JP2012204774A - リードフレーム - Google Patents

Abstract

【課題】幅方向の撓みが少ないリードフレームを提供する。
【解決手段】リードフレーム１０は、第１の方向に沿って延びる側縁部に形成されたレール部１１，１２と、レール部と直交する第２の方向に沿ってレール部から延出された複数のセクションバー１７、１８と、複数のセクションバーに沿って連接された複数の単位リードフレーム２０と、を備え、複数のセクションバーのうちの少なくとも１つは、半抜き加工によって形成された第２の方向に沿って延びるリブ３２を備えた。
【選択図】図１

Description

リードフレームに関するものである。

従来、半導体装置は、リードフレームのダイパッドに搭載された半導体素子の電極とリードフレームのリードとをボンディングワイヤにより電気的に接続し、半導体素子やボンディングワイヤ等を封止樹脂により封止して形成される。リードフレームは薄板の金属であるため、組立工程において変形や撓みが生じる。このようなリードフレームの変形や撓みを低減するため、例えば、絞り加工によってリブを形成する方法や、曲げやコイニング等の加工硬化を行う方法が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。

特開平６−２５２３１９号公報 特開平５−３２６８００号公報 特開平４−３３７６５９号公報

ところで、リードフレームには、例えばその生産性向上を目的として、レール部に沿って連接された単位リードフレームの列を、リードフレームの幅方向に複数配列される。このようなリードフレームは、列数の増加や単位リードフレームを高密度に配列することにより、相対的にメタルエリアの比率が減少することや、リードフレームに搭載される部品数の増加、等により、幅方向に撓みやすくなる。すると、マガジン内に収容されたリードフレームにおいて、幅方向における中央部が、側縁部のレール部よりも下がるため、上下方向に隣接するリードフレーム間の接触等の問題を発生させる。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、幅方向の撓みが少ないリードフレームを提供することにある。

本発明の一観点によれば、リードフレームは、第１の方向に沿って延びる側縁部に形成されたレール部と、前記レール部と直交する第２の方向に沿って前記レール部から延出された複数のセクションバーと、複数の前記セクションバーに沿って連接された複数の単位リードフレームと、を備え、前記複数のセクションバーのうちの少なくとも１つは、半抜き加工によって形成された前記第２の方向に沿って延びるリブを備えた。

本発明によれば、幅方向の撓みが少ないリードフレームを提供することができる。

（ａ）リードフレームの平面図、（ｂ）リードフレームの側面図、（ｃ）Ａ−Ａ線断面図、（ｄ）Ｂ−Ｂ線断面図。 （ａ）リードフレームの一部平面図、（ｂ）Ｃ−Ｃ線断面図、（ｃ）Ｄ−Ｄ線断面図。 リードフレームの一部平面図。

以下、一実施形態を図１，図２に従って説明する。尚、添付図面は、構造の概略を説明するためのものであり、実際の大きさ、比率を表していない。
図１（ａ）に示すように、長方形板状のリードフレーム１０は、板状の導電材料をプレス装置による打ち抜きされて形成されている。導電材料には、例えば銅（Ｃｕ）、Ｃｕをベースにした合金、鉄−ニッケル（Ｆｅ−Ｎｉ）又はＦｅ−Ｎｉをベースにした合金等を用いることができる。

リードフレーム１０は、長手方向（図１（ａ）の左右方向）の側縁部に形成された一対のレール部１１，１２と、幅方向（図１（ａ）の上下方向）の側縁部に形成された一対の端部バー１３，１４とを備えている。レール部１１には、リードフレーム１０の位置決めや搬送を行うためのガイド孔１５が貫通形成されている。同様に、レール部１２には、リードフレーム１０の位置決めや搬送を行うためのガイド孔１６が貫通形成されている。

両レール部１１，１２は、リードフレーム１０の幅方向、つまりレール部１１，１２が延びる方向と直交する方向に沿って延びる複数のセクションバー１７，１８によって互いに連結されている。第１のセクションバー１７と第２のセクションバー１８は、リードフレームの長手方向において交互に配置されている。

端部バー１３，１４と各セクションバー１７，１８の間には、リードフレーム１０の幅方向に沿って連接された複数（図１（ａ）において８個）の単位リードフレーム２０がそれぞれ形成されている。

単位リードフレーム２０のダイパッド２１は、図２（ａ）に示すように、サポートバー２２を介して第１のセクションバー１７と接続されるとともに、サポートバー２３を介して第２のセクションバー１８と接続され、単位リードフレーム２０の略中央に配置されている。ダイパッド２１の周囲には、ダムバー２４に接続されたインナーリード２５が配置されている。ダムバー２４には複数のアウターリード２６の基端が接続され、アウターリード２６の先端は、第１のセクションバー１７と第２のセクションバー１８との間に接続された内フレーム２７と接続されている。各内フレーム２７には、内フレーム２７の長手方向に沿って延びる複数のスリット２８が形成されている。図２（ｃ）に示すように、サポートバー２２，２３は、ダイパッド２１が、図２（ｂ）に示すインナーリード２５よりも低くなるように屈曲形成され、ダイパッド２１に接続される半導体素子２９の電極とインナーリード２５との接続性を容易にしている。

図１（ａ）に示すように、第１のセクションバー１７には、そのセクションバー１７の長手方向、つまりリードフレーム１０の幅方向に沿って延びる複数（図１（ａ）において４個）のスリット３１が、リードフレーム１０の幅方向に沿って形成されている。図１（ｄ）に示すように、スリット３１は、第１のセクションバー１７の表面と裏面との間に貫通形成されている。スリット３１は、単位リードフレーム２０内の部材（ダイパッド２１、各リード２５，２６等）の打ち抜きにより生じる応力を緩和する。

また、スリット３１は、各単位リードフレーム２０に封止樹脂を供給する際のゲートとして機能する。例えば、図３に示すように、リードフレーム１０は、第１のセクションバー１７を中心として、図示しない成型装置の樹脂モールド金型４１がセットされ、封止樹脂が、例えば１つのスリット３１から４つの単位リードフレーム２０に供給される。

図１（ａ）に示すように、第２のセクションバー１８には、そのセクションバー１８の幅方向略中央に、リードフレーム１０の幅方向に沿って延びるリブ３２が形成されている。図１（ｃ）に示すように、リブ３２は、第２のセクションバー１８の表面１８ａから上方に向って突出するように形成されている。このリブ３２は、リードフレーム１０を形成するプレス工程において、半抜き加工（ハーフブランキング、ハーフピアッシング、ハーフカット、等とも呼ばれる）により形成されている。半抜き加工は、プレス工程に用いられるパンチとダイによってリードフレーム１０を形成するためのワークを完全に打ち抜かず、ワークの厚み方向の上下にワークを剪断するようにして段差を形成するものである。従って、半抜き加工によって押し下げられた部分の厚さは、元のワークの厚さとほぼ等しい。従って、第２のセクションバー１８の裏面１８ｂには、リブ３２に対応する形状の凹部３３が形成されている。つまり、第２のセクションバー１８の表面１８ａから上方に突出するリブ３２の高さは、裏面１８ｂに形成された凹部３３の深さとほぼ等しい。また、半抜き加工による剪断面、つまりリブ３２の側面と凹部３３の内側面は、リードフレーム１０の厚み方向にほぼ沿って配置される。従って、リブ３２の幅は凹部３３の幅とほぼ等しい。

リブ３２は、第２のセクションバー１８において、そのセクションバー１８の全長に亘って形成されている。なお、他のリードフレーム１０等に影響しない程度であればリードフレーム１０において幅方向の撓みが許容され、リブ３２は、セクションバー１８の長さよりも短く形成されてもよい。例えば、リブ３２を、リードフレーム１０の幅方向中央からレール部１１，１２に向ってそれぞれ延び、リードフレーム１０の幅の１／２の長さに形成してもよい。リブ３２の幅は、例えば、板厚が０．１２７ｍｍのリードフレーム１０に対し、０．２〜０．３ｍｍに設定される。なお、リードフレーム１０の幅は、例えば７０〜９０ｍｍである。

第２のセクションバー１８は、リブ３２によって、そのセクションバー１８の長手方向における撓みがすくなくなる。つまり、第２のセクションバー１８に形成されたリブ３２は、リードフレーム１０の幅方向における撓みを低減する。従って、図１（ｂ）に示すように、マガジン４２に収容されたリードフレーム１０は、リブ３２によって撓みが少ないため、中央部がレール部１１，１２よりも下がり難くなるため、マガジン４２の上下方向に配置されたリードフレーム１０同士の接触等を防止することができる。

半抜き加工は、プレス装置のパンチの力が、加工対象である第２のセクションバー１８の表裏方向（図１（ｃ）において上下方向）に加わる。このため、リブ３２の形成において、第２のセクションバー１８の面に沿った方向（図１（ｃ）において左右方向）に対する応力は、絞り加工やコイニングに比べて小さい。従って、第２のセクションバー１８に隣接して形成された単位リードフレームに対する影響力は、絞り加工等に比べて小さくなる。また、リブ３２を半抜き加工により形成することで、リードフレーム１０の長手方向の長さの変化が少ないため、リードフレーム１０の外形管理に有効といえる。

以上記述したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）リードフレーム１０には、そのリードフレーム１０の幅方向に沿って延びるリブ３２を形成した。その結果、リードフレーム１０の幅方向の剛性が向上し、幅方向の反りや撓みを低減することができる。

（２）リードフレーム１０の側縁部に形成したレール部１１，１２を接続する第２のセクションバー１８にリブ３２を形成した。リードフレーム１０に形成された単位リードフレーム２０は、スリット３１が形成された第１のセクションバー１７を中心として、樹脂モールド金型４１にセットされる。従って、第２のセクションバー１８に形成されたリブ３２は、他の工程に与える影響は少ない。このように、他の工程に対する影響を抑えて、リードフレーム１０の幅方向の反りや撓みを低減することができる。

（３）リブ３２は、第２のセクションバー１８に対して、半抜き加工により形成されている。半抜き加工は、単位リードフレーム２０のダイパッド２１等を形成するプレス装置に実施される。従って、単位リードフレーム２０やスリット３１と同時に形成することが可能であり、他の製造装置を用いる方法と比べてリードフレーム１０の製造に要する時間が長くなるのを防ぐことができる。

尚、上記各実施の形態は、以下の態様で実施してもよい。
・リブ３２の長さ、幅、数を適宜変更してもよい。例えば、リードフレーム１０の幅方向に沿って複数のリブ３２を形成するようにしてもよい。

・リブ３２を第２のセクションバー１８の表面１８ａから突出するように形成したが、第２のセクションバー１８の裏面１８ｂから突出するように形成してもよい。
・スリット３１を形成した第１のセクションバー１７と、リブ３２を形成した第２のセクションバー１８とをそれぞれ複数形成したが、少なくとも１つのリブ３２を有するように第２のセクションバー１８を配置し、他のセクションバーにはリブが形成されていないセクションバーとしてもよい。

・図２（ａ）に示す単位リードフレーム２０の形状は一例であり、適宜変更してもよい。例えば、ＢＧＡ（Ball Grid Array）やＬＧＡ（Land Grid Array）等のエリアアレイタイプ、ＱＦＮ（Quad Flat Non-leaded package）タイプやＣＳＰ（Chip Size Package）タイプの半導体装置を形成するリードフレームとしてもよい。

１０ リードフレーム
１１，１２ レール部
１７ 第１のセクションバー
１８ 第２のセクションバー
２０ 単位リードフレーム
３１ スリット
３２ リブ

Claims (2)

1. 第１の方向に沿って延びる側縁部に形成されたレール部と、
   前記レール部と直交する第２の方向に沿って前記レール部から延出された複数のセクションバーと、
   複数の前記セクションバーに沿って連接された複数の単位リードフレームと、
   を備え、
   前記複数のセクションバーのうちの少なくとも１つは、半抜き加工によって形成された前記第２の方向に沿って延びるリブを備えた、
   ことを特徴とするリードフレーム。
2. 前記セクションバーは、
   半抜き加工によって前記第２の方向に沿って延びるリブが形成された第１のセクションバーと、
   打ち抜き加工によって前記第２の方向に沿って延びるスリットが形成された第２のセクションバーと、
   を含み、
   前記第１のセクションバーと前記第２のセクションバーは前記第１の方向に沿って交互に形成された、
   ことを特徴とする請求項１に記載のリードフレーム。

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