JP2635722B2 - リードフレームおよびその製造方法 - Google Patents

リードフレームおよびその製造方法

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JP2635722B2 JP63266774A JP26677488A JP2635722B2 JP 2635722 B2 JP2635722 B2 JP 2635722B2 JP 63266774 A JP63266774 A JP 63266774A JP 26677488 A JP26677488 A JP 26677488A JP 2635722 B2 JP2635722 B2 JP 2635722B2
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信一 若林
明彦 村田
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/50Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor for integrated circuit devices, e.g. power bus, number of leads

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はリードフレームおよびその製造方法に関す
る。
(従来の技術とその問題点) 樹脂封止型半導体装置に用いるリードフレームは、金
属帯条にプレス加工もしくはエッチング加工を施して所
要の配線パターンに形成される。
ところで半導体素子は益々高密度化の一途を辿り、ま
た外形はそれにも抱らず小形化している。従って半導体
素子と電気的導通をとるリードフレームも多ピン化が余
儀なくされている。
しかるに、プレス加工あるいはエッチング加工による
抜き幅は、一般に金属帯条の材厚程度とされており、こ
の材厚も外部リードの強度との関係からあまり薄い素材
のものは使用できず、従って多ピン化には当然限界があ
る。
従来におけるリードフレームは、0.1mm程度の材厚の
金属帯条を用いたもので160ピン程度が限界であった。
しかるに昨今は180ピン程度の多ピンのものが要求さ
れるに至っている。
もちろんこの場合にあっても、密なパターンとなる内
部リードの先端を半導体素子から遠ざければ多ピン化が
行える。しかしこのようにすると、半導体素子と内部リ
ードとのワイヤボンディング距離が大きくなり、ワイヤ
ボンディングに支障を来たし、また半導体装置が大型化
してしまうという問題点がある。
(発明の目的) そこで本発明は上記問題点を解消すべくなされたもの
であり、その目的とするところは、多ピンでなおかつ小
形なリードフレーム、およびその効果的な製造方法を提
供するにある。
(問題点を解決するための手段) 上記目的による本発明では、半導体装置用のリードフ
レームにおいて、内部リードと外部リードの接合部に対
応する部位に透孔Bが形成された、ポリイミド等の樹脂
からなる支持フィルムと、該支持フィルムの片面上に金
属箔により所定の回路パターンに形成され、内端側が半
導体素子の素子搭載部に近接し、外端側が支持フィルム
の前記透孔B内に延在された内部リードと、前記支持フ
ィルムの他方の面上に金属板により所定の回路パターン
に形成され、内端側が支持フィルムの透孔B内に延在し
て前記内部リードの外端側と接合され、外端側が外方に
延在された外部リードとを具備することを特徴としてい
る。
素子搭載部に対応する支持フィルムの部位に透孔Aを
設けて、この透孔Aを覆って外部リードが形成されてい
る側からダイパッドを支持フィルムに固定しておくと好
都合である。なおこのダイパッドは半導体装置組立時に
取り付けてもよいので、リードフレームの段階では透孔
Aを設けておくだけでもよい。
樹脂封止型半導体装置用のリードフレームに用いると
きは、外部リードにダムバーを形成しておくのがよい。
本発明に係るリードフレームの製造工程は次の工程を
含むことを特徴としている。
(1) ポリイミド等の樹脂からなる支持フィルムに、
内部リードと外部リードの接合部に対応する部位および
外部リードの外端部に対応する部位にそれぞれ透孔B、
透孔Cを形成する工程、 (2) 前記支持フィルムの片面上に金属箔を貼着する
工程、 (3) 支持フィルムの前記透孔B、透孔C内にレジス
トを充填する工程、 (4) 前記支持フィルムの他面上に金属板を貼着する
工程、 (5) 前記金属箔をフォトエッチング加工して、内端
部が半導体素子の素子搭載部に近接し、外端側が支持フ
ィルムの透孔B上に位置するよう所定のパターンの内部
リードを形成する工程、 (6) 前記金属板をフォトエッチング加工して、内端
側が支持フィルムの透孔B上に位置し、外端側が透孔C
上に位置するよう所定のパターンの外部リードを形成す
る工程、 (7) 透孔B、透孔C内の前記レジストを除去する工
程、 (8) 透孔Bに位置する内部リードの外端側と外部リ
ードの内端側とを接合する工程、 外部リードは、金属板をあらかじめプレス加工により
形成して、これを支持フィルム上に貼着するようにして
もよい。
素子搭載部に対応する部位の支持フィルム上に透孔A
を形成するようにしてもよい。この透孔Aを覆うダイパ
ッドを、外部リードをフォトエッチング加工するときに
同時に形成してもよいし、別途形成して支持フィルム上
に固定するようにしてもよい。
(作用) 本発明に係るリードフレームは、内部リードが薄い金
属箔をエッチング加工して形成されるので微細パターン
に形成でき、多ピン化が達成できると共に、小形化も図
れる。
また、内部リード内端部は支持フィルム上に固定され
ているので、薄い金属箔からなっているにも抱らず変形
が防止でき、さらに、支持フィルム上に固定支持されて
いるので、超音波によるワイヤボンディングを施す際、
超音波のエネルギーが逸散せず、ワイヤと内部リードと
の強固な接合が行える。
また、本発明方法では、上記の作用を呈するリードフ
レームを精度よく製造することができる。
(実施例) 以下では本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて
詳細に説明する。
本発明のリードフレームはその製造方法と軌を一にす
るといえるので、製造方法と併せて説明することにす
る。
(1) 抜き工程: まず第1図に示すように、ポリイミド等の耐熱性を有
する樹脂製の支持フィルム10の素子搭載部に対応する部
位、内部リードと外部リードの接合部に対応する部位、
外部リードの外端側に対応する部位に、プレス加工等に
よって抜き落としてそれぞれ透孔A、B、Cを形成す
る。また、同時にスプロケットホールDを形成する。
支持フィルム10は、後述するインナーリード、外部リ
ードの支持体となる部分であるのであまり薄いものは好
ましくなく、例えば50μm程度の厚さのものを用いる。
なお支持フィルム10の表裏面には、加熱することによ
り貼着が可能となる接着材が塗布されている。
(2) 金属箔貼着工程: 上記のように必要部を抜き落とした支持フィルム10の
片面上(スプロケットホールDを除く)に銅箔等の金属
箔12を貼着する(第2図)。金属箔12の厚さは通常のテ
ープキャリアに用いるものと同じものを使用でき、厚さ
は18μmまたは36μm程度のものが好適である。
(3) 透孔充填工程: スプロケットホールDを除く前記透孔A、B、C内に
レジスト14を塗り込み、透孔A、B、Cを埋める(第3
図)。このレジスト14は例えばエッチング工程等で用い
るフォトレジストのように、薬品処理によって除去しう
るものを用いる。
(4) 金属帯条貼着工程: 支持フィルム10の他面側上(スプロケットホールDを
除く)に金属帯条16(金属板)を貼着する。金属帯条は
通常のリードフレームに用いる素材、例えば厚さ100μ
m〜150μm程度の銅材、42合金材などを用いることが
できる。
(5) エッチング工程: 次に上記金属箔12に内部リードの配線パターンとなる
ように、また金属帯条16に外部リードの配線パターンと
なるようにフォトエッチングを行う。このフォトエッチ
ングは、スプロケットホールDにより支持フィルム10を
位置決めしてフォトレジスト上への露光およびその他の
工程を行うことによって正確に行える。
第4図、第5図に示すように、内部リード18の内端側
は透孔Aに掛からないようにし、従って支持フィルム10
上に位置するようにする。また、透孔Bに対応する内部
リード18、外部リード20はこの位置で上下に重なるよう
にする。透孔C上には外部リード20の外端側が位置す
る。22はダムバーである。
また、透孔Aに対応する部分にはダイパッド24が残る
ようにする。この際、必要に応じて一部の外部リード20
の内端側をダイパッド24と一体に接続するように形成し
てもよい。
(6) レジスト除去工程: 次に透孔A、B、Cに充填されているレジスト14をア
ルカリ液で洗って溶解除去する。
(7) 接合工程: 透孔Bに対応する内部リード18の外端側と外部リード
20の内端側とをスポット溶接等により接合する。
次いで内部リード内端表面等に所要のめっきを施すこ
とにより第4図および第5図に示すリードフレーム30を
得る。
このリードフレーム30は、内部リード18が金属箔12を
エッチング加工することによって形成されているので極
めて微細なパターンに形成できる。なお、この内部リー
ド18とダイパッド24上に搭載される半導体素子とはワイ
ヤボンディングによって電気的導通がとられる。したが
って内部リード18の幅は、ボンディングエリアが確保さ
れる幅である必要があり、むしろこのボンディング条件
で内部リードの幅が規制されることになる。なお、ワイ
ヤボンディングの際、内部リード18内端側が支持フィル
ム10上に固定されているので、薄く、かつ微細な内部リ
ード18上にも好適にワイヤボンディングを行うことがで
きる。
上記実施例においては、金属帯条16をエッチング加工
して、外部リード20およびダイパッド24に形成したが、
外部リード20をあらかじめプレス加工により形成して、
これを支持フィルム10上に位置合わせして貼着してもよ
い。また、この場合にはダイパッド24もあらかじめプレ
ス加工によって形成しておき、透孔Aを覆って支持フィ
ルム10上に固定する必要がある。なお、このダイパッド
24は金属でなく、樹脂シートであってもよい。
また、ダイパッド24は半導体装置組立時に取り付けて
もよいので、リードフレーム30の段階では設けておかな
くともよい。
また、金属帯条16を支持フィルム10上に貼着してお
き、透孔B、C部分に対応する部分をプレス加工によっ
て形成し(これはあらかじめ形成しておいてもよい)、
プレス加工することができない支持フィルム10上の部分
をエッチング加工によって形成して外部リード20にする
こともできる。
上記各実施例では透孔Aを形成したが、半導体素子を
そのまま支持フィルム10上に接着剤によって固定するも
のにあっては透孔Aを設けなくともよい。
また、図面には4方向にリードが延出するクアドタイ
プを例に記載したが、2方向、場合によっては1方向な
どであってもよく、特に限定されないことはもちろんで
ある。
以上本発明につき好適な実施例を挙げて種々説明した
が、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、発
明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るの
はもちろんのことである。
(発明の効果) 本発明に係るリードフレームは、内部リードが薄い金
属箔をエッチング加工して形成されるので微細パターン
に形成でき、多ピン化が達成できると共に、小形化も図
れる。
また、内部リード内端部は支持フィルム上に固定され
ているので、薄い金属箔からなっているにも抱らず変形
が防止でき、さらに、支持フィルム上に固定支持されて
いるので、超音波によるワイヤボンディングを施す際、
超音波のエネルギーが逸散せず、ワイヤと内部リードと
の強固な接合が行える。
また、本発明方法では、上記の作用を呈するリードフ
レームを精度よく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第5図はリードフレームの製造工程の一例を示
し、第1図は支持フィルムに透孔を形成した平面図、第
2図は支持フィルムの片面側に金属箔を貼着した状態を
示す平面図、第3図は透孔にレジストを充填し、支持フ
ィルムの他面側に金属帯条を貼着した状態を示す断面
図、第4図、第5図は本発明に係るリードフレームの一
例を示す平面図で、第4図は金属箔を内部リードにエッ
チング加工した状態、第5図は金属帯条を外部リードに
エッチング加工した状態を示す。 A、B、C……透孔、10……支持フィルム、12……金属
箔、14……レジスト、16……金属帯条、18……内部リー
ド、20……外部リード、22……ダムバー、24……ダイパ
ッド、30……リードフレーム。

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体装置用のリードフレームにおいて、
    内部リードと外部リードの接合部に対応する部位に透孔
    Bが形成された、ポリイミド等の樹脂からなる支持フィ
    ルムと、 該支持フィルムの片面上に金属箔により所定の回路パタ
    ーンに形成され、内端側が半導体素子の素子搭載部に近
    接し、外端側が支持フィルムの前記透孔B内に延在され
    た内部リードと、 前記支持フィルムの他方の面上に金属板により所定の回
    路パターンに形成され、内端側が支持フィルムの透孔B
    内に延在して前記内部リードの外端側と接合され、外端
    側が外方に延在された外部リードとを具備することを特
    徴とするリードフレーム。
  2. 【請求項2】素子搭載部に対応する部位の支持フィルム
    上に透孔Aが形成され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。
  3. 【請求項3】外部リードが形成されている側から透孔A
    を覆ってダイパッドが支持フィルム上に固定されている
    ことを特徴とする請求項2記載のリードフレーム。
  4. 【請求項4】樹脂封止型半導体装置用のリードフレーム
    であって,外部リード間には封止用樹脂の漏出防止用の
    ダムバーが形成されていることを特徴とする請求項1、
    2または3記載のリードフレーム。
  5. 【請求項5】半導体装置用のリードフレームの製造方法
    において、 (1) ポリイミド等の樹脂からなる支持フィルムに、
    内部リードと外部リードの接合部に対応する部位および
    外部リードの外端部に対応する部位にそれぞれ透孔B、
    透孔Cを形成する工程、 (2) 前記支持フィルムの片面上に金属箔を貼着する
    工程、 (3) 支持フィルムの前記透孔B、透孔C内にレジス
    トを充填する工程、 (4) 前記支持フィルムの他面上に金属板を貼着する
    工程、 (5) 前記金属箔をフォトエッチング加工して、内端
    側が半導体素子の素子搭載部に近接し、外端側が支持フ
    ィルムの透孔B上に位置するよう所定のパターンの内部
    リードを形成する工程、 (6) 前記金属板をフォトエッチング加工して、内端
    側が支持フィルムの透孔B上に位置し、外端側が透孔C
    上に位置するよう所定のパターンの外部リードを形成す
    る工程、 (7) 透孔B、透孔C内の前記レジストを除去する工
    程、 (8) 透孔Bに位置する内部リードの外端側と外部リ
    ードの内端側とを接合する工程、 を含むことを特徴とするリードフレームの製造方法。
  6. 【請求項6】請求項5において、工程(1)は、素子搭
    載部に対応する部位の支持フィルム上に透孔Aを形成す
    る工程を含み、工程(3)は透孔A内にレジストを充填
    する工程を含み、工程(6)は透孔Aを覆うダイパッド
    をフォトエッチングによって形成する工程を含み、工程
    (7)は透孔A内のレジストを除去する工程を含むこと
    を特徴とする請求項5記載のリードフレームの製造方
    法。
  7. 【請求項7】半導体装置用のリードフレームの製造方法
    において、 (1) ポリイミド等の樹脂からなる支持フィルムに、
    内部リードと外部リードの接合部に対応する部位および
    外部リードの外端部に対応する部位にそれぞれ透孔B、
    透孔Cを形成する工程、 (2) 前記支持フィルムの片面上に金属箔を貼着する
    工程、 (3) 支持フィルムの前記透孔B、透孔C内にレジス
    トを充填する工程、 (4) 前記金属箔をフォトエッチング加工して、内端
    側が半導体素子の素子搭載部に近接し、外端側が支持フ
    ィルムの透孔B上に位置するよう所定のパターンの内部
    リードを形成する工程、 (5) 金属板をプレス加工して、所定のパターンに形
    成した外部リードを、内端側が支持フィルムの透孔B上
    に位置し、外端側が透孔C上に位置するよう前記支持フ
    ィルムの他面上に貼着する工程、 (6) 透孔B、透孔C内の前記レジストを除去する工
    程、 (7) 透孔Bに位置する内部リードの外端側と外部リ
    ードの内端側とを接合する工程、 を含むことを特徴とするリードフレームの製造方法。
  8. 【請求項8】請求項7において、工程(1)は素子搭載
    部に対応する部位の支持フィルム上に透孔Aを形成する
    工程を含み、工程(3)は透孔A内にレジストを充填す
    る工程を含み、工程(6)は透孔A内のレジストを除去
    する工程を含むことを特徴とする請求項7記載のリード
    フレームの製造方法。
  9. 【請求項9】外部リードが貼着される側の支持フィルム
    面に透孔Aを覆ってダイパッドを貼着する工程を具備す
    る請求項8記載のリードフレームの製造方法。
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