JP2859057B2 - Lead frame - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、放熱板として用いる厚
板からなるアイランドと、薄板からなる外部接続リード
を有するリードフレームに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lead frame having a thick plate island used as a heat sink and external connection leads formed of a thin plate.
【０００２】[0002]
【従来の技術】パワーＩＣ等は、半導体チップの発熱を
放散させるため半導体チップを金属厚板からなるアイラ
ンド上に搭載し、その厚板を放熱板として樹脂封止パッ
ケージの裏面に露出させ、放熱フィン等に熱を逃す構造
のものがある。このような構造の樹脂封止型半導体装置
に用いるリードフレームを図３及び図４に示す。2. Description of the Related Art In a power IC or the like, a semiconductor chip is mounted on an island made of a thick metal plate in order to dissipate heat generated by the semiconductor chip, and the thick plate is exposed on the back surface of a resin-sealed package as a heat radiating plate. Some fins and the like have a structure to release heat. FIGS. 3 and 4 show a lead frame used for a resin-sealed semiconductor device having such a structure.
【０００３】図３（ａ）は、このようなリードフレーム
の構造を示す断面図であり、図３（ｂ）はその上面図で
ある。リードフレームは全体として半導体チップを搭載
する為のアイランド（１）、外部接続用のリード
（２）、及びこれらを保持する枠体（３）とタイバー
（４）から成り、図３（ａ）に示すように前記アイラン
ド（１）は金属厚板で、リード（２）を含む他の部分は
金属薄板で形成されている。前記アイランド（１）は、
枠体（３）に連結した保持リード（５）の先端の孔に、
前記アイランド（１）に形成した突出部（６）を挿入し
これをかしめることで接続固定されている。前記保持リ
ード（５）には曲げ加工が施され、これにより前記リー
ド（２）との高さに差異を形成し、ワイヤを接続するリ
ード（２）のポスト部（７）を前記アイランド（１）に
対してオーバーハング構造、即ち高さ方向に離隔し、水
平方向には前記アイランド（１）の上に張り出した構造
となっている。これにより、前記ポスト部（７）から前
記半導体チップの接続パッドまでの距離を短くし、両者
を接続するリード線の長さを短くして、樹脂封止時のワ
イヤの断線、ショート等を防止する。FIG. 3A is a sectional view showing the structure of such a lead frame, and FIG. 3B is a top view thereof. The lead frame as a whole is composed of an island (1) for mounting a semiconductor chip, leads (2) for external connection, a frame (3) holding these, and a tie bar (4). As shown, the island (1) is formed of a thick metal plate, and other portions including the leads (2) are formed of a thin metal plate. The island (1)
In the hole at the tip of the holding lead (5) connected to the frame (3),
The projection (6) formed in the island (1) is inserted and caulked to fix the connection. The holding lead (5) is bent to form a difference in height from the lead (2), and the post (7) of the lead (2) for connecting a wire is connected to the island (1). ) Has an overhang structure, that is, a structure that is spaced apart in the height direction and protrudes above the island (1) in the horizontal direction. Thereby, the distance from the post portion (7) to the connection pad of the semiconductor chip is shortened, the length of the lead wire connecting the both is shortened, and the breakage of the wire and the short circuit at the time of resin sealing are prevented. I do.
【０００４】しかしながら、上述したリードフレーム
は、厚板のアイランド（１）と薄板のリード（２）との
２つの部材を用意し、しかもかしめのための特別な精度
管理も必要であり、一般的なリードフレームと比較して
製造コストが高価なものとなっていた。そこで、本出願
人が先に出願した特願平０４−２９１５８４に記載した
ように、板厚の異なる異形材料を用いることにより１つ
の部材で同等の構成を実現したリードフレームが考案さ
れた。However, the above-described lead frame requires two members, a thick plate island (1) and a thin plate lead (2), and requires special precision control for caulking. The manufacturing cost is higher than that of a simple lead frame. Then, as described in Japanese Patent Application No. 04-291584 filed earlier by the present applicant, a lead frame has been devised in which one member realizes an equivalent configuration by using deformed materials having different plate thicknesses.
【０００５】図４（ａ）は、斯るリードフレームを示す
断面図、図４（ｂ）はその上面図である。同図におい
て、前記異形材料の厚板部分でアイランド（１０）が形
成され、同じく異形材料の薄板部分で外部接続用のリー
ド（１１）他が形成される。リード（１１）は前記アイ
ランド（１０）を保持するための第１リード（１２）と
外部接続端子となる第２リード（１３）とに分類され、
両者は共通のタイバー（１４）により枠体（１５）に保
持される。前記第１リード（１２）には、前記アイラン
ド（１０）の根元部分で９０°以下の角度で緩やかに上
下に屈曲したキンク部分（１６）を設け、該キンク部分
（１６）により前記アイランド（１０）を他の第２リー
ド（１３）に対して高さ方向に離隔する様に形成してい
る。また、前記キンク部分（１６）の曲げ加工により、
共通のタイバー（１４）で保持された第２リード（１
３）を、前記アイランド（１０）の上方に突出させてオ
ーバーハング構造を実現している。この構造によれば、
図３のカシメによって形成したオーバーハング構造のリ
ードフレームと比較して大幅に部材費及び、製造コスト
を低減することができる。FIG. 4A is a sectional view showing such a lead frame, and FIG. 4B is a top view thereof. In the figure, an island (10) is formed by a thick plate portion of the deformed material, and a lead (11) for external connection and the like are formed by a thin plate portion of the deformed material. The leads (11) are classified into a first lead (12) for holding the island (10) and a second lead (13) serving as an external connection terminal.
Both are held on the frame (15) by a common tie bar (14). The first lead (12) is provided with a kink portion (16) that is gently bent up and down at an angle of 90 ° or less at a root portion of the island (10), and the kink portion (16) provides the kink portion (16). ) Are formed so as to be separated from the other second leads (13) in the height direction. Also, by bending the kink portion (16),
The second lead (1) held by the common tie bar (14)
3) is projected above the island (10) to realize an overhang structure. According to this structure,
As compared with a lead frame having an overhang structure formed by caulking shown in FIG. 3, material costs and manufacturing costs can be significantly reduced.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図４
（ａ）の様に封止樹脂を表す破線（１７）内に前記キン
ク部分（１６）を納めると、前記封止樹脂の外形寸法と
して、前記キンク部分（１６）の水平方向の長さ（図示
Ｘ）及び垂直方向の長さ（図示Ｙ）が余分に必要とな
る。従って、前記アイランド（１０）及びその搭載する
半導体チップの大きさに比べて、半導体装置の外形寸法
が大きくなる欠点があった。However, FIG.
When the kink portion (16) is placed within a broken line (17) representing the sealing resin as shown in (a), the external dimension of the sealing resin is the horizontal length of the kink portion (16) (shown in FIG. X) and an extra length in the vertical direction (Y in the drawing) are required. Therefore, there is a disadvantage that the outer dimensions of the semiconductor device are larger than the size of the island (10) and the size of the semiconductor chip mounted thereon.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は上述した従来の
欠点に鑑み成されたもので、厚板から成るアイランドと
薄板からなる外部接続リードとを板厚の異なる異形材フ
レームにより一体化して形成し、前記アイランドを枠体
に保持するための第１リードに施す曲げ加工により、前
記アイランドへのオーバーハング構造を実現したリード
フレームにおいて、前記第１リードの曲げ加工を、樹脂
封止後に切り落とされる予定の部分に施すことにより、
従来の欠点を解消したリードフレームを提供するもので
ある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks, and has been made by integrating an island made of a thick plate and an external connection lead made of a thin plate by a frame of a different material thickness. In a lead frame formed and formed on a first lead for holding the island on a frame, a bending process of the first lead is cut off after resin sealing in a lead frame having an overhang structure on the island. By applying to the part that will be
An object of the present invention is to provide a lead frame which has solved the conventional disadvantages.
【０００８】[0008]
【作用】本発明によれば、第１リード（２１）の第１の
曲げ加工（２４）で第２リード（２２）とアイランド
（１８）との高さを調整し、同じく第１リード（２１）
の第２の曲げ加工（２５）で前記第１リード（２１）の
水平方向の長さを調整して、前記アイランド（１８）に
対する第２リード（２２）のオーバーハング構造を実現
している。と同時に、前記第２の曲げ加工（２５）を樹
脂封止後に切り落とされる部分に施したので、半導体装
置として必要な部分に余分な曲げ加工を施さずにすむ。According to the present invention, the height of the second lead (22) and the island (18) is adjusted by the first bending (24) of the first lead (21). )
In the second bending process (25), the horizontal length of the first lead (21) is adjusted to realize an overhang structure of the second lead (22) with respect to the island (18). At the same time, since the second bending process (25) is performed on a portion that is cut off after sealing with a resin, it is not necessary to perform an additional bending process on a portion required as a semiconductor device.
【０００９】[0009]
【実施例】本発明の一実施例を図面を参照しながら説明
する。図１（ａ）は本発明の異形材フレームで形成した
リードフレームの断面図を示すもので、図１（ｂ）はそ
の上面図である。図１において、（１８）は半導体チッ
プ等を搭載するためのアイランド、（１９）は並行に延
在する２本の枠体、（２０）は外部接続用のリード、
（２１）は前記リード（２０）の一部であり前記アイラ
ンド（１８）に連続形成した第１リード、（２２）は同
じく前記リード（２０）の一部であり半導体チップと外
部との電気接続を行う為の第２リード、（２３）は前記
第１リード（２１）と前記第２リード（２２）とを前記
枠体（１９）に保持する為のタイバーである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1A is a cross-sectional view of a lead frame formed of the deformed material frame of the present invention, and FIG. 1B is a top view thereof. In FIG. 1, (18) is an island for mounting a semiconductor chip or the like, (19) is two frames extending in parallel, (20) is a lead for external connection,
(21) is a part of the lead (20) and a first lead formed continuously on the island (18), and (22) is also a part of the lead (20) and electrically connects a semiconductor chip to the outside. And (23) are tie bars for holding the first lead (21) and the second lead (22) on the frame (19).
【００１０】前記アイランド（１８）は板厚約２ｍｍの
厚板で形成され、前記外部接続用のリード（２０）を含
む他の部分は、板厚約０．５ｍｍの薄板で形成されてい
る。前記第１リード（２１）と前記第２リード（２２）
は並行に形成されており、前記第１リード（２１）のみ
が前記アイランド（１８）と連続に形成され、横揺れを
防止する為に２本の前記第１リード（２１）が離間して
前記アイランド（１８）を連続保持している。前記第１
及び第２リード（２１）及び（２２）は共通の前記タイ
バー（２３）で前記枠体（１９）に固定されている。そ
して、前記第１リード（２１）は前記アイランド（１
８）の根元部分で第１の曲げ加工（２４）が施され、前
記タイバー（２３）より前記アイランド（１８）側で樹
脂封止後に切り落とす部分に第２の曲げ加工（２５）が
施されている。前記第２リード（２２）の先端部は、ワ
イヤ接続の為のポスト部（２６）となり、結果、前記第
２リード（２２）のポスト部（２６）は、前記アイラン
ド（１８）に対して高さ方向に離隔しているが、水平方
向に張り出したオーバーハング構造となっている。The island (18) is formed of a thick plate having a thickness of about 2 mm, and the other portion including the lead (20) for external connection is formed of a thin plate having a thickness of about 0.5 mm. The first lead (21) and the second lead (22)
Are formed in parallel with each other, only the first lead (21) is formed continuously with the island (18), and the two first leads (21) are separated from each other in order to prevent rollover. The island (18) is continuously held. The first
The second leads (21) and (22) are fixed to the frame (19) by the common tie bar (23). The first lead (21) is connected to the island (1).
A first bending process (24) is performed at the root portion of 8), and a second bending process (25) is performed on a portion cut off after resin sealing on the island (18) side from the tie bar (23). I have. The tip of the second lead (22) becomes a post (26) for wire connection. As a result, the post (26) of the second lead (22) is higher than the island (18). Although it is spaced apart in the horizontal direction, it has an overhang structure that protrudes in the horizontal direction.
【００１１】次に上述した前記第１及び第２の曲げ加工
（２４）及び（２５）について説明する。前記第１リー
ド（２１）の前記第１の曲げ加工（２４）は、前記アイ
ランド（１８）の水平面と前記第１及び第２のリード
（２１）及び（２２）の水平面とが平行になるように９
０゜以上の角度で２段階に曲げたものである。これによ
り、前記第２のリード（２２）のポスト部（２６）の前
記アイランド（１８）に対するオーバーハングの高さを
調整することができる。前記第２の曲げ加工（２５）
は、キンク形状、即ち９０゜以下の角度で緩やかに上下
に屈曲した曲げ加工である。前記第２の曲げ加工（２
５）で前記第２のリード（２２）のポスト部（２６）
が、前記アイランド（１８）の水平方向に張り出す長
さ、即ち、オーバーハングする長さを前記アイランド
（１８）上に搭載する半導体チップに合わせて調整する
ことができる。尚、前記第２の曲げ加工（２５）をキン
ク形状に形成するとリードにかかるストレスが最も小さ
く、通常の金型及びプレスの方法で容易に製造すること
ができる。また、プレスが可能であれば、鋸歯状波形
型、方形波形型、正弦波形型でもよい。Next, the first and second bending processes (24) and (25) will be described. The first bending (24) of the first lead (21) is performed so that the horizontal plane of the island (18) is parallel to the horizontal plane of the first and second leads (21) and (22). To 9
It is bent in two stages at an angle of 0 ° or more. Thereby, the height of the overhang of the post portion (26) of the second lead (22) with respect to the island (18) can be adjusted. The second bending process (25)
Is a kink shape, that is, a bending process that is gently bent up and down at an angle of 90 ° or less. The second bending process (2
5) In the post part (26) of the second lead (22)
However, the length of the island (18) extending in the horizontal direction, that is, the length of the overhang can be adjusted according to the semiconductor chip mounted on the island (18). When the second bending process (25) is formed in a kink shape, the stress applied to the lead is minimized, and the lead can be easily manufactured by a normal die and press method. If a press is possible, a sawtooth waveform type, a square waveform type, or a sine waveform type may be used.
【００１２】次に本発明のリードフレームの製造方法に
ついて説明する。図２（ａ）〜（ｄ）は本発明のリード
フレームの各製造段階を示した断面図である。まず図２
（ａ）の様な厚板及び薄板からなる板材を用意する。こ
れをスタンピング加工で打ち抜くことにより、アイラン
ド（１８）及び外部接続用のリード（２０）が図２
（ｂ）の様に形成される。前記スタンピング加工により
切り落とす部分、即ち抜きしろは薄板部分に設けて、前
記アイランド（１８）と前記リード（２０）のポスト部
（２６）との距離が、薄板の板厚と同程度の距離になる
ようにする。この時点では前記アイランド（１８）及び
前記リード（２０）は、水平方向に対して一直線であ
る。次に図２（ｃ）の様に、第１リード（２１）の前記
アイランド（１８）の根元部分に、プレスを用いて第１
の曲げ加工（２４）を施す。前記第１の曲げ加工（２
４）により、前記アイランド（１８）と、前記第２リー
ド（２２）のポスト部（２６）には高さ方向に差異がで
き、平行となる。最後に、前記第１リード（２４）の樹
脂封止後に切り落とす部分に第２の曲げ加工（２５）を
施す。前記リード（２０）は全てタイバー（２３）に共
通に接続されているため、前記第２の曲げ加工（２５）
により前記第２リード（２２）の位置は変わらない。一
方、前記第１リード（２１）及びそれに連続したアイラ
ンド（１８）の位置は、前記タイバー（２３）側へ水平
方向に移動する。その結果、図２（ｄ）のように前記第
２リード（２２）のポスト部（２６）が、前記アイラン
ド（１８）上に張り出した構造、即ちオーバーハング構
造となる。Next, a method for manufacturing a lead frame according to the present invention will be described. 2 (a) to 2 (d) are cross-sectional views showing respective manufacturing steps of the lead frame of the present invention. First, FIG.
A plate made of a thick plate and a thin plate as shown in (a) is prepared. By punching this out by stamping, the island (18) and the lead (20) for external connection are formed as shown in FIG.
It is formed as shown in FIG. A portion to be cut off by the stamping process, that is, a blanking portion is provided in a thin plate portion, and a distance between the island (18) and the post portion (26) of the lead (20) is substantially equal to a plate thickness of the thin plate. To do. At this point, the islands (18) and the leads (20) are straight in the horizontal direction. Next, as shown in FIG. 2 (c), the first lead (21) is press-formed on the root portion of the island (18) using a press.
(24). The first bending process (2
According to 4), the island (18) and the post portion (26) of the second lead (22) have a difference in the height direction and are parallel to each other. Finally, a second bending process (25) is performed on a portion of the first lead (24) to be cut off after sealing with resin. Since all the leads (20) are commonly connected to the tie bar (23), the second bending (25)
Thus, the position of the second lead (22) does not change. On the other hand, the position of the first lead (21) and the island (18) connected to the first lead (21) moves in the horizontal direction toward the tie bar (23). As a result, as shown in FIG. 2D, the post portion (26) of the second lead (22) projects over the island (18), that is, an overhang structure.
【００１３】本発明のリードフレームを用いて半導体装
置を構成する場合は、前記アイランド（１８）上に半導
体チップを搭載し、該半導体チップの電極パッドと前記
第２リード（２２）のポスト部（２６）とをワイヤで接
続し、前記アイランド（１８）の裏面を露出させるよう
に図１（ａ）に図示する点線（２７）の位置で樹脂封止
する。そして、前記第１リード（２１）を図１（ａ）に
図示する一点鎖線（２８）の位置で切断し、前記第２の
曲げ加工部分（２５）を含む不要部分を切り落として半
導体装置が完成する。尚、前記第１リード（２１）は、
前記アイランド（１８）に接地電位（ＧＮＤ）を印加す
るためのＧＮＤピンとするか、又は電気接続を取らない
Ｎ．Ｃ（ノーコンタクト）ピンとして利用する。When a semiconductor device is constructed using the lead frame of the present invention, a semiconductor chip is mounted on the island (18), and an electrode pad of the semiconductor chip and a post portion (2) of the second lead (22). 26) is connected by a wire, and resin sealing is performed at a position indicated by a dotted line (27) shown in FIG. 1A so as to expose the back surface of the island (18). Then, the first lead (21) is cut at a position indicated by a dashed line (28) shown in FIG. 1A, and unnecessary portions including the second bent portion (25) are cut off to complete the semiconductor device. I do. The first lead (21) is
A GND pin for applying a ground potential (GND) to the island (18), or an N.V. Used as C (no contact) pins.
【００１４】[0014]
【発明の効果】以上説明したように、本発明は異形材フ
レームにより形成されたリードフレームにおいて、アイ
ランド（１８）に連続形成された第１リード（２１）に
第１及び第２の曲げ加工（２４）及び（２５）を施すこ
とにより、第２リード（２２）が前記アイランド（１
８）にオーバーハングさせる構造を実現している。と同
時に、第２の曲げ加工部分（２５）を樹脂封止後に切り
落とす部分に設けたので、従来の様にキンク部分を封止
樹脂内に納める必要がなくなり、前記キンク部分を有す
る為に必要以上に大きくなっていたパッケージを縮小す
ることができる。さらに異形材フレームにて形成してい
る為、通常の金型及びプレス加工により曲げ加工部分が
実現でき、前記第２リード（２２）のポスト部（２６）
を前記アイランド（１８）にオーバーハングさせる構造
が極めて簡単な製造工程で実現できる。As described above, according to the present invention, in the lead frame formed of the profiled material frame, the first lead (21) formed continuously with the island (18) is subjected to the first and second bending ( 24) and (25), the second lead (22) is connected to the island (1).
8) A structure for overhanging is realized. At the same time, since the second bent portion (25) is provided in a portion to be cut off after sealing the resin, it is not necessary to put the kink portion in the sealing resin as in the conventional case, and it is unnecessary to have the kink portion. It is possible to reduce the size of a package that has been large. Furthermore, since it is formed of a deformed material frame, a bent portion can be realized by a normal die and press working, and the post portion (26) of the second lead (22) is formed.
Can be realized with an extremely simple manufacturing process.
【図１】本発明の実施例のリードフレームを示す断面図
（ａ）と上面図（ｂ）である。FIGS. 1A and 1B are a cross-sectional view and a top view showing a lead frame according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施例のリードフレームの製造方法を
示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a lead frame according to an embodiment of the present invention.
【図３】従来の異形材フレームにより形成したリードフ
レームを示す断面図（ａ）と上面図（ｂ）である。FIGS. 3A and 3B are a cross-sectional view and a top view, respectively, showing a lead frame formed by a conventional deformed material frame.
【図４】従来のカシメにより形成したリードフレームを
示す断面図（ａ）と上面図（ｂ）である。4A and 4B are a cross-sectional view and a top view, respectively, showing a conventional lead frame formed by caulking.
Claims (2)
複数の外部接続リードとが異形材フレームにより形成さ
れたリードフレームにおいて、 前記複数の外部接続リードは、前記アイランドに連続す
る第１リードと、前記アイランドとは分離される第２リ
ードとを有し、 前記第１リードは、前記アイランドの根元部分で第１の
曲げ加工が施され、且つ樹脂封止後に切り落とされる部
分で第２の曲げ加工が施され、 前記第１と第２の曲げ加工により、前記第１リードと共
通保持された第２リードのポスト部が前記アイランドに
オーバーハングしていることを特徴とするリードフレー
ム。1. A lead frame in which an island made of a thick plate and a plurality of external connection leads made of a thin plate are formed by a profiled material frame, wherein the plurality of external connection leads are a first lead continuous with the island, A second lead separated from the island, wherein the first lead is subjected to a first bending process at a root portion of the island, and a second bending process is performed at a portion cut off after resin sealing. Wherein the post portion of the second lead, which is held in common with the first lead, overhangs the island by the first and second bending processes.
度で緩やかに上下に屈曲したキンク形状であることを特
徴とする請求項１記載のリードフレーム。2. The lead frame according to claim 1, wherein the second bending process has a kink shape that is gently bent up and down at an angle of 90 ° or less.
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