JP2754236B2

JP2754236B2 - リードフレームおよびそれを使用する半導体装置の製造方法

Info

Publication number: JP2754236B2
Application number: JP1104448A
Authority: JP
Inventors: 徹長峰; 一男清水; 彰郎星
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Tohbu Semiconductor Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Renesas Eastern Japan Semiconductor Inc
Priority date: 1989-04-26
Filing date: 1989-04-26
Publication date: 1998-05-20
Anticipated expiration: 2013-05-20
Also published as: JPH02284456A

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、特にリード外端面や放熱フ
ィンの外端面にもメッキが施される形状のリードフレー
ムに関する。

〔従来の技術〕

IC（集積回路）,LSI（大規模集積回路）等の半導体装
置は、その動作時多量の熱を発生する。そこで半導体装
置を安定動作させるには、パッケージ内のチップで発生
した熱を効果的に外部に放散させる必要がある。放熱効
果向上のために、たとえば特開昭61−152051号公報に記
載されているように、一つのタブに複数の放熱フィンを
設け、この放熱フィンをパッケージ外に突出させ、これ
によって熱を速やかに外部に放散する構造が開示されて
いる。また、この文献には、前記放熱フィンの外端は他
の放熱板に接着された図も開示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

半導体装置における熱放散を図るために、これは公知
とされた技術ではないが、本出願人は第４図に示される
形状のリードフレームを開発している。このリードフレ
ーム１は、低熱抵抗パッケージ用リードフレームであっ
て、放熱フィンがパッケージから突出する形状のもので
ある。また、この放熱フィンの先端面およびリードの外
端面にも、実装時のソルダビリティ向上のためにメッキ
が施されてなるものである。

以下、リードフレーム１について簡単に説明する。リ
ードフレーム１は、その概要を説明すると、一対の相互
に平行に延在する外枠２と、これら外枠２を一定間隔で
連結するタイバー３と、前記タイバー３の中間部分を連
結しかつ前記外枠２に平行に延在する内枠４とからなる
枠構造となっている。そして、単位リードパターン５
は、隣接する一対のタイバー３と、内枠４および一方の
外枠２とによって構成される矩形部分に形成されてい
る。また、これら各単位リードパターン５は隣接する単
位リードパターン５の変形や外力等による影響で変形し
ないように、前記タイバー３にあっては、その中央に沿
って略全長に亘って空隙（スリット）６が設けられてい
る。また、同様の理由から、隣接するタイバー３間の内
枠４には、その中央に沿って部分的に空隙（スリット）
7,8が設けられている。

前記単位リードパターン５は幅が広い幅広片9,リード
10,ダム11および食い込み片12とからなっている。前記
幅広片９は単位リードパターン５の中央に位置し、かつ
前記外枠２に平行に延在している。この幅広片９は中央
部分がICチップを固定するためのタブ13となるととも
に、前記外枠２に沿う方向の両端部分は放熱フィン14と
なっている。この幅広片９の両端、すなわち放熱フィン
14の先端は前記タイバー３に接触することなく近接して
いる。これは、前記放熱フィン14の先端面にもメッキ膜
を設けることによる。また、前記幅広片９には部分的に
小孔15が設けられている。

前記リード10は前記幅広片９の両側にそれぞれ配設さ
れている。リード10は、一対のタイバー３の近傍から外
枠２に平行に延在し、途中で屈曲して前記タブ13の近傍
にまで延在している。また、前記ダム11は前記内枠４と
外枠２間を結びかつ前記タイバー３に平行に延在する２
直線上に並んでいる。これらダム11は各リード10の外端
部分および放熱フィン14部分を連結するようになってい
る。したがって、前記幅広片９およびリード10は、この
ダム11によって支持されることになる。このリード10
は、パッケージ形成時に行なわれるトランスファモール
ド時、パッケージを形成するためにモールド型のキャビ
ティに注入されたレジンの流出を阻止する役割を果た
す。なお、前記ダム11から外側（外端部分）のリード部
分をアウターリード20と称し、ダム11から内側（内端部
分）のリード部分をインナーリード21と称する。前記ア
ウターリード20の先端（外端）が、前記タイバー３に接
続されることなく近接しているのは、前記放熱フィン14
の先端と同様にアウターリード20の先端面にまでメッキ
が設けられ、実装時、アウターリード20や放熱フィン14
の先端部分が半田に漏れ、確実に実装が行なわれるよう
にするためである。

前記食い込み片12は、前記外枠２および内枠４の内側
に閉じたループを形成するように設けられている。この
食い込み片12は単位リードパターン５の中心に対して点
対称に設けられている。

なお、前記内枠４に対して上下の単位リードパターン
５は線対称となっている。

リードフレーム１は上述のような上下の単位リードパ
ターン５が、前記外枠２の延在方向に繰り返して連続的
に現れるパターンを有する短冊体となっている。

このようなリードフレーム１は、前記幅広片９の中央
のタブ13にICチップ22が固定されるとともに、このICチ
ップ22の電極と対応するリード10のインナーリード21部
分はワイヤ23で電気的に接続され、かつトランスファモ
ールドによってモールドされて二点鎖線で示されるよう
なパッケージ24が形成される。このパッケージ24は、前
記リード10のインナーリード21,幅広片９のタブ13,食い
込み片12の先端部分を被う。そこで、モールド後は、前
記パッケージ24から露出するアウターリード20を繋ぐダ
ム11は切断除去されるとともに、食い込み片12はパッケ
ージ24の付け根部分で切断される。さらに、前記パッケ
ージ24から突出するアウターリード20および放熱フィン
14は所望の形状に成形され、所望リード構造の半導体装
置が製造されることになる。

ところで、このような形状のリードフレーム１は、パ
ッケージ組立後の後工程でリードフレーム１が変形し、
搬送トラブルが発生する場合もあることが判明した。す
なわち、この形状のリードフレーム１にあっては、幅広
片９およびリード10はダム11を介して外枠２および内枠
４に支持されているだけであることから、リードフレー
ム１が一枚の状態、換言するならば、リードフレーム１
が平坦であるチップボンディングやワイヤボンディング
のときは特に支障はないが、パッケージ後では、パッケ
ージはリードフレーム１の上面のみならず下面側にも設
けられることから、搬送姿勢が悪かったりすると、下方
に突出したパッケージ部分が搬送ステージの不所望な部
分に当接等して、タイバー３がその外力によってパッケ
ージ24から離れてリードフレーム１が変形し、これによ
りリードフレーム１の搬送が円滑に行なわれなくなるこ
とがある。

本発明の目的は、リードフレームの枠片の変形が生じ
難いリードフレームを提供することにある。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴
は、本明細書の記述および添付図面からあきらかになる
であろう。

〔課題を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、本発明のリードフレームは矩形枠状の枠体
と、この枠体の中央に位置しかつ中央がICチップを固定
するタブとなるとともに両端部分が放熱フィンとなる幅
広長方形の幅広片と、この幅広片の両側に配設されかつ
各側方でそれぞれ対面するように、配列された二群のリ
ードと、両端が前記枠体の一対の枠片にそれぞれ連結さ
れかつ相互に平行となる線上に並ぶダムと、からなり、
前記ダムはそれぞれ幅広片の放熱フィン部分およびリー
ドの外端部分を貫くように相互に連結し、放熱フィンお
よびリードを支持している。また、前記幅広片は両端の
放熱フィンの中央部分に設けられた細い接続部を介して
枠体の枠片に連結されている。さらに、枠片に食い込み
片がパッケージの形成領域に食い込むように突設されて
いる。このリードフレームは、実装時のソルダビリティ
向上のために、リードの外端および放熱フィンの中央部
分を除く先端面は前記枠片に接続されずに離れていて、
メッキが施されている。

〔作用〕

上記した手段によれば、本発明のリードフレームは、リ
ードの外端および幅広片の両端の放熱フィンの中央部を
除く端面が枠片に連結されずに離れているので、この端
面にメッキを被着することができるため、実装時のソル
ダビリティが良好となる。また、幅広片の両端の放熱フ
ィンの端面中央部は、細い接続部を介して枠片に連結さ
れていることから、変形に対する強度が強くなる。ま
た、リードフレームの要部がレジンによってパッケージ
された後、食い込み片がパッケージの両端に食い込んで
パッケージを両側から吊った状態になる。したがって、
リードフレームの搬送時、前記パッケージに外力が加わ
っても、このパッケージは前記接続部および食い込み片
を介して枠片に４箇所で連結されているため、リードフ
レームの変形は起きず、リードフレームの変形に伴う搬
送不良は起き難くなる。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の一実施例について説明す
る。

第１図は本発明の一実施例によるリードフレームの一
部を示す平面図、第２図は同じくチップボンディングお
よびワイヤボンディングされたリードフレームの一部を
示す平面図、第３図は本発明のリードフレームを用いて
製造された半導体装置および配線基板を示す模式的斜視
図である。

この実施例では、パワーSOP（Small Outline Packag
e）要のリードフレームに本発明を適用した例について
説明する。

このリードフレーム１は、第１図に示されるような形
状のリードフレーム１において、前記幅広片９の両端部
分の放熱フィン14の端面中央部に細い接続部30を設け、
この接続部30をリードフレーム１の枠体の枠片であるタ
イバー３に連結させた形状となっている。これにより、
前記タイバー３と幅広片９は接続部30を介して連結され
るため、機械的強度の向上が図れる。

以下、第１図および第２図を参照して本発明のリード
フレーム１について説明する。

リードフレーム１は、一対の相互に平行に延在する外
枠２と、これら外枠２を一定間隔で連結するタイバー３
と、前記タイバー３の中間部分を連結しかつ前記外枠２
に平行に延在する内枠４とからなる枠構造となってい
る。そして、単一製品（パワーSOP）は前記外枠2,内枠
４および隣り合うタイバー３によって形成される矩形部
分に形成される単位リードパターン５を使用して製造さ
れる。前記リードフレーム１において、前記内枠４に対
して上下の単位リードパターン５は線対称となってい
る。そして、リードフレーム１は、前記の上下の単位リ
ードパターン５が、前記外枠２の延在方向に繰り返して
現れるパターンとなり、短冊体となっている。また、前
記各単位リードパターン５は隣接する単位リードパター
ン５の変形や外力等による影響で変形しないように、前
記タイバー３にあっては、その中央に沿って略全長に亘
って空隙（スリット）６が設けられている。また、同様
の理由から、隣接するタイバー３間の内枠４には、その
中央に沿って部分的に空隙（スリット）7,8が設けられ
ている。

単位リードパターン５は、隣接する一対のタイバー３
と、内枠４および一方の外枠２からなる各枠片31による
枠構造（枠体32）となっている。今、説明の便宜上、前
記枠片31において、タイバー３部分を辺Ａと称し、一方
の外枠２および内枠４の部分を辺Ｂと称することにす
る。単位リードパターン５は前記枠体32の中央部に位置
する幅広片９と、この幅広片９の両側にそれぞれ位置す
る複数のリード10と、前記辺Ａの近傍でかつ辺Ａに平行
に延在するダム11と、辺Ｂの中間部分に設けられた食い
込み片12とを有している。

前記幅広片９は単位リードパターン５の中央に位置
し、かつ前記外枠２（辺Ｂ）に平行に延在している。こ
の幅広片９は中央部分がICチップを固定するためのタブ
13となるとともに、両端部分は放熱フィン14となってい
る。この幅広片９の両端、すなわち放熱フィン14の先端
は前記タイバー３に接触することなく近接している。こ
れは、前記放熱フィン14の先端面にもメッキ膜を設ける
ことによる。また、前記幅広片９には部分的に小孔15が
設けられている。

前記リード10は前記幅広片９の両側にそれぞれ配設さ
れている。リード10は、一対のタイバー３（辺Ａ）の近
傍から外枠２（辺Ｂ）に平行に延在し、途中で屈曲して
前記タブ13の近傍にまで延在している。また、前記ダム
11は前記内枠４と外枠２間を結びかつ前記タイバー３に
平行に延在する２直線上に並んでいる。これらダム11は
各リード10の外端部分および放熱フィン14部分を連結す
るようになっている。したがって、前記幅広片９および
リード10は、このダム11によって支持されることにな
る。このダム11は、パッケージ形成時に行なわれるトラ
ンスファモールド時、パッケージを形成するためにモー
ルド型のキャビティに注入されたレジンの流出を阻止す
る役割を果たす。なお、前記ダム11から外側（外端部
分）のリード部分をアウターリード20と称し、ダム11か
ら内側（内端部分）のリード部分をインナーリード21と
称する。前記アウターリード20の先端（外端）が、前記
タイバー３（辺Ａ）に接続されることなく近接している
のは、前記放熱フィン14の先端と同様にアウターリード
20の先端面にまでメッキが設けられ、実装時、アウター
リード20や放熱フィン14の先端部分が半田に漏れ、確実
に実装が行なわれるようにするためである。

また、これが本発明の特徴の一つであるが、前記幅広
片９の両端中央部、すなわち放熱フィン14の先端（外
端）中央部は幅0.5mm以下となる細い接続部30を介して
タイバー３（辺Ａ）に接続されている。これによって、
放熱フィン14の先端面の殆んどの領域にメッキ膜を設け
ることができるとともに、幅広片９とタイバー３（辺
Ａ）との位置関係を常に一定に保つことができるように
なる。すなわち、前記幅広片９とタイバー３を接続部30
で連結する構造は、リードフレームの変形抑止の補強構
造となる。

このようなリードフレーム１は、第２図に示されるよ
うに、半導体装置の製造において、最初に前記幅広片９
の中央のタブ13にICチップ22が固定される。つぎに、こ
のICチップ22の電極と、これに対応するリード10のイン
ナーリード21部分はワイヤ23で電気的に接続される。つ
ぎに、トランスファモールドによってモールドされて二
点鎖線で示されるようなパッケージ24が形成される。こ
のパッケージ24は、前記リード10のインナーリード21,
幅広片９のタブ13,食い込み片12の先端部分を被う。そ
の後、リードフレーム１はリード成形工程に搬送され
る。この時、パッケージ24に外力が加わっても、パッケ
ージ24は一対の細い接続部30、30および食い込み片12、
12によって４箇所で枠片31に連結されているため、リー
ドフレーム１の変形は起きず、変形による搬送不良の発
生を未然に回避することができる。

リード成形工程において、前記パッケージ24から露出
するアウタリード20を繋ぐダム11は切断除去されるとと
もに、細い接続部30は幅広片９の付け根部分で切断さ
れ、さらに、前記パッケージ24から突出するアウタリー
ド20および放熱フィン14は所望の形状に成形される。食
い込み片12がパッケージ24の付け根部分で切断される
と、第３図に示されるように、所望リード構造の半導体
装置33が製造されることになる。

この半導体装置33、すなわちSOPパッケージは、第３
図に示されるように、配線基板34に面付け法にて実装さ
れる。各リード10は一部図示する配線層35に図示しない
半田で接続される。また、放熱フィン14の先端も放熱を
兼ねる配線層35に図示しない半田を介して接続される。

このような実施例によれば、つぎのような効果が得ら
れる。

（１）本発明のリードフレームは、タイバーと幅広片の
一部が接続部によって連結されていることから機械的に
補強されため、外力が加わっても変形し難くなるという
効果が得られる。

（２）上記（１）により、本発明のリードフレームは、
接続部の存在によってフレームの強度が高くなるため、
半導体装置の製造において、リードフレームの表裏面に
亘って設けられたパッケージに食い込みが食い込んだ後
は食い込み片がパッケージの両側を吊持するため、パッ
ケージに外力が加わってもリードフレームが変形し難く
なることから、リードフレームは引っ掛かったりするこ
となく作業テーブル上を進み、機械の稼働率が低下した
り、リードが曲がる等の不良発生が抑止できるという効
果が得られる。

（３）本発明のリードフレームは、リードの外端面およ
び放熱フィンの外端面の中央の極一部を除く領域がタイ
バーに接続されず離れていることから、これらの端面に
もメッキ膜を設けることができるため、半導体装置を組
み立てた後の実装時、ソルダビリティが良好となり、確
実な面実装が行えるという効果が得られる。

（４）上記（１）〜（３）により、本発明によれば、半
導体装置の製造時生産性が高くかつ実装の際のソルダビ
リティを向上できるリードフレームを提供することがで
きるという相乗効果が得られる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発
明をその背景となった利用分野であるSOP構造の半導体
装置用リードフレームに適用した場合について説明した
が、それに限定されるものではなく、他の構造の半導体
装置の製造用のリードフレームにも同様に適用できる。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによ
って得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりで
ある。

本発明のリードフレームは、リードの外端および幅広
片の両端の放熱フィンの中央部を除く端面が枠片に連結
されずに離れているので、端面にメッキを付けることが
でき、実装時のソルダビリティが向上する。半導体装置
製造時は幅広片の両端の放熱フィンの端面中央部が接続
部を介して枠片に連結され、パッケージが食い込み片に
よって吊持されることによってリードフレームに４箇所
で支持されることから、パッケージに外力が加わって
も、リードフレームの変形が起きず、リードフレームの
変形に伴う搬送不良は起き難くなる。したがって、本発
明によれば、半導体装置の生産性が向上するとともに、
実装歩留りの高い半導体装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるリードフレームの一部
を示す平面図、第２図は同じくチップボンディングおよびワイヤボンデ
ィングされたリードフレームの一部を示す平面図、第３図は本発明のリードフレームを用いて製造された半
導体装置および配線基板を示す模式的斜視図、第４図は本出願人の開発によるリードフレームを示す平
面図である。１……リードフレーム、２……外枠、３……タイバー、
４……内枠、５……単位リードパターン、6,7,8……空
隙、９……幅広片、10……リード、11……ダム、12……
食い込み片、13……タブ、14……放熱フィン、15……小
孔、20……アウターリード、21……インナーリード、22
……ICチップ、23……ワイヤ、24……パッケージ、30…
…接続部、31……枠片、32……枠体、33……半導体装
置、34……配線基板、35……配線層。

フロントページの続き (72)発明者星彰郎群馬県高崎市西横手町111番地株式会社日立製作所高崎工場内 (56)参考文献特開昭63−207161（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−53752（ＪＰ，Ａ) 実開昭56−96651（ＪＰ，Ｕ) 実開昭64−48043（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01L 23/50

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】単位リードパターン（５）が少なくとも一
列複数並んで配設されたリードフレーム（１）であっ
て、前記単位リードパターン（５）は、枠片（31）が互いに直交する各一対の辺（Ａ）および辺
（Ｂ）からなる矩形状の枠体（32）と、前記枠体（32）の中央に位置するとともに対面する前記
一方の一対の辺（Ａ）の近傍にまで両端が延在しかつ中
央部分がタブ（13）となり両端部分が放熱フィン（14）
となる幅広片（９）と、前記一方の一対の辺（Ａ）の近傍に外端を臨ませるとと
もに外端部分は前記他方の一対の辺（Ｂ）に平行に延在
しかつ内端は前記タブ（13）の近傍に延在する複数のリ
ード（10）と、前記他方の一対の辺（Ｂ）間に亘って設けられるととも
に前記リード（10）の外端部分および放熱フィン（14）
部分を貫くように連結するダム（11）と、前記幅広片（９）の両端部分と前記一方の一対の辺
（Ａ）とを連結する一対の細い接続部（30）と、前記他方の一対の辺（Ｂ）にパッケージ（24）の形成領
域に食い込むように突設されたループ形状の一対の食い
込み片（12）と、を有することを特徴とするリードフレーム。
【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載のリードフレ
ームを使用する半導体装置の製造方法であって、前記タブ（13）にチップ（22）が固定され、このチップ
（22）に前記各リード（10）が電気的に接続され、前記各リード（10）のインナリード（21）の部分、前記
幅広片（９）のタブ（13）、前記チップ（22）および前
記一対の食い込み片（12）を封止するパッケージ（24）
が成形され、前記パッケージ（24）が成形された前記リードフレーム
（１）が搬送された後に、前記ダム（11）、前記一対の
細い接続部（30）および前記一対の食い込み片（12）が
それぞれ切断され、前記各リード（10）のアウタリード
（20）の部分および前記放熱フィン（14）が屈曲成形さ
れることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】前記食い込み片（12）が前記リード（10）
および前記放熱フィン（14）の屈曲成形後に切断される
ことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のリードフ
レームを使用する半導体装置の製造方法。