JP2009260282A - パッケージ用リードフレーム - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂との接着性に優れるＬＥＤパッケージ用リードフレームを提供する。
【解決手段】ディンプル形成部３において、複数の第一のディンプル（凹部）３ａをプレス加工にて整列形成し、第一のディンプル３ａの相互間に第一のディンプル３ａよりも浅い形状をなす複数の第二のディンプル３ｂをプレス加工にて形成することで、第一のディンプル（凹部）３ａの開口縁をオーバーハング状に形成して樹脂とのアンカー効果を増大させ、優れた接着性を実現する。
【選択図】図２

Description

本発明はプレス加工により製造するリードフレームに係り、より特定的には樹脂を形成するフレーム面にディンプル加工を施すパッケージ用リードフレームに関する。

従来の半導体装置用リードフレームとしては、後工程で形成する樹脂部分との接着性を向上させるために、フレーム面のうちでダイパッドの半導体素子装着面と表裏をなす反対面の樹脂形成予定部にディンプル加工を施すものがあり、これには、例えば特許文献１に記載するものがある。

図４は、特許文献１に記載された従来の半導体装置用リードフレームを示すものであり、図４（ａ）、（ｂ）は上面図、（ｃ）は断面図であり、１０１は半導体装置用リードフレーム、１０２はダイパッド、１０３はディンプル（凹部）を各々示している。

図４において、半導体装置用リードフレーム１０１は、ダイパッド１０２の半導体素子装着面、すなわちダイパッド面と表裏をなす反対面に複数のディンプル（凹部）１０３を形成しており、ディンプル（凹部）１０３はプレス成形によりフレーム１０１の板厚の２／３程度（５０μｍ〜１５０μｍ）の深さに形成している。

これによれば、後工程で形成する樹脂部の成形に際して樹脂がディンプル（凹部）１０３に入り込むことで、接触面積の拡大とアンカー効果とによってフレーム１０１と樹脂部との接着性を向上させることができた。
特開平５−２１８２７５号公報

しかしながら前記の従来の構成では、小型のリードフレーム、例えばＬＥＤパッケージに使用するリードフレームの場合に、樹脂とリードフレームとの接触面積が小さなるためにディンプル（凹部）数が少なくなるので、必要な接着強度が確保できない。

これを克服するためには、ディンプルサイズを小さくし、ディンプル（凹部）間を狭ピッチ化する必要がある。しかしながら、プレス加工に用いる金型部品の金型加工において、ディンプル（凹部）形状を狭ピッチ加工するには限界があり、金型加工上は非常に困難であるという課題を有していた。

本発明は、上記した従来の課題を解決するものであり、半導体装置用リードフレームはもちろんのことに、ＬＥＤ用リードフレームのような小型のリードフレームにおいても、金型部品のディンプル形状の小型化や狭ピッチ化を伴わずとも、樹脂部との接着性を高めることが可能なパッケージ用リードフレームを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明のパッケージ用リードフレームは、樹脂と接合するフレーム面の所定領域に整列形成した複数のディンプルを有し、前記ディンプルの開口縁が開口内側へ向けて傾斜する形状をなすことを特徴とする。

また、本発明のパッケージ用リードフレームにおいて、前記整列形成した複数のディンプルは、異なる形状をなすディンプルを交互に繰り返し成形して隣接し合う前記ディンプルの相互間に隔壁を形成してなり、前記隔壁の開口縁が一方のディンプル側から他方のディンプルの開口内側へ向けて傾斜する形状をなすことを特徴とする。

また、本発明のパッケージ用リードフレームにおいて、前記整列形成した複数のディンプルは、異なる形状をなす第一のディンプルと第二のディンプルとを交互に繰り返して成形してなり、前記第一のディンプルの相互間に前記第一のディンプルよりも浅い形状をなす前記第二のディンプルを形成することで第一と第二のディンプルの相互間に隔壁を形成するとともに、前記隔壁の開口縁が第二のディンプル側から第一のディンプルの開口内側へ向けて傾斜してオーバーハング状をなすことを特徴とする。

また、前記第一のディンプルが四角柱状をなし、前記第二のディンプルが四角錐状であることを特徴とする。
また、前記整列形成した複数のディンプルとして、第三のディンプルと、前記第三のディンプルの上に前記第三のディンプルよりも広くて浅い形状をなす第四のディンプルを形成し、前記第三のディンプル周辺のフレーム肉が前記第三のディンプルの開口内側へ向けて傾斜してオーバーハング状をなすことを特徴とする。

本発明の半導体装置用パッケージは、上述した何れかのパッケージ用リードフレームにおいて、前記複数のディンプルを整列形成した前記フレーム面の前記所定領域に樹脂成形したことを特徴とする。

本発明のパッケージ用リードフレームの製造方法は、樹脂と接合するフレーム面の所定領域にプレス加工により複数の第一のディンプルを所定間隔で整列形成し、前記第一のディンプルの相互間に第二のディンプルをプレス加工により整列形成することにより、第一のディンプルと第二のディンプルとの間に隔壁を形成するとともに、隔壁の開口縁を第二のディンプル側から第一のディンプルの開口内側へ向けて傾斜させてオーバーハング状に形成することを特徴とする。

また、前記第二のディンプルが前記第一のディンプルよりも浅い形状をなすことを特徴とする。
また、樹脂と接合するフレーム面の所定領域にプレス加工により複数の第三のディンプルを所定間隔で整列形成し、前記第三のディンプルの上に前記第三のディンプルよりも広くて浅い第四のディンプルを形成することにより、前記第三のディンプル周辺のフレーム肉を前記第三のディンプルの開口内側へ向けて傾斜したオーバーハング状に形成することを特徴とする。

本発明によれば、フレーム面に樹脂を成形してパッケージを形成する際に、樹脂がディンプルに入り込んでパッケージ用リードフレームのフレーム面に対してアンカー効果を得るとともに、ディンプルの開口縁がオーバーハング状をなすことで樹脂に対して大きなアンカー効果を発揮する。このため、樹脂との接合面積が少ない場合でもディンプル形状の小型化や狭ピッチ化を伴わずとも樹脂部との接着性を高めることができ、延いては耐湿性に優れる高信頼なものとすることができる。

本発明は、パッケージ用リードフレームのフレーム面に複数のディンプルを形成し、ディンプルの開口縁をオーバーハング状に形成することにより、その上に形成される樹脂とのアンカー効果を得、樹脂との接合面積が少ない場合でもディンプル形状の小型化や狭ピッチ化を伴わずとも樹脂部との接着性を高めることができ、耐湿性に優れる高信頼なものとすることができる。

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。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるＬＥＤパッケージ用リードフレームを示すものであり、図１（ａ）はＬＥＤ素子を固着する半導体素子装着面、つまりダイパッド面の側から見た上面図であり、図１（ｂ）はダイパッド面と表裏をなす反対面の側から見た上面図である。

図１において、１はＬＥＤパッケージ用リードフレーム、２はリード、３はディンプル形成部、３ａは第一のディンプル（凹部）、３ｂは第二のディンプル（凹部）、４はダイパッド、５は樹脂形成予定部を各々示している。

図１において、ＬＥＤパッケージ用リードフレーム１は、鉄または銅あるいはそれらを含む合金から成る帯状のものであり、リード２とダイパッド４とを含む連続した形状の領域を繰り返し形成している。

図１（ａ）に示すように、ＬＥＤパッケージ用リードフレーム１は、一方の主面をなすフレーム面のうちでダイパッド４のダイパッド面がＬＥＤ素子を固着するＬＥＤ素子固着予定部をなしており、ダイパッド４のダイパッド面を除いた周辺の所定領域が樹脂形成予定部５をなし、樹脂形成予定部５のうちで所定領域がディンプル形成部３をなす。

さらに、図１（ｂ）に示すように、ＬＥＤパッケージ用リードフレーム１は、ダイパッド４のダイパッド面と表裏をなす反対側のフレーム面の所定領域が樹脂形成予定部５をなし、樹脂形成予定部５のうちで所定領域がディンプル形成部３をなしている。

よって、ＬＥＤパッケージ用リードフレーム１は表裏のフレーム面にディンプル形成部３を備えており、ディンプル形成部３には複数の第一のディンプル（凹部）３ａと複数の第二のディンプル（凹部）３ｂのそれぞれを形成している。

以下に、第一のディンプル（凹部）３ａと第二のディンプル（凹部）３ｂを有するディンプル形成部３の成形方法を図２に示す。図２は、上述したディンプル形成部３を示す要部拡大図であり、図２（ａ）および図２（ｂ）はディンプル形成部３に第一のディンプル（凹部）３ａを形成した状態を示し、図２（ｃ）および図２（ｄ）はディンプル形成部３に第一のディンプル（凹部）３ａと第二のディンプル（凹部）３ｂを形成した状態を示している。

図２において、第一のディンプル（凹部）３ａは四角柱形状をなしており、第二のディンプル（凹部）３ｂは第一のディンプル（凹部）３ａよりも浅くて、開口部が底部より広くなる四角錐形状をなす。

図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、プレス加工により表裏のフレーム面のディンプル形成部３に複数の四角柱形状の第一のディンプル（凹部）３ａを所定間隔で整列形成する。

次に、図２（ｃ）および図２（ｄ）に示すように、プレス加工によりフレーム面のディンプル形成部３における第一のディンプル（凹部）３ａの相互間に第二のディンプル（凹部）３ｂを整列形成する。

このように、先に形成した第一のディンプル（凹部）３ａの相互間に、第一のディンプル（凹部）３ａよりも浅い四角錐形状をなす第二のディンプル（凹部）３ｂをプレス加工で整列形成することで、以下に述べる形状を得る。つまり、第一のディンプル（凹部）３ａと第二のディンプル（凹部）３ｂとの間の隔壁をなすフレーム肉がディンプルパンチにより外周へ押さえ込まれて第一のディンプル（凹部）３ａの側へ移動し、その結果として第一のディンプル（凹部）３ａは、図２（ｄ）に示すように、開口縁が開口内側へ傾斜するオーバーハング状となる。

かかる構成において、後工程でディンプル形成部３を含む樹脂形成予定部５に樹脂を成形して半導体用パッケージとしてのＬＥＤパッケージを形成する。この際に、樹脂が第一のディンプル（凹部）３ａと第二のディンプル（凹部）３ｂとに入り込んでＬＥＤパッケージ用リードフレーム１のフレーム面に対してアンカー効果を得るとともに、特に第一のディンプル（凹部）３ａでは開口縁がオーバーハング状をなすことで樹脂に対して大きなアンカー効果を発揮する。

このため、ＬＥＤパッケージのような小型のフレームにおいて樹脂との接合面積が小さくなる場合でも、ディンプル形状の小型化や狭ピッチ化を伴わずとも、樹脂部との接着性を高めることができる。

なお、本実施の形態において、ディンプル（凹部）形状は、第一のディンプル（凹部）３ａを四角柱状とし、第二のディンプル（凹部）３ｂを四角錐としたが、これに限定されるものでは無く、ディンプル（凹部）形状として他の形状を採用することも可能である。また、ディンプルは２種類に限らず多種類の形状をなすディンプルを混成することも可能である。さらに、本実施の形態においては、ＬＥＤパッケージ用リードフレームを例示したが、本発明はＬＥＤパッケージ用リードフレームに限るものではなく、その他のパッケージ用リードフレームに適用可能である。

（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２におけるＬＥＤパッケージ用リードフレームのディンプル形成方法を示すものであり、ディンプル形成部を示す要部拡大図である。

図３において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
図３（ａ）および図３（ｂ）はディンプル形成部３０に第三のディンプル（凹部）３０ａを形成した状態を示し、図３（ｃ）および図３（ｄ）はディンプル形成部３０に第三のディンプル（凹部）３０ａと第四のディンプル（凹部）３０ｂを形成した状態を示している。

図３において、第三のディンプル（凹部）３０ａは四角柱形状をなしており、第四のディンプル（凹部）３０ｂは第三のディンプル（凹部）よりも広くて浅い四角柱形状をなす。

図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、プレス加工により表裏のフレーム面のディンプル形成部３０に複数の四角柱形状の第三のディンプル（凹部）３０ａを所定間隔で整列形成する。

次に、図３（ｃ）および図３（ｄ）に示すように、プレス加工によりフレーム面のディンプル形成部３０における第三のディンプル（凹部）３０ａ各々の上に該第三のディンプル（凹部）３０ａの形成領域を含む様に第四のディンプル（凹部）３０ｂを整列形成する。

このように、先に形成した第三のディンプル（凹部）３０ａの各々の上に、第三のディンプル（凹部）３０ａよりも浅くて広い四角柱形状をなす第四のディンプル（凹部）３０ｂをプレス加工で整列形成することで、以下に述べる形状を得る。つまり、各々の第三のディンプル（凹部）３０ａの上に、該第三のディンプル（凹部）３０ａよりも広いディンプルパンチを用いて第四のディンプル（凹部）３０ｂを形成することにより、該第三のディンプル（凹部）３０ａ周辺のフレーム肉が該第三のディンプル（凹部）３０ａの内側へ移動し、その結果として第三のディンプル（凹部）３０ａは、図３（ｄ）に示すように、開口縁が開口内側へ傾斜するオーバーハング状となる。

かかる構成によれば、第三のディンプル（凹部）３０ａでは開口縁がオーバーハング状をなすことで樹脂に対して大きなアンカー効果を発揮する。また、第三のディンプル（凹部）３０ａと第四のディンプル（凹部）３０ｂとは隣接する位置関係では無く、３０ａの上部に３０ｂが位置するので各ディンプル間の間隔を実施の形態１よりも小さく形成することが可能で、密集度を高めることが可能である。

このため、ＬＥＤパッケージのような小型のフレームにおいて樹脂との接合面積が小さくなる場合でも、ディンプル形状の小型化や狭ピッチ化を伴わずとも、樹脂部との接着性を高めることができる。

なお、本実施の形態においては、ＬＥＤパッケージ用リードフレームを例示したが、本発明はＬＥＤパッケージ用リードフレームに限るものではなく、その他のパッケージ用リードフレームに適用可能である。

本発明は、ＬＥＤパッケージのような小型のフレームにおいて樹脂との接合面積が小さくなる場合でも、ディンプル形状の小型化や狭ピッチ化を伴わずとも、樹脂部との接着性を高めることができ、樹脂を形成するフレーム面にディンプル加工を施すパッケージ用リードフレーム等に有用である。

本発明の実施の形態１におけるＬＥＤパッケージ用リードフレームの上面図 本発明の実施の形態１における製造過程を示す要部拡大図 本発明の実施の形態２における製造過程を示す要部拡大図 従来の半導体装置用リードフレームの上面および断面図

１ ＬＥＤパッケージ用リードフレーム
２ リード
３、３０ ディンプル形成部
３ａ 第一のディンプル（凹部）
３ｂ 第二のディンプル（凹部）
３０ａ 第三のディンプル（凹部）
３０ｂ 第四のディンプル（凹部）
４、１０２ ダイパッド
５ 樹脂形成予定部
１０１ 半導体装置用リードフレーム
１０３ ディンプル（凹部）

Claims (9)

1. 樹脂と接合するフレーム面の所定領域に整列形成した複数のディンプルを有し、前記ディンプルの開口縁が開口内側へ向けて傾斜する形状をなすことを特徴とするパッケージ用リードフレーム。
2. 前記整列形成した複数のディンプルは、異なる形状をなすディンプルを交互に繰り返し成形して隣接し合う前記ディンプルの相互間に隔壁を形成してなり、前記隔壁の開口縁が一方のディンプル側から他方のディンプルの開口内側へ向けて傾斜する形状をなすことを特徴とする請求項１に記載のパッケージ用リードフレーム。
3. 前記整列形成した複数のディンプルは、異なる形状をなす第一のディンプルと第二のディンプルとを交互に繰り返して成形してなり、前記第一のディンプルの相互間に前記第一のディンプルよりも浅い形状をなす前記第二のディンプルを形成することで第一と第二のディンプルの相互間に隔壁を形成するとともに、前記隔壁の開口縁が第二のディンプル側から第一のディンプルの開口内側へ向けて傾斜してオーバーハング状をなすことを特徴とする請求項１に記載のパッケージ用リードフレーム。
4. 前記第一のディンプルが四角柱状をなし、前記第二のディンプルが四角錐状であることを特徴とする請求項３に記載のパッケージ用リードフレーム。
5. 前記整列形成した複数のディンプルとして、第三のディンプルと、前記第三のディンプルの上に前記第三のディンプルよりも広くて浅い形状をなす第四のディンプルを形成し、前記第三のディンプル周辺のフレーム肉が前記第三のディンプルの開口内側へ向けて傾斜してオーバーハング状をなすことを特徴とする請求項１に記載のパッケージ用リードフレーム。
6. 請求項１〜５の何れか１項に記載のパッケージ用リードフレームにおいて、前記複数のディンプルを整列形成した前記フレーム面の前記所定領域に樹脂成形したことを特徴とする半導体装置用パッケージ。
7. 樹脂と接合するフレーム面の所定領域にプレス加工により複数の第一のディンプルを所定間隔で整列形成し、前記第一のディンプルの相互間に第二のディンプルをプレス加工により整列形成することにより、第一のディンプルと第二のディンプルとの間に隔壁を形成するとともに、隔壁の開口縁を第二のディンプル側から第一のディンプルの開口内側へ向けて傾斜させてオーバーハング状に形成することを特徴とするパッケージ用リードフレームの製造方法。
8. 前記第二のディンプルが前記第一のディンプルよりも浅い形状をなすことを特徴とする請求項７に記載のパッケージ用リードフレームの製造方法。
9. 樹脂と接合するフレーム面の所定領域にプレス加工により複数の第三のディンプルを所定間隔で整列形成し、前記第三のディンプルの上に前記第三のディンプルよりも広くて浅い第四のディンプルを形成することにより、前記第三のディンプル周辺のフレーム肉を前記第三のディンプルの開口内側へ向けて傾斜したオーバーハング状に形成することを特徴とするパッケージ用リードフレームの製造方法。

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