JP2837064B2 - ボンディングパッド面の圧印加工方法 - Google Patents

ボンディングパッド面の圧印加工方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ワイヤボンディングが
施されるリードフレームのボンディングパッド面の圧印
加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般にトランジスタ、ダイオード、ＩＣ
等の電子部品の組立には、外部端子となる引き出しリー
ドを設けるためにリードフレームが用いられる。例え
ば、トランジスタでは、図５に示すような構造となる。
上記リードフレーム１は、金属板を打ち抜いて形成され
るのが一般的で、所定形状に加工されたリードフレーム
１は半導体素子２表面に設けられた電極と電気的に接続
される。主に上記接続は、半導体素子２の電極とリード
フレーム１に設けられたボンディングパッド面１ａとを
アルミニウム、金、銅等の金属製のワイヤ３を用いたワ
イヤボンディングにより行われている。
【０００３】上記リードフレーム１は、その表面が粗面
であるために、そのままワイヤボンディングを行うとワ
イヤ３の接続面（ワイヤボンディング面３ａ）とボンデ
ィングパッド面１ａとの間に未接着部が生じたり弱い接
続となったりして接続面が不安定となり、導通不良或い
はワイヤボンディング面の剥離の原因となる。そこで、
確実なワイヤボンディングを行い得るべく、従来より、
図６及び図７（図６のＤ−Ｄ断面図）に示すように、ワ
イヤボンディングに際して、予め上記ボンディングパッ
ド面１ａの全面を押し潰すように圧印加工（コイニン
グ）して、例えばコイニング深さｘが２０μｍで平滑に
なるよう処理してコイニング面１４を設けていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、リード
フレーム１は、上記のように打ち抜きにより所定形状に
加工されたものである場合には、図８に示すように、打
ち抜き面１ｂ側に曲率９が生じる。この曲率９は、同材
質の場合、リードフレーム１の厚みが大きい程増大す
る。また、上記打ち抜き面１ａの反対面にはリードフレ
ーム１の周縁のほぼ全長に亘ってバリ５が生じる。例え
ば、リードフレーム１の厚みが７００μｍのときは、バ
リ５の長さｙは３０μｍ程度となる。
【０００５】よって、図９に示すように、リードフレー
ム１を上記バリ５が生じた側の面をボンディングパッド
面１ａとしてボンディングパッド面１ａの背面（打ち抜
き面１ｂ）に設置された受け台６とその上方に上下動可
能に設けられたコイニング用のパンチ７とに狭圧してコ
イニングをしようとすると、ボンディングパッド面１ａ
の周縁のほぼ全長に亘って突出した上記バリ５がパンチ
７のパンチング面７ａとボンディングパッド面１ａとの
間でパンチ７の圧印力が緩衝されることになる。従っ
て、上記バリ５が大きい場合には、コイニング深さｘに
ばらつきが生じたり、或いはバリ５を潰すだけでバリ５
がボンディングパッド面１ａの中央部を取り囲むように
パンチング面７ａとボンディングパッド面１ａとの間に
介在してほぼ均一にパンチング面７ａの押圧に反発する
力が働いてパンチング面７ａが十分にボンディングパッ
ド面１ａ、特にその中央部を印圧できなかったり、パン
チング面７ａとボンディングパッド面１ａ（コイニング
面１４）の中央部との間に空間８が生じて全くコイニン
グが施されなかったりして、平滑なコイニング面１４を
確実に形成することが困難であった。
【０００６】一方、図１０に示すように、リードフレー
ム１の打ち抜き面１ｂ側をボンディングパッド面１ａに
利用しようとしても、バリ５が受け台６とパンチ７との
間でパンチ７の圧印力の緩衝材として働き、しかも打ち
抜き面１ｂに曲率９があるためにボンディングパッド面
１ａの一部にしかコイニングを施せない場合があり、ワ
イヤボンディングの位置がずれると十分な接続ができな
くなる危険性があった。このように打ち抜き面１ｂ側を
ボンディングパッド面１ａに利用したとしてもやはり十
分なコイニングを確実に行うことが困難であった。
【０００７】上記のような問題において、確実にコイニ
ングを行おうと必要以上に印圧する力を増すと、コイニ
ング面１４の境界部に力が加わり過ぎて、境界部でリー
ドフレーム１の強度が低下したり、そこから折れたりす
るという新たな問題が発生してしまう。
【０００８】本発明は、上記の問題を解決し、接続不良
等の生じないワイヤボンディングを行えるリードフレー
ムにおけるボンディングパッド表面のコイニング方法を
提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記技術の
現状に鑑み鋭意研究を重ねた結果、コイニング用のパン
チング面をリードフレームにおけるワイヤボンディング
を施すボンディングパッド面よりも小さくして、上記ボ
ンディングパッド面のワイヤボンディングに必要な部分
にコイニングを行うときは、確実に良好なコイニングを
施すことができることを見出した。
【００１０】即ち、本発明は、打ち抜き加工により所定
形状に形成されたリードフレームのワイヤボンディング
が施されるボンディングパッド面を圧印して表面処理す
る圧印加工方法であって、打ち抜き面の反対面に形成さ
れる上記ボンディングパッド面のワイヤボンディング面
を含み、その周縁部を除く部分に圧印することを特徴と
するボンディングパッド面の圧印加工方法に係るもので
ある。
【００１１】
【作用】ボンディングパッド領域内で、しかもボンディ
ングパッド面の周縁部のバリに掛からない部分にパンチ
のパンチング面を圧印してコイニングを行うので、上記
周縁部に如何なるバリが存在していてもパンチング面に
接触することがなく、パンチに加えられた圧印力は全て
有効にコイニング面に作用することになる。よって、一
定のコイニング面を繰り返し得ることができる。
【００１２】
【実施例】以下実施例を示し、本発明をより詳細に説明
する。尚、本発明がこれら実施例に限定されることはな
い。
【００１３】図１及び図２は、本発明の第１の実施例を
示す図である。図１に示すように、コイニング面４ａ
は、打ち抜き加工されたリードフレーム１におけるボン
ディングパッド面１ａのワイヤボンディング面３ａを含
み且つボンディングパッド面の周縁部を除く部分に設け
られる。
【００１４】第一の実施例では、リードフレーム１は、
図２に示すように、打ち抜き面１ｂの反対面側であるバ
リ５の突出した面側にコイニングを行うようにしてい
る。
【００１５】上記コイニングは、例えば上記ボンディン
グパッド面１ａよりも小さい面積でしかもボンディング
パッド領域内に納まるパンチング面を具備し上下動可能
に配設されたパンチを用い、上記パンチと対向配置され
たパンチ用の固定受け台上に設置されたリードフレーム
１のボンディングパッド領域内に上記パンチを圧印して
行うことができる。
【００１６】このようにしてボンディングパッド面１ａ
のほぼ中央部にコイニングを行えば、ボンディングパッ
ド面１ａ周縁のバリ５が上記パンチング面に掛かること
なく行えるので、パンチの圧印力は設定した通りにコイ
ニング４ａに作用することになり、繰り返し均一なコイ
ニング深さの平滑面を得ることができる。よって、得ら
れたコイニング面にワイヤーボンディングを施せば良好
なワイヤ３の接続が可能となる訳である。
【００１７】また、上記第１の実施例において、例えば
リードフレーム１の打ち抜き面１ｂ側にコイニングを行
うときはパンチの受け台をバリ５に掛からないようにリ
ードフレーム１の周縁部の内側に当接するようにパンチ
に対向して配置すればよい。
【００１８】次に、図３及び図４に第２の実施例を示
す。本実施例では、コイニング面４ｂをボンディングパ
ッド面１ａの先端部の周縁を含むようにボンディングパ
ッド面１ａの一部分に設ける。このとき、リードフレー
ム１は、図４に示すように、打ち抜き面１ｂの反対面側
にコイニングするように配置されている。
【００１９】第２の実施例におけるコイニングは、例え
ば少なくともリードフレーム１のボンディングパッド部
を保持し得る受け台にリードフレーム１を設置し、第１
の実施例で用いたパンチと同じ或いはそれよりも縦長の
パンチング面を具備するパンチによりボンディングパッ
ド面１ａの周縁の一部に掛かる所定位置に圧印加工する
ことによって行うことができる。
【００２０】このとき、コイニングされる上記ボンディ
ングパッド面１ａの周縁にあるバリ５はパンチのパンチ
ング面の一方側に偏心して当接するので、ボンディング
パッド面１ａの周縁の外方向に反るように上方に迫り出
したバリ５は押し潰されながら都合よくボンディングパ
ッド面１ａの周縁の外方向に逃げるので、第１の実施例
と同様確実なコイニングを行えるのである。よって、得
られたコイニング面にワイヤーボンディングを施せば良
好なワイヤ３の接続が可能となり、しかもワイヤ３が平
面交差するボンディングパッド面１ａの周縁部のバリ５
が処理されているので、ワイヤが上記周縁部に接触して
も断線し難くなる。
【００２１】また、上記第２の実施例において、リード
フレーム１の打ち抜き面１ｂ側にコイニングを行うとき
は、例えば上記パンチのパンチング面と同じ形状、或い
はそれよりも僅かに大きい受け面を有する受け台を、上
記コイニングされるバリ５のあるボンディングパッド面
１ａの周縁部以外の周縁部のバリ５に掛からないように
受け台を上記パンチに対向して配置して行うことができ
る。
【００２２】
【発明の効果】本発明の方法によれば、ボンディングパ
ッド面の周辺のバリの状態に無関係に均一な深さ及び面
状態の良好なコイニング面を確実に形成し得る。よっ
て、得られたコイニング面にワイヤボンディングを施し
たものは接続状態の良好なものとなり、最終的に得られ
る製品の信頼性を非常に向上し得る。
【００２３】また、ボンディングパッド面に部分的にコ
イニングを施すのでコイニング面の境界部のフレーム強
度が低下して該境界部でリードフレームが折れ曲がった
り切断してしまたっりしない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例におけるボンディングパ
ッド面上のコイニング面を示す平面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の第２の実施例におけるボンディングパ
ッド面上のコイニング面を示す平面図である。
【図４】図３におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図５】トランジスタの組立構造を示す斜視図である。
【図６】従来のボンディングパッド面上のコイニング面
を示す平面図である。
【図７】図６におけるＤ−Ｄ断面図である。
【図８】図６におけるＣ−Ｃ断面図でコイニング前のリ
ードフレームの形状を示す図である。
【図９】従来のコイニングにおける圧印状態のリードフ
レームを示す断面図である。
【図１０】従来のコイニングにおける圧印状態のリード
フレームを示す断面図である。
【符号の説明】
１ リードフレーム １ａ ボンディングパッド面 １ｂ 打ち抜き面 ３ ワイヤ ３ａ ワイヤボンディング面 ４ａ，４ｂ，１４ コイニング面 ５ バリ

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 打ち抜き加工により所定形状に形成され
    たリードフレームのワイヤボンディングが施されるボン
    ディングパッド面を圧印して表面処理する圧印加工方法
    であって、打ち抜き面の反対面に形成される上記ボンデ
    ィングパッド面のワイヤボンディング面を含み、その周
    縁部を除く部分に圧印することを特徴とするボンディン
    グパッド面の圧印加工方法。
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