JP2010129633A - 電子部品の製造方法及びリードフレーム - Google Patents

Abstract

【課題】 モールド工程で用いる金型の囲みブロック部の摩耗度合いの管理並びに囲みブロック部のメンテナンスを不要ないしは容易にする。
【解決手段】 リードフレーム１における所要部位４を樹脂５により被覆するモールド工程を備える電子部品の製造方法である。モールド工程では金型１０，１１のキャビティ１２内に所要部位４が位置するようにして金型１０，１１でリードフレーム１を挟持してキャビティ１２内に樹脂５を注入し所要部位４を被覆する。リードフレーム１として、複数のリード２がこれらリード２に交差するタイバー３によって連結されてなり、タイバー３の端部が最外のリード２Ａよりも外方へ突出した突出片３１を構成し、突出片３１は外方に向けて傾動可能な可動片３３を有するものを用いる。一方の金型１０として、突出片３１を囲むように配置される囲みブロック部６を有するものを用いる。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子部品の製造方法及びリードフレームに関する。

図７は一般的なリードフレーム１の構造を示す平面図であり、図８は図７に示すリードフレーム１の端部を拡大した図である。

図８に示すように、リードフレーム１は、相互に並列に配置された複数本のリード２と、これらリード２に対して直交しこれらリード２を相互に連結するタイバー３と、を備えている。タイバー３の端部は、複数本のリード２のうち最外に位置するリード２Ａよりも外方へ突出した突出片３１を構成している。

リードフレーム１上には、放熱板（図７、図８では図示略）がタイバー３の長手方向に沿って一定間隔で配置されている。更に、各放熱板上には、電子素子（図７、図８では図示略）が配置されている。それぞれ放熱板及び電子素子を含むリードフレーム１における所要部位４は、モールド工程にて樹脂により被覆される（樹脂封止される）。

モールド工程は、リードフレーム１における所要部位４が一対の金型（後述）に形成されたキャビティ内に位置するように、これら一対の金型によってリードフレーム１を表裏から挟持した状態で、キャビティ内に樹脂を注入することにより行う。

図９は図８と同じ箇所を示す図であり、モールド工程により樹脂を注入した後の状態を示す。図１０は、図９における突出片３１の周辺部を拡大するとともに、図９では省略している囲みブロック部６を示した図である。

図９に示すように、モールド工程の際、一部の樹脂５はキャビティ内より流出する。

流出する樹脂５のうち、リード２とリード２との間隔に流出するものは、図９に示すように、一対のリード２とタイバー３とによって形成された閉じた空間内に留まるため、問題を生じない。

しかし、最外のリード２Ａの外側に流出する樹脂５は、図９及び図１０に示すように、タイバー３の突出片３１に沿って流出し、更に、アウターリードにまで達してしまう。

ここで、モールド工程の際に、実際には、図１０に示すように、突出片３１は、金型が有する囲みブロック部６により囲まれている。しかし、囲みブロック部６と突出片３１との間にはクリアランスが必要であるため、図１０に示すように、このクリアランスを介して樹脂５が流出する。

このような樹脂５の流出（以下、樹脂漏れ）が発生してしまうと、アウターリードに対する外装メッキを良好に施すことができないといった問題がある。このため、樹脂漏れを防止する必要がある。

樹脂漏れを防止する技術としては、例えば、特許文献１に開示されたものがある。

以下、図１１乃至図１３を用いて特許文献１に開示された樹脂漏れ技術を説明する。

図１１は、モールド工程に際し、特許文献１に開示された樹脂漏れ防止機能を有する金型でリードフレーム１を挟持した状態の平面構造を示す図である。なお、図１１においては、上側の金型（以下、上金型）１１はその端部を除く部位を切除し、下側の金型（以下、下金型）１０及びリードフレーム１の形状が分かるようにしている。また、図１２は図１１のＡ−Ａ線に沿った矢視断面図である。

図１２に示すように、下金型１０及び上金型１１には、それぞれキャビティ１２が形成されている。下金型１０のキャビティ１２と上金型１１のキャビティ１２とは相互に対向して配置され、この一対のキャビティ１２により構成される配置領域１３内にリードフレーム１における所要部位４（図１１）が配置される。

また、図１１に示すように、リードフレーム１の所要部位４には放熱板１５が配置され、更に、この放熱板１５上には電子素子１６が配置されている。

配置領域１３内には、例えば、３本１組のリード２の端部が配置されるが、例えば、そのうち中央のリード２は放熱板１５に接続され、両側のリード２はそれぞれワイヤ１７を介して電子素子１６に接続されている。

タイバー３の突出片３１を囲む囲みブロック部６は、例えば、下金型１０に形成されている。この囲みブロック部６は、断面コ字形状に形成されている。この囲みブロック部６は、突出片３１の一部を圧して変形させる圧潰部６Ａを、該囲みブロック部６の内周部に有している。

図１３は圧潰部６Ａにより突出片３１が変形された状態を示す要部拡大図である。

モールド工程において、リードフレーム１を一対の金型１０，１１により挟持すると、囲みブロック部６の圧潰部６Ａは、図１３に示すように、突出片３１の一部を圧し潰して変形させ、該突出片３１に膨出部３Ａを形成する。

図１３に示すように、膨出部３Ａは、突出片３１の一部が囲みブロック部６の内周に密着するように外側に膨らんだ部分である。膨出部３Ａと囲みブロック部６との当接箇所により、樹脂漏れを堰き止める堰き止め部３Ｂが構成される。

このように膨出部３Ａ及び堰き止め部３Ｂを形成した後で、一対のキャビティ１２により形成された配置領域１３内に樹脂５を注入すれば、図１３に示すように、キャビティ１２側（配置領域１３側）より流出した樹脂５を堰き止め部３Ｂにおいて堰き止めることができる。よって、樹脂５が突出片３１を回り込むことを抑制し、アウターリードにおける外装メッキも良好に施すことが可能となる。
特開２００２−３６３００号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、突出片３１を金型の囲みブロック部６により圧潰することにより変形させて膨出部３Ａを形成するため、囲みブロック部６が摩耗してしまう。

本発明によれば、リードフレームの所要部位を樹脂により被覆するモールド工程を備え、 前記モールド工程は、一対の金型のキャビティ内に前記所要部位が位置するようにして、前記一対の金型により前記リードフレームを表裏から挟持した状態で、前記キャビティ内に樹脂を注入することにより、樹脂で前記所要部位を被覆する注入工程を含み、前記リードフレームは、並列に配置された複数本のリードと、これらリードに対して交差しこれらリードを連結するタイバーと、を備え、前記タイバーの端部が前記複数本のリードのうち最外に位置するリードよりも外方へ突出した突出片を構成し、更に、前記突出片は該突出片における本体側から外方に向けて傾動可能な可動片を有し、前記一対の金型のうちの少なくとも一方の金型は、前記注入工程の際に前記突出片を囲むように配置される囲みブロック部を有することを特徴とする電子部品の製造方法が提供される。

この電子部品の製造方法によれば、リードフレームとして、タイバーの突出片が該突出片における本体側から外方に向けて傾動可能な可動片を有するものを用いるので、注入工程においてキャビティより流出した樹脂が突出片に沿って流れる際に可動片を囲みブロック部側に押し動かす結果として、該可動片と該囲みブロック部との協働により樹脂を堰き止め、その堰き止め箇所を超えて樹脂が流出してしまうことを抑制することができる。従って、囲みブロック部により突出片を圧潰することによって該突出片の一部を膨出させる特許文献１の技術とは異なり、その圧潰に伴う囲みブロック部の摩耗は生じない。よって、囲みブロック部の摩耗度合いの管理、並びに、囲みブロック部のメンテナンスを不要にできるか、或いは、少なくとも特許文献１の技術を用いる場合よりも容易にすることができる。

また、本発明によれば、並列に配置された複数本のリードと、これらリードに対して交差しこれらリードを連結するタイバーと、を備え、前記タイバーの端部が前記複数本のリードのうち最外に位置するリードよりも外方へ突出した突出片を構成し、更に、前記突出片は該突出片における本体側から外方に向けて傾動可能な可動片を有することを特徴とするリードフレームが提供される。

本発明によれば、モールド工程の注入工程において、タイバーの突出片に形成された可動片が囲みブロック部との協働により樹脂を堰き止めるようにでき、その堰き止め箇所を超えて樹脂が流出してしまうことを抑制できる。このため、囲みブロック部に摩耗が生じてしまうことも抑制できる。よって、囲みブロック部の摩耗度合いの管理、並びに、囲みブロック部のメンテナンスを、不要にできるか、或いは少なくとも容易にできる。

以下、実施形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様の構成要素には同一の符号を付し、適宜に説明を省略する。

〔第１の実施形態〕
図１は第１の実施形態に係る電子部品の製造方法（例えば、半導体装置の製造方法）を説明するための平面図、図２は図１の要部拡大図、図３は図２と同じ箇所の図であり樹脂５を注入した後の状態を示す。この電子部品の製造方法は、リードフレーム１における所要部位４を樹脂５により被覆するモールド工程を備える。モールド工程は、一対の金型１０，１１のキャビティ１２内に所要部位４が位置するようにして、一対の金型１０，１１によりリードフレーム１を表裏から挟持した状態で、キャビティ１２内に樹脂５を注入することにより、樹脂５で所要部位４を被覆する注入工程を含む。この電子部品の製造方法には、本実施形態に係るリードフレーム１が用いられる。本実施形態に係るリードフレーム１は、相互に並列に配置された複数本のリード２と、これらリード２に対して交差しこれらリード２を相互に連結するタイバー３と、を備え、タイバー３の端部が複数本のリード２のうち最外に位置するリード２Ａよりも外方へ突出した突出片３１を構成し、更に、突出片３１は該突出片における本体３２側より外方に向けて傾動可能な可動片３３を有する。また、一対の金型１０，１１のうちの少なくとも一方の金型（例えば、下金型１０）としては、注入工程の際に突出片３１を囲むように配置される囲みブロック部６を有するものを用いる。以下、詳細に説明する。

先ず、本実施形態に係る電子部品の製造方法に用いられる金型１０，１１の構成を説明する。

図１に示すように、本実施形態の場合、図１１を用いて説明した技術とは異なり、下金型１０の囲みブロック部６は圧潰部６Ａ（図１１）を有していない。従って、下金型１０の内周面はコ字形状となっている。なお、上金型１１は、囲みブロック部６を有していない。その他の点は、本実施形態で用いる金型１０，１１も、図１１を用いて説明した技術と同じである。

次に、本実施形態に係る電子部品の製造方法に用いられるリードフレーム１の構成を説明する。

図１及び図２に示すように、タイバー３の突出片３１には、可動片３３が形成されている。

可動片３３は、例えば、突出片３１に切り欠き部３４を形成することによって構成されている。

本実施形態の場合、切り欠き部３４は、例えば、突出片３１において金型１０，１１のキャビティ１２側を臨む面３５に開口部３８が位置するように形成されている。

切り欠き部３４は、例えば、その内部空間が、該切り欠き部３４の開口部３８よりもリード２から遠い側に広がるように形成されている。このため、切り欠き部３４の開口部３８は、可動片３３よりもリード２側に位置しているとともに、可動片３３の先端はリード２側を向いている。

注入工程の際に、この切り欠き部３４内には樹脂溜まりが形成される。

また、例えば、可動片３３において、開口部３８の近傍位置は、樹脂５を切り欠き部３４の内部に導入しやすいように傾斜面３６とされている。すなわち、傾斜面３６は、該傾斜面３６と、突出片３１において金型１０，１１のキャビティ１２側を臨む面３５と、の角度α（図２）が鋭角となるように形成されている。

更に、例えば、切り欠き部３４において、開口部３８の近傍の部分は、樹脂５を切り欠き部３４の内部に導入しやすいように傾斜面３７とされている。すなわち、傾斜面３７は、該傾斜面３７と、突出片３１において金型１０，１１のキャビティ１２側を臨む面３５と、の角度β（図２）が鈍角となるように形成されている。

ここで、突出片３１において可動片３３を除く部位を本体３２とすると、可動片３３は、その基端部３３Ａを動作支点とするようにして、本体３２側から外方に向けて傾動可能となっている。すなわち、可動片３３は、突出片３１の周囲に位置する囲みブロック部６へ近づく方向に傾動可能である。

上述のように、本実施形態の場合、切り欠き部３４の開口部３８は、可動片３３よりもリード２側に位置しているとともに、可動片３３の先端はリード２側を向いている。このため、可動片３３の動作支点は、突出片３１において前記金型のキャビティ側の部分に位置する。よって、後述するように、可動片３３は、囲みブロック部６において、突出片３１のキャビティ側に位置する内周面に向けて動作する。

次に、本実施形態に係る電子部品の製造方法が備えるモールド工程を説明する。

先ず、図１に示すように、一対の金型１０，１１によりリードフレーム１を表裏から挟持する。この際、図１に示すように、キャビティ１２内にリードフレーム１の所要部位４が位置するとともに、図１及び図２に示すように、下金型１０の囲みブロック部６がタイバー３の突出片３１を囲んだ状態となるようにする。

次に、キャビティ１２内に樹脂５を注入する注入工程を行う。

この注入工程により、キャビティ１２内に樹脂５が充填されて、該キャビティ１２内に位置する所要部位４が樹脂５により被覆される。すなわち樹脂封止される。

この注入工程の際には、図３に示すように、余剰の樹脂５がキャビティ１２側から流出して突出片３１に沿って流れる。この流出した樹脂５は、図３に示すように、開口部３８より切り欠き部３４内に流入し、樹脂溜まりを形成する。更に、樹脂溜まりを形成した樹脂５が可動片３３を囲みブロック部６側に押し動かすため、図３に示すように可動片３３の先端が囲みブロック部６に当接した状態となる。ここで、可動片３３の動作は、例えば、該可動片３３の塑性変形を伴う動作である。本実施形態の場合、図３に示すように、可動片３３は、囲みブロック部６において、突出片３１のキャビティ１２側に位置する内周面に向けて動作する。

このように可動片３３が囲みブロック部６に当接する結果、可動片３３が囲みブロック部６との協働により樹脂５を堰き止め、その堰き止め箇所３９を超えて樹脂が流出してしまうことを抑制できる。すなわち、樹脂５が突出片３１を回り込むことがないようにできる。よって、アウターリードにおける外装メッキも良好に施すことが可能となる。

以上のような第１の実施形態によれば、リードフレーム１として、タイバー３の突出片３１が該突出片３１における本体３２側から外方に向けて傾動可能な可動片３３を有するものを用いるので、注入工程においてキャビティ１２より流出した樹脂５が突出片３１に沿って流れる際に可動片３３を囲みブロック部６側に押し動かす結果として、可動片３３と囲みブロック部６との協働により樹脂５を堰き止め、その堰き止め箇所３９を超えて樹脂５が流出してしまうことを抑制することができる。従って、囲みブロック部６により突出片３１を圧潰することによって該突出片３１の一部を膨出させる技術とは異なり、圧潰に伴う囲みブロック部６の摩耗は生じない。よって、囲みブロック部６の摩耗度合いの管理、並びに、囲みブロック部６のメンテナンスを不要にできるか、或いは、少なくとも容易にすることができる。

また、可動片３３は、突出片３１に切り欠き部３４を形成することによって構成されたものであるため、図５及び図６を用いて後述する例とは異なり、可動片３３を予め本体３２から外方に突出させた状態にしておく必要がない。このため、突出片３１の全域に亘って囲みブロック部６とのクリアランスを一定に設定しやすいという利点がある。

また、切り欠き部３４は、突出片３１において金型１０，１１のキャビティ１２側を臨む部位である面３５に形成されているので、樹脂５の注入力を十分に確保でき、可動片３３を確実に囲みブロック部６側に動作させることができる。なぜなら、樹脂５が囲みブロック部６と突出片３１との間隔を通過する際には、抵抗によって樹脂５の注入圧力が次第に低下するが、その通過距離を短く設定できる、或いは、全く通過しないようにできるためである。

また、切り欠き部３４は、該切り欠き部３４の開口部３８よりもリード２から遠い側に広がるように形成されている。よって、切り欠き部３４の開口部３８が可動片３３よりもリード２側に位置しているとともに、可動片３３の先端は、リード２側を向いている。よって、キャビティ１２側から流出する樹脂５がスムーズに切り欠き部３４内に流入しやすいとともに、その樹脂５が流れに沿って可動片３３を押し動かすことにより該可動片３３を囲みブロック部６側に動作させることができる。

〔第２の実施形態〕
図４は第２の実施形態に係る電子部品の製造方法を説明するための図であり、図２と同様の箇所を示す。

本実施形態では、リードフレーム１の構造のみが以下に説明する点で上記の第１の実施形態と相違し、その他の点は上記の第１の実施形態と同様である。

本実施形態の場合、図４に示すように、可動片３３の先端は、キャビティ１２側を向いている。そして、可動片３３の動作支点は、突出片３１の先端部においてキャビティ１２から遠い部位に位置する。このため、可動片３３は、囲みブロック部６において、突出片３１の先端面と対向する内周面に向けて動作する。すなわち、切り欠き部３４の開口部３８が突出片３１の端面の近傍にまで形成されているため、切り欠き部３４内に樹脂５が流入すると、可動片３３は、この樹脂５に押し動かされ、突出片３１の端面と対向する内周面に向けて動作する。

その結果、本実施形態の場合も、可動片３３と囲みブロック部６との協働により樹脂５を堰き止め、その堰き止め箇所３９を超えて樹脂５が流出してしまうことを抑制することができる。

このような第２の実施形態によれば、上記の第１の実施形態と同様の効果が得られる。

なお、上記の各実施形態では、突出片３１に切り欠き部３４を形成することによって可動片３３を構成する例を説明したが、本実施形態は、この例に限らない。すなわち、例えば、図５に示すように、突出片３１にその本体３２より突出する可動片３３を形成しても良い。或いは、例えば、図６に示すように、単に突出片３１に切れ目を形成することによって可動片３３を構成し、この可動片３３を本体３２側から起立させても良い。これらの場合には、注入工程の際に本体３２と可動片３３との隙間に樹脂溜まりが形成され、この樹脂溜まりの樹脂５が可動片３３を囲みブロック部６側に押し動かす動作となり、やはり、上記の各実施形態と同様の効果を奏することができる。

また、上記の各実施形態では、一対の金型１０，１１のうちの一方（例えば下金型１０）にのみ囲みブロック部６が形成されている例を説明したが、囲みブロック部６は双方の金型１０，１１に形成されていても良い。この場合、一対の金型１０，１１によりリードフレーム１を挟持した際に、一対の囲みブロック部６が相互に突き合わされて、これら一対の囲みブロック部６が協働でタイバー３の突出片３１を囲むようにすれば良い。

また、上記の各実施形態では、注入工程の結果として可動片３３が囲みブロック部６に当接する動作となる旨の説明をしたが、樹脂５には粘性があるため、可動片３３と囲みブロック部６との間に僅かな間隔が存在したままであっても、上記の各実施形態と同様に堰き止め箇所において樹脂５の流出を堰き止める効果が期待できる。すなわち、可動片３３は、囲みブロック部６との間隔が狭まるように樹脂５により押し動かされて、囲みブロック部６との協働により樹脂を堰き止めるのであっても良い。

なお、上記においては、可動片３３と本体３２との間に樹脂溜まりが形成され、この樹脂溜まりの樹脂５が可動片３３を囲みブロック部６側に動かすという動作のみを説明したが、キャビティ１２側から流出した樹脂５が、樹脂溜まりを形成する前に、可動片３３をダイレクトに囲みブロック部６側に押し動かすという動作も起こりうる。

第１の実施形態に係る電子部品の製造方法を説明するための平面図である。 図１の要部拡大図である。 図２と同じ箇所の図であり樹脂を注入した後の状態を示す。 第２の実施形態に係る電子部品の製造方法を説明するための平面図である。 変形例に係る電子部品の製造方法に用いられるリードフレームの構造を示す平面図である。 他の変形例に係る電子部品の製造方法に用いられるリードフレームの構造を示す平面図である。 リードフレームの構造を示す平面図である。 図７に示すリードフレームの端部を拡大した図である。 モールド工程により樹脂を注入した後のリードフレームを示す平面図である。 図９の要部拡大図であり、図９では省略した囲みブロック部を示している。 特許文献１の金型でリードフレームを挟持した状態の平面構造を示す図である。 図１１のＡ−Ａ線に沿った矢視断面図である。 特許文献１の金型の圧潰部により突出片が変形された状態を示す要部拡大図である。

符号の説明

１ リードフレーム
２ リード
２Ａ 最外に位置するリード
３ タイバー
４ 所要部位
５ 樹脂
６ 囲みブロック部
１０ 下金型（金型）
１１ 上金型（金型）
１２ キャビティ
３１ 突出片
３２ 本体
３３ 可動片
３４ 切り欠き部
３５ キャビティ側を臨む面（部位）
３８ 開口部
３９ 堰き止め箇所

Claims (8)

1. リードフレームの所要部位を樹脂により被覆するモールド工程を備え、
   前記モールド工程は、一対の金型のキャビティ内に前記所要部位が位置するようにして、前記一対の金型により前記リードフレームを表裏から挟持した状態で、前記キャビティ内に樹脂を注入することにより、樹脂で前記所要部位を被覆する注入工程を含み、
   前記リードフレームは、並列に配置された複数本のリードと、これらリードに対して交差しこれらリードを連結するタイバーと、を備え、前記タイバーの端部が前記複数本のリードのうち最外に位置するリードよりも外方へ突出した突出片を構成し、更に、前記突出片は該突出片における本体側から外方に向けて傾動可能な可動片を有し、
   前記一対の金型のうちの少なくとも一方の金型は、前記注入工程の際に前記突出片を囲むように配置される囲みブロック部を有することを特徴とする電子部品の製造方法。
2. 前記可動片は、前記突出片に切り欠き部を形成することによって構成されたものであることを特徴とする請求項１に記載の電子部品の製造方法。
3. 前記切り欠き部は、前記突出片において、前記金型のキャビティ側を臨む部位に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の電子部品の製造方法。
4. 前記切り欠き部は、該切り欠き部の開口部よりもリードから遠い側に広がるように形成されていることを特徴とする請求項３に記載の電子部品の製造方法。
5. 前記可動片の先端は、前記金型のキャビティ側を向いていることを特徴とする請求項３に記載の電子部品の製造方法。
6. 前記可動片は、前記囲みブロック部に当接するまで樹脂により押し動かされて、前記囲みブロック部との協働により樹脂を堰き止めることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の電子部品の製造方法。
7. 前記可動片は、前記囲みブロック部との間隔が狭まるように樹脂により押し動かされて、前記囲みブロック部との協働により樹脂を堰き止めることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の電子部品の製造方法。
8. 並列に配置された複数本のリードと、これらリードに対して交差しこれらリードを連結するタイバーと、を備え、前記タイバーの端部が前記複数本のリードのうち最外に位置するリードよりも外方へ突出した突出片を構成し、更に、前記突出片は該突出片における本体側から外方に向けて傾動可能な可動片を有することを特徴とするリードフレーム。

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