JP2007194421A

JP2007194421A - リードフレーム

Info

Publication number: JP2007194421A
Application number: JP2006011419A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Miura; 久三浦; Mitsuo Kashiwagi; 三男栢木
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 2006-01-19
Filing date: 2006-01-19
Publication date: 2007-08-02

Abstract

【課題】リード端子の曲げ加工時にリード端子が圧延されるのを防止することができ、かつ、１つの半導体装置に対応した単位部分のサイズの縮小化を図ることができるリードフレームを提供すること。
【解決手段】リードフレームは、半導体チップが搭載されるダイパッド１、ダイパッド１の側方に配置されて、ダイパッド１との対向方向に延び、半導体チップの電極と電気的に接続され、樹脂封止後に厚み方向の押圧により曲げ加工されるリード端子２と、リード端子２に対してリード端子２の長手方向と直交する方向の側縁に接続され、リード端子２の曲げ加工時に変形する変形部１０とを備えている。
【選択図】図１

Description

この発明は、半導体チップを樹脂封止して作製される半導体装置に用いられるリードフレームに関する。

たとえば、半導体チップを樹脂封止して作製される半導体装置では、半導体チップの電極を外部の配線などに接続するためにリードフレームが用いられる。
図４は、従来のリードフレームの平面図である。
リードフレームは、通常、金属薄板を精密プレス加工して形成され、複数の半導体装置にそれぞれ対応する単位部分が行方向（図４における左右方向）およびこれに直交する列方向に整列した構成を有している。

１つの半導体装置に対応した単位部分は、半導体チップが搭載（ダイボンディング）されるダイパッド９１と、半導体チップの電極とボンディングワイヤで接続される複数のリード端子９２とを備えている。
ダイパッド９１は、平面視矩形状に形成されており、その列方向の両側において、列方向の各辺と各単位部分を取り囲む枠部９３との間に架設された複数の吊り部９４によって支持されている。

リード端子９２は、ダイパッド９１に対して行方向の両側に同数（たとえば、４つ）ずつ設けられており、各側において、列方向に等間隔を隔てて並べられ、それぞれ行方向に沿って直線状に延びている。また、その各側において、リード端子９２は、ダイパッド９１側と反対側の端部が列方向に延びる端連結部９５によって連結されるとともに、長手方向の途中部が中間連結部９６によって連結されている。さらに、各リード端子９２のダイパッド９１側の端部には、ボンディングワイヤの一端が接続されるワイヤ接続部９７が形成されている。

１つの半導体装置に対応した単位部分は、さらに、端連結部９５の長手方向（列方向）の両端部と枠部９３との間に架設され、それぞれ列方向に沿って直線状に延びる第１直線支持部９８と、端連結部９５に対してリード端子９２と反対側において、端連結部９５と枠部９３との間に架設され、行方向に延びる対称軸線に対して互いに対称をなす平面視略Ｕ字状に形成された２つの変形部９９と、これら２つの変形部９９の間に架設されるとともに、端連結部９５と枠部９３との間に架設され、平面視略十字状に形成された十字状部１００と、中間連結部９６に対する列方向の両側において、リード端子９２と枠部９３との間に架設され、それぞれ列方向に沿って直線状に延びる第２直線支持部１０１とを備えている。そして、端連結部９５および中間連結部９６によって連結されたリード端子９２は、第１直線支持部９８、変形部９９、十字状部１００および第２直線支持部１０１によって支持されている。

半導体装置の製造工程では、ダイパッド９１上に半導体チップが搭載され、この半導体チップの電極と各リード端子９２のワイヤ接続部９７とがボンディングワイヤで接続された後、図４に二点鎖線で示す部分１０２が封止樹脂によって封止される。つづいて、吊り部９４が切断されて、樹脂封止されたダイパッド９１が枠部９３から切り離される。また、リード端子９２間の中間連結部９６および第２直線支持部１０１がリードフレームから切除される。そして、リードフレームの封止樹脂から露出する表面にニッケルめっきが施された後、第１直線支持部９８および十字状部１００がリードフレームから切除される。これにより、樹脂封止部分（パッケージ）１０２およびこの樹脂封止部分１０２から行方向の両側に延出するリード端子９２を含むモジュールは、その行方向の両側に設けられた合計４つの変形部９９によって支持される。その後、各リード端子９２の曲げ加工が行われ、各リード端子９２が切断されることにより、樹脂封止部分１０２およびリード端子９２を含むモジュールがリードフレームの枠部９３から切り離されて、半導体チップを樹脂封止した構造の半導体装置が得られる。

図５は、リード端子９２の曲げ加工を説明するための図である。
リード端子９２の曲げ加工のための装置は、リードフレームを挟持する上挟持部材１１１および下挟持部材１１２と、リード端子９２を押圧する押圧部材１１３とを備えている。
上挟持部材１１１および下挟持部材１１２は、リードフレームを上下から挟み込んで支持する。上挟持部材１１１には、リードフレームの各リード端子９２、端連結部９５および変形部９９と対向する部分に開口１１４が形成されている。一方、下挟持部材１１２には、リードフレームの各リード端子９２、端連結部９５および変形部９９と対向する部分に下方に窪む断面略矩形状の凹部１１５が形成されている。これにより、上挟持部材１１１および下挟持部材１１２は、各リード端子９２における樹脂封止部分１０２の近傍の部分を挟持するとともに、枠部９３における樹脂封止部分１０２と行方向に対向する部分を挟持する。

押圧部材１１３は、各リード端子９２を開口１１４側から凹部１１５に向けて押圧し、凹部１１５の底面に押し付ける。この押圧によって、各リード端子９２は、樹脂封止部分１０２の近傍で凹部１１５の内側面に沿って下方に屈曲され、さらに凹部１１５の底面に沿って側方に屈曲される。このとき、各変形部９９に対して端連結部９５と枠部９３とを離間させる方向の力が作用し、各変形部９９は、平面視略Ｕ字状の両端部が開くように延びて変形する。
特開平６−２３２３０７号公報

ところが、各変形部９９の変形に伴って、各リード端子９２に変形部９９側への引張力が作用し、各リード端子９２が長手方向に圧延されてしまう。リード端子９２が圧延されると、その表面に被着されているニッケルめっきに光沢が生じ、その光沢のために、半導体装置の完成後の検査時に、ＣＣＤカメラによって各リード端子９２を正確に認識することができないおそれがある。

また、従来のリードフレームでは、リード端子９２を上下方向に深く曲げる場合、その曲げ加工時に各変形部９９が十分に延びるように、各変形部９９の全長を長く確保する必要があるため、リードフレームにおいて、１つの半導体装置に対応した単位部分のサイズの縮小化が制限されるという問題もある。
そこで、この発明の目的は、リード端子の曲げ加工時にリード端子が圧延されるのを防止することができ、かつ、１つの半導体装置に対応した単位部分のサイズの縮小化を図ることができるリードフレームを提供することである。

前記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、半導体チップを樹脂封止して作製される半導体装置に用いられるリードフレームであって、半導体チップが搭載されるダイパッドと、前記ダイパッドの側方に配置されて、前記ダイパッドとの対向方向に延び、半導体チップの電極と電気的に接続され、樹脂封止後に厚み方向の押圧により曲げ加工されるリード端子と、前記リード端子に対して前記リード端子の長手方向（すなわち、前記ダイパッドと前記リード端子との対向方向）と直交する方向の側縁に接続され、前記リード端子の曲げ加工時に変形する変形部とを含むことを特徴とする、リードフレームである。

この構成によれば、リード端子の曲げ加工時に変形する変形部がリード端子の長手方向と直交する方向の側縁に接続されているので、その曲げ加工時に変形部が変形しても、その変形に起因する引張力がリード端子に作用するのを防止することができる。そのため、リード端子の曲げ加工時にリード端子が圧延されるのを防止することができる。その結果、半導体装置の完成後の検査時に、ＣＣＤカメラによってリード端子を正確に認識することができる。

また、変形部がリード端子の長手方向と直交する方向における側方に配置されているので、変形部をリード端子の長手方向における側方に配置した従来構成と比較して、ダイパッドおよびリード端子を含む部分（１つの半導体装置に対応した単位部分）のサイズをリード端子の長手方向に縮小することができる。しかも、リード端子を上下方向に深く屈曲させる場合に、変形部をリード端子の長手方向に長く形成しても、変形部がリード端子の長手方向と直交する方向における側方に配置されていれば、ダイパッドおよびリード端子を含む部分のサイズがリード端子の長手方向に大型化するのを防止することができる。

請求項２記載の発明は、前記ダイパッドおよび前記リード端子の周囲を取り囲む枠部をさらに含み、前記変形部は、前記側縁から前記リード端子の長手方向と直交する方向に延びるリード端子側接続部と、前記枠部から前記リード端子の長手方向と直交する方向に延びる枠部側接続部と、前記端子側接続部と前記枠部側接続部とを連結する連結部とを備えていることを特徴とする、請求項１記載のリードフレームである。

この構成によれば、リード端子の曲げ加工時に、変形部の連結部がリード端子の厚み方向に容易に変形するので、リード端子の曲げ加工時に生じる応力による変形部の破損を防止することができる。そのため、リード端子の良好な曲げ加工を実施することができる。

以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係るリードフレームの平面図である。
このリードフレームは、金属薄板（たとえば、銅薄板）を精密プレス加工して形成され、複数の半導体装置にそれぞれ対応する単位部分が行方向（図１における左右方向）およびこれに直交する列方向に整列した構成を有している。

１つの半導体装置に対応した単位部分は、半導体チップが搭載（ダイボンディング）されるダイパッド１と、半導体チップの電極とボンディングワイヤで接続される複数のリード端子２とを備えている。
ダイパッド１は、平面視矩形状に形成されており、その列方向の両側において、列方向の各辺と各単位部分を取り囲む枠部３との間に架設された複数の吊り部４によって支持されている。

リード端子２は、ダイパッド１に対して行方向の両側に同数（たとえば、４つ）ずつ設けられており、各側において、列方向に等間隔を隔てて並べられ、それぞれ行方向に沿って直線状に延びている。また、その各側において、リード端子２は、ダイパッド１側と反対側の端部が、互いに隣り合うリード端子２間に配置された端連結部５によって連結されるとともに、長手方向の途中部が、互いに隣り合うリード端子２間に配置された中間連結部６によって連結されている。言い換えれば、各端連結部５は、互いに隣り合うリード端子２の端部間に架設され、各中間連結部６は、互いに隣り合うリード端子２の途中部間に架設されている。さらに、各リード端子２のダイパッド１側の端部には、ボンディングワイヤの一端が接続されるワイヤ接続部７が形成されている。このワイヤ接続部７は、リード端子２の長手方向と直交する方向の幅よりも幅広な平面視矩形状に形成されている。

また、１つの半導体装置に対応した単位部分は、ダイパッド１に対する行方向の各側において、各中間連結部６を結ぶ直線の延長線上に設けられ、列方向（リード端子２の長手方向と直交する方向）の両端に配置されたリード端子２の長手方向の途中部と枠部３との間に架設された側支持部８と、列方向の中央に配置された端連結部５と枠部３との間に架設された端支持部９と、列方向の両端に配置されたリード端子２と枠部３との間に架設された変形部１０とを備えている。

側支持部８は、端連結部５および中間連結部６によって連結されたリード端子２を列方向における側方から支持している。
端支持部９は、端連結部５および中間連結部６によって連結されたリード端子２を行方向における側方から支持している。なお、端連結部５は、行方向（リード端子２の長手方向）における幅が各リード端子２を同一平面内で支持できるような長さ（たとえば、０．４ｍｍ）に形成されている。これにより、１つの端支持部９のみによって、端連結部５および中間連結部６によって連結されたリード端子２の端部を良好に支持することができる。

各変形部１０は、列方向の両端に配置されたリード端子２に対して列方向における側方に配置されている。各変形部１０は、リード端子２のダイパッド１側と反対側の端部における列方向の一方側縁から列方向に延びるリード端子側接続部１１と、枠部３から列方向に延びる枠部側接続部１２と、リード端子側接続部１１の先端と枠部側接続部１２の先端とを連結し、行方向に延びる連結部１３とを備えている。

半導体装置の製造工程では、ダイパッド１上に半導体チップが搭載され、この半導体チップの電極と各リード端子２のワイヤ接続部７とがボンディングワイヤで接続された後、図１に二点鎖線で示す部分１４が封止樹脂によって封止される。つづいて、吊り部４が切断されて、半導体チップとともに樹脂封止されたダイパッド１が枠部３から切り離される。また、中間連結部６および側支持部８がリードフレームから切除される。そして、リードフレームの封止樹脂から露出する表面にニッケルめっきが施された後、端支持部９がリードフレームから切除される。これにより、樹脂封止部分（パッケージ）１４およびこの樹脂封止部分１４から行方向の両側に延出するリード端子２を含むモジュールは、列方向の両端に配置された各リード端子２に対して列方向における側方に配置された合計４つの変形部１０によって支持される。

その後、リード端子２の曲げ加工が行われる。このリード端子２の曲げ加工については、［背景技術］の項で図５を参照して説明した手法と同様な手法で行われる。すなわち、図５に示す上挟持部材１１１および下挟持部材１１２により、各リード端子２における樹脂封止部分１４の近傍の部分が挟持されるとともに、枠部３における樹脂封止部分１４と行方向に対向する部分が挟持された状態で、図５に示す押圧部材１１３により、各リード端子２が下方に向けて押圧される。この押圧によって、各リード端子２は、樹脂封止部分１４の近傍で図５に示す凹部１１５の内側面に沿って下方に屈曲され、さらに凹部１１５の底面に沿って側方に屈曲される。このとき、各変形部１０に対してリード端子側接続部１１と枠部側接続部１２とを上下に離間させる方向の力が作用し、各変形部１０の連結部１３がリード端子側接続部１１側に向かって下方に傾斜するように変形する。

その後、各リード端子２が切断されて、樹脂封止部分１４およびリード端子２を含むモジュールがリードフレームの枠部３から切り離される。これにより、半導体チップを樹脂封止した構造の半導体装置が得られる。
以上の構成によれば、リード端子２の曲げ加工時に変形する変形部１０がリード端子２の長手方向と直交する方向の側縁に接続されているので、その曲げ加工時に変形部１０が変形しても、その変形に起因する引張力がリード端子２に作用するのを防止することができる。そのため、リード端子２の曲げ加工時にリード端子２が圧延されるのを防止することができる。その結果、半導体装置の完成後の検査時に、ＣＣＤカメラによってリード端子２を正確に認識することができる。

また、変形部１０がリード端子２の長手方向と直交する方向における側方に配置されているので、変形部１０をリード端子２の長手方向における側方に配置した従来構成と比較して、ダイパッド１およびリード端子２を含む部分（１つの半導体装置に対応した単位部分）のサイズをリード端子２の長手方向に縮小することができる。しかも、リード端子２を上下方向に深く屈曲させる場合に、変形部１０をリード端子２の長手方向に長く形成しても、変形部１０がリード端子２の長手方向と直交する方向における側方に配置されていれば、ダイパッド１およびリード端子２を含む部分のサイズがリード端子の長手方向に大型化するのを防止することができる。

さらに、変形部１０がリード端子２の長手方向に延びる連結部１３を備えているので、リード端子２の曲げ加工時に、その連結部１３を容易に変形させることができ、リード端子２の曲げ加工時に生じる応力による変形部１０の破損を防止することができる。そのため、リード端子２の良好な曲げ加工を実施することができる。
図２は、この発明の他の実施形態に係るリードフレームの平面図である。この図２において、図１に示す各部に相当する部分には、それら各部と同一の参照符号が付されている。また、以下では、その同一の参照符号を付した各部についての詳細な説明を省略する。

図２に示すリードフレームでは、列方向の両端に配置されたリード端子２と枠部３との間に架設された変形部２０の構造が、図１に示すリードフレームにおける変形部１０の構造と異なる。すなわち、変形部２０は、リード端子２のダイパッド１側と反対側の端部における列方向の一方側縁から列方向に延びるリード端子側接続部２１と、枠部３におけるリード端子側接続部２１と列方向に対向する部分から列方向に延びる枠部側接続部２２と、リード端子側接続部２１の先端から行方向に延びる第１連結部２３と、枠部側接続部２２の先端から第１連結部２３と同じ方向に平行をなして延びる第２連結部２４と、第１連結部２３の先端と第２連結部２４の先端とを連結する第３連結部２５とを備えている。そして、リード端子２の曲げ加工時に、各変形部２０に対してリード端子側接続部２１と枠部側接続部２２とを上下に離間させる方向の力が作用すると、第１連結部２３がリード端子側接続部３１側に向かって下方に傾斜し、第２連結部２４が枠部側接続部２２側に向かって上方に傾斜するように変形する。

この実施形態の構成によっても、図１に示す構成と同様な効果を達成することができる。
図３は、この発明のさらに他の実施形態に係るリードフレームの平面図である。この図３において、図１に示す各部に相当する部分には、それら各部と同一の参照符号が付されている。また、以下では、その同一の参照符号を付した各部についての詳細な説明を省略する。

図３に示すリードフレームでは、列方向の両端に配置されたリード端子２と枠部３との間に架設された変形部３０の構造が、図１に示すリードフレームにおける変形部１０の構造と異なる。すなわち、変形部３０は、リード端子２のダイパッド１側と反対側の端部における列方向の一方側縁から列方向に延びるリード端子側接続部３１と、枠部３におけるリード端子２の長手方向の中間部と列方向に対向する部分から列方向に延びる枠部側接続部３２と、リード端子側接続部３１の先端から枠部側接続部３２に向けて行方向に延びる第１連結部３３と、枠部側接続部３２の先端からリード端子側接続部３１に向けて行方向に延びる第２連結部３４と、第１連結部３３の先端と第２連結部３４の先端とを連結する第３連結部３５とを備えている。そして、リード端子２の曲げ加工時に、各変形部３０に対してリード端子側接続部３１と枠部側接続部３２とを上下に離間させる方向の力が作用すると、第１連結部３３がリード端子側接続部３１側に向かって下方に傾斜し、第２連結部３４が枠部側接続部３２側に向かって上方に傾斜するように変形する。

この構成によっても、図１に示す構成と同様な効果を達成することができる。
以上、この発明の３つの実施形態を説明したが、この発明はさらに他の形態で実施することもできる。たとえば、上述の各実施形態では、ダイパッド１の行方向の両側にリード端子２が配置された構成を取り上げたが、この発明は、ダイパッド１の列方向の両側にもリード端子２が配置された構成に適用されてもよい。すなわち、この発明は、ダイパッド１の四方にリード端子２が配置された構成に適用されてもよい。

また、図１〜図３には、８本のリード端子２を備える８ピンタイプのリードフレームが示されているが、リード端子２の本数は８本未満であってもよいし、８本よりも多い本数のリード端子２が備えられていてもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

この発明の一実施形態に係るリードフレームの平面図である。この発明の他の実施形態に係るリードフレームの平面図である。この発明のさらに他の実施形態に係るリードフレームの平面図である。従来のリードフレームの平面図である。リード端子の曲げ加工を説明するための図である。

符号の説明

１ダイパッド
２リード端子
３枠部
１０変形部
１１リード端子側接続部
１２枠部側接続部
１３連結部
２０変形部
２１リード端子側接続部
２２枠部側接続部
２３第１連結部
２４第２連結部
２５第３連結部
３０変形部
３１リード端子側接続部
３２枠部側接続部
３３第１連結部
３４第２連結部
３５第３連結部

Claims

半導体チップを樹脂封止して作製される半導体装置に用いられるリードフレームであって、
半導体チップが搭載されるダイパッドと、
前記ダイパッドの側方に配置されて、前記ダイパッドとの対向方向に延び、半導体チップの電極と電気的に接続され、樹脂封止後に厚み方向の押圧により曲げ加工されるリード端子と、
前記リード端子に対して前記リード端子の長手方向と直交する方向の側縁に接続され、前記リード端子の曲げ加工時に変形する変形部とを含むことを特徴とする、リードフレーム。
前記ダイパッドおよび前記リード端子の周囲を取り囲む枠部をさらに含み、
前記変形部は、前記側縁から前記リード端子の長手方向と直交する方向に延びるリード端子側接続部と、前記枠部から前記リード端子の長手方向と直交する方向に延びる枠部側接続部と、前記端子側接続部と前記枠部側接続部とを連結する連結部とを備えていることを特徴とする、請求項１記載のリードフレーム。