JP3064850B2 - 半導体装置用リードフレーム - Google Patents

半導体装置用リードフレーム

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JP3064850B2
JP3064850B2 JP7011525A JP1152595A JP3064850B2 JP 3064850 B2 JP3064850 B2 JP 3064850B2 JP 7011525 A JP7011525 A JP 7011525A JP 1152595 A JP1152595 A JP 1152595A JP 3064850 B2 JP3064850 B2 JP 3064850B2
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康晴 亀山
功 山岸
茂治 高萩
隆治 米本
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はリードフレームに接着剤
を介して金属板を貼り合わせた半導体装置用リードフレ
ームに係り、特に金属板とリードフレーム間のショート
事故をなくすようにしたものに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、素子の高密度化、高速化に伴っ
て、放熱性を高めた半導体装置用リードフレームの開発
が盛んになっている。放熱性を高めるために金属板をリ
ードフレームの厚さ方向に積層するが、特に最近になっ
て、予め接着剤を塗布した金属条を用意し、これを金型
で所定の形状に打抜きながらリードフレームに貼り合わ
せる方法が注目されるようになってきた。これによれ
ば、放熱板を低コストでリードフレームに貼り合わせる
ことができるという利点がある。図2に、そのようにし
て貼り合わされた半導体装置用リードフレーム構造の代
表例を示す。1はリードフレーム、2は接着剤、3は金
属板である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】リードフレームに放熱
用の金属板を貼り合わせた半導体装置用リードフレーム
で特に問題となるのは、金属板とリード間の電気的な短
絡である。図2のC部の拡大図である図3に示すよう
に、リードフレーム1と接着剤付金属板3とが重なった
図中Aの部分については、介在させる接着剤2に電気絶
縁性の高い、たとえば熱可塑性ポリイミド系接着剤を用
いることで問題を解決できる。
【0004】しかし、金属板3の端面3aがリードフレ
ーム1に臨む図中Bの箇所では、その両者の絶縁最短距
離は必然的に接着剤の厚みとなるが、接着剤の厚みは一
般に20μm程度とかなり薄いため、次のような問題が
発生する。
【0005】(1)接着剤付金属条をプレス加工した場
合に発生する金属の打抜きばりが離脱するなどして発生
した導電性異物が、金属板端面とリードフレーム間に載
るなどして、金属板とリードフレーム間をショートさせ
る。
【0006】(2)半導体装置用リードフレームは、半
導体素子を搭載後パッケージ化されるが、パッケージの
レジンの吸湿が大きくなった際、金属板端面とリードフ
レーム間でマイグレーションが発生し、金属板とリード
フレーム間をショートさせる。ここでいうマイグレーシ
ョンは、リードフレームおよび金属板ともに銅としたと
きに発生するもので、半導体パッケージの製品として使
用する際に、リードフレームのリード側にかかる電位の
関係で、主に金属板側に銅が析出していく形で生じるマ
イグレーションである。
【0007】(3)リードフレームと接着剤付金属板と
が重なったA部分の接着剤にピンホールなどによる絶縁
不良が生じると、金属板とリードフレーム間にショート
が起こるおそれがある。
【0008】本発明の目的は、金属板の貼り合わせ側の
面の全面に接着剤を設けると共にリードフレームの貼り
合わせ側の面の所定領域に絶縁性被膜を設け、この絶縁
性被膜を金属板の端面から0.2mm以上はみ出すように
することによって、従来技術の問題点を解消して、金属
板の端面とリードフレーム間で起こるショートを防止し
て信頼性を向上することが可能な半導体装置用リードフ
レームを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項1に記載された発明は、銅から成るリードフ
レームに銅から成る放熱用の金属板を貼り合わせた半導
体装置用リードフレームにおいて、前記金属板の貼り合
わせ側の面の全面に接着剤を設け、一方、前記リードフ
レームの貼り合わせ側の面の所定領域に前記金属板との
貼合わせ部を包含し、当該貼合わせ部よりも広い領域に
絶縁性被膜を設け、前記リードフレームの前記貼合わせ
部に前記接着剤を介して前記金属板を貼り合わせ、この
とき前記貼合わせ部の前記絶縁性被膜が前記金属板の端
面から0.2mm以上はみ出すようにしたことを特徴とす
る半導体装置用リードフレームを提供するものである。
【0010】この場合、被膜形成を容易にするために絶
縁性被膜をPI樹脂で構成するとよい。また、信頼性を
より向上させるために、絶縁性被膜を厚さ1μm以上の
PI樹脂とすることが好ましい。
【0011】
【作用】本発明のように、リードフレーム上の貼合わせ
部よりも広い所定領域に絶縁性被膜を設け、その上から
金属板を接着すると、接着剤にピンホールが生じても絶
縁性被膜が介在しているから、リードフレームと金属板
間にショートが起こらない。また、金属板の貼り合わせ
側の面の全面に接着剤を設け、さらにその金属板端面か
ら絶縁性被膜が0.2mm以上はみ出していると、金属板
とリードフレームとを完全に遮断しているため、金属板
リードフレーム間で起こるショートを有効に防止で
き、信頼性が向上する。
【0012】この場合、リードフレーム上の所定領域に
厚さ1μm以上のPI樹脂を設け、そこに接着剤を介し
金属板を貼合せると、リードフレームと金属板間に十
分な絶縁性が得られる。
【0013】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。図1は、
本実施例による半導体装置用リードフレームの金属板の
貼合わせ状況を示す要部断面図である。
【0014】金属板3を貼り合わせるリードフレーム1
上の貼合わせ部1aを包含する当該部分よりも広いリー
ドフレーム1上の所定領域1bに、該領域を覆う絶縁性
被膜4が設けられる。この絶縁性被膜4は、リードフレ
ーム1上の貼合わせ側全面に設けてもよいが、図示例で
は、絶縁性被膜4の一部が、リードフレーム1上の金属
板3の貼合わせ部1aに貼り合わせた金属板3の端面3
aから、0.2mmほど外側にはみ出す程度に設けてあ
る。また、その厚さは5μmとしてある。絶縁性被膜4
は、例えば熱可塑性ポリイミド樹脂から構成され、NM
P(N−メチル−2−ピロリジノン)などにより希釈さ
れた熱可塑性PI樹脂ワニスを乾燥することによってリ
ードフレーム1上の所定領域1bを被覆する。
【0015】絶縁性被膜4でリードフレーム1上を被覆
するには、予め用意した弾性体パッドにスキージにて伸
ばした接着剤を転写し、さらにそのパッドを被印刷物に
押し付け再転写するパッド印刷法が好適であるが、ディ
スペンサを使って塗布するようにしてもよい。印刷また
は塗布した熱可塑性PI樹脂ワニスを約200℃程度の
環境に数10秒間さらすことで絶縁性被膜4は形成され
る。いずれの被覆法を用いても大量に安価に形成するこ
とができる。
【0016】このようにして絶縁性被膜4をリードフレ
ーム1の所定領域1bに形成後、電気絶縁性の高い熱可
塑性ポリイミド系接着剤などの接着剤2を予め塗布した
金属条、例えば銅条を用意し、これを金型で所定の形状
に打抜きながらリードフレーム1の貼合わせ部1aに貼
り合わせる。すると、前述したように金属板3の端面3
aから外側に絶縁性被膜4が0.2mmはみ出すようにな
る。
【0017】絶縁性被膜4をPI樹脂とした場合、その
厚さは1μm以上が好ましく、十分な絶縁性を得るには
5μm以上が特に好ましい。リードフレーム1と金属板
3との間に絶縁性の接着剤2に加えてさらに絶縁性被膜
4を介在させているので、両者間に高い絶縁性を保つこ
とができ、たとえ貼合わせ部1aの接着剤2にピンホー
ルなどによる絶縁不良が生じても、絶縁性被膜4がこれ
をカバーし、金属板3とリードフレーム1間にショート
が起こるのを有効に防止することができる。また、絶縁
性被膜4は、金属板3の端面3aから0.2mmもはみ出
してリードフレームを覆っているので、金属板端面3a
とリードフレーム1間の絶縁距離に起因したショート不
良を完全になくすことができる。
【0018】これにより、金属条のプレス加工により必
ずといってよいほど発生する打抜き離脱ばり等の導電性
ばりが、リードフレーム1と金属板端面3aとの間に同
時に接触してショートするのを有効に回避することがで
きる。また、パッケージレジンの吸湿に起因して発生す
る金属板端面3aとリードフレーム1間でのマイグレー
ションに対しても、マイグレーションの進展の可能な方
向は絶縁性被膜表面の方向となるが、マイグレーション
が0.2mm以上も発達することはあり得ないため、マイ
グレーションショートによるショートをなくすことがで
きる。
【0019】
【発明の効果】請求項1に記載の発明によれば、銅から
成るリードフレームに銅から成る放熱用の金属板を貼り
合わせた半導体装置用リードフレームにおいて、前記金
属板の貼り合わせ側の面の全面に接着剤を設け、一方、
前記リードフレームの貼り合わせ側の面の所定領域に前
記金属板との貼合わせ部を包含し、当該貼合わせ部より
も広い領域に絶縁性被膜を設け、前記リードフレームの
前記貼合わせ部に前記接着剤を介して前記金属板を貼り
合わせ、このとき前記貼合わせ部の前記絶縁性被膜が前
記金属板の端面から0.2mm以上はみ出すようにしたこ
とにより、金属板とリードフレーム間で起こる特にマイ
グレーションによるショートを有効に防止し、信頼性を
向上できる。
【0020】請求項2に記載の発明によれば、リードフ
レームの所定領域に厚さ1μm以上のPI樹脂を設ける
ようにしたので、リードフレームと金属板間を十分に絶
縁することができる。
【0021】請求項3に記載の発明によれば、金属板端
面からはみ出す絶縁性被膜の量を0.2mm以上としたの
で、金属板端面とリードフレーム間のショートをなくす
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体装置用リードフレームの実施例
を説明するための接着剤付金属板の貼合わせ状況を示す
断面図。
【図2】従来の半導体装置用リードフレームの断面図。
【図3】図2のC部の拡大図。
【符号の説明】
1 リードフレーム 1a 貼合わせ部 1b 所定領域 2 接着剤 3 金属板 3a 端面 4 絶縁性被膜
フロントページの続き (72)発明者 米本 隆治 茨城県土浦市木田余町3550番地 日立電 線株式会社システムマテリアル研究所内 (72)発明者 鈴村 隆志 茨城県日立市助川町3丁目1番1号 日 立電線株式会社電線工場内 審査官 坂本 薫昭 (56)参考文献 特開 平3−174749(JP,A) 特開 平4−306865(JP,A) 特開 平3−161957(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 23/50

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】銅から成るリードフレームに銅から成る放
    熱用の金属板を貼り合わせた半導体装置用リードフレー
    ムにおいて、前記金属板の貼り合わせ側の面の全面に接
    着剤を設け、一方、前記リードフレームの貼り合わせ側
    の面の所定領域に前記金属板との貼合わせ部を包含し、
    当該貼合わせ部よりも広い領域に絶縁性被膜を設け、前
    記リードフレームの前記貼合わせ部に前記接着剤を介し
    て前記金属板を貼り合わせ、このとき前記貼合わせ部の
    前記絶縁性被膜が前記金属板の端面から0.2mm以上
    み出すようにしたことを特徴とする半導体装置用リード
    フレーム。
  2. 【請求項2】上記絶縁性被膜を、厚さ1μm以上のPI
    樹脂とした請求項1に記載の半導体装置用リードフレー
    ム。
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