JP2007305916A

JP2007305916A - リードフレームの製造方法および製造装置

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Publication number: JP2007305916A
Application number: JP2006135312A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Tsukioka; 敏幸月岡
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 2006-05-15
Filing date: 2006-05-15
Publication date: 2007-11-22
Anticipated expiration: 2026-05-15
Also published as: JP4739111B2

Abstract

【課題】リードフレームにディンプルを高密度に形成することができ、かつ、そのディンプル形成によるリードフレームの反り変形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および製造装置を提供する。
【解決手段】リードフレーム１のダイパッド１２に、互いに直交する行方向および列方向に一定の間隔Ｓｐで整列した第１のディンプル１６が形成された後、行方向および列方向に第１のディンプル１６と同じ間隔Ｓｐで整列した第２のディンプル１６が、第１のディンプル１６に対して行方向および列方向にその間隔Ｓｐの半分の距離Ｓｐ／２だけずれた位置関係を有するように形成される。
【選択図】図５

Description

この発明は、樹脂封止型の半導体装置に用いられるリードフレームの製造方法および製造装置に関する。

典型的な樹脂封止型の半導体装置は、図９に示すように、半導体チップ９１を金属製のリードフレーム９２とともに樹脂製のパッケージ９３で封止した構造を有している。リードフレーム９２は、半導体チップ９１を支持するダイパッド（アイランド）９４と、このダイパッド９４の周囲に設けられる複数のリード９５とを備えている。各リード９５は、パッケージ９３の側面を貫通しており、そのパッケージ９３に封止された部分が、半導体チップ９１の表面に形成された電極９６とボンディングワイヤ９７により接続されるインナーリード部をなし、パッケージ９３から露出した部分が、この半導体装置が実装される基板との接続のためのアウターリード部をなしている。

このような樹脂封止型の半導体装置では、リードフレーム９２（ダイパッド９４）とパッケージ９３との密着性が低いと、それらの熱膨張率差に起因するクラック（パッケージクラック）がパッケージ９３に発生する。そのため、ダイパッド９４に多数のディンプル（凹部）を形成し、それらのディンプルにパッケージ９３を入り込ませることによって、ダイパッド９４とパッケージ９３との密着性の向上が図られている（たとえば、特許文献１参照）。
特開平７−１６１８９６号公報

ディンプルの形成は、プレス型を用いたプレス加工により達成される。すなわち、プレス型は、一定間隔で行列状に配列された突起のパターンを有しており、このプレス型をダイパッド９４に打ちつけて、各突起をダイパッド９４に食い込ませることにより、ダイパッド９４に多数のディンプルが一括して形成される。
ところが、プレス型を用いたプレス加工では、ダイパッド９４に、ディンプルが形成された面側が凸となる反りが生じてしまう。この反り変形は、突起がダイパッド９４に食い込むときに、その部分の金属が周囲に押し出されることにより生じ、ダイパッド９４に形成されるディンプルの密度が高いほど顕著に現れる。ダイパッド９４の反り変形量が大きいと、ダイパッド９４への半導体チップ９１のダイボンディングの精度に悪影響を及ぼす。そのため、従来の手法では、ダイパッド９４におけるディンプルの密度を抑制せざるを得ず、現在のところ、ディンプルを間隔０．３ｍｍ以下でダイパッド９４に形成したリードフレームは存在しない。ダイパッド９４にディンプルを間隔０．３ｍｍ以下で形成した程度では、ダイパッド９４とパッケージ９３との密着性を期待されるほどに向上させることはできない。

そこで、この発明の目的は、リードフレームにディンプルを高密度に形成することができ、かつ、そのディンプル形成によるリードフレームの反り変形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および製造装置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、金属薄板を打ち抜いて形成されるリードフレームの製造方法であって、第１のプレス型を用いたプレス加工により、前記金属薄板の所定領域に、互いに直交する行方向および列方向に一定の間隔で整列して配置された、第１のディンプルを形成する第１ディンプル形成工程と、第２のプレス型を用いたプレス加工により、前記所定領域に、前記行方向および前記列方向に一定の前記間隔で整列して配置され、前記第１のディンプルに対して前記行方向および前記列方向にそれぞれ前記間隔の半分の距離だけずれた位置関係を有する、第２のディンプルを形成する第２ディンプル形成工程とを含むことを特徴とする、リードフレームの製造方法である。

この方法によれば、金属薄板の所定領域に、互いに直交する行方向および列方向に一定の間隔で整列した第１のディンプルが形成された後、行方向および列方向に第１のディンプルと同じ間隔で整列した第２のディンプルが、第１のディンプルに対して行方向および列方向にその間隔の半分の距離だけずれた位置に形成される。
第１のディンプルの形成により、金属薄板に反り変形が生じても、その反り変形は、第２のディンプルが形成されるときに、第２のプレス型が金属薄板に打ちつけられることにより修正される。そして、その第２のディンプルが形成されるときには、その第２のディンプルが形成される位置の周囲に第１のディンプルがすでに形成されているので、第２のプレス型の突起が金属薄板に食い込むときに、その部分から押し出される金属は、第１のディンプル内に迫り出すことにより逃げる。そのため、第２のディンプルの形成によっては、金属薄板に反り変形をほとんど生じない。したがって、金属薄板からなるリードフレームにディンプルを高密度に形成することができながら、そのディンプル形成によるリードフレームの反り変形の発生を抑制することができる。

なお、前記第１のプレス型は、前記所定領域に対向したときに、前記第１のディンプルを形成すべき位置と対向する位置に配置される突起を備え、前記第２のプレス型は、前記所定領域に対向したときに、前記第２のディンプルを形成すべき位置と対向する位置に配置される突起を備えていてもよい。すなわち、前記第１のプレス型は、前記行方向および前記列方向に一定の前記間隔で整列して配置された、突起を有し、前記第２のプレス型は、前記行方向および前記列方向に一定の前記間隔で整列して配置され、前記所定領域に対向したときに、前記第１のディンプルに対して前記行方向および前記列方向にそれぞれ前記間隔の半分の距離だけずれた位置と対向する、突起を有していてもよい。この場合、前記第２ディンプル形成工程では、前記所定領域と前記第２のプレス型との相対的な位置関係を、前記第１ディンプル形成工程における前記所定領域と前記第１のプレス型との相対的な位置関係と同じにすることにより、前記第１のディンプルおよび前記第２のディンプルを、前記行方向および前記列方向にそれぞれ前記間隔の半分の距離だけずれた位置関係とすることができる。

このような方法は、請求項３に記載されたリードフレームの製造装置によって実施することができる。このリードフレームの製造装置は、金属薄板を打ち抜いて形成されるリードフレームの製造装置であって、互いに直交する行方向および列方向に一定の間隔で整列して配置された突起を有し、前記金属薄板の所定領域に対して前記突起を押し付けることにより、前記所定領域に第１のディンプルを形成するための第１のプレス型と、前記第１のプレス型に並べて設けられ、前記行方向および前記列方向に一定の前記間隔で整列して配置され、前記所定領域に対向したときに、前記第１のディンプルに対して前記行方向および前記列方向にそれぞれ前記間隔の半分の距離だけずれた位置と対向する突起を有し、前記金属薄板の所定領域に対して前記突起を押し付けることにより、前記所定領域に第２のディンプルを形成するための第２のプレス型と、前記金属薄板を前記第１のプレス型と前記第２のプレス型との並び方向に沿って搬送する搬送手段とを含む。

請求項２に記載の発明は、第３のプレス型を用いたプレス加工により、前記所定領域に、前記行方向および前記列方向に一定の前記間隔で整列して配置され、前記第１のディンプルに対して前記行方向に前記間隔の半分の距離だけずれた位置関係を有し、前記第２のディンプルに対して前記列方向に前記間隔の半分の距離だけずれた位置関係を有する、第３のディンプルを形成する第３ディンプル形成工程と、前記第４のプレス型を用いたプレス加工により、前記所定領域に、前記行方向および前記列方向に一定の前記間隔で整列して配置され、前記第１のディンプルに対して前記列方向に前記間隔の半分の距離だけずれた位置関係を有し、前記第２のディンプルに対して前記行方向に前記間隔の半分の距離だけずれた位置関係を有する、第４のディンプルを形成する第４ディンプル形成工程とをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のリードフレームの製造方法である。

この方法によれば、金属薄板の所定領域に、第１のディンプルおよび第２のディンプルが形成された後、行方向および列方向に第１のディンプルと同じ間隔で整列した第３のディンプルが、第１のディンプルに対して行方向にその間隔の半分の距離だけずれ、第２のディンプルに対して列方向にその間隔の半分の距離だけずれた位置に形成される。また、行方向および列方向に第１のディンプルと同じ間隔で整列した第４のディンプルが、第１のディンプルに対して列方向にその間隔の半分の距離だけずれ、第２のディンプルに対して行方向にその間隔の半分の距離だけずれた位置に形成される。

第３のディンプルが形成されるときには、その第３のディンプルが形成される位置の周囲に第１のディンプルおよび第２のディンプルがすでに形成されているので、第３のプレス型の突起が金属薄板に食い込むときに、その部分から押し出される金属は、第１のディンプルおよび第２のディンプル内に迫り出すことにより逃げる。そのため、第３のディンプルの形成によっては、金属薄板に反り変形をほとんど生じない。また同様に、第４のディンプルの形成によっても、金属薄板に反り変形をほとんど生じない。したがって、金属薄板からなるリードフレームにディンプルをより高密度に形成することができながら、そのディンプル形成によるリードフレームの反り変形の発生を抑制することができる。

なお、前記第３のプレス型は、前記所定領域に対向したときに、前記第３のディンプルを形成すべき位置と対向する位置に配置される、突起を備え、前記第４のプレス型は、前記所定領域に対向したときに、前記第４のディンプルを形成すべき位置と対向する位置に配置される、突起を備えていてもよい。すなわち、前記第３のプレス型は、前記行方向および前記列方向に一定の前記間隔で整列して配置され、前記所定領域に対向したときに、前記第１のディンプルに対して前記行方向に前記間隔の半分の距離だけずれ、前記第２のディンプルに対して前記列方向に前記間隔の半分の距離だけずれた位置と対向する、突起を有していてもよい。また、前記第４のプレス型は、前記行方向および前記列方向に一定の前記間隔で整列して配置され、前記所定領域に対向したときに、前記第１のディンプルに対して前記列方向に前記間隔の半分の距離だけずれ、前記第２のディンプルに対して前記行方向に前記間隔の半分の距離だけずれた位置と対向する、突起を有していてもよい。この場合、前記第３ディンプル形成工程における前記所定領域と前記第３のプレス型との相対的な位置関係、および、前記第４ディンプル形成工程における前記所定領域と前記第４のプレス型との相対的な位置関係を、前記第１ディンプル形成工程における前記所定領域と前記第１のプレス型との相対的な位置関係と同じにすることにより、前記第３のディンプルおよび前記第４のディンプルを、前記第１のディンプルに対して、それぞれ前記行方向および前記列方向にそれぞれ前記間隔の半分の距離だけずれた位置に形成することができる。

このような方法は、請求項４に記載されたリードフレームの製造装置によって実施することができる。このリードフレームの製造装置は、請求項３に記載された製造装置の構成に加えて、前記第１のプレス型に対して前記並び方向に並べて設けられ、前記行方向および前記列方向に一定の前記間隔で整列して配置され、前記所定領域に対向したときに、前記第１のディンプルに対して前記行方向に前記間隔の半分の距離だけずれ、前記第２のディンプルに対して前記列方向に前記間隔の半分の距離だけずれた位置と対向する、突起を有し、前記金属薄板の所定領域に対して前記突起を押し付けることにより、前記所定領域に第３のディンプルを形成するための第３のプレス型と、前記第１のプレス型に対して前記並び方向に並べて設けられ、前記行方向および前記列方向に一定の前記間隔で整列して配置され、前記所定領域に対向したときに、前記第１のディンプルに対して前記列方向に前記間隔の半分の距離だけずれ、前記第２のディンプルに対して前記行方向に前記間隔の半分の距離だけずれた位置と対向する、突起を有し、前記金属薄板の所定領域に対して前記突起を押し付けることにより、前記所定領域に第４のディンプルを形成するための第４のプレス型とをさらに含む。

また、前記第１のプレス型、前記第２のプレス型、前記第３のプレス型および前記第４のプレス型は、前記行方向および前記列方向に一定の前記間隔で整列して配置された突起を有する、単一のプレス型であってもよい。この場合には、前記第２ディンプル形成工程において、前記所定領域と前記プレス型との相対的な位置関係を、前記所定領域に対して前記プレス型の前記突起の対向する位置が、前記第１ディンプル形成工程で前記所定領域に対して前記プレス型の前記突起が対向する位置から前記行方向および前記列方向にそれぞれ前記間隔の半分の距離だけずれた位置となるように決定する。また、前記第３ディンプル形成工程において、前記所定領域と前記プレス型との相対的な位置関係を、前記所定領域に対して前記プレス型の前記突起の対向する位置が、前記第１ディンプル形成工程で前記所定領域に対して前記プレス型の前記突起が対向する位置から前記行方向に前記間隔の半分の距離だけずれた位置となるように決定する。さらに、前記第４ディンプル形成工程において、前記所定領域と前記プレス型との相対的な位置関係を、前記所定領域に対して前記プレス型の前記突起の対向する位置が、前記第１ディンプル形成工程で前記所定領域に対して前記プレス型の前記突起が対向する位置から前記列方向に前記間隔の半分の距離だけずれた位置となるように決定する。こうすることにより、前記第２のディンプルを、前記第１のディンプルに対して、前記行方向および前記列方向にそれぞれ前記間隔の半分の距離だけずれた位置に形成することができ、前記第３のディンプルおよび前記第４のディンプルを、前記第１のディンプルに対して、それぞれ前記行方向および前記列方向にそれぞれ前記間隔の半分の距離だけずれた位置に形成することができる。

このような方法は、請求項５に記載されたリードフレームの製造装置によって実施することができる。このリードフレームの製造装置は、金属薄板を打ち抜いて形成されるリードフレームの製造装置であって、互いに直交する行方向および列方向に一定の間隔で整列して配置された突起を有するプレス型と、前記プレス型を移動させて、前記金属薄板に対して前記突起を押し付けるためのプレス型移動機構と、前記金属薄板と前記プレス型とを前記行方向および前記列方向に相対的に移動させる相対移動手段と、前記プレス型移動機構および前記相対移動手段を制御して、前記金属薄板の所定領域に、前記行方向および前記列方向に一定の前記間隔で整列して配置された第１のディンプル、前記行方向および前記列方向に一定の前記間隔で整列して配置され、前記第１のディンプルに対して前記行方向および前記列方向にそれぞれ前記間隔の半分の距離だけずれた位置関係を有する第２のディンプル、前記行方向および前記列方向に一定の前記間隔で整列して配置され、前記第１のディンプルに対して前記行方向に前記間隔の半分の距離だけずれた位置関係を有し、前記第２のディンプルに対して前記列方向に前記間隔の半分の距離だけずれた位置関係を有する第３のディンプル、ならびに、前記行方向および前記列方向に一定の前記間隔で整列して配置され、前記第１のディンプルに対して前記列方向に前記間隔の半分の距離だけずれた位置関係を有し、前記第２のディンプルに対して前記行方向に前記間隔の半分の距離だけずれた位置関係を有する第４のディンプルを形成するための制御手段とを含む。

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製造方法により製造されるリードフレームの平面図である。
このリードフレーム１は、長い帯状の金属薄板（たとえば、銅薄板）を打ち抜いて形成され、その金属薄板の長手方向に延びる両端部をなす１対のレール１１の間に、複数の単位部分がリードフレーム１の長手方向に連設された構成を有している。

各単位部分は、１つのダイパッド１２と、このダイパッド１２の周囲に配置される複数のリード１３とを備えている。
ダイパッド１２は、平面視略矩形状に形成されている。このダイパッド１２は、各レール１１とこれらに対向する各辺とを連結する吊りリード１４により、両レール１１の間に支持されている。

リード１３は、たとえば、リードフレーム１の長手方向におけるダイパッド１２の両側に４本ずつ設けられている。各側の４本のリード１３は、リードフレーム１の長手方向と直交する方向に等間隔で並べられ、それぞれリードフレーム１の長手方向に沿って直線状に延びている。また、４本のリード１３は、それらの長手方向の中間部を連結するタイバー１５によって、１対のレール１１の間に支持されている。

このリードフレーム１は、樹脂封止型の半導体装置に用いられる。樹脂封止型の半導体装置の製造工程では、まず、ダイパッド１２上に半導体チップが搭載（ダイボンディング）される。つづいて、その半導体チップの表面に形成されている電極と、各リード１３のダイパッド１２側の端部とが、金細線などのボンディングワイヤによって接続される。その後、樹脂製のパッケージが形成され、このパッケージによって、半導体チップおよびボンディングワイヤが封止される。パッケージは、半導体チップおよびボンディングワイヤとともにダイパッド１２を内部に収容し、リード１３および吊りリード１４が側面を貫通して、タイバー１５が外部に露出するように形成される。そして、そのパッケージの外部に露出する吊りリード１４およびタイバー１５が切除されることにより、１対のレール１１から分離した半導体装置が得られる。

図２は、ダイパッド１２の裏面（半導体チップが搭載される面と反対側の面）を拡大して示す平面図である。
ダイパッド１２の裏面には、多数のディンプル１６が形成されている。ディンプル１６は、互いに直交する行方向および列方向に一定の間隔（ディンプル１６の最深部間の間隔）Ｓｄで設けられ、全体として行列状に整列して配置されている。このディンプル１６の間隔Ｓｄは、後述するように、従来のリードフレームにおけるディンプルの間隔（約０．３ｍｍ）よりもはるかに小さく、ディンプル１６の密度は、従来のリードフレームにおけるディンプルの密度よりもはるかに高い。また、各ディンプル１６は、略四角錐状をなし、ダイパッド１２の裏面から最深部までの深さが約０．０２〜０．０３ｍｍに形成されている。

このように、リードフレーム１のダイパッド１２の裏面には、ディンプル１６が高密度に形成されている。そのため、このリードフレーム１を樹脂封止型の半導体装置に用いることにより、ダイパッド１２とパッケージとの良好な密着性を発揮することができ、ダイパッド１２の材料である金属とパッケージの材料である樹脂との熱膨張率差に起因するパッケージクラックの発生を防止することができる。

図３は、リードフレーム１を製造するための装置の構成を図解的に示す図である。
このリードフレーム製造装置２は、たとえば、供給リール２１Ａから巻取リール２１Ｂへ向けて、リードフレーム１の基材となる金属薄板を送るための複数組のフィードローラ２２と、これらのフィードローラ２２を駆動するためのローラ駆動機構２３と、金属薄板を打ち抜いて、レール１１、ダイパッド１２、リード１３、吊りリード１４およびタイバー１５を形成するためのパンチング加工機（図示せず）と、ダイパッド１２の裏面にディンプル１６を形成するためのプレス加工機２４とを備えている。

金属薄板は、供給リール２１Ａに巻回されており、フィードローラ２２により送られて、巻取リール２１Ｂに巻き取られていく。この途中で、金属薄板は、パンチング加工機およびプレス加工機２４を順に通過し、パンチング加工機によるパンチング加工およびプレス加工機２４によるプレス加工を受ける。これにより、前述した構成のリードフレーム１が得られる。

プレス加工機２４は、リードフレーム１（金属薄板）の表面（半導体チップが搭載される面）に対向する下ブロック２５と、この下ブロック２５の上方に配置され、リードフレーム１の裏面に対向する上ブロック２６と、上ブロック２６を下ブロック２５に対して昇降させるためのプレス昇降機構２７とを備えている。
下ブロック２５には、４つの下側プレス金型２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃ，２８Ｄが、リードフレーム１の送り方向（以下、単に「送り方向」という。）に、リードフレーム１におけるダイパッド１２と同じピッチで並べて配置されている。各下側プレス金型２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃ，２８Ｄは、下ブロック２５と上ブロック２６との間を通過するリードフレーム１と接触する表面が平面に形成されている。

上ブロック２６には、４つの上側プレス金型２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃ，２９Ｄが、それぞれ下側プレス金型２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃ，２８Ｄと上下に対向する位置に設けられている。各上側プレス金型２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃ，２９Ｄのリードフレーム１との対向面には、多数の略四角錐状の突起３０が形成されている。突起３０は、送り方向に沿う行方向およびこれと直交する列方向に一定の間隔（突起３０の頂点間の間隔）Ｓｐで設けられ、全体として行列状に整列して配置されている。この実施形態では、突起３０の間隔Ｓｐは、現在の加工技術で実現可能な最小の間隔である０．１２ｍｍに設定されている。

また、このリードフレーム製造装置２は、ローラ駆動機構２３およびプレス昇降機構２７を含む各部の動作を制御するための制御装置３１を備えている。
図４は、ディンプル１６を形成する工程を示す図である。また、図５は、ディンプル１６が形成されていく様子を図解的に示す平面図である。
以下では、図４および図５を主に参照し、リードフレーム１に備えられる複数のダイパッド１２のうちの１つに着目して、そのダイパッド１２にディンプル１６が形成される工程を説明する。

制御装置３１による制御の下、ローラ駆動機構２３によりフィードローラ２２が駆動され、そのダイパッド１２が送り方向の最上流側に位置する第１のプレス型としての上側プレス金型２９Ａと対向すると（ステップＳ１）、フィードローラ２２の駆動が停止される。
つづいて、プレス昇降機構２７により上ブロック２６が下降され、上側プレス金型２９Ａがダイパッド１２に打ちつけられて（プレス）、上側プレス金型２９Ａの突起３０がダイパッド１２の裏面に食い込むことにより、その突起３０に対応するディンプル１６が形成される（ステップＳ２）。突起３０は、行方向および列方向に一定の間隔Ｓｐで形成されているので、ダイパッド１２の裏面には、図５（ａ）に○印で示すように、行方向および列方向に一定の間隔Ｓｐで整列したディンプル１６が形成される。

なお、以下では、上側プレス金型２９Ａを「第１の上側プレス金型２９Ａ」といい、この第１の上側プレス金型２９Ａの突起３０によって形成されるディンプル１６を「第１のディンプル１６」という。
その後、フィードローラ２２が駆動され、リードフレーム１が送られる。そして、ダイパッド１２が第２のプレス型としての上側プレス金型２９Ｂと対向すると（ステップＳ３）、フィードローラ２２の駆動が停止される。

つづいて、プレス昇降機構２７により上ブロック２６が下降され、上側プレス金型２９Ｂがダイパッド１２に打ちつけられて（プレス）、上側プレス金型２９Ｂの突起３０がダイパッド１２の裏面に食い込むことにより、図５（ｂ）に△印で示すように、その突起３０に対応するディンプル１６が、行方向および列方向に一定の間隔Ｓｐで整列して形成される（ステップＳ４）。

なお、以下では、上側プレス金型２９Ｂを「第２の上側プレス金型２９Ｂ」といい、この第２の上側プレス金型２９Ｂの突起３０によって形成されるディンプル１６を「第２のディンプル１６」という。
第２の上側プレス金型２９Ｂの突起３０は、図６に示すように、第１のディンプル１６に対して、行方向および列方向にそれぞれ突起３０の間隔Ｓｐの半分の距離Ｓｐ／２だけずれた位置と対向するように配置されている。そのため、第２のディンプル１６は、図５（ｂ）に○印で示される第１のディンプル１６に対して、行方向および列方向にそれぞれ距離Ｓｐ／２だけずれた位置関係を有する。

その後、フィードローラ２２が駆動され、リードフレーム１がさらに送られる。そして、ダイパッド１２が第３のプレス型としての上側プレス金型２９Ｃと対向すると（ステップＳ５）、フィードローラ２２の駆動が停止される。
つづいて、プレス昇降機構２７により上ブロック２６が下降され、上側プレス金型２９Ｃがダイパッド１２に打ちつけられて（プレス）、上側プレス金型２９Ｃの突起３０がダイパッド１２の裏面に食い込むことにより、図５（ｃ）に×印で示すように、その突起３０に対応するディンプル１６が、行方向および列方向に一定の間隔Ｓｐで整列して形成される（ステップＳ６）。

なお、以下では、上側プレス金型２９Ｃを「第３の上側プレス金型２９Ｃ」といい、この第３の上側プレス金型２９Ｃの突起３０によって形成されるディンプル１６を「第３のディンプル１６」という。
第３の上側プレス金型２９Ｃの突起３０は、第１のディンプル１６に対して行方向に突起３０の間隔Ｓｐの半分の距離Ｓｐ／２だけずれ、第２のディンプル１６に対して列方向に間隔Ｓｐの半分の距離Ｓｐ／２だけずれた位置と対向するように配置されている。そのため、第３のディンプル１６は、図５（ｃ）に○印で示される第１のディンプル１６に対して行方向に距離Ｓｐ／２だけずれた位置関係を有し、図５（ｃ）に△印で示される第２のディンプル１６に対して列方向に距離Ｓｐ／２だけずれた位置関係を有する。

その後、フィードローラ２２が駆動され、リードフレーム１がさらに送られる。そして、ダイパッド１２が送り方向の最下流側に位置する第４のプレス型としての上側プレス金型２９Ｃと対向すると（ステップＳ７）、フィードローラ２２の駆動が停止される。
つづいて、プレス昇降機構２７により上ブロック２６が下降され、上側プレス金型２９Ｄがダイパッド１２に打ちつけられて（プレス）、上側プレス金型２９Ｄの突起３０がダイパッド１２の裏面に食い込むことにより、図５（ｃ）に□印で示すように、その突起３０に対応するディンプル１６が、行方向および列方向に一定の間隔Ｓｐで整列して形成される（ステップＳ８）。

なお、以下では、上側プレス金型２９Ｄを「第４の上側プレス金型２９Ｄ」といい、この第４の上側プレス金型２９Ｄの突起３０によって形成されるディンプル１６を「第４のディンプル１６」という。
第４の上側プレス金型２９Ｄの突起３０は、第１のディンプル１６に対して列方向に突起３０の間隔Ｓｐの半分の距離Ｓｐ／２だけずれ、第２のディンプル１６に対して行方向に間隔Ｓｐの半分の距離Ｓｐ／２だけずれた位置と対向するように配置されている。そのため、第４のディンプル１６は、図５（ｄ）に○印で示される第１のディンプル１６に対して列方向に距離Ｓｐ／２だけずれた位置関係を有し、図５（ｄ）に△印で示される第２のディンプル１６に対して行方向に距離Ｓｐ／２だけずれた位置関係を有する。この結果、ダイパッド１２には、行方向および列方向に突起３０の間隔Ｓｐの半分の間隔Ｓｄ＝Ｓｐ／２＝０．０６ｍｍで整列したディンプル１６が形成される。

以上のように、リードフレーム１のダイパッド１２に、互いに直交する行方向および列方向に一定の間隔Ｓｐで整列した第１のディンプル１６が形成された後、行方向および列方向に第１のディンプル１６と同じ間隔Ｓｐで整列した第２のディンプル１６が、第１のディンプル１６に対して行方向および列方向にその間隔Ｓｐの半分の距離Ｓｐ／２だけずれた位置に形成される。その後、行方向および列方向に第１のディンプル１６と同じ間隔Ｓｐで整列した第３のディンプル１６が、第１のディンプル１６に対して行方向にその間隔Ｓｐの半分の距離Ｓｐ／２だけずれ、第２のディンプル１６に対して列方向にその間隔Ｓｐの半分の距離Ｓｐ／２だけずれた位置に形成される。また、行方向および列方向に第１のディンプル１６と同じ間隔Ｓｐで整列した第４のディンプル１６が、第１のディンプル１６に対して列方向にその間隔Ｓｐの半分の距離Ｓｐ／２だけずれ、第２のディンプル１６に対して行方向にその間隔Ｓｐの半分の距離Ｓｐ／２だけずれた位置に形成される。

第１のディンプル１６の形成により、ダイパッド１２に反り変形が生じても、その反り変形は、第２のディンプル１６が形成されるときに、第２の上側プレス金型２９Ｂがダイパッド１２に打ちつけられることにより修正される。そして、第２のディンプル１６が形成されるときには、その第２のディンプル１６が形成される位置の周囲に第１のディンプル１６がすでに形成されているので、第２の上側プレス金型２９Ｂの突起３０がダイパッド１２に食い込むときに、その部分から押し出される金属は、第１のディンプル１６内に迫り出すことにより逃げる。そのため、第２のディンプル１６の形成によっては、ダイパッド１２に反り変形をほとんど生じない。また、第３のディンプル１６が形成されるときには、その第３のディンプル１６が形成される位置の周囲に第１のディンプル１６および第２のディンプル１６がすでに形成されているので、第３の上側プレス金型２９Ｃの突起３０がダイパッド１２に食い込むときに、その部分から押し出される金属は、第１のディンプル１６および第２のディンプル１６内に迫り出すことにより逃げる。そのため、第３のディンプル１６の形成によっては、ダイパッド１２に反り変形をほとんど生じない。また、第４のディンプルの形成によっても、第３のディンプルの形成の場合と同様に、ダイパッド１２に反り変形をほとんど生じない。したがって、ダイパッド１２にディンプル１６を高密度に形成することができながら、そのディンプル形成によるダイパッド１２（リードフレーム１）の反り変形の発生を抑制することができる。

また、４つの下側プレス金型２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃ，２８Ｄが、送り方向にリードフレーム１におけるダイパッド１２と同じピッチで並べられ、４つの上側プレス金型２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃ，２９Ｄが、それぞれ下側プレス金型２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃ，２８Ｄと上下に対向する位置に設けられているので、各下側プレス金型２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃ，２８Ｄにダイパッド１２を同時に対向させることができる。そのため、上ブロック２６の１回の昇降（ストローク）で、各下側プレス金型２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃ，２８Ｄに対向するダイパッド１２に、それぞれ第１〜第４のディンプル１６を同時に形成することができる。したがって、プレス加工機２４における上ブロック２６のストローク速度（１分間あたりのストローク回数）と同じ速度で、ディンプル１６が形成されたダイパッド１２を備えるリードフレーム１の単位部分を得ることができる。たとえば、プレス加工機２４における上ブロック２６のストローク速度が毎分１００〜６００ストロークであれば、１分間に、１００〜６００個の単位部分を得ることができる。

図７は、この発明の他の実施形態を説明するための工程図である。
前述の実施形態では、ダイパッド１２にディンプル１６を形成するためのプレス加工機２４として、下ブロック２５に４つの下側プレス金型２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃ，２８Ｄを配置することができ、上ブロック２６に４つの上側プレス金型２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃ，２９Ｄを配置することができる構成のものを取り上げた。これに対し、プレス加工機２４として、下ブロック２５および上ブロック２６に、それぞれ１つの下側プレス金型および上側プレス金型のみ配置することができる構成のものを採用しても、前述した構成のリードフレーム１を製造することができる。

まず、プレス加工機２４の下ブロック２５および上ブロック２６に、それぞれ下側プレス金型２８Ａおよび上側プレス金型２９Ａを取り付ける。そして、リードフレーム１（金属薄板）を供給リール２１Ａから巻取リール２１Ｂへ搬送し、その途中で、ダイパッド１２を順に下側プレス金型２８Ａおよび上側プレス金型２９Ａでプレスして、すべてのダイパッド１２に第１のディンプル１６を形成する（ステップＴ１）。

次に、第１のディンプル１６が形成されたリードフレーム１を供給リール２１Ａにセットする。また、プレス加工機２４の下ブロック２５および上ブロック２６から、それぞれ下側プレス金型２８Ａおよび上側プレス金型２９Ａを取り外し、下ブロック２５および上ブロック２６に、それぞれ下側プレス金型２８Ｂおよび上側プレス金型２９Ｂを取り付ける。そして、リードフレーム１を供給リール２１Ａから巻取リール２１Ｂへ搬送し、その途中で、第１のディンプル１６が形成されているダイパッド１２を順に下側プレス金型２８Ｂおよび上側プレス金型２９Ｂでプレスして、すべてのダイパッド１２に第２のディンプル１６を形成する（ステップＴ２）。

その後、第１および第２のディンプル１６が形成されたリードフレーム１を供給リール２１Ａにセットする。また、プレス加工機２４の下ブロック２５および上ブロック２６から、それぞれ下側プレス金型２８Ｂおよび上側プレス金型２９Ｂを取り外し、下ブロック２５および上ブロック２６に、それぞれ下側プレス金型２８Ｃおよび上側プレス金型２９Ｃを取り付ける。そして、リードフレーム１を供給リール２１Ａから巻取リール２１Ｂへ搬送し、その途中で、第１および第２のディンプル１６が形成されているダイパッド１２を順に下側プレス金型２８Ｃおよび上側プレス金型２９Ｃでプレスして、すべてのダイパッド１２に第３のディンプル１６を形成する（ステップＴ３）。

つづいて、第１〜第３のディンプル１６が形成されたリードフレーム１を供給リール２１Ａにセットする。また、プレス加工機２４の下ブロック２５および上ブロック２６から、それぞれ下側プレス金型２８Ｃおよび上側プレス金型２９Ｃを取り外し、下ブロック２５および上ブロック２６に、それぞれ下側プレス金型２８Ｄおよび上側プレス金型２９Ｄを取り付ける。そして、リードフレーム１を供給リール２１Ａから巻取リール２１Ｂへ搬送し、その途中で、第１〜第３のディンプル１６が形成されているダイパッド１２を順に下側プレス金型２８Ｄおよび上側プレス金型２９Ｄでプレスして、すべてのダイパッド１２に第４のディンプル１６を形成する（ステップＴ４）。この結果、すべてのダイパッド１２に、行方向および列方向に突起３０の間隔Ｓｐの半分の間隔Ｓｄ＝Ｓｐ／２＝０．０６ｍｍで整列したディンプル１６が形成される。

図８は、この発明のさらに他の実施形態を説明するための工程図である。
前述の実施形態では、４つの下側プレス金型２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃ，２８Ｄと、これらにそれぞれ対応する上側プレス金型２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃ，２９Ｄとを用いて、ダイパッド１２にディンプル１６を形成する場合を取り上げた。これに対し、プレス加工機２４の下ブロック２５および上ブロック２６に、たとえば、それぞれ１つの下側プレス金型２８Ａおよびこれに対応する上側プレス金型２９Ａを配置して、下側プレス金型２８Ａおよび上側プレス金型２９Ａとリードフレーム１（金属薄板）とを送り方向と直交する列方向に相対的に移動させるための相対移動機構（図示せず）を追加した構成によっても、前述した構成のリードフレーム１を製造することができる。

この構成では、リードフレーム１が供給リール２１Ａから巻取リール２１Ｂへ搬送され、その途中で、リードフレーム１のダイパッド１２が下側プレス金型２８Ａおよび上側プレス金型２９Ａに対向すると（ステップＥ１）、リードフレーム１の搬送が中断される。そして、ダイパッド１２が下側プレス金型２８Ａおよび上側プレス金型２９Ａでプレスされて、そのダイパッド１２に、図５（ｄ）に○印で示すディンプル１６が形成される（ステップＥ２）。

つづいて、下側プレス金型２８Ａおよび上側プレス金型２９Ａまたはリードフレーム１が、列方向の一方側に突起３０の間隔Ｓｐの半分の距離Ｓｐ／２＝０．０６ｍｍだけずらされる（ステップＥ３）。そして、ダイパッド１２が下側プレス金型２８Ａおよび上側プレス金型２９Ａでプレスされる。これにより、ダイパッド１２に、図５（ｄ）に□印で示すディンプル１６が形成される（ステップＥ４）。

この後、リードフレーム１が、送り方向に、突起３０の間隔Ｓｐの半分の距離Ｓｐ／２＝０．０６ｍｍだけ送られる（ステップＥ５）。そして、ダイパッド１２が下側プレス金型２８Ａおよび上側プレス金型２９Ａでプレスされる。これにより、ダイパッド１２に、図５（ｄ）に△印で示すディンプル１６が形成される（ステップＥ６）。
つづいて、下側プレス金型２８Ａおよび上側プレス金型２９Ａまたはリードフレーム１が、列方向の他方側に突起３０の間隔Ｓｐの半分の距離Ｓｐ／２＝０．０６ｍｍだけずらされる（ステップＥ７）。そして、ダイパッド１２が下側プレス金型２８Ａおよび上側プレス金型２９Ａでプレスされる。これにより、ダイパッド１２に、図５（ｄ）に×印で示すディンプル１６が形成される（ステップＥ８）。この結果、すべてのダイパッド１２に、行方向および列方向に突起３０の間隔Ｓｐの半分の間隔Ｓｄ＝Ｓｐ／２＝０．０６ｍｍで整列したディンプル１６が形成される。

以上、この発明のいくつか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、各上側プレス金型２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃ，２９Ｄの突起３０は、送り方向に沿う行方向およびこれと直交する列方向に一定の間隔Ｓｐで設けられているとしたが、その行方向は、送り方向に沿う方向でなくてもよく、送り方向と交差する方向であってもよい。

また、前述の各実施形態では、リードフレーム１のダイパッド１２にディンプル１６が形成されるとしたが、ダイパッド１２のみならず、リード１３にもディンプル１６が形成されてもよい。
また、図４に示すステップＳ５〜Ｓ８が省略されて、図５（ｂ）に○印および△印で示すディンプル１６が形成されたリードフレーム１が製造されてもよい。この図５（ｂ）に○印および△印で示すディンプル１６が形成されたリードフレーム１は、図７に示すステップＴ３，Ｔ４を省略することによっても形成することができ、図８に示すステップＥ４，Ｅ７，Ｅ８を省略することによっても形成することができる。

また、ダイパッド１２と対向したときに、図５（ｄ）に○印で示すディンプル１６に対して行方向および列方向に突起３０の間隔Ｓｐの１／４の距離Ｓｐ／４だけずれた位置と対向する突起を有するプレス型がさらに用いられて、図５（ｄ）に○印で示すディンプル１６に対して行方向および列方向に突起３０の間隔Ｓｐの１／４の距離Ｓｐ／４だけずれた位置にディンプル１６が追加して形成されてもよい。

さらにまた、突起３０がダイパッド１２に食い込むときに、その部分から押し出される金属の一部は、各ディンプル１６の周縁上に盛り上がるので、ディンプル１６の形成後に、ダイパッド１２の裏面を平面で押圧して、その盛り上がった金属を各ディンプル１６内に向けて迫り出させることにより、各ディンプル１６の周縁に内側に向けて突出する鉤部が形成されてもよい。この鉤部が形成されることにより、各ディンプル１６に入り込む樹脂とダイパッド１２との密着性をさらに高めることができる。

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製造方法により製造されるリードフレームの平面図である。ダイパッドの裏面（半導体チップが搭載される面と反対側の面）を拡大して示す平面図である。リードフレームを製造するための装置の構成を図解的に示す図である。ディンプルを形成する工程を示す図である。ディンプルが形成されていく様子を図解的に示す平面図である。第１のディンプルと第２の上側プレス金型の突起との位置関係を説明するための断面図である。この発明の他の実施形態を説明するための工程図である。この発明のさらに他の実施形態を説明するための工程図である。樹脂封止型の半導体装置の構造を模式的に示す断面図である。

符号の説明

１リードフレーム
２リードフレーム製造装置
１２ダイパッド（所定領域）
１３リード
１６ディンプル
２２フィードローラ（搬送手段、相対移動手段）
２３ローラ駆動機構（搬送手段、相対移動手段）
２７プレス昇降機構（プレス型移動機構）
２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃ，２９Ｄ上側プレス金型
３０突起
３１制御装置（制御手段）

Claims

金属薄板を打ち抜いて形成されるリードフレームの製造方法であって、
第１のプレス型を用いたプレス加工により、前記金属薄板の所定領域に、互いに直交する行方向および列方向に一定の間隔で整列して配置された、第１のディンプルを形成する第１ディンプル形成工程と、
第２のプレス型を用いたプレス加工により、前記所定領域に、前記行方向および前記列方向に一定の前記間隔で整列して配置され、前記第１のディンプルに対して前記行方向および前記列方向にそれぞれ前記間隔の半分の距離だけずれた位置関係を有する、第２のディンプルを形成する第２ディンプル形成工程とを含むことを特徴とする、リードフレームの製造方法。
第３のプレス型を用いたプレス加工により、前記所定領域に、前記行方向および前記列方向に一定の前記間隔で整列して配置され、前記第１のディンプルに対して前記行方向に前記間隔の半分の距離だけずれた位置関係を有し、前記第２のディンプルに対して前記列方向に前記間隔の半分の距離だけずれた位置関係を有する、第３のディンプルを形成する第３ディンプル形成工程と、
前記第４のプレス型を用いたプレス加工により、前記所定領域に、前記行方向および前記列方向に一定の前記間隔で整列して配置され、前記第１のディンプルに対して前記列方向に前記間隔の半分の距離だけずれた位置関係を有し、前記第２のディンプルに対して前記行方向に前記間隔の半分の距離だけずれた位置関係を有する、第４のディンプルを形成する第４ディンプル形成工程とをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のリードフレームの製造方法。
金属薄板を打ち抜いて形成されるリードフレームの製造装置であって、
互いに直交する行方向および列方向に一定の間隔で整列して配置された突起を有し、前記金属薄板の所定領域に対して前記突起を押し付けることにより、前記所定領域に第１のディンプルを形成するための第１のプレス型と、
前記第１のプレス型に並べて設けられ、前記行方向および前記列方向に一定の前記間隔で整列して配置され、前記所定領域に対向したときに、前記第１のディンプルに対して前記行方向および前記列方向にそれぞれ前記間隔の半分の距離だけずれた位置と対向する突起を有し、前記金属薄板の所定領域に対して前記突起を押し付けることにより、前記所定領域に第２のディンプルを形成するための第２のプレス型と、
前記金属薄板を前記第１のプレス型と前記第２のプレス型との並び方向に沿って搬送する搬送手段とを含むことを特徴とする、リードフレームの製造装置。
前記第１のプレス型に対して前記並び方向に並べて設けられ、前記行方向および前記列方向に一定の前記間隔で整列して配置され、前記所定領域に対向したときに、前記第１のディンプルに対して前記行方向に前記間隔の半分の距離だけずれ、前記第２のディンプルに対して前記列方向に前記間隔の半分の距離だけずれた位置と対向する、突起を有し、前記金属薄板の所定領域に対して前記突起を押し付けることにより、前記所定領域に第３のディンプルを形成するための第３のプレス型と、
前記第１のプレス型に対して前記並び方向に並べて設けられ、前記行方向および前記列方向に一定の前記間隔で整列して配置され、前記所定領域に対向したときに、前記第１のディンプルに対して前記列方向に前記間隔の半分の距離だけずれ、前記第２のディンプルに対して前記行方向に前記間隔の半分の距離だけずれた位置と対向する、突起を有し、前記金属薄板の所定領域に対して前記突起を押し付けることにより、前記所定領域に第４のディンプルを形成するための第４のプレス型とをさらに含むことを特徴とする、請求項３に記載のリードフレームの製造装置。
金属薄板を打ち抜いて形成されるリードフレームの製造装置であって、
互いに直交する行方向および列方向に一定の間隔で整列して配置された突起を有するプレス型と、
前記プレス型を移動させて、前記金属薄板に対して前記突起を押し付けるためのプレス型移動機構と、
前記金属薄板と前記プレス型とを前記行方向および前記列方向に相対的に移動させる相対移動手段と、
前記プレス型移動機構および前記相対移動手段を制御して、前記金属薄板の所定領域に、前記行方向および前記列方向に一定の前記間隔で整列して配置された第１のディンプル、前記行方向および前記列方向に一定の前記間隔で整列して配置され、前記第１のディンプルに対して前記行方向および前記列方向にそれぞれ前記間隔の半分の距離だけずれた位置関係を有する第２のディンプル、前記行方向および前記列方向に一定の前記間隔で整列して配置され、前記第１のディンプルに対して前記行方向に前記間隔の半分の距離だけずれた位置関係を有し、前記第２のディンプルに対して前記列方向に前記間隔の半分の距離だけずれた位置関係を有する第３のディンプル、ならびに、前記行方向および前記列方向に一定の前記間隔で整列して配置され、前記第１のディンプルに対して前記列方向に前記間隔の半分の距離だけずれた位置関係を有し、前記第２のディンプルに対して前記行方向に前記間隔の半分の距離だけずれた位置関係を有する第４のディンプルを形成するための制御手段とを含むことを特徴とする、リードフレームの製造装置。