JP2007005569A - Lead frame, semiconductor device, and method and device for cutting - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、リード間に接続される接続部材(タイバー)を有するリードフレーム、および、上記リードフレームを用いた半導体装置、および、上記半導体装置製造の際に用いられる切断装置、および、上記半導体装置製造の際に接続部材を切断する切断方法に関するものである。 The present invention provides a lead frame having a connecting member (tie bar) connected between leads, a semiconductor device using the lead frame, a cutting device used in manufacturing the semiconductor device, and the semiconductor device. The present invention relates to a cutting method for cutting a connection member during manufacturing.
図12は、従来の金属製のリードフレーム10の平面図であり、半導体素子11を搭載するためのアイランド12と、外枠からアイランド12に向けて伸びてアイランド12を支持する複数の吊りリード13と、アイランド12の周囲に先端が集まるように配置された複数のリード14とを有している。
FIG. 12 is a plan view of a conventional
上記アイランド12は、外枠から見てその内領域に位置するものであり、一般的にはリードフレーム10の中心位置にその一部(一般的には中央部であるが、必ずしもそうとは限らない)が存在する。また、吊りリード13は、アイランド12の対称位置となる四隅角部をそれぞれ支持するように、四箇所に設けられている。但し、この吊りリード13は四隅角部に設けなければならないという限定はなく、適宜設ければよい。
The
図13に示すように、各リード14間は、リード14を互いに支持するとともに封止樹脂15の流れを塞き止める機能を持つタイバー16によって接続されている。尚、各リード14は、タイバー16の箇所よりも内側領域をインナーリード部14aとするとともに外側領域をアウターリード部14bとして区分けされている。尚、リード14とタイバー16とはリードフレーム10と同じ厚さTを有している。また、リードフレーム10の表面の算術平均粗さRaは一般に約6.3μmに加工されている。
As shown in FIG. 13, the
次に、図14に示すように、上記リードフレーム10を用いて製造された半導体装置20の構成を説明する。集積回路を形成した半導体素子11がアイランド12に取り付けられ、半導体素子11に備えられた複数の電極パッド11aとこれに対応したリード14とが金属細線21を介して接続されている。上記半導体素子11とアイランド12と金属細線21とインナーリード部14aとが封止樹脂15によって樹脂封止されており、アウターリード部14bは封止樹脂15の外側に突出している。
Next, as shown in FIG. 14, the configuration of the
次に、上記半導体装置20の製造方法を説明する。
図15に示すように、先ず、半導体素子11をアイランド12に接着剤などにより取り付け、電極パッド11aとリード14とを金属細線21で接続する。次に、半導体素子11とアイランド12と金属細線21とインナーリード部14aとを封止樹脂15で樹脂封入する。この際、図16に示すように、封止樹脂15は、タイバー16によって塞き止められ、タイバー16の外側へ流出することはない。
Next, a method for manufacturing the
As shown in FIG. 15, first, the
樹脂封止後、切断装置24を用いて各タイバー16を各リード14から切断し、各リード14を電気的に独立させる。次に、各リード14をリードフレーム10の外枠から切り離し、必要に応じてアウターリード部14bを適宜折り曲げたり切断し、これにより、図14に示すように半導体装置20が製造される。
After resin sealing, each
次に、上記切断装置24の構成を説明する。
図17に示すように、切断装置24は、複数の打抜き穴25を有するダイ26と、打抜き穴25に対し昇降して挿脱自在な打抜きパンチ27とを備えている。上記ダイ26は半導体装置受け金型28の外縁部分に設けられている。また、上記打抜きパンチ27は、各タイバー16を一括して打抜けるように櫛歯状に形成されている。また、上記半導体装置受け金型28の下方には、上記打抜きパンチ27によって打抜かれたタイバー16を不要切断片として吸引する集塵機29が設けられている。集塵機29と各打抜き穴25の下部との間は吸引通路30を介して接続されている。
Next, the configuration of the
As shown in FIG. 17, the
次に、上記切断装置24を用いてタイバー16を切断する切断方法を説明する。
樹脂封止後、図18,図19に示すように、打抜きパンチ27を下降してダイ26の打抜き穴25に挿入し、タイバー16を打抜く。この際、封止樹脂15を切断せずにタイバー16のみ切断することは、リードフレーム10の寸法のばらつきや封止樹脂15の成型収縮の関係で切断するポイントが30μm程度ばらつくため、不可能である。従って、上記ばらつきを考慮して、タイバー16と共にタイバー16の周辺の封止樹脂15も同時に打抜きパンチ27で打抜くことが一般的に行われている。図19に示すように、このときの打抜きパンチ27の幅Wはリード14間の間隔Dよりも60μm(所定量)程度小さく設定されている。
Next, a cutting method for cutting the
After the resin sealing, as shown in FIGS. 18 and 19, the
これにより、図18(b)(c),図19に示すように、打抜きパンチ27で打抜かれたタイバー16の切断片16aとその周辺の封止樹脂15の切断片15aとが不要切断片31として発生するが、この不要切断片31は、吸引通路30から集塵機12に真空吸引され、1つ残らず完全に除去されなければならない。その理由は、一度打抜かれたタイバー16が、連続的に搬送される次の半導体装置20のリード14に付着したり、リード14の形状を損なう等の不具合を及ぼすためである。尚、打抜きパンチ27がタイバー16を打抜く際に周辺の封止樹脂15へ入り込んで打抜く量は100μm程度が一般的である。
As a result, as shown in FIGS. 18B, 18C and 19, the
しかしながら上記の従来形式では、タイバー16は封止樹脂15の流れを塞き止める機能しか有しておらず、タイバー16とその周辺の封止樹脂15との密着性は互いの接触面に発生する接着力のみにより接合している。従来では、図16に示すようにタイバー16の一平面すなわち内側面16bのみが封止樹脂15に接触しているため、タイバー16と封止樹脂15との接触面積が小さく、タイバー16とその周辺の封止樹脂15との接着力は非常に弱い。したがって、タイバー16をその周辺の封止樹脂15と共に同時に打抜いた際、図18(c),図19に示すように、打抜きによる衝撃で、不要切断片31がタイバー16の切断片16aと封止樹脂15の切断片15aとに簡単に分離してしまい、タイバー16の切断片16a(金属片の切断カス)と封止樹脂15の切断片15a(樹脂片の切断カス)とが個別に発生した。
However, in the above-described conventional type, the
このうち、タイバー16の切断片16aは、自重による自然落下に加えて集塵機12の真空吸引力により、吸引通路30を通って集塵機12へ集められる。これに対して、封止樹脂15の切断片15aは、上記タイバー16の切断片16aよりも軽量であるため、打抜き時に打抜きパンチ27との摩擦によって発生する静電気や打抜き後に打抜きパンチ27の上昇によって発生する空気の流れ等の影響を受けて、集塵機12の吸引力で吸引されず、打抜きパンチ27の上昇に伴って、リードフレーム10の上方へ飛散するといった問題がある。
Among them, the
また、最近のパッケージの多ピン化に伴い、電極パッド11aの数とそれに対応したリード14の数とが増加し、リードピッチが益々小さくなる傾向にある。例えば、一般にQFP(Quard Flat Package)と呼ばれるパッケージにおいては、従来、その外形が28mm角の208ピンの場合には、リード14の幅Cが0.2mm、リード14間のピッチPが0.5mm、リード14間の間隔Dが0.3mm(=0.5−0.2)である。この場合にパッケージ外形の1辺の長さ28mmの長さのなかに52ピンのリード14が配置されることとなり、リード14とリード14とを接続するタイバー16を抜くためには、打抜きパンチ27とリードフレーム10との位置精度を加味し、±0.03mmのズレを見越して0.24mm(=0.3−0.03×2)の幅Wの打抜きパンチ27にてタイバー16とその周辺の封止樹脂15とを打抜いていた。
Further, with the recent increase in the number of pins of the package, the number of
これが昨今の多ピン化にともない、28mm角の256ピンとなった場合には、リード14の幅Cが0.16mm、リード14間のピッチPが0.4mmとなり、リード14間の間隔Dが0.24mmとなる。打抜きパンチ27とリードフレーム10との位置精度として±0.03mmのズレを見越した場合、タイバー16の切断には0.18mmの幅Wの打抜きパンチ27を用いる必要がある。
When the number of pins becomes 28 mm square with the recent increase in the number of pins, the width C of the
つまり上記のような多ピン化に伴い、タイバー16とその周辺の封止樹脂15との打抜き時の幅は25%小さくなってきている。このように、多ピン化に伴って、不要切断片31そのものも小さくなってきており、これにより、元々飛散し易い封止樹脂15の切断片15aがさらに飛散し易くなり、飛散した封止樹脂15の切断片15aがリードフレーム10上に付着して次工程の半導体装置のリード形成の曲げ加工時に異物として噛み込まれるといった問題がある。すなわち、上記のように0.18mmの幅Wの打抜きパンチ27を用いてタイバー16を打抜いた場合、タイバー16と共に打抜かれた周辺の封止樹脂15の幅も0.18mmとなり、幅0.18mmの封止樹脂15の切断片15aが飛散して上記幅0.16mmへ細線化しているリード14に付着した場合、リード14が封止樹脂15の切断片15aによって簡単に変形してしまう恐れがある。
That is, with the increase in the number of pins as described above, the width at the time of punching the
また、下記特許文献1には、打抜かれたタイバーの切断片(切断カス)が打抜きパンチに付着して打抜きパンチと共に上昇するのを防止することが可能なタイバー切断装置が記載されている。すなわち、図20に示すように、打抜き金型のダイ35の開口部36にテーパー部37を形成し、打抜きパンチ39でタイバー38を打抜いた際、タイバー38の切断片38aをテーパー部37に押し付けて嵌め込むことで、タイバー38の切断片38aに塑性変形を起こさせ、これにより、タイバー38の切断片38aの上昇を防止している。
Further, Patent Document 1 below describes a tie bar cutting device that can prevent a cut piece (cut residue) of a punched tie bar from adhering to the punch and rising together with the punch. That is, as shown in FIG. 20, when the
しかしながら、図20に示すものでは、タイバー38と共にその周辺の封止樹脂も同時に打抜きパンチ39で打抜いた場合、タイバー38の切断片38aと封止樹脂の切断片とが個別に発生し、このうちタイバー38の切断片38aは上記のようにテーパー部37に嵌まり込んで塑性変形するが、封止樹脂の切断片に関してはテーパー部37に押し付けられても塑性変形せず、封止樹脂の切断片が砕けてより小型の切断片となって舞い上がり易くなるため、封止樹脂の切断片が上昇するのを防止する効果はほとんど発揮されず、上昇した封止樹脂の切断片が飛散してリードフレーム上に付着し次工程の半導体装置のリード形成の曲げ加工時に異物として噛み込まれるといった問題がある。
本発明は、接続部材(タイバー)をその周辺の封止樹脂と共に打抜いた場合、打抜かれた接続部材と周辺の封止樹脂とが分離することなく、接続部材と周辺の封止樹脂とが一体に接合したままの不要切断片を発生させることが可能なリードフレームおよび半導体装置および切断装置および切断方法を提供することを目的とする。 In the present invention, when the connection member (tie bar) is punched together with the peripheral sealing resin, the connection member and the peripheral sealing resin are separated without separating the punched connection member and the peripheral sealing resin. It is an object of the present invention to provide a lead frame, a semiconductor device, a cutting device, and a cutting method capable of generating unnecessary cutting pieces that are joined together.
上記目的を達成するために本第1の発明は、半導体素子を搭載するためのアイランドとこのアイランドの周囲に先端が集まるように配置された複数のリードとを有するリードフレームであって、各リード間は、上記半導体素子を樹脂封入する封止樹脂の流れを塞き止める接続部材によって接続され、上記接続部材は、上記アイランドに対向する内側に、突起部を有しているものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides a lead frame having an island for mounting a semiconductor element and a plurality of leads arranged so that tips are gathered around the island. The connection is made by a connection member that blocks the flow of the sealing resin that encapsulates the semiconductor element, and the connection member has a protrusion on the inside facing the island.
これによると、半導体装置を製造する場合、アイランド上に半導体素子を取付け、半導体素子の電極パッドとリードとを接続し、アイランドと半導体素子とを封止樹脂で樹脂封止する。この際、封止樹脂の流れは接続部材によって塞き止められ、封止樹脂が突起部の周辺に回り込むため、接続部材とその周辺の封止樹脂との接触面積が増大し、これにより、接続部材とその周辺の封止樹脂との接着力が増加する。 According to this, when manufacturing a semiconductor device, a semiconductor element is mounted on an island, electrode pads of the semiconductor element and leads are connected, and the island and the semiconductor element are resin-sealed with a sealing resin. At this time, the flow of the sealing resin is blocked by the connecting member, and since the sealing resin wraps around the periphery of the protruding portion, the contact area between the connecting member and the surrounding sealing resin increases, and thus the connection The adhesive force between the member and the surrounding sealing resin increases.
したがって、各リードを電気的に独立させるために、接続部材をその周辺の封止樹脂と共に打抜いた際、打抜かれた接続部材と周辺の封止樹脂とが分離することはなく、接続部材と周辺の封止樹脂とが一体に接合したままの不要切断片が発生する。この不要切断片は、従来の接続部材と周辺の封止樹脂とが分離した個々の不要切断片に比べて、重量と体積とが増大するため、自然落下し易くなるとともに容易に吸引される。これにより、不要切断片がリードフレームの上方へ飛散するのを防止することができる。 Therefore, in order to make each lead electrically independent, when the connecting member is punched together with the surrounding sealing resin, the punched connecting member and the surrounding sealing resin are not separated, and the connecting member Unnecessary cut pieces are generated while the peripheral sealing resin is integrally bonded. Since the unnecessary cutting pieces increase in weight and volume as compared with the individual unnecessary cutting pieces in which the conventional connecting member and the peripheral sealing resin are separated, the unnecessary cutting pieces are easily dropped and easily sucked. Thereby, it is possible to prevent unnecessary cutting pieces from being scattered above the lead frame.
また、本第2の発明は、半導体素子を搭載するためのアイランドとこのアイランドの周囲に先端が集まるように配置された複数のリードとを有するリードフレームであって、各リード間は、上記半導体素子を樹脂封入する封止樹脂の流れを塞き止める接続部材によって接続され、上記接続部材は、上記アイランドに対向する内側に、切欠部を有しているものである。 The second aspect of the present invention is a lead frame having an island for mounting a semiconductor element and a plurality of leads arranged so that tips are gathered around the island, and the gap between the leads The element is connected by a connecting member that blocks the flow of the sealing resin that encapsulates the element, and the connecting member has a notch on the inner side facing the island.
これによると、半導体装置製造時、アイランドと半導体素子とを封止樹脂で樹脂封止する際、封止樹脂の流れは接続部材によって塞き止められ、封止樹脂が切欠部に流れ込むため、接続部材とその周辺の封止樹脂との接触面積が増大し、これにより、接続部材とその周辺の封止樹脂との接着力が増加する。 According to this, at the time of semiconductor device manufacturing, when the island and the semiconductor element are sealed with the sealing resin, the flow of the sealing resin is blocked by the connecting member, and the sealing resin flows into the notch portion. The contact area between the member and the surrounding sealing resin increases, thereby increasing the adhesive force between the connecting member and the surrounding sealing resin.
したがって、各リードを電気的に独立させるために、接続部材をその周辺の封止樹脂と共に打抜いた際、打抜かれた接続部材と周辺の封止樹脂とが分離することはなく、接続部材と周辺の封止樹脂とが一体に接合したままの不要切断片が発生する。この不要切断片は、従来の接続部材と周辺の封止樹脂とが分離した個々の不要切断片に比べて、重量と体積とが増大するため、自然落下し易くなるとともに容易に吸引される。これにより、不要切断片がリードフレームの上方へ飛散するのを防止することができる。 Therefore, in order to make each lead electrically independent, when the connecting member is punched together with the surrounding sealing resin, the punched connecting member and the surrounding sealing resin are not separated, and the connecting member Unnecessary cut pieces are generated while the peripheral sealing resin is integrally bonded. Since the unnecessary cutting pieces increase in weight and volume as compared with the individual unnecessary cutting pieces in which the conventional connecting member and the peripheral sealing resin are separated, the unnecessary cutting pieces are easily dropped and easily sucked. Thereby, it is possible to prevent unnecessary cutting pieces from being scattered above the lead frame.
また、本第3の発明は、半導体素子を搭載するためのアイランドとこのアイランドの周囲に先端が集まるように配置された複数のリードとを有するリードフレームであって、各リード間は、上記半導体素子を樹脂封入する封止樹脂の流れを塞き止める接続部材によって接続され、上記接続部材は、所定の厚さで形成された本体部と、本体部のアイランドに対向する内側に形成され且つ上記本体部の厚さよりも薄い薄厚部とを有し、上記接続部材の少なくとも表裏いずれか片面に、上記本体部と薄厚部とによる段差部が形成されているものである。 The third aspect of the present invention is a lead frame having an island for mounting a semiconductor element and a plurality of leads arranged so that tips are gathered around the island, and the gap between the leads It is connected by a connecting member that blocks the flow of sealing resin that encapsulates the element, and the connecting member is formed on the inner side facing the island of the main body and the main body formed with a predetermined thickness, and the above-mentioned And a step portion formed by the main body portion and the thin portion is formed on at least one of the front and back sides of the connection member.
これによると、半導体装置製造時、アイランドと半導体素子とを封止樹脂で樹脂封止する際、封止樹脂の流れは接続部材によって塞き止められ、封止樹脂が段差部に流れ込むため、接続部材とその周辺の封止樹脂との接触面積が増大し、これにより、接続部材とその周辺の封止樹脂との接着力が増加する。 According to this, at the time of semiconductor device manufacturing, when the island and the semiconductor element are sealed with the sealing resin, the flow of the sealing resin is blocked by the connecting member, and the sealing resin flows into the stepped portion. The contact area between the member and the surrounding sealing resin increases, thereby increasing the adhesive force between the connecting member and the surrounding sealing resin.
したがって、各リードを電気的に独立させるために、接続部材をその周辺の封止樹脂と共に打抜いた際、打抜かれた接続部材と周辺の封止樹脂とが分離することはなく、接続部材と周辺の封止樹脂とが一体に接合したままの不要切断片が発生する。この不要切断片は、従来の接続部材と周辺の封止樹脂とが分離した個々の不要切断片に比べて、重量と体積とが増大するため、自然落下し易くなるとともに容易に吸引される。これにより、不要切断片がリードフレームの上方へ飛散するのを防止することができる。 Therefore, in order to make each lead electrically independent, when the connecting member is punched together with the surrounding sealing resin, the punched connecting member and the surrounding sealing resin are not separated, and the connecting member Unnecessary cut pieces are generated while the peripheral sealing resin is integrally bonded. Since the unnecessary cutting pieces increase in weight and volume as compared with the individual unnecessary cutting pieces in which the conventional connecting member and the peripheral sealing resin are separated, the unnecessary cutting pieces are easily dropped and easily sucked. Thereby, it is possible to prevent unnecessary cutting pieces from being scattered above the lead frame.
また、本第4の発明は、半導体素子を搭載するためのアイランドとこのアイランドの周囲に先端が集まるように配置された複数のリードとを有するリードフレームであって、各リード間は、上記半導体素子を樹脂封入する封止樹脂の流れを塞き止める接続部材によって接続され、上記封止樹脂と接触する接続部材の接触面の粗さがRa10μm以上に設定されているものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a lead frame having an island for mounting a semiconductor element and a plurality of leads arranged so that tips are gathered around the island. A connection member that blocks the flow of the sealing resin that encapsulates the element is connected, and the roughness of the contact surface of the connection member that contacts the sealing resin is set to
これによると、半導体装置製造時、アイランドと半導体素子とを封止樹脂で樹脂封止する際、封止樹脂が接続部材の接触面に接触して、封止樹脂の流れが接続部材によって塞き止められる。上記接触面の粗さをRa10μm以上の粗い面にしているため、接続部材とその周辺の封止樹脂との接触面積が増大し、これにより、接続部材とその周辺の封止樹脂との接着力が増加する。
According to this, at the time of semiconductor device manufacture, when the island and the semiconductor element are sealed with the sealing resin, the sealing resin comes into contact with the contact surface of the connecting member, and the flow of the sealing resin is blocked by the connecting member. It can be stopped. Since the roughness of the contact surface is a rough surface of
したがって、各リードを電気的に独立させるために、接続部材をその周辺の封止樹脂と共に打抜いた際、打抜かれた接続部材と周辺の封止樹脂とが分離することはなく、接続部材と周辺の封止樹脂とが一体に接合したままの不要切断片が発生する。この不要切断片は、従来の接続部材と周辺の封止樹脂とが分離した個々の不要切断片に比べて、重量と体積とが増大するため、自然落下し易くなるとともに容易に吸引される。これにより、不要切断片がリードフレームの上方へ飛散するのを防止することができる。 Therefore, in order to make each lead electrically independent, when the connecting member is punched together with the surrounding sealing resin, the punched connecting member and the surrounding sealing resin are not separated, and the connecting member Unnecessary cut pieces are generated while the peripheral sealing resin is integrally bonded. Since the unnecessary cutting pieces increase in weight and volume as compared with the individual unnecessary cutting pieces in which the conventional connecting member and the peripheral sealing resin are separated, the unnecessary cutting pieces are easily dropped and easily sucked. Thereby, it is possible to prevent unnecessary cutting pieces from being scattered above the lead frame.
また、本第5の発明は、上記第1の発明から第4の発明のいずれかに記載のリードフレームを用いて製造された半導体装置であって、複数の電極パッドを有する半導体素子がアイランドに取付けられ、上記電極パッドとリードとが金属細線を介して接続され、上記半導体素子とアイランドと金属細線とが封止樹脂によって樹脂封止され、上記封止樹脂が接続部材によって塞き止められているものである。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device manufactured using the lead frame according to any one of the first to fourth aspects, wherein a semiconductor element having a plurality of electrode pads is formed on the island. The electrode pad and the lead are connected via a fine metal wire, the semiconductor element, the island and the fine metal wire are sealed with a sealing resin, and the sealing resin is blocked by a connecting member. It is what.
また、本第6の発明は、上記第5の発明に記載の半導体装置を製造する際に、接続部材を切断するのに使用される切断装置であって、打抜き開口部を有するダイと、上記打抜き開口部に対して挿脱自在な打抜きパンチとが設けられ、上記打抜きパンチは、接続部材を、周辺の封止樹脂と共にリードから打抜き、上記打抜かれた接続部材と周辺の封止樹脂とからなる不要切断片を吸引する吸引装置が設けられているものである。 The sixth invention is a cutting device used for cutting a connection member when manufacturing the semiconductor device according to the fifth invention, the die having a punching opening, and the above-mentioned A punching punch that can be inserted into and removed from the punching opening is provided. The punching punch punches a connection member from a lead together with a peripheral sealing resin, and includes the punched connection member and a peripheral sealing resin. A suction device for sucking the unnecessary cutting pieces is provided.
これによると、打抜きパンチで、接続部材を、その周辺の封止樹脂と共にリードから打抜く。この際、打抜かれた接続部材と周辺の封止樹脂とが分離することはなく、接続部材と周辺の封止樹脂とが一体に接合したままの不要切断片が発生し、この不要切断片は確実に自然落下するとともに吸引装置で容易に吸引される。これにより、不要切断片がリードフレームの上方へ飛散するのを防止することができる。 According to this, the connecting member is punched from the lead together with the surrounding sealing resin by a punching punch. At this time, the punched connection member and the peripheral sealing resin are not separated, and an unnecessary cut piece is generated while the connection member and the peripheral sealing resin are integrally joined. It surely falls naturally and is easily sucked by a suction device. Thereby, it is possible to prevent unnecessary cutting pieces from being scattered above the lead frame.
また、本第7の発明は、上記第5の発明に記載の半導体装置を製造する際に、接続部材を切断する切断方法であって、樹脂封止後、接続部材を、周辺の封止樹脂と共にリードから打抜き、上記打抜かれた接続部材と周辺の封止樹脂とからなる不要切断片を吸引するものである。 The seventh aspect of the invention is a cutting method for cutting the connection member when manufacturing the semiconductor device according to the fifth aspect of the present invention. At the same time, it is punched from a lead, and an unnecessary cut piece composed of the punched connecting member and the surrounding sealing resin is sucked.
これによると、打抜かれた接続部材と周辺の封止樹脂とが分離することはなく、接続部材と周辺の封止樹脂とが一体に接合したままの不要切断片が発生し、この不要切断片は確実に自然落下するとともに容易に吸引され、これにより、不要切断片がリードフレームの上方へ飛散するのを防止することができる。 According to this, the punched connection member and the peripheral sealing resin are not separated, and an unnecessary cut piece is generated in which the connection member and the peripheral sealing resin are joined together. Can surely fall naturally and be sucked easily, thereby preventing unnecessary cutting pieces from scattering above the lead frame.
以上のように、本発明によると、半導体装置製造時、接続部材とその周辺の封止樹脂との接着力が増加するため、接続部材をその周辺の封止樹脂と共に打抜いた際、接続部材と周辺の封止樹脂とが一体に接合したままの不要切断片が発生する。この不要切断片は、従来の接続部材と周辺の封止樹脂とが分離した個々の不要切断片に比べて、重量と体積とが増大するため、自然落下し易くなるとともに容易に吸引され、これにより、不要切断片がリードフレームの上方へ飛散するのを防止することができ、リードを適宜折り曲げたり切断して半導体装置を製造する工程の歩留を向上させることができる。 As described above, according to the present invention, when the semiconductor device is manufactured, since the adhesive force between the connecting member and the surrounding sealing resin increases, the connecting member is punched together with the surrounding sealing resin. And unnecessary cutting pieces are generated while the peripheral sealing resin is bonded together. Since this unnecessary cutting piece increases in weight and volume compared to the individual unnecessary cutting pieces in which the conventional connecting member and the surrounding sealing resin are separated, it is easy to fall naturally and is easily sucked. Therefore, it is possible to prevent the unnecessary cut pieces from scattering above the lead frame, and to improve the yield of the process of manufacturing the semiconductor device by appropriately bending or cutting the leads.
[第1の実施の形態]
以下に、本発明における第1の実施の形態を図1〜図5に基いて説明する。尚、先に述べた従来技術と同じ構成の部材については、同一の符号を付記して説明を省略する。
[First Embodiment]
Below, the 1st Embodiment in this invention is described based on FIGS. In addition, about the member of the same structure as the prior art mentioned above, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
図1に示すように、各リード14間を接続する各タイバー46(接続部材の一例)は、アイランド12に対向する内側面に、凸形状の突起部47を有している。尚、リード14とタイバー46と突起部47とは同じ厚さTを有している。
As shown in FIG. 1, each tie bar 46 (an example of a connection member) that connects the
また、図17に示すように、上記半導体装置20を製造する際にタイバー46を切断するための切断装置24は、打抜き穴25(打抜き開口部の一例)を有するダイ26と、打抜き穴25に対し昇降して挿脱自在な打抜きパンチ27と、打抜きパンチ27で打抜かれたタイバー46の切断片46aとタイバー46の周辺の封止樹脂15の切断片15aとからなる不要切断片48を吸引する集塵機29(吸引装置の一例)とを具備している。
In addition, as shown in FIG. 17, the cutting
次に、上記半導体装置20の製造方法を説明する。
先ず、半導体素子11をアイランド12に接着剤などにより取り付け、半導体素子11の電極パッド11aとリード14とを金属細線21で接続する。次に、半導体素子11とアイランド12と金属細線21とインナーリード14aとを封止樹脂15で樹脂封入する。
Next, a method for manufacturing the
First, the
この際、図2に示すように、封止樹脂15は、タイバー46によって塞き止められ、タイバー16の外側へ流出することはなく、さらに、突起部47の周囲に回り込む。突起部47の突出長さをA、幅をBとすると(図1参照)、タイバー46とその周辺の封止樹脂15との接触面積が従来のものよりもA×T×2だけ増大するため、タイバー46とその周辺の封止樹脂15との接着力が増加する。
At this time, as shown in FIG. 2, the sealing
樹脂封止後、上記切断装置24を用いてタイバー46をリード14から切断し、各リード14を電気的に独立させる。すなわち、図3,図4に示すように、打抜きパンチ27を下降してダイ26の打抜き穴25に挿入することで、タイバー46をその周辺の封止樹脂15と共にリード14から同時に打抜く。
After resin sealing, the
この際、上記のように突起部47を形成したことによってタイバー46とその周辺の封止樹脂15との接着力が増加しているため、打抜かれたタイバー46の切断片46aと周辺の封止樹脂15の切断片15aとが分離することはなく、上記両切断片46a,15aが一体に接合したままの不要切断片48が発生する。したがって、不要切断片48は、従来のように互いに分離した個々のタイバー16の切断片16aと封止樹脂15の切断片15aとに比べて、重量と体積とが増大するため、確実に自然落下するとともに集塵機29で容易に吸引される。これにより、不要切断片48がリードフレーム10の上方へ飛散するのを防止することができる。
At this time, since the adhesive force between the
その後、各リード14をリードフレーム10の外枠から切り離し、必要に応じてアウターリード部14bを適宜折り曲げたり切断し、これにより、半導体装置20が製造される。この際、上記のように不要切断片48がリードフレーム10の上方へ飛散するのを防止し得るため、アウターリード部14bを適宜折り曲げたり切断して半導体装置20を製造する工程の歩留を向上させることができる。
Thereafter, each lead 14 is separated from the outer frame of the
例えば、1つの実施例として、28mm角で208ピンを有する半導体装置20では、アウターリード14bの幅Cが0.2mm、アウターリード14b間のピッチPが0.5mm、アウターリード14b間の間隔D(すなわちタイバー46の長さ)が0.3mmである。また、打抜きパンチ27とリードフレーム10との位置精度を加味し、±0.03mmのズレを見越して0.24mmの幅Wの打抜きパンチ27にてタイバー16と封止樹脂15を打抜いているため、打抜きによって発生する不要切断片48の幅Eも0.24mmとなる。
For example, in one embodiment, in the
上記のような寸法において、従来の突起部47の無いタイバー16では、不要切断片31のタイバー16の切断片16aと封止樹脂15の切断片15aとの接触長さが0.24mmとなり、タイバー16の厚さをTとすると、タイバー16の切断片16aと封止樹脂15の切断片15aとの接触面積は0.24×T(mm2)となる。
In the
これに対して、第1の実施の形態のタイバー46は突起部47を有しているため、突起部47の突出長さAを0.1mm、幅Bを0.1mmとすると、不要切断片48のタイバー46の切断片46aと封止樹脂15の切断片15aとの接触長さはE+2×A=0.24+2×0.1=0.44mmとなり、タイバー46の切断片46aと封止樹脂15の切断片15aとの接触面積は0.44×T(mm2)となり、上記従来のものに比べて接触面積が1.8倍に増大する。
On the other hand, since the
上記第1の実施の形態では、突起部47を凸形状に形成しているが、凸形状に限定されるものではなく、例えば図5に示すようなT形状又はL形状等に形成してもよい。
上記第1の実施の形態では、全てのタイバー46に突起部47を形成してもよいし、或いは、一部のタイバー46のみに突起部47を形成してもよい。
[第2の実施の形態]
次に、第2の実施の形態を図6〜図8に基いて説明する。
In the first embodiment, the
In the first embodiment, the
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS.
図6に示すように、各タイバー46は、アイランド12に対向する内側面に、凹形状の切欠部50を有している。
これによると、樹脂封入時、図7に示すように、封止樹脂15は、タイバー46によって塞き止められ、タイバー16の外側へ流出することはなく、さらに、切欠部50に流れ込む。切欠部50の切欠長さをF、切欠幅をGとすると(図6参照)、タイバー46とその周辺の封止樹脂15との接触面積が従来のものよりもF×T×2だけ増大するため、タイバー46とその周辺の封止樹脂15との接着力が増加する。
As shown in FIG. 6, each
According to this, when the resin is sealed, as shown in FIG. 7, the sealing
樹脂封止後、上記切断装置24を用いて、タイバー46をその周辺の封止樹脂15と共にリード14から同時に打抜く。この際、上記のように切欠部50を形成したことによってタイバー46とその周辺の封止樹脂15との接着力が増加しているため、図8に示すように、打抜かれたタイバー46の切断片46aと封止樹脂15の切断片15aとが分離することはなく、上記両切断片46a,15aが一体に接合したままの不要切断片48が発生する。したがって、不要切断片48は、従来のように互いに分離した個々のタイバー16の切断片16aと封止樹脂15の切断片15aに比べて、重量と体積とが増大するため、確実に自然落下するとともに集塵機29で容易に吸引される。これにより、不要切断片48がリードフレーム10の上方へ飛散するのを防止することができる。
After the resin sealing, the
上記第2の実施の形態では、全てのタイバー46に切欠部50を形成してもよいし、或いは、一部のタイバー46のみに切欠部50を形成してもよい。
[第3の実施の形態]
次に、第3の実施の形態を図9〜図11に基いて説明する。
In the second embodiment, the
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS.
図9に示すように、各タイバー46は、リード14と同じ厚さT(所定の厚さに該当)を有する本体部46bと、本体部46bのアイランド12に対向する内側面に形成され且つ上記本体部46bの厚さTよりも薄い薄厚部46cとを有している。上記タイバー46の表裏両面にはそれぞれ、本体部46bと薄厚部46cとによる段差部52a,52bが形成されている。
As shown in FIG. 9, each
これによると、樹脂封入時、図10に示すように、封止樹脂15は、タイバー46によって塞き止められ、タイバー16の外側へ流出することはなく、さらに、両段差部52a,52bに流れ込む。このため、タイバー46とその周辺の封止樹脂15との接触面積が従来のものよりも増大し、これにより、タイバー46とその周辺の封止樹脂15との接着力が増加する。
According to this, at the time of resin sealing, as shown in FIG. 10, the sealing
樹脂封止後、上記切断装置24を用いて、タイバー46をその周辺の封止樹脂15と共にリード14から同時に打抜く。この際、上記のように段差部52a,52bを形成したことによってタイバー46とその周辺の封止樹脂15との接着力が増加しているため、図11に示すように、打抜かれたタイバー46の切断片46aと封止樹脂15の切断片15aとが分離することはなく、上記両切断片46a,15aが一体に接合したままの不要切断片48が発生する。したがって、不要切断片48は、従来のように互いに分離した個々のタイバー16の切断片16aと封止樹脂15の切断片15aに比べて、重量と体積とが増大するため、確実に自然落下するとともに集塵機29で容易に吸引される。これにより、不要切断片48がリードフレーム10の上方へ飛散するのを防止することができる。
After the resin sealing, the
例えば、1つの実施例として、28mm角で208ピンを有する半導体装置20では、先に説明したように、打抜きによって発生する不要切断片48の幅Eは0.24mmとなり、また、薄厚部46cの長さLを0.1mmとすると、上記不要切断片48の薄厚部46cの表裏両面の面積(段差部52a,52bの投影面積)はE×L×2=0.24×0.1×2=0.048(mm2)となり、この面積分だけタイバー46の切断片46aと封止樹脂15の切断片15aとの接触面積が従来よりも増大し、これによって、タイバー46の切断片46aと封止樹脂15の切断片15aとの接着力が増加する。
For example, as one example, in the
上記第3の実施の形態では、タイバー46の表裏両面にそれぞれ段差部52a,52bを形成したが、タイバー46の表面のみに段差部52aを形成したり、或いは、裏面のみに段差部52bを形成してもよい。
In the third embodiment, the
上記第3の実施の形態では、全てのタイバー46に段差部52a,52bを形成してもよいし、或いは、一部のタイバー46のみに段差部52a,52bを形成してもよい。
[第4の実施の形態]
リードフレーム10の表面の算術平均粗さRaは約6.3μmに加工されているが、薄厚部46cの表裏両面(接触面の一例)の算術平均粗さRaは10μm以上に加工されている。
In the third embodiment, the
[Fourth Embodiment]
The arithmetic average roughness Ra of the surface of the
これによると、樹脂封入時、封止樹脂15は、段差部52a,52bに流れ込み、薄厚部46cの表裏両面に接触し、タイバー46によって塞き止められる。この際、上記薄厚部46cの表裏両面の算術平均粗さRaを10μm以上の粗い面にしているため、薄厚部46cの表裏両面と周辺の封止樹脂15との接触面積が増大し、これにより、タイバー46とその周辺の封止樹脂15との接着力がより一段と増加する。
According to this, at the time of resin sealing, the sealing
上記第4の実施の形態では、第3の実施の形態の薄厚部46cの表裏両面の算術平均粗さRaを10μm以上に加工しているが、どちらか片面のみを10μm以上に加工してもよい。また、上記第1の実施の形態において、図2に示すように封止樹脂15と接触する突起部47の接触面の算術平均粗さRaを10μm以上に加工してもよく、或いは、上記第2の実施の形態において、図7に示すように封止樹脂15と接触する切欠部50の接触面の算術平均粗さRaを10μm以上に加工してもよい。
[第5の実施の形態]
図13に示すように、従来と同じ形状のタイバー16のアイランド12に対向する内側面16b(接触面の一例)の算術平均粗さRaを10μm以上に加工している。
In the fourth embodiment, the arithmetic average roughness Ra on both the front and back surfaces of the
[Fifth Embodiment]
As shown in FIG. 13, the arithmetic average roughness Ra of the
これによると、タイバー16の内側面16bと封止樹脂15との接触面積が増大し、これにより、タイバー16とその周辺の封止樹脂15との接着力が増加する。
上記第5の実施の形態では、全てのタイバー16の内側面16bの算術平均粗さRaを10μm以上に加工してもよいし、或いは、一部のタイバー16のみの内側面16bの算術平均粗さRaを10μm以上に加工してもよい。
According to this, the contact area between the
In the fifth embodiment, the arithmetic average roughness Ra of the
本発明は、樹脂封止型半導体装置等に用いられるリードフレーム、および、リードフレームを用いて製造された半導体装置、および、リードフレームのタイバーを切断する切断装置ならびに切断方法に関するものであり、タイバーを切断する工程で発生する不要切断片(カットカス)の排出性を向上させることができ、これによって、半導体装置のリードの変形や不要切断片の付着等がなく、安定した精度の良いリード形状を有する極めて信頼性の高い半導体装置が製造可能であり、また、益々微細化の進む狭ピッチのアウターリード部のものにも対応可能なリードフレームとして有用である。 The present invention relates to a lead frame used for a resin-encapsulated semiconductor device, a semiconductor device manufactured using the lead frame, a cutting device for cutting a tie bar of the lead frame, and a cutting method. This can improve the discharge performance of unnecessary cutting pieces (cut residue) generated in the process of cutting semiconductor chips, thereby preventing lead deformation of the semiconductor device and adhesion of unnecessary cutting pieces, and providing a stable and accurate lead shape. It is possible to manufacture a highly reliable semiconductor device having a high reliability, and it is useful as a lead frame that can be applied to a narrow pitch outer lead portion that is increasingly miniaturized.
10 リードフレーム
11 半導体素子
11a 電極パッド
12 アイランド
14 リード
15 封止樹脂
16b 内側面(接触面)
20 半導体装置
21 金属細線
24 切断装置
25 打抜き穴(打抜き開口部)
26 ダイ
27 打抜きパンチ
29 集塵機(吸引装置)
46 タイバー(接続部材)
46b 本体部
46c 薄厚部
47 突起部
48 不要切断片
50 切欠部
52a,52b 段差部
T 厚さ
DESCRIPTION OF
20
26
46 Tie bar (connection member)
46b
Claims (7)
各リード間は、上記半導体素子を樹脂封入する封止樹脂の流れを塞き止める接続部材によって接続され、
上記接続部材は、上記アイランドに対向する内側に、突起部を有していることを特徴とするリードフレーム。 A lead frame having an island for mounting a semiconductor element and a plurality of leads arranged so that tips are gathered around the island,
Each lead is connected by a connection member that blocks the flow of the sealing resin that encapsulates the semiconductor element.
The lead frame according to claim 1, wherein the connection member has a protrusion on an inner side facing the island.
各リード間は、上記半導体素子を樹脂封入する封止樹脂の流れを塞き止める接続部材によって接続され、
上記接続部材は、上記アイランドに対向する内側に、切欠部を有していることを特徴とするリードフレーム。 A lead frame having an island for mounting a semiconductor element and a plurality of leads arranged so that tips are gathered around the island,
Each lead is connected by a connection member that blocks the flow of the sealing resin that encapsulates the semiconductor element.
The lead frame according to claim 1, wherein the connecting member has a notch on the inner side facing the island.
各リード間は、上記半導体素子を樹脂封入する封止樹脂の流れを塞き止める接続部材によって接続され、
上記接続部材は、所定の厚さで形成された本体部と、本体部のアイランドに対向する内側に形成され且つ上記本体部の厚さよりも薄い薄厚部とを有し、
上記接続部材の少なくとも表裏いずれか片面に、上記本体部と薄厚部とによる段差部が形成されていることを特徴とするリードフレーム。 A lead frame having an island for mounting a semiconductor element and a plurality of leads arranged so that tips are gathered around the island,
Each lead is connected by a connection member that blocks the flow of the sealing resin that encapsulates the semiconductor element.
The connecting member has a main body portion formed with a predetermined thickness, and a thin portion formed on the inner side facing the island of the main body portion and thinner than the thickness of the main body portion,
A lead frame, wherein a step portion is formed by the main body portion and the thin portion on at least one side of the connection member.
各リード間は、上記半導体素子を樹脂封入する封止樹脂の流れを塞き止める接続部材によって接続され、
上記封止樹脂と接触する接続部材の接触面の粗さがRa10μm以上に設定されていることを特徴とするリードフレーム。 A lead frame having an island for mounting a semiconductor element and a plurality of leads arranged so that tips are gathered around the island,
Each lead is connected by a connection member that blocks the flow of the sealing resin that encapsulates the semiconductor element.
The lead frame is characterized in that the roughness of the contact surface of the connecting member in contact with the sealing resin is set to Ra 10 μm or more.
複数の電極パッドを有する半導体素子がアイランドに取付けられ、
上記電極パッドとリードとが金属細線を介して接続され、
上記半導体素子とアイランドと金属細線とが封止樹脂によって樹脂封止され、
上記封止樹脂が接続部材によって塞き止められていることを特徴とする半導体装置。 A semiconductor device manufactured using the lead frame according to any one of claims 1 to 4,
A semiconductor element having a plurality of electrode pads is attached to the island,
The electrode pad and the lead are connected via a fine metal wire,
The semiconductor element, the island, and the metal thin wire are resin-sealed with a sealing resin,
A semiconductor device, wherein the sealing resin is blocked by a connection member.
打抜き開口部を有するダイと、上記打抜き開口部に対して挿脱自在な打抜きパンチとが設けられ、
上記打抜きパンチは、接続部材を、周辺の封止樹脂と共にリードから打抜き、
上記打抜かれた接続部材と周辺の封止樹脂とからなる不要切断片を吸引する吸引装置が設けられていることを特徴とする切断装置。 When manufacturing the semiconductor device according to claim 5, a cutting device used for cutting the connection member,
A die having a punching opening, and a punching punch that can be inserted into and removed from the punching opening are provided.
The punching punch punches the connecting member from the lead together with the surrounding sealing resin,
A cutting apparatus comprising: a suction device that sucks an unnecessary cutting piece made of the punched connection member and a surrounding sealing resin.
樹脂封止後、接続部材を、周辺の封止樹脂と共にリードから打抜き、
上記打抜かれた接続部材と周辺の封止樹脂とからなる不要切断片を吸引することを特徴とする切断方法。 When manufacturing the semiconductor device according to claim 5, a cutting method for cutting the connection member,
After resin sealing, the connecting member is punched out of the lead together with the surrounding sealing resin,
The cutting method characterized by sucking the unnecessary cut piece which consists of the said connection member and the surrounding sealing resin which were pierce | punched.
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