JP2911920B2 - リードフレーム及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、半導体組立用部材であるリードフレームに
関し、特に、例えば高速、高放熱性のLSIやIC等に用い
られる樹脂モールドタイプのリードフレームに関するも
のである。

［従来の技術］ 例えばLSIやIC等の半導体部品におけるチップのパッ
ケージを行う方法として、リードフレームに半導体チッ
プを組み付けたものを、樹脂モールドによりパッケージ
する方法とセラミックによりパッケージする方法とが従
来から行われている。

樹脂モールドパッーケージは、LSIやICの生産性に優
れていて低価格で大量生産が可能である反面、放熱特性
が劣るので高放熱性のチップには適していない。一方、
セラミックパッケージは、LSIやICの特性を良好にする
ことができる反面、コストが高いので大量生産には適し
ていない。

一方、近年電子機器等においては小型・軽量化が強く
要求されてきており、このような要望に応えるために、
半導体パッケージのより一層の小型化及び同一サイズ内
での多ピン化が行われてきており、そのための加工技術
も開発されている。ところで、多ピン化の要求に応えよ
うとすると、インナリード間の間隔をできるだけ小さく
する必要があるばかりでなく、インナリードの線を細く
かつ長くしなければならない。しかし、インナリードを
細くかつ長くすると、樹脂モールド時や運搬等のインナ
リード取扱時にインナリードが曲がってインナリードど
うしが互いに接触し、信頼性が低下してしまう。このた
め、第４図に示すように従来は多数のインナリード01に
テープ02を接着してこれらインナリード01を固定するこ
とによりその強度を上げるようにしているが、そのテー
ピング作業のための余計な労力が必要となっている。

このようなことから、セラミックパッケージの利点を
兼ね備えると共に、インナリードの強度を向上した安価
な樹脂モールドパッケージが特開昭63ー246851号公報に
より提案されている。この公報に示されているものは、
通常の金属リードフレーム単体にポリイミドフィルムや
金属板からなる基盤を重ねて接合した多層構造のリード
フレームであり、放熱性の高いLSIや高速タイプのIC等
にも最も適している。

また、従来の多層リードフレームにおいては、４〜10
個のリードフレーム単体が連状サイドレールにより連結
した状態で製造されていると共に、基盤が個々に独立し
て製造されている。そして、この連状のリードフレーム
単体の個々に対して、個々の基盤を連状サイドレールに
形成された治具穴により位置合わせしながら接着剤や両
面に接着剤を有する樹脂フィルムを用いて接合すること
により、多層のリードフレームが製造されている。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、前述の公報に示されているリードフレーム
は、リードフレーム単体と基盤とを、あるいは基盤どう
しを同一平面上で連続したポリイミドフィルムに全面に
接着剤を塗布した両面テープを用いて接合している。こ
のため、接着剤の硬化過程において接着剤からガスが発
生したり、コンタミ量が多くなったりしてパッケージと
しての信頼性が低下することが考えられる。

またモールド樹脂封入時にレンジの流れや抜けが悪く
なり、隙間が生じ易くなる。このため、空気が取り残さ
れてしまうようになり、生産性が低下することも考えら
れる。

更にポリイミドフィルムをベースとした両面接着テー
プを用いているので、パッケージの厚さを薄くすること
ができないという問題もある。

更に接着剤をポリイミドフィルムの全面に塗布してい
るので、接着剤やポリイミドフィルムの熱膨張係数、熱
収縮の関係から応力が発生し、リードフレームが反った
り、パッケージ後に樹脂にクラックが発生したりする。

更に個々の基盤を連状のリードフレーム単体に接合す
るようにしているので、手間がかかるばかりでなく、リ
ードフレーム単体と基盤との位置合わせが難しいものと
なっており、生産性が良好であるとは言えなかった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであ
り、その目的は、信頼性を向上することができるリード
フレーム及びそのリードフレームの製造方法を提供する
ことである。

本発明の他の目的は、生産性を向上することができ、
しかも薄くすることのできるリードフレーム及びそのリ
ードフレームの製造方法を提供することである。

本発明の更に他の目的は、熱にほとんど影響されるこ
とのないリードフレーム及びそのリードフレームの製造
方法を提供することである。

［課題を解決するための手段］ 前述の課題を解決するために、請求項１の発明のリー
ドフレームは、複数のリードが形成されているリードフ
レーム単体に、金属または樹脂からなる単層または多層
の基盤を接合することにより形成されているリードフレ
ームにおいて、前記リードフレーム単体のリードと前記
基盤とが、それらの間の複数の所定箇所に分割して介設
された接着剤フィルムまたは両面に接着剤を有する樹脂
フィルムにより接合されており、分割された前記接着剤
フィルムまたは前記樹脂フィルムの一部が細幅の帯状に
されて、前記各リード先端部に設けられているととも
に、分割された前記接着剤フィルムまたは前記樹脂フィ
ルムの残部の内の少なくとも一部が細幅の帯状にされ
て、前記各リードの中間部に、リード先端部に設けられ
ている前記接着剤フィルムまたは前記樹脂フィルムとの
間にモールド樹脂の流れる間隙を置いて設けられている
ことを特徴としている。

また、請求項２の発明は、リード先端部に設けられた
前記接着剤フィルムまたは前記樹脂フィルムは、全体と
して断続した環状の４角形を形成するように設けられて
いるとともに、リードの中間部に設けられた前記接着剤
フィルムまたは前記樹脂フィルムは、リード先端部に設
けられている前記接着剤フィルムまたは前記樹脂フィル
ムとの間に放射方向に前記間隙を置いてリード先端部の
前記接着剤フィルムまたは前記樹脂フィルムと並列して
設けられていることを特徴としている。

更に、請求項３の発明のリードフレームの製造方法
は、複数のリードが形成されているリードフレーム単体
に、金属または樹脂からなる単層または多層の基盤を接
合することにより形成されているリードフレームの製造
方法において、接着剤フィルムまたは両面に接着剤を有
する樹脂フィルムを前記リードフレーム単体の各リード
の先端部および前記各リードの中間部のそれぞれに分割
し、かつ前記接着剤フィルムまたは前記樹脂フィルムの
互いに隣合うものどうしの間にモールド樹脂の流れる間
隙を設定するようにして、前記接着剤フィルムまたは前
記樹脂フィルムの一面側をその接着剤で前記リードに接
着し、その後前記基盤を前記接着剤フィルムまたは前記
樹脂フィルムの他面側にその接着剤で接合するか、また
は、接着剤フィルムまたは両面に接着剤を有する樹脂フ
ィルムを前記基盤の複数の所定箇所に分割し、かつ前記
接着剤フィルムまたは前記樹脂フィルムの互いに隣合う
ものどうしの間にモールド樹脂の流れる間隙を設定する
ようにして、前記接着剤フィルムまたは前記樹脂フィル
ムの一面側をその接着剤で前記基盤に接着し、その後前
記リードフレーム単体のリードを前記接着剤フィルムま
たは前記樹脂フィルムの他面側にその前記接着剤で接合
することを特徴としている。

更に、請求項４の発明は、複数のリードが形成されて
いるリードフレーム単体に、金属または樹脂からなる単
層または多層の基盤を接合することにより形成されてい
るリードフレームの製造方法において、接着剤フィルム
または両面に接着剤を有する樹脂フィルムを前記リード
フレーム単体の各リードの先端部および前記各リードの
中間部のそれぞれと前記基盤との間の複数の箇所に分割
し、かつ前記接着剤フィルムまたは前記樹脂フィルムを
それらの互いに隣合うものどうしの間にモールド樹脂の
流れる間隙を設定するようにして配設し、これらの接着
剤フィルムまたは樹脂フィルムの一面側の接着剤を前記
リードフレーム単体のリードに、また前記接着剤フィル
ムまたは前記樹脂フィルムの他面側の接着剤を前記基盤
に同時に接着することにより、これらのリードフレーム
単体のリードと基盤とを接合することを特徴としてい
る。

〔作用〕

このように構成された請求項１ないし４の各発明にお
いては、接着剤フィルムまたは樹脂フィルムがリードフ
レーム単体のリードと基盤との間に分割されて部分的に
介設され、しかも各リード先端部に設けられた帯状の接
着剤フィルムまたは両面に接着剤を有する樹脂フィルム
と各リード中間部に設けられた帯状の接着剤フィルムま
たは両面に接着剤を有する樹脂フィルムとの間に、モー
ルド樹脂の流れる間隙が設定されるようになるので、樹
脂封止時に、モールド樹脂が各リード先端部の接着剤フ
ィルムまたは樹脂フィルムと各リード中間部の接着剤フ
ィルムまたは樹脂フィルムとの間の間隙を通って流れる
ようになる。

したがって、モールド樹脂の抜けが容易にかつ確実に
なり、モールド樹脂内に隙間が生じなくなる。これによ
り、モールド樹脂内に空気が取り残されるようなことは
なくなるので、このような空気に溜まる水等により、モ
ールド樹脂にクラックが発生することがより確実に防止
される。

こうして、パッケージとしての信頼性が向上するばか
りでなく、生産性が大幅に向上するようになる。

また、接着剤フィルムまたは樹脂フィルムが分割され
て部分的に設けられることから、接着剤が発生するガス
量やコンタミ量が減少するようになる。そのうえ、リー
ドフレームの各熱処理時に発生する応力が軽減するよう
になると共に、この熱応力によるリードフレームの反り
が低減するようになる。これによっても、パッケージの
信頼性および生産性が大幅に向上する。

更に、リードフレーム単体と基盤とを接合するために
接着剤フィルムを使用すれば、多層構造のリードフレー
ムの総厚が薄くなり、パッケージはより一層コンパクト
になる。

［実施例］ 以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。第１
図は、本発明のリードフレームの一実施例を示す図であ
り、第２図は第１図におけるIIーII線に沿う断面図であ
る。

第１図及び第２図を示すように、リードフレーム１
は、リードフレーム単体２と、このリードフレーム単体
２に接着剤フィルムまは両面に接着剤を有する樹脂フィ
ルム３を介して接合された金属または樹脂からなる基盤
４とから３層構造に構成されている。リードフレーム単
体２は多数のリード2a,2a,…を備えており、従来と同様
にエッチングまたはスタンピング等により形成される。
そして、従来と同様にリードフレーム単体２はその必要
な箇所に、ワイヤボンディングを可能にするための金や
銀等のメッキが施されている。

また、接着剤フィルムまたは両面に接着剤を有する樹
脂フィルム３は、リードフレーム単体２のボンディング
エリアの下面、すなわち各リード2aの先端部の下面a₁に
細幅の帯状にされて全体に環状の４角形を形成するよう
に設けられている。また、同様に細幅の帯状にされた接
着剤フィルムまたは両面に接着剤を有する樹脂フィルム
３が、これらのリード先端部の下面a₁の接着剤フィルム
または両面に接着剤を有する樹脂フィルム３から放射方
向（リード2aの長手方向）に間隙ｂを置いた各リード2a
の中間部の下面a₂に、リード先端部の接着剤フィルムま
たは樹脂フィルム３に並列して設けられている。すなわ
ち、接着剤フィルムまたは樹脂フィルム３は互いに隣り
合うものどうしである、リード先端部の下面a₁の接着剤
フィルムまたは樹脂フィルム３とリード中間部の下面a₂
の接着剤フィルムまたは樹脂フィルム３とが互いに間隙
ｂを置いて設けられるようになる。これらの間隙ｂは、
後述するように樹脂封止時にレジンが容易に流れるよう
な大きさに設定されていると共に、第１図から明らかな
ようにそれぞれ各リード2aと直交する方向に延設される
ようになる。このように、接着剤フィルムまたは両面に
接着剤を有する樹脂フィルム３は、基盤４を固定するた
めに必要な箇所等の必要最小限の箇所に分割されて介設
されている。

なお、これらの接着剤フィルムまたは樹脂フィルム３
は、第１図に示すように各リードのコーナー部において
も間隙ｃを有しており、これらの間隙ｃも樹脂封止時に
レジンが容易に流れるような大きさに設定されている。
接着剤フィルムは例えば熱硬化性の樹脂をフィルム状に
形成したものである。また樹脂フィルムは例えばポリイ
ミドフィルムをベースにしてその両面に熱硬化性樹脂が
接着された両面テープ状に形成されている。

このように構成されたリードフレーム１を作成するに
は、第３図に示すように、まずリードフレーム単体２の
前記所定箇所に複数個の接着剤フィルムまたは樹脂フィ
ルム３をテーピングマシン等により貼付する。そして、
リードフレーム単体２の下面に接着された接着剤フィル
ムまたは樹脂フィルム３の下面に基盤４をリードフレー
ム単体２との位置合わせを高精度に行いながら配設した
後、この基盤４を圧着や熱圧着等の接着方法でリードフ
レーム単体２に接合する。

そして、このようにして得られたリードフレーム１を
モールド樹脂により封止するとき、レジンが隣合う接着
剤フィルム間または樹脂フィルム間の間隙b,cを通って
容易に流れるようになるので、前述の公開公報に開示さ
れている従来のパッケージに比べて、レジンの抜けが容
易にかつ確実になり、隙間が生じなくなる。このため、
空気がモールド樹脂内に取り残されることはなくなり、
したがってのような空気に溜る水等により、樹脂にクラ
ックが発生することもなくなる。

このように構成された本発明によるリードフレーム１
と従来のリードフレームとを比較した結果の一例を表１
〜表４に示す。その場合、表１は本発明によるリードフ
レームの試料を、表２はガス発生量を、表３はチールド
後のボイド発生数を、及び表４は発生する応力をそれぞ
れ示している。

表２〜表４から明らかなように、本発明によるリード
フレーム１は、ガス発生量、ボイド発生数、発生する応
力によるリードフレームの反り及びクラック発生率がと
もに大幅に低減するようになる。

なお、本発明は前述の実施例に限定されるものではな
く、種々の設計変更が可能である。

例えば前述の実施例では、リードフレーム１が３層構
造とされているが、本発明は基盤４の下面に前述と同じ
ように接着剤フィルムまたは樹脂フィルム３を介設して
更に他の基盤４を接合する等により、他の多層構造に形
成することもできる。

また前述の実施例では、リードフレーム単体２側に先
に接着剤フィルムや両面に接着剤を有する樹脂フィルム
３を接合するようにしているが、基盤３側に先に接着剤
フィルムや両面に接着剤を有する樹脂フィルム３を接合
することもできるし、またリードフレーム単体２、接着
剤フィルムや両面に接着剤を有する樹脂フィルム３及び
基盤４を３者同時に接合することもできる。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、接
着剤フィルムまたは両面に接着剤を有する樹脂フィルム
をリードフレーム単体のリードと基盤との間に分割して
部分的に介設し、しかも各リード先端部の帯状の接着剤
フィルムまたは両面に接着剤を有する帯状の樹脂フィル
ムと各リード中間部の帯状の接着剤フィルムまたは両面
に接着剤を有する帯状の樹脂フィルムとの間に、モール
ド樹脂の流れる間隙を設けて、樹脂封止時にモールド樹
脂をこの間隙を通って流れるようにしているので、モー
ルド樹脂の抜けを容易にかつ確実にでき、モールド樹脂
内に空気を取り残されるのを防止できる。これにより、
モールド樹脂にクラックが発生するのを確実に防止でき
る。

このようにして、リードフレームのパッケージとして
の信頼性を向上できるとともに、生産性を大幅に向上す
ることができる。

また、接着剤フィルムまたは樹脂フィルムを分割して
部分的に設けていることから、接着剤が発生するガス量
やコンタミ量を減少できる。また、リードフレームの各
熱処理時に発生する熱応力を軽減できると共に、この熱
応力によるリードフレームの反りを低減できるようにな
る。これによっても、パッケージの信頼性および生産性
を大幅に向上できる。

またリードフレーム単体と基盤とを接合するために接
着剤フィルムを使用すれば、多層構造のリードフレーム
の総厚が薄くなり、パッケージはより一層コンパクトに
なる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例を示す平面図、第２図は第１
図におけるIIーII線に沿う断面図、第３図はこの実施例
におけるリードフレームの製造を説明する図、第４図は
従来のリードフレームを示す図である。 １……リードフレーム、２……リードフレーム単体、 ３……接着剤フィルムまたは両面に接着剤を有する樹脂
フィルム、４……基盤、５……連状サイドレール、６…
…間隙

フロントページの続き (72)発明者 村上 元 東京都小平市上水本町５丁目20番１号 株式会社日立製作所半導体設計開発セン タ内 (72)発明者 鈴木 博通 東京都小平市上水本町５丁目20番１号 株式会社日立製作所半導体設計開発セン タ内 (72)発明者 沖永 隆幸 東京都小平市上水本町５丁目20番１号 日立超エル・エス・アイエンジニアリン グ株式会社内 (72)発明者 江俣 孝司 東京都小平市上水本町５丁目20番１号 日立超エル・エス・アイエンジニアリン グ株式会社内 (72)発明者 堀内 整 東京都小平市上水本町５丁目20番１号 日立超エル・エス・アイエンジニアリン グ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−246851（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−76741（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−215029（ＪＰ，Ａ) 特公 昭60−50346（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01L 23/50

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のリードが形成されているリードフレ
   ーム単体に、金属または樹脂からなる単層または多層の
   基盤を接合することにより形成されているリードフレー
   ムにおいて、 前記リードフレーム単体のリードと前記基盤とが、それ
   らの間の複数の所定箇所に分割して介設された接着剤フ
   ィルムまたは両面に接着剤を有する樹脂フィルムにより
   接合されており、 分割された前記接着剤フィルムまたは前記樹脂フィルム
   の一部は細幅の帯状にされて、前記各リード先端部に設
   けられているとともに、 分割された前記接着剤フィルムまたは前記樹脂フィルム
   の残部の内の少なくとも一部は細幅の帯状にされて、前
   記各リードの中間部に、リード先端部に設けられている
   前記接着剤フィルムまたは前記樹脂フィルムとの間にモ
   ールド樹脂の流れる間隙を置いて設けられていることを
   特徴とするリードフレーム。
2. 【請求項２】リード先端部に設けられた前記接着剤フィ
   ルムまたは前記樹脂フィルムは、全体として断続した環
   状の４角形を形成するように設けられているとともに、
   リードの中間部に設けられた前記接着剤フィルムまたは
   前記樹脂フィルムは、リード先端部に設けられている前
   記接着剤フィルムまたは前記樹脂フィルムとの間に放射
   方向に前記間隙を置いてリード先端部の前記接着剤フィ
   ルムまたは前記樹脂フィルムと並列して設けられている
   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】複数のリードが形成されているリードフレ
   ーム単体に、金属または樹脂からなる単層または多層の
   基盤を接合することにより形成されているリードフレー
   ムの製造方法において、 接着剤フィルムまたは両面に接着剤を有する樹脂フィル
   ムを前記リードフレーム単体の各リードの先端部および
   前記各リードの中間部のそれぞれに分割し、かつ前記接
   着剤フィルムまたは前記樹脂フィルムの互いに隣合うも
   のどうしの間にモールド樹脂の流れる間隙を設定するよ
   うにして、前記接着剤フィルムまたは前記樹脂フィルム
   の一面側をその接着剤で前記リードに接着し、その後前
   記基盤を前記接着剤フィルムまたは前記樹脂フィルムの
   他面側にその接着剤で接合するか、または、 接着剤フィルムまたは両面に接着剤を有する樹脂フィル
   ムを前記基盤の複数の所定箇所に分割し、かつ前記接着
   剤フィルムまたは前記樹脂フィルムの互いに隣合うもの
   どうしの間にモールド樹脂の流れる間隙を設定するよう
   にして、前記接着剤フィルムまたは前記樹脂フィルムの
   一面側をその接着剤で前記基盤に接着し、その後前記リ
   ードフレーム単体のリードを前記接着剤フィルムまたは
   前記樹脂フィルムの他面側にその前記接着剤で接合する
   ことを特徴とするリードフレームの製造方法。
4. 【請求項４】複数のリードが形成されているリードフレ
   ーム単体に、金属または樹脂からなる単層または多層の
   基盤を接合することにより形成されているリードフレー
   ムの製造方法において、 接着剤フィルムまたは両面に接着剤を有する樹脂フィル
   ムを前記リードフレーム単体の各リードの先端部および
   前記各リードの中間部のそれぞれと前記基盤との間の複
   数の箇所に分割し、かつ前記接着剤フィルムまたは前記
   樹脂フィルムをそれらの互いに隣合うものどうしの間に
   モールド樹脂の流れる間隙を設定するようにして配設
   し、これらの接着剤フィルムまたは樹脂フィルムの一面
   側の接着剤を前記リードフレーム単体のリードに、また
   前記接着剤フィルムまたは前記樹脂フィルムの他面側の
   接着剤を前記基盤に同時に接着することにより、これら
   のリードフレーム単体のリードと基盤とを接合すること
   を特徴とするリードフレームの製造方法。