立て時に用いるパイロット孔の2つが抜き型22に形成されている点である。   FIG. 7 is a view showing an example of a punching die 21 used for manufacturing a lead frame according to an embodiment of the present invention. The punching die 21 shown in FIG. 7 includes two punching dies (punching dies 22 and 23). The difference from the first embodiment is that the punch hole used for forming the lead frame and the pilot hole used for assembling the semiconductor device are formed in the die 22.

図8は、本発明の第2の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置を製造する過程における各段階での断面図である。   FIG. 8 is a cross-sectional view at each stage in the process of manufacturing the resin-encapsulated semiconductor device according to the second embodiment of the present invention.

まず、図8(a)に示す工程において、金属原板24を所定のピッチで同一方向(図8では右方向)へ移送し、抜き型22及び23により、金属原板24に打ち抜き加工を施す。抜き型22により、パイロット孔25a、パイロット孔25b及びリード部形成孔26が金属原板104に打ち抜き加工される。パイロット孔25aは、リードフレーム形成時の位置合わせに用いられる位置決め孔であり、パイロット孔25bは、半導体装置の組み立て時の位置合わせに用いられる位置決め孔である。   First, in the process shown in FIG. 8A, the metal original plate 24 is transferred in the same direction (right direction in FIG. 8) at a predetermined pitch, and the metal original plate 24 is punched by the punching dies 22 and 23. With the punching die 22, the pilot hole 25 a, the pilot hole 25 b and the lead portion forming hole 26 are punched into the metal original plate 104. The pilot hole 25a is a positioning hole used for alignment when forming the lead frame, and the pilot hole 25b is a positioning hole used for alignment when assembling the semiconductor device.

次に、図8(b)に示す工程において、金属原板24を1ピッチ移送し、パイロット孔25aに基づいてプレス加工する位置を決定する。そして、決定した位置において、抜き型22及び23により、金属原板24にプレス打ち抜き加工を施す。抜き型23により、リード部形成孔27が形成され、抜き型22により、パイロット孔25a、パイロット孔25b、及びリード部形成孔26が形成される。抜き型23によってプレス打ち抜き加工される位置は、図8(a)に示す工程において、抜き型22によってプレス打ち抜き加工された位置に合致する。   Next, in the step shown in FIG. 8B, the metal plate 24 is transferred by 1 pitch, and the position to be pressed is determined based on the pilot hole 25a. Then, at the determined position, the stamping dies 22 and 23 are used to press punch the metal original plate 24. A lead part forming hole 27 is formed by the punching die 23, and a pilot hole 25 a, a pilot hole 25 b, and a lead part forming hole 26 are formed by the punching die 22. The position where the punching process is performed by the punching die 23 coincides with the position where the punching process is performed by the punching die 22 in the step shown in FIG.

図8(a)及び(b)に示す工程により、図8(c)に示すように、パイロット孔25a、パイロット孔25b、リード部形成孔26、及びリード部形成孔27が形成され、金属原板104の右端に位置する打ち抜き領域において、半導体装置の組み立てに用いるためのリードフレーム28が完成する。以上の打ち抜き工程により、打ち抜き加工の1サイクルが完了する。   8A and 8B, pilot holes 25a, pilot holes 25b, lead portion forming holes 26, and lead portion forming holes 27 are formed as shown in FIG. In the punched region located at the right end of 104, the lead frame 28 used for assembling the semiconductor device is completed. With the above punching process, one cycle of punching is completed.

図8(d)に示す工程において、金属原板24を1ピッチ移送し、パイロット孔25bに基づき、外囲器を形成するための射出成型用金型に、リードフレーム28を固定する位置を決定する。そして、決定した位置において、複数箇所に形成されたリード部の各々を包囲する外囲器29を形成する。この工程により、半導体素子を実装するための外囲器付きリードフレーム30が完成する。また、この工程においても、抜き型22及び23による打ち抜き加工が同時に行われる。なお、図8(d)に示す工程の後に行われる半導体装置を組み立てる工程は、第1の実施形態と同様であるため、説明を省略する。   In the step shown in FIG. 8D, the metal base plate 24 is moved by one pitch, and the position for fixing the lead frame 28 to the injection mold for forming the envelope is determined based on the pilot hole 25b. . Then, at the determined position, an envelope 29 that surrounds each of the lead portions formed at a plurality of locations is formed. By this process, the lead frame 30 with the envelope for mounting the semiconductor element is completed. Also in this process, punching with the punching dies 22 and 23 is performed simultaneously. Note that the process of assembling the semiconductor device performed after the process shown in FIG. 8D is the same as that in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.

以上のように、本実施形態によれば、第1の実施形態と同様に、高精度で樹脂バリの発生しない半導体装置を製造することができる。   As described above, according to the present embodiment, as in the first embodiment, it is possible to manufacture a semiconductor device that does not generate resin burrs with high accuracy.

なお、第1及び第2の実施形態では、リードフレームを形成する工程が、全て打ち抜きによるものであるとして説明したが、リードフレームの形成方法はこれに限られない。例えば、パイロット孔及び外枠部を形成後、エッチング等の手法を用いてリードフレームを形成することとしてもよい。   In the first and second embodiments, it has been described that the steps of forming the lead frame are all performed by punching, but the method of forming the lead frame is not limited to this. For example, after forming the pilot hole and the outer frame portion, the lead frame may be formed using a technique such as etching.

また、第1及び第2の実施の形態では、ワイヤボンディング方式と用い、半導体素子及びリード部が金属細線を介して電気的に接続されるものとして説明したが、半導体素子及びリード部を電気的に接続可能な方式であればよく、ワイヤボンディング方式に限られない。例えば、金属細線を介さずに接続可能なワイヤレスボンディング方式を用いて半導体素子及びリード部を電気的に接続してもよい。ワイヤレスボンディング方式には、例えば、フェイスダウンボンディング方式がある。また、例えば、金属片を用いて半導体素子及びリード部を挟持し、半導体素子及びリード部を電気的に接続してもよい。   In the first and second embodiments, the wire bonding method is used and the semiconductor element and the lead portion are electrically connected via the fine metal wire. However, the semiconductor element and the lead portion are electrically connected. Any method can be used as long as it can be connected to the wire, and the method is not limited to the wire bonding method. For example, the semiconductor element and the lead portion may be electrically connected using a wireless bonding method that can be connected without using a thin metal wire. Examples of the wireless bonding method include a face-down bonding method. Further, for example, the semiconductor element and the lead part may be sandwiched using a metal piece, and the semiconductor element and the lead part may be electrically connected.

本発明は、高精度で、かつ樹脂バリの発生を抑制することができるリードフレームの製造方法及びそれを用いた半導体装置の製造方法等として有用である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful as a lead frame manufacturing method capable of suppressing the occurrence of resin burrs with high accuracy and a semiconductor device manufacturing method using the lead frame.

本発明の第1の実施形態に係るリードフレームの製造に用いられる打ち抜き金型1の一例を示す図The figure which shows an example of the punching die 1 used for manufacture of the lead frame which concerns on the 1st Embodiment of this invention 本発明の第1の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置を製造する過程における各段階での断面図Sectional drawing in each step in the process of manufacturing the resin-encapsulated semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. 図2に示す工程を経て形成されたリードフレーム10を示す図The figure which shows the lead frame 10 formed through the process shown in FIG. 図3に示すリードフレーム10を用いて組み立てた半導体装置を示す図The figure which shows the semiconductor device assembled using the lead frame 10 shown in FIG. 図4に示す半導体装置のX−X’断面を示す図The figure which shows the X-X 'cross section of the semiconductor device shown in FIG. 外囲器を形成するための射出成型用金型の月当たりの補修回数を示すグラフGraph showing the number of repairs per month of an injection mold to form an envelope 本発明の第2の実施形態に係るリードフレームの製造に用いられる打ち抜き金型21の一例を示す図The figure which shows an example of the punching die 21 used for manufacture of the lead frame which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置を製造する過程における各段階での断面図Sectional drawing in each step in the process of manufacturing the resin-sealed semiconductor device which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 従来のリードフレームの製造に用いられる打ち抜き金型102の一例を示す図The figure which shows an example of the punching die 102 used for manufacture of the conventional lead frame 従来のリードフレームを製造する過程における各段階での断面図Cross-sectional view at each stage in the process of manufacturing a conventional lead frame

符号の説明Explanation of symbols

4,104 金属原板
5,25,131,132 パイロット孔
6,7,106,107 リード部形成孔
8,28 リードフレーム
9,109 外囲器
10 外囲器が形成されたリードフレーム
11 外部リード
12 半導体素子
13 金属細線
14 外囲器充填用の樹脂
4,104 Metal original plate 5, 25, 131, 132 Pilot holes 6, 7, 106, 107 Lead portion forming holes 8, 28 Lead frame 9, 109 Envelope 10 Lead frame 11 with envelope formed External lead 12 Semiconductor element 13 Metal thin wire 14 Envelope filling resin

Claims (3)

リードフレームの製造方法であって、
製造工程において位置決め孔として用いるパイロット孔と共に、リードフレームの少なくとも一部を、所定のピッチで同一方向に移送される金属原板に形成する工程と、
さらに、前記パイロット孔を位置決め孔として利用し、前記リードフレームを完成させる工程と、
前記パイロット孔を位置決め孔として利用し、完成したリードフレームに外囲器を形成する工程とを備え、
前記リードフレームを完成させる工程において用いられるパイロット孔と、前記外囲器を形成する工程において用いられるパイロット孔とは、同一の孔であることを特徴とする、リードフレームの製造方法。
A lead frame manufacturing method comprising:
A step of forming at least a part of the lead frame on the metal original plate that is transferred in the same direction at a predetermined pitch together with pilot holes used as positioning holes in the manufacturing process;
Further, using the pilot hole as a positioning hole, completing the lead frame;
Using the pilot hole as a positioning hole, and forming an envelope in a completed lead frame,
A method for manufacturing a lead frame, wherein a pilot hole used in the step of completing the lead frame and a pilot hole used in the step of forming the envelope are the same hole.
半導体装置の製造方法であって、
製造工程において位置決め孔として用いるパイロット孔と共に、リードフレームの少なくとも一部を、所定のピッチで同一方向に移送される金属原板に形成する工程と、
さらに、前記パイロット孔を位置決め孔として利用し、前記リードフレームを完成させる工程と、
前記パイロット孔を位置決め孔として利用し、完成したリードフレームに外囲器を形成する工程と、
前記外囲器に半導体素子を固定し、当該半導体素子と、前記リードフレームに形成されたリードとを電気的に接続する工程と、
前記外囲器に樹脂を充填する工程とを備え、
前記リードフレームを完成させる工程において用いられるパイロット孔と、前記外囲器を形成する工程において用いられるパイロット孔とは、同一の孔であることを特徴とする、半導体装置の製造方法。
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
A step of forming at least a part of the lead frame on the metal original plate that is transferred in the same direction at a predetermined pitch together with pilot holes used as positioning holes in the manufacturing process;
Further, using the pilot hole as a positioning hole, completing the lead frame;
Using the pilot hole as a positioning hole, and forming an envelope in a completed lead frame;
Fixing a semiconductor element to the envelope, and electrically connecting the semiconductor element and a lead formed on the lead frame;
Filling the envelope with resin,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the pilot hole used in the step of completing the lead frame and the pilot hole used in the step of forming the envelope are the same hole.
前記半導体素子が発光半導体素子であり、前記樹脂が透過性樹脂であることを特徴とする、請求項2に記載の半導体装置の製造方法。   The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 2, wherein the semiconductor element is a light emitting semiconductor element, and the resin is a transmissive resin.
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