JP3331532B2 - プラスチックパッケージ用リードフレームおよびその製造法ならびに該リードフレームを用いたプラスチックパッケージ - Google Patents
プラスチックパッケージ用リードフレームおよびその製造法ならびに該リードフレームを用いたプラスチックパッケージInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱放散性に優れ、しか
もＳｉチップとの熱膨張差の小さい、プラスチックパッ
ケージ用リードフレームおよびその製造法ならびに該リ
ードフレームを用いたプラスチックパッケージに関する
ものである。
もＳｉチップとの熱膨張差の小さい、プラスチックパッ
ケージ用リードフレームおよびその製造法ならびに該リ
ードフレームを用いたプラスチックパッケージに関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置用のリードフレームには、従
来、４２％Ｎｉあるいは３６％ＮｉのＦｅ−Ｎｉ合金や
Ｃｕが主として使用されていた。前者は熱膨張率が小さ
いため、実装工程等において、熱膨張により発生する諸
問題が少なく、かつ適度の強度を有している等の利点が
あるが、熱伝導性が劣るため、高集積度の回路を搭載す
るパッケージにおいては、別途ヒートスプレッダーを設
けて熱放散を図ることが必要であった。後者は熱伝導性
は優れているが熱膨張率が大きいので、Ｓｉチップに接
合した場合、後述のような剥離等の問題があり、また、
樹脂とのなじみが劣るので、プラスチックパッケージに
あっては、樹脂との間の剥離や樹脂のクラック発生等の
問題があった。両者の長所を併せ持つ材料として、Ｆｅ
−Ｎｉ合金の両面にＣｕを接合したクラッド材からなる
リードフレームの提案もあるが、表面のＣｕと樹脂のな
じみの問題で、実用化されるに至っていない。
来、４２％Ｎｉあるいは３６％ＮｉのＦｅ−Ｎｉ合金や
Ｃｕが主として使用されていた。前者は熱膨張率が小さ
いため、実装工程等において、熱膨張により発生する諸
問題が少なく、かつ適度の強度を有している等の利点が
あるが、熱伝導性が劣るため、高集積度の回路を搭載す
るパッケージにおいては、別途ヒートスプレッダーを設
けて熱放散を図ることが必要であった。後者は熱伝導性
は優れているが熱膨張率が大きいので、Ｓｉチップに接
合した場合、後述のような剥離等の問題があり、また、
樹脂とのなじみが劣るので、プラスチックパッケージに
あっては、樹脂との間の剥離や樹脂のクラック発生等の
問題があった。両者の長所を併せ持つ材料として、Ｆｅ
−Ｎｉ合金の両面にＣｕを接合したクラッド材からなる
リードフレームの提案もあるが、表面のＣｕと樹脂のな
じみの問題で、実用化されるに至っていない。
【０００３】集積回路の高集積化に伴い、チップの配線
側の面に絶縁フィルムを介してインナリードが接着され
たＬＯＣ(lead on chip)構造のプラスチックパッケージ
が採用されるようになった。ＬＯＣ構造は、パッケージ
内のチップ占有率を高めることができるので、大チップ
化あるいは小パッケージ化が可能なこと、チップ上のイ
ンナリードの一部をバスバーリード（電源線あるいは接
地線）として使用できるので、チップ上のＡｌ配線短縮
化による高速アクセスが可能である等、多くの利点を有
している。また、メモリー用のプラスチックパッケージ
もチップ上にインナリードを接着するものである。
側の面に絶縁フィルムを介してインナリードが接着され
たＬＯＣ(lead on chip)構造のプラスチックパッケージ
が採用されるようになった。ＬＯＣ構造は、パッケージ
内のチップ占有率を高めることができるので、大チップ
化あるいは小パッケージ化が可能なこと、チップ上のイ
ンナリードの一部をバスバーリード（電源線あるいは接
地線）として使用できるので、チップ上のＡｌ配線短縮
化による高速アクセスが可能である等、多くの利点を有
している。また、メモリー用のプラスチックパッケージ
もチップ上にインナリードを接着するものである。
【０００４】このような、チップ上にリードを接着した
ＬＯＣやメモリー用のプラスチックパッケージは、その
利点を生かして回路の高集積化が要望されている。高集
積化に伴う発熱対策として、リードフレームに放熱性の
よいＣｕを採用すると、Ｓｉチップとリードフレームの
熱膨張差により、実装工程でのリフロー処理等の熱履歴
において、チップやリードフレームに熱歪が生じ、大型
チップにあっては歪量が大きいので、変形や剥離が生じ
やすい。特にバスバー直下のＳｉチップは応力破壊を起
してメモリが動作不良となるおそれがあった。またリー
ドフレームの変形により機器組立て上のトラブル発生の
おそれもあった。熱膨張率の小さい前記Ｆｅ−Ｎｉ合金
をリードフレームに採用する場合は、熱放散性が劣ると
いう問題があった。
ＬＯＣやメモリー用のプラスチックパッケージは、その
利点を生かして回路の高集積化が要望されている。高集
積化に伴う発熱対策として、リードフレームに放熱性の
よいＣｕを採用すると、Ｓｉチップとリードフレームの
熱膨張差により、実装工程でのリフロー処理等の熱履歴
において、チップやリードフレームに熱歪が生じ、大型
チップにあっては歪量が大きいので、変形や剥離が生じ
やすい。特にバスバー直下のＳｉチップは応力破壊を起
してメモリが動作不良となるおそれがあった。またリー
ドフレームの変形により機器組立て上のトラブル発生の
おそれもあった。熱膨張率の小さい前記Ｆｅ−Ｎｉ合金
をリードフレームに採用する場合は、熱放散性が劣ると
いう問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、熱放散性に
優れ、しかもＳｉチップとの熱膨張差が小さくて、チッ
プクラック、チップおよび自身の変形や接着剥離を生じ
るおそれのない、さらに樹脂とのなじみが良くて、樹脂
の剥離やクラック発生を生じるおそれのない、特にＬＯ
Ｃやメモリー用に適したプラスチックパッケージ用リー
ドフレームおよびその製造法ならびに該リードフレーム
を用いたプラスチックパッケージを提供することを目的
とする。
優れ、しかもＳｉチップとの熱膨張差が小さくて、チッ
プクラック、チップおよび自身の変形や接着剥離を生じ
るおそれのない、さらに樹脂とのなじみが良くて、樹脂
の剥離やクラック発生を生じるおそれのない、特にＬＯ
Ｃやメモリー用に適したプラスチックパッケージ用リー
ドフレームおよびその製造法ならびに該リードフレーム
を用いたプラスチックパッケージを提供することを目的
とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の第１発明は、Ｆｅ−Ｎｉ系合金とＣｕ系金属が交互
に積層され板面内で一方向の縞状に配置されてなり、縞
の間隔が０．１mm〜２．０mmで、かつＦｅ−Ｎｉ系合金
の幅が０．０５〜１．０mm、Ｃｕ系金属の幅が０．０５
〜１．０mmである縞状薄金属板から切出されたプラスチ
ックパッケージ用リードフレームである。そして、さら
に、縞状薄金属板が、縞の方向を互いに直角にして２枚
以上重ねられ接合された複層縞状薄金属板であることが
好ましい。
明の第１発明は、Ｆｅ−Ｎｉ系合金とＣｕ系金属が交互
に積層され板面内で一方向の縞状に配置されてなり、縞
の間隔が０．１mm〜２．０mmで、かつＦｅ−Ｎｉ系合金
の幅が０．０５〜１．０mm、Ｃｕ系金属の幅が０．０５
〜１．０mmである縞状薄金属板から切出されたプラスチ
ックパッケージ用リードフレームである。そして、さら
に、縞状薄金属板が、縞の方向を互いに直角にして２枚
以上重ねられ接合された複層縞状薄金属板であることが
好ましい。
【０００７】また、上記目的を達成する本発明の第２発
明は、Ｆｅ−Ｎｉ系合金のシートおよびＣｕ系金属のシ
ートを交互に重ね合せ、熱間静水圧プレスにより接合し
てスラブとし、該スラブを、前記各シートの面がロール
の軸と直交するようにして圧延を行い縞状薄金属板と
し、該薄金属板から所定形状に切出すことを特徴とする
プラスチックパッケージ用リードフレームの製造法であ
る。そして、熱間静水圧プレスにより接合したスラブか
ら、各シートの面と直角に切出して縞状金属板とし、該
縞状金属板の縞の方向をたがいに直角にして２枚以上重
ね合せ、再度、熱間静水圧プレスにより接合して複層ス
ラブとし、該複層スラブを構成するいずれかの前記縞状
金属板の、前記各シートの面がロールの軸と直交するよ
うにして圧延を行い複層縞状薄金属板とし、該薄金属板
から所定形状に切出すことが好ましい。また、圧延後の
縞状薄金属板を、縞の方向を互いに直角にして２枚以上
重ね合せ、ホットプレスにより接合して複層縞状薄金属
板とし、該薄金属板から所定形状に切出すことが好まし
い。さらに、上記目的を達成する本発明の第３発明は、
上記第１発明のリードフレームを用いたプラスチックパ
ッケージである。
明は、Ｆｅ−Ｎｉ系合金のシートおよびＣｕ系金属のシ
ートを交互に重ね合せ、熱間静水圧プレスにより接合し
てスラブとし、該スラブを、前記各シートの面がロール
の軸と直交するようにして圧延を行い縞状薄金属板と
し、該薄金属板から所定形状に切出すことを特徴とする
プラスチックパッケージ用リードフレームの製造法であ
る。そして、熱間静水圧プレスにより接合したスラブか
ら、各シートの面と直角に切出して縞状金属板とし、該
縞状金属板の縞の方向をたがいに直角にして２枚以上重
ね合せ、再度、熱間静水圧プレスにより接合して複層ス
ラブとし、該複層スラブを構成するいずれかの前記縞状
金属板の、前記各シートの面がロールの軸と直交するよ
うにして圧延を行い複層縞状薄金属板とし、該薄金属板
から所定形状に切出すことが好ましい。また、圧延後の
縞状薄金属板を、縞の方向を互いに直角にして２枚以上
重ね合せ、ホットプレスにより接合して複層縞状薄金属
板とし、該薄金属板から所定形状に切出すことが好まし
い。さらに、上記目的を達成する本発明の第３発明は、
上記第１発明のリードフレームを用いたプラスチックパ
ッケージである。
【０００８】
【作用】第１発明のリードフレームを図１および図２の
例により説明する。本発明のリードフレームは、Ｆｅ−
Ｎｉ系合金２とＣｕ系金属３が交互に積層され板面内で
一方向の縞状に配置された縞状薄金属板１から切出され
てなる。Ｆｅ−Ｎｉ系合金２としては、４２％Ｎｉある
いはアンバーと呼ばれる３５〜３７％Ｎｉのような熱膨
張率の小さい合金、Ｃｕ系金属３としては、Ｃｕあるい
はＣｕの熱伝導率３９３Ｗ／ｍＫ±１０％程度の良好な
熱伝導性を有する、Ｃｕ−Ｐ合金やＣｕ−Ｓｎ合金など
のＣｕ合金を採用するすることができる。切出し手段と
しては、エッチングやプレス等の慣用手段を採用するこ
とができる。図１の例と図２の例はＬＯＣ構造のプラス
チックパッケージ用であり、図１はインナリード５を縞
と平行に切出し、図２はバスバー７を縞と平行に切出し
ている。
例により説明する。本発明のリードフレームは、Ｆｅ−
Ｎｉ系合金２とＣｕ系金属３が交互に積層され板面内で
一方向の縞状に配置された縞状薄金属板１から切出され
てなる。Ｆｅ−Ｎｉ系合金２としては、４２％Ｎｉある
いはアンバーと呼ばれる３５〜３７％Ｎｉのような熱膨
張率の小さい合金、Ｃｕ系金属３としては、Ｃｕあるい
はＣｕの熱伝導率３９３Ｗ／ｍＫ±１０％程度の良好な
熱伝導性を有する、Ｃｕ−Ｐ合金やＣｕ−Ｓｎ合金など
のＣｕ合金を採用するすることができる。切出し手段と
しては、エッチングやプレス等の慣用手段を採用するこ
とができる。図１の例と図２の例はＬＯＣ構造のプラス
チックパッケージ用であり、図１はインナリード５を縞
と平行に切出し、図２はバスバー７を縞と平行に切出し
ている。
【０００９】このような本発明リードフレームを使用し
たＬＯＣ構造のプラスチックパッケージの例を図４およ
び図５に示す。図４は、図１のリードフレームをＳｉチ
ップ８に接続した状態を示し、インナリード５およびバ
スバー７が絶縁フィルム９を介してＳｉチップ８に接着
され、Ｓｉチップ８上の回路（図示せず）がボンディン
グワイヤ１０でインナリード５およびバスバー７に施さ
れた部分的なＡｇメッキ１１上に接続されている。図５
は、樹脂１２で封止したプラスチックパッケージのアウ
タリード６を、半田１３で回路基板１４に接続した状態
の断面を示し、図４のＡ−Ａ視に相当する。
たＬＯＣ構造のプラスチックパッケージの例を図４およ
び図５に示す。図４は、図１のリードフレームをＳｉチ
ップ８に接続した状態を示し、インナリード５およびバ
スバー７が絶縁フィルム９を介してＳｉチップ８に接着
され、Ｓｉチップ８上の回路（図示せず）がボンディン
グワイヤ１０でインナリード５およびバスバー７に施さ
れた部分的なＡｇメッキ１１上に接続されている。図５
は、樹脂１２で封止したプラスチックパッケージのアウ
タリード６を、半田１３で回路基板１４に接続した状態
の断面を示し、図４のＡ−Ａ視に相当する。
【００１０】本発明のリードフレームは、Ｆｅ−Ｎｉ系
合金２とＣｕ系金属３の複合体からなるので、両者の割
合を調整することにより、熱伝導率を所要の値以上にす
るとともに、熱膨張率をＳｉチップの値に近付けること
ができる。したがって、ＬＯＣやメモリ用のプラスチッ
クパッケージにおいて、Ｓｉチップ８上の回路を高集積
化し、発熱量が増しても、インナリード５およびバスバ
ー７を経て回路基板１４に所要の放熱を行うとともに、
熱膨張差によるＳｉチップ８の変形や破壊、剥離といっ
たトラブル発生のおそれが解消される。またＦｅ−Ｎｉ
系合金２と樹脂１２のなじみがよいので、樹脂との間の
剥離や樹脂１２のクラック発生のおそれも解消される。
合金２とＣｕ系金属３の複合体からなるので、両者の割
合を調整することにより、熱伝導率を所要の値以上にす
るとともに、熱膨張率をＳｉチップの値に近付けること
ができる。したがって、ＬＯＣやメモリ用のプラスチッ
クパッケージにおいて、Ｓｉチップ８上の回路を高集積
化し、発熱量が増しても、インナリード５およびバスバ
ー７を経て回路基板１４に所要の放熱を行うとともに、
熱膨張差によるＳｉチップ８の変形や破壊、剥離といっ
たトラブル発生のおそれが解消される。またＦｅ−Ｎｉ
系合金２と樹脂１２のなじみがよいので、樹脂との間の
剥離や樹脂１２のクラック発生のおそれも解消される。
【００１１】本発明リードフレームにおいて、対象とす
るチップ８の発熱量、インナリード５およびバスバー７
の寸法、使用条件等に応じた、所要の放熱性に基づい
て、熱伝導率の下限を定め、さらにＳｉチップ８の寸法
や使用環境などを考慮して熱膨張率の上限を定め、両者
を総合して、Ｆｅ−Ｎｉ系合金２とＣｕ系金属３の割
合、および縞の方向を図１のようなインナリード５と平
行にするか、図２のようにバスバー７と平行にするかを
決めることができる。なお、縞の方向は図１および図２
の例に限らず、用途に応じて斜め方向とすることもでき
る。
るチップ８の発熱量、インナリード５およびバスバー７
の寸法、使用条件等に応じた、所要の放熱性に基づい
て、熱伝導率の下限を定め、さらにＳｉチップ８の寸法
や使用環境などを考慮して熱膨張率の上限を定め、両者
を総合して、Ｆｅ−Ｎｉ系合金２とＣｕ系金属３の割
合、および縞の方向を図１のようなインナリード５と平
行にするか、図２のようにバスバー７と平行にするかを
決めることができる。なお、縞の方向は図１および図２
の例に限らず、用途に応じて斜め方向とすることもでき
る。
【００１２】本発明のリードフレームは縞の間隔ｄが
０．１mm〜２．０mm、Ｆｅ−Ｎｉ系合金２の幅ａが０．
０５mm〜１．０mm、Ｃｕ系金属３の幅ｂが０．０５mm〜
１．０mmであるのが好ましい。以下に、その理由を説明
する。Ｓｉチップ８からの熱放散は主にＣｕ系金属３に
より行うので、各インナリード５およびバスバー７にＣ
ｕ系金属３が含まれている必要がある。集積回路の高集
積化に伴い、インナリード５の幅および間隔を狭くして
も、各インナリード５およびバスバー７にＣｕ系金属３
が含まれるようにするには、上記間隔ｄ、幅ａおよびｂ
はともに狭い方がよい。しかし、上記下限より狭くする
のは製造上困難であり、また、リードフレームの切出し
を、最も効果的なエッチングで行う場合、インナリード
５の間隔に限界があるので、縞の間隔ｄ、Ｆｅ−Ｎｉ系
合金２の幅ａおよびＣｕ系金属３の幅ｂは、それぞれ上
記下限以上とすれば十分である。
０．１mm〜２．０mm、Ｆｅ−Ｎｉ系合金２の幅ａが０．
０５mm〜１．０mm、Ｃｕ系金属３の幅ｂが０．０５mm〜
１．０mmであるのが好ましい。以下に、その理由を説明
する。Ｓｉチップ８からの熱放散は主にＣｕ系金属３に
より行うので、各インナリード５およびバスバー７にＣ
ｕ系金属３が含まれている必要がある。集積回路の高集
積化に伴い、インナリード５の幅および間隔を狭くして
も、各インナリード５およびバスバー７にＣｕ系金属３
が含まれるようにするには、上記間隔ｄ、幅ａおよびｂ
はともに狭い方がよい。しかし、上記下限より狭くする
のは製造上困難であり、また、リードフレームの切出し
を、最も効果的なエッチングで行う場合、インナリード
５の間隔に限界があるので、縞の間隔ｄ、Ｆｅ−Ｎｉ系
合金２の幅ａおよびＣｕ系金属３の幅ｂは、それぞれ上
記下限以上とすれば十分である。
【００１３】現在使用されているＬＯＣ構造およびメモ
リ用のプラスチックパッケージにおいて、インナリード
５、アウタリード６およびバスバー７の幅やピッチは、
パッケージのタイプにより種々のものがある。例えばア
ウタリード６の幅は、狭いものではＳＯＰ(small out-l
ine package)の０．２〜０．３mm、広いものではＤＩＰ
(dual in-line package)の１．０〜２．０mmである。ま
たアウタリード６のピッチは、ＳＯＰでは０．５mm程
度、ＤＩＰでは２．５４mm程度である。したがって、縞
の間隔ｄ、幅ａおよびｂが上記下限以上であれば、各種
タイプのパッケージ用に採用することができる。
リ用のプラスチックパッケージにおいて、インナリード
５、アウタリード６およびバスバー７の幅やピッチは、
パッケージのタイプにより種々のものがある。例えばア
ウタリード６の幅は、狭いものではＳＯＰ(small out-l
ine package)の０．２〜０．３mm、広いものではＤＩＰ
(dual in-line package)の１．０〜２．０mmである。ま
たアウタリード６のピッチは、ＳＯＰでは０．５mm程
度、ＤＩＰでは２．５４mm程度である。したがって、縞
の間隔ｄ、幅ａおよびｂが上記下限以上であれば、各種
タイプのパッケージ用に採用することができる。
【００１４】各種タイプのパッケージにおいて、インナ
リード５、アウタリード６およびバスバー７には、Ｃｕ
系金属３が少なくとも１本は存在することが好ましい。
さらに、図４のインナリード５のように、Ｃｕ系金属３
を両側からＦｅ−Ｎｉ系合金２で挟むか、あるいは逆に
Ｆｅ−Ｎｉ系合金２の両側をＣｕ系金属３で挟むのがよ
り好ましい。縞の間隔ｄが２．０mmを超え、Ｆｅ−Ｎｉ
系合金２の幅ａが１．０mmを超え、またＣｕ系金属３の
幅ｂが１．０mmを超えると、リード幅の広いＤＩＰなど
において、各インナリード５やバスバー７にＣｕ系金属
３が含まれない場合が生じ、含まれたとしても、Ｆｅ−
Ｎｉ系合金２とＣｕ系金属３の割合が不均一となり放熱
性および熱膨張が不均一になるおそれがある。さらに、
両金属２および３がバイメタル状に接合され、熱履歴に
より湾曲するリードが出現するおそれがある。
リード５、アウタリード６およびバスバー７には、Ｃｕ
系金属３が少なくとも１本は存在することが好ましい。
さらに、図４のインナリード５のように、Ｃｕ系金属３
を両側からＦｅ−Ｎｉ系合金２で挟むか、あるいは逆に
Ｆｅ−Ｎｉ系合金２の両側をＣｕ系金属３で挟むのがよ
り好ましい。縞の間隔ｄが２．０mmを超え、Ｆｅ−Ｎｉ
系合金２の幅ａが１．０mmを超え、またＣｕ系金属３の
幅ｂが１．０mmを超えると、リード幅の広いＤＩＰなど
において、各インナリード５やバスバー７にＣｕ系金属
３が含まれない場合が生じ、含まれたとしても、Ｆｅ−
Ｎｉ系合金２とＣｕ系金属３の割合が不均一となり放熱
性および熱膨張が不均一になるおそれがある。さらに、
両金属２および３がバイメタル状に接合され、熱履歴に
より湾曲するリードが出現するおそれがある。
【００１５】そして縞状薄金属板から、エッチングやプ
レスによりリードフレームを切出すとき、上記のように
Ｃｕ系金属３を分布させるための、位置決めの選択性が
悪くなることがある。また、パッケージの実装工程や使
用時の熱履歴において、Ｆｅ−Ｎｉ系合金２とＣｕ系金
属３の熱膨張差により両者の界面の熱応力が不均一とな
り、界面破壊のおそれが生じる。さらに、Ｓｉチップ８
および樹脂１２との接合が不均一になったり、リードフ
レームの切出し加工性、特にエッチングによる場合の加
工性が劣化するといった問題も生じるおそれがある。し
たがって、縞の間隔ｄ、Ｆｅ−Ｎｉ系合金２の幅ａおよ
びＣｕ系金属３の幅ｂを上記上限以下とするのが好まし
い。
レスによりリードフレームを切出すとき、上記のように
Ｃｕ系金属３を分布させるための、位置決めの選択性が
悪くなることがある。また、パッケージの実装工程や使
用時の熱履歴において、Ｆｅ−Ｎｉ系合金２とＣｕ系金
属３の熱膨張差により両者の界面の熱応力が不均一とな
り、界面破壊のおそれが生じる。さらに、Ｓｉチップ８
および樹脂１２との接合が不均一になったり、リードフ
レームの切出し加工性、特にエッチングによる場合の加
工性が劣化するといった問題も生じるおそれがある。し
たがって、縞の間隔ｄ、Ｆｅ−Ｎｉ系合金２の幅ａおよ
びＣｕ系金属３の幅ｂを上記上限以下とするのが好まし
い。
【００１６】さらに、本発明のリードフレームは、縞状
薄金属板１が、縞の方向を互いに直角にして２枚以上重
ねられ接合された、図３（２枚重ねの例）に示すような
複層縞状薄金属板４から切出されたものであるのが好ま
しい。このような複層縞状薄金属板４から切出されたリ
ードフレームは、熱伝導および熱膨張の方向性が面内で
均一化されるので、より信頼性の高いものとなる。
薄金属板１が、縞の方向を互いに直角にして２枚以上重
ねられ接合された、図３（２枚重ねの例）に示すような
複層縞状薄金属板４から切出されたものであるのが好ま
しい。このような複層縞状薄金属板４から切出されたリ
ードフレームは、熱伝導および熱膨張の方向性が面内で
均一化されるので、より信頼性の高いものとなる。
【００１７】つぎに、第２発明の製造法について図６の
例により説明する。まず（ａ）のように、Ｆｅ−Ｎｉ系
合金２のシートおよびＣｕ系金属３のシートを交互に重
ね合せて缶１５に入れ、（ｂ）のように蓋をして真空ポ
ンプ１６により缶内を排気し封止する。これを（ｃ）の
ように熱間静水圧プレス（ＨＩＰ）１７により接合して
スラブとする。条件としては、Ｃｕ系金属３の溶融点以
下の例えば９００℃、１２００気圧程度でよい。ついで
（ｄ）のように、得られたスラブ１８を、各シートの面
がロールの軸と直交するようにして圧延ロール１９に噛
み込ませ、圧延して縞状薄金属板１とする。このとき、
スラブ１８を必要に応じて適宜寸法に切出した後圧延す
ることもできる。そして、縞状薄金属板１から（ｅ）の
ように所定形状に切出してリードフレームを製造する。
切出しはエッチングやプレスのような慣用手段で行うこ
とができる。
例により説明する。まず（ａ）のように、Ｆｅ−Ｎｉ系
合金２のシートおよびＣｕ系金属３のシートを交互に重
ね合せて缶１５に入れ、（ｂ）のように蓋をして真空ポ
ンプ１６により缶内を排気し封止する。これを（ｃ）の
ように熱間静水圧プレス（ＨＩＰ）１７により接合して
スラブとする。条件としては、Ｃｕ系金属３の溶融点以
下の例えば９００℃、１２００気圧程度でよい。ついで
（ｄ）のように、得られたスラブ１８を、各シートの面
がロールの軸と直交するようにして圧延ロール１９に噛
み込ませ、圧延して縞状薄金属板１とする。このとき、
スラブ１８を必要に応じて適宜寸法に切出した後圧延す
ることもできる。そして、縞状薄金属板１から（ｅ）の
ように所定形状に切出してリードフレームを製造する。
切出しはエッチングやプレスのような慣用手段で行うこ
とができる。
【００１８】第２発明の好ましい方法を図７に示す。
（ｇ）のようなＨＩＰで接合したスラブ１８から、各シ
ートの面と直交する面で切出した、（ｈ）のような２枚
の縞状金属板２０を、縞の方向をたがいに直角にして重
ね合せ、再度ＨＩＰにより接合して複層スラブとする。
ＨＩＰの条件は上記と同様９００℃、１２００気圧程度
でよい。重ね合せる縞状金属板２０は２枚に限らず、複
数枚とすることができる。そして（ｉ）のように複層ス
ラブ２１を構成するいずれかの縞状金属板２０（図では
上側）の、各シートの面がロール１９の軸と直交するよ
うにして圧延を行い複層縞状薄金属板４とし、該薄金属
板４からエッチングやプレスにより所定形状に切出して
リードフレームを製造する。
（ｇ）のようなＨＩＰで接合したスラブ１８から、各シ
ートの面と直交する面で切出した、（ｈ）のような２枚
の縞状金属板２０を、縞の方向をたがいに直角にして重
ね合せ、再度ＨＩＰにより接合して複層スラブとする。
ＨＩＰの条件は上記と同様９００℃、１２００気圧程度
でよい。重ね合せる縞状金属板２０は２枚に限らず、複
数枚とすることができる。そして（ｉ）のように複層ス
ラブ２１を構成するいずれかの縞状金属板２０（図では
上側）の、各シートの面がロール１９の軸と直交するよ
うにして圧延を行い複層縞状薄金属板４とし、該薄金属
板４からエッチングやプレスにより所定形状に切出して
リードフレームを製造する。
【００１９】また、別の好ましい方法は図６（ｆ）のよ
うに、圧延後の縞状薄金属板１を、縞の方向を互いに直
角にして２枚重ね合せ、ホットプレスにより接合して複
層縞状薄金属板とし、該薄金属板から所定形状に切出す
ことが好ましい。重ね合せる縞状薄金属板１は２枚に限
らず、複数枚とすることができる。ホットプレスの条件
としては、２枚以上の縞状薄金属板１が互いに接合し、
特にＣｕ系金属３同士が確実に接合するような条件、例
えば、温度８００〜９００℃、圧力２０〜５０kgf/c
m2 、時間０．１〜１hrとするのがよい。
うに、圧延後の縞状薄金属板１を、縞の方向を互いに直
角にして２枚重ね合せ、ホットプレスにより接合して複
層縞状薄金属板とし、該薄金属板から所定形状に切出す
ことが好ましい。重ね合せる縞状薄金属板１は２枚に限
らず、複数枚とすることができる。ホットプレスの条件
としては、２枚以上の縞状薄金属板１が互いに接合し、
特にＣｕ系金属３同士が確実に接合するような条件、例
えば、温度８００〜９００℃、圧力２０〜５０kgf/c
m2 、時間０．１〜１hrとするのがよい。
【００２０】このような第２発明の方法によれば、図６
（ａ）の工程において、Ｆｅ−Ｎｉ系合金２のシートお
よびＣｕ系金属３のシートの厚さまたは枚数を適宜選定
することにより、両者の割合、縞の間隔ｄ、Ｆｅ−Ｎｉ
系合金２の幅ａおよびＣｕ系金属３の幅ｂを所望の値に
調整したリードフレームを製造でき、全工程にわたり、
工業的規模で精度よく安定して製造することができる。
枚数による調整は、たとえば０．１５mm厚さのＦｅ−Ｎ
ｉ合金シート１枚と、０．１mm厚さのＣｕシート２枚と
を交互に重ね合せる等により行うことができる。
（ａ）の工程において、Ｆｅ−Ｎｉ系合金２のシートお
よびＣｕ系金属３のシートの厚さまたは枚数を適宜選定
することにより、両者の割合、縞の間隔ｄ、Ｆｅ−Ｎｉ
系合金２の幅ａおよびＣｕ系金属３の幅ｂを所望の値に
調整したリードフレームを製造でき、全工程にわたり、
工業的規模で精度よく安定して製造することができる。
枚数による調整は、たとえば０．１５mm厚さのＦｅ−Ｎ
ｉ合金シート１枚と、０．１mm厚さのＣｕシート２枚と
を交互に重ね合せる等により行うことができる。
【００２１】つぎに、第３発明プラスチックパッケージ
を、図４および図５に示すＬＯＣの例により説明する。
図４のように、第１発明リードフレームのインナリード
５およびバスバー７が絶縁フィルム９を介してＳｉチッ
プ８に接着され、Ｓｉチップ８上の回路（図示せず）が
ボンディングワイヤ１０でインナリード５およびバスバ
ー７に施された部分的なＡｇメッキ１１上に接続されて
いる。そして、図４のＡ−Ａ視断面を示す図５のよう
に、樹脂１２で封止され、アウタリード６が半田１３で
回路基板１４に接続して使用される。
を、図４および図５に示すＬＯＣの例により説明する。
図４のように、第１発明リードフレームのインナリード
５およびバスバー７が絶縁フィルム９を介してＳｉチッ
プ８に接着され、Ｓｉチップ８上の回路（図示せず）が
ボンディングワイヤ１０でインナリード５およびバスバ
ー７に施された部分的なＡｇメッキ１１上に接続されて
いる。そして、図４のＡ−Ａ視断面を示す図５のよう
に、樹脂１２で封止され、アウタリード６が半田１３で
回路基板１４に接続して使用される。
【００２２】このような第３発明のプラスチックパッケ
ージは、リードフレームの熱伝導率が高いので、チップ
の回路を高集積化し、発熱量が増しても、インナリード
５およびバスバー７を経て回路基板１４に所要の放熱を
行うことができる。そして、リードフレームの熱膨張率
がＳｉの値に近いので、実装工程等の各種熱履歴におい
て、Ｓｉチップ８の変形や破壊、インナリード５および
バスバー７の変形や剥離といったトラブル発生のおそれ
が解消される。さらにリードフレームと樹脂１２のなじ
みがよいので、樹脂１２の剥離やクラック発生のおそれ
も解消される。したがって、回路の高集積化が可能で、
欠陥発生頻度が低く、信頼性の高いプラスチックパッケ
ージである。
ージは、リードフレームの熱伝導率が高いので、チップ
の回路を高集積化し、発熱量が増しても、インナリード
５およびバスバー７を経て回路基板１４に所要の放熱を
行うことができる。そして、リードフレームの熱膨張率
がＳｉの値に近いので、実装工程等の各種熱履歴におい
て、Ｓｉチップ８の変形や破壊、インナリード５および
バスバー７の変形や剥離といったトラブル発生のおそれ
が解消される。さらにリードフレームと樹脂１２のなじ
みがよいので、樹脂１２の剥離やクラック発生のおそれ
も解消される。したがって、回路の高集積化が可能で、
欠陥発生頻度が低く、信頼性の高いプラスチックパッケ
ージである。
【００２３】なお本発明は、図１〜図３に示したような
ＬＯＣ構造のリードフレームに限らず、各種タイプのプ
ラスチックパッケージ用リードフレームおよびそれを用
いたパッケージにも適用することができる。
ＬＯＣ構造のリードフレームに限らず、各種タイプのプ
ラスチックパッケージ用リードフレームおよびそれを用
いたパッケージにも適用することができる。
【００２４】
【実施例】図６に示す本発明法により、板厚０．１５mm
の３６％ＮｉからなるＦｅ−Ｎｉ系合金２および板厚
０．２mmの純ＣｕからなるＣｕ系金属３のシートを交互
に重ね、缶１５に入れて真空排気した後、ＨＩＰ１７に
より９００℃１２００気圧２時間の処理を行い、切断し
厚さ１０mm、幅３００mmのスラブ１８とし、（ｄ）に示
すように、各シートの面がロールの軸と直交するように
して圧延ロール１９に噛み込ませ、圧延して板厚０．１
５mmの縞状薄金属板１とした。縞状薄金属板１におけ
る、縞の間隔ｄ、３６％Ｎｉ系合金の幅ａおよびＣｕの
幅ｂは、圧延前の状態とほぼ等しいものであった。
の３６％ＮｉからなるＦｅ−Ｎｉ系合金２および板厚
０．２mmの純ＣｕからなるＣｕ系金属３のシートを交互
に重ね、缶１５に入れて真空排気した後、ＨＩＰ１７に
より９００℃１２００気圧２時間の処理を行い、切断し
厚さ１０mm、幅３００mmのスラブ１８とし、（ｄ）に示
すように、各シートの面がロールの軸と直交するように
して圧延ロール１９に噛み込ませ、圧延して板厚０．１
５mmの縞状薄金属板１とした。縞状薄金属板１におけ
る、縞の間隔ｄ、３６％Ｎｉ系合金の幅ａおよびＣｕの
幅ｂは、圧延前の状態とほぼ等しいものであった。
【００２５】この縞状薄金属板１から、エッチング法に
より図１のような形の、ＬＯＣ構造のプラスチックパッ
ケージ用リードフレームを切出した。切出し時の位置決
め選択性は良好であった。インナリード５は幅が０．５
mmで片側１６本、バスバー７の幅は０．５mmであり、切
出し後の各リードの形状はいずれも良好であった。そし
て、熱膨張率および熱伝導率を測定した結果、表１のと
おり放熱性に優れ、かつ熱膨張の少ないものであった。
これを使用して製造した図５のようなパッケージについ
て、−５５℃〜＋１５０℃のＴサイクル熱履歴テストを
行った結果、Ｓｉチップ、樹脂、リードフレームともに
変形や損傷が見られず、接合部の剥離も認められなかっ
た。
より図１のような形の、ＬＯＣ構造のプラスチックパッ
ケージ用リードフレームを切出した。切出し時の位置決
め選択性は良好であった。インナリード５は幅が０．５
mmで片側１６本、バスバー７の幅は０．５mmであり、切
出し後の各リードの形状はいずれも良好であった。そし
て、熱膨張率および熱伝導率を測定した結果、表１のと
おり放熱性に優れ、かつ熱膨張の少ないものであった。
これを使用して製造した図５のようなパッケージについ
て、−５５℃〜＋１５０℃のＴサイクル熱履歴テストを
行った結果、Ｓｉチップ、樹脂、リードフレームともに
変形や損傷が見られず、接合部の剥離も認められなかっ
た。
【００２６】
【表１】
【００２７】つぎに、Ｆｅ−Ｎｉ系合金のＮｉ量、Ｃｕ
系金属の成分、Ｃｕ系金属の割合、縞の間隔ｄ、Ｆｅ−
Ｎｉ系合金の幅ａ、Ｃｕ系金属の幅ｂを変化させたとき
の、熱熱伝導率および熱膨張率の測定結果、および均一
性と加工性の評価を表２に示す。ｄが０．１mm〜２．０
mm、ａが０．０５mm〜１．０mm、ｂが０．０５mm〜１．
０mmの範囲の本発明は良好な結果を示した。特に、複層
縞状薄金属板としたＮｏ．７は、熱伝導率および熱膨張
率が、板面内での方向性がなく、ばらつきが非常に少な
く、かつ切出すときの加工性が非常に良好であった。な
お表２において、均一性は熱膨張率および熱伝導率の場
所によるばらつきを評価し、◎は非常に少ない、○は良
好を示す。加工性は、リードフレームをエッチングによ
り切出すときの、位置決め選択性および切出し後の形状
を評価し、◎は非常に良好、○は良好を示す。
系金属の成分、Ｃｕ系金属の割合、縞の間隔ｄ、Ｆｅ−
Ｎｉ系合金の幅ａ、Ｃｕ系金属の幅ｂを変化させたとき
の、熱熱伝導率および熱膨張率の測定結果、および均一
性と加工性の評価を表２に示す。ｄが０．１mm〜２．０
mm、ａが０．０５mm〜１．０mm、ｂが０．０５mm〜１．
０mmの範囲の本発明は良好な結果を示した。特に、複層
縞状薄金属板としたＮｏ．７は、熱伝導率および熱膨張
率が、板面内での方向性がなく、ばらつきが非常に少な
く、かつ切出すときの加工性が非常に良好であった。な
お表２において、均一性は熱膨張率および熱伝導率の場
所によるばらつきを評価し、◎は非常に少ない、○は良
好を示す。加工性は、リードフレームをエッチングによ
り切出すときの、位置決め選択性および切出し後の形状
を評価し、◎は非常に良好、○は良好を示す。
【００２８】
【表２】
【００２９】
【発明の効果】本発明のプラスチックパッケージ用リー
ドフレームは、４２％Ｎｉあるいは３６％Ｎｉ等のＦｅ
−Ｎｉ系合金とＣｕ系金属とが交互に積層され、板面内
で一方向の縞状に配置された縞状薄金属板から切出され
ているので、Ｃｕ系金属による放熱性が優れているとと
もに、低熱膨張率のＦｅ−Ｎｉ系合金により熱膨張が抑
えられ、Ｓｉチップとの熱膨張差が小さく、チップクラ
ックやチップ変形、リードの変形、接着剥離を生じるお
それがなく、さらに樹脂とのなじみが良く、樹脂の剥離
や樹脂クラックの発生を生じるおそれがない。したがっ
て、ＬＯＣやメモリー用の高集積度チップに適用して信
頼性の高いパッケージを得ることができる。
ドフレームは、４２％Ｎｉあるいは３６％Ｎｉ等のＦｅ
−Ｎｉ系合金とＣｕ系金属とが交互に積層され、板面内
で一方向の縞状に配置された縞状薄金属板から切出され
ているので、Ｃｕ系金属による放熱性が優れているとと
もに、低熱膨張率のＦｅ−Ｎｉ系合金により熱膨張が抑
えられ、Ｓｉチップとの熱膨張差が小さく、チップクラ
ックやチップ変形、リードの変形、接着剥離を生じるお
それがなく、さらに樹脂とのなじみが良く、樹脂の剥離
や樹脂クラックの発生を生じるおそれがない。したがっ
て、ＬＯＣやメモリー用の高集積度チップに適用して信
頼性の高いパッケージを得ることができる。
【００３０】また本発明のプラスチックパッケージ用リ
ードフレームの製造法は、Ｆｅ−Ｎｉ系合金のシートお
よびＣｕ系金属のシートを交互に重ね合せ、ＨＩＰによ
り接合したのち圧延し、プレスまたはエッチングによっ
てリードフレームを製作するので、両シートの厚さまた
は枚数を適宜選定することにより、両者の割合、縞の間
隔ｄ、Ｆｅ−Ｎｉ系合金の幅ａおよびＣｕ系金属の幅ｂ
を所望の値にしたリードフレームを製造でき、全工程に
わたり、工業的規模で精度よく安定して製造することが
できる。さらに本発明のプラスチックパッケージは、上
記本発明のリードフレームを使用しているので、回路の
高集積化が可能で、欠陥発生頻度が低く、信頼性の高い
ものである。
ードフレームの製造法は、Ｆｅ−Ｎｉ系合金のシートお
よびＣｕ系金属のシートを交互に重ね合せ、ＨＩＰによ
り接合したのち圧延し、プレスまたはエッチングによっ
てリードフレームを製作するので、両シートの厚さまた
は枚数を適宜選定することにより、両者の割合、縞の間
隔ｄ、Ｆｅ−Ｎｉ系合金の幅ａおよびＣｕ系金属の幅ｂ
を所望の値にしたリードフレームを製造でき、全工程に
わたり、工業的規模で精度よく安定して製造することが
できる。さらに本発明のプラスチックパッケージは、上
記本発明のリードフレームを使用しているので、回路の
高集積化が可能で、欠陥発生頻度が低く、信頼性の高い
ものである。
【図１】本発明リードフレームの例を示す斜視図であ
る。
る。
【図２】本発明リードフレームの別の例を示す斜視図で
ある。
ある。
【図３】本発明リードフレームの別の例を示す斜視図で
ある。
ある。
【図４】本発明リードフレームをＳｉチップに接続した
例を示す斜視図である。
例を示す斜視図である。
【図５】本発明プラスチックパッケージの例を示す断面
図である。
図である。
【図６】本発明のリードフレーム製造法の例を示す説明
図である。
図である。
【図７】本発明のリードフレーム製造法の別の例を示す
説明図である。
説明図である。
１…縞状薄金属板 ２…Ｆｅ−Ｎｉ系合金 ３…Ｃｕ系金属 ４…複層縞状薄金属板 ５…インナリード ６…アウタリード ７…バスバー ８…Ｓｉチップ ９…絶縁フィルム １０…ボンディングワイヤ １１…銀メッキ １２…樹脂 １３…半田 １４…回路基板 １５…缶 １６…真空ポンプ １７…熱間静水圧プレス（ＨＩＰ） １８…スラブ １９…圧延ロール ２０…縞状金属板 ２１…複層スラブ
Claims (6)
- 【請求項１】 幅が０．０５〜１．０mmのＦｅ−Ｎｉ系
合金と幅が０．０５〜１．０mmのＣｕ系金属が縞状に
０．１mm〜２．０mmの間隔で交互に積層されて板面内で
一方向の縞状に配置されてなる縞状薄金属板から切出さ
れたプラスチックパッケージ用リードフレーム。 - 【請求項２】 縞状薄金属板が、縞の方向を互いに直角
にして２枚以上重ねられ接合された複層縞状薄金属板で
あることを特徴とする請求項１記載のプラスチックパッ
ケージ用リードフレーム。 - 【請求項３】 Ｆｅ−Ｎｉ系合金のシートおよびＣｕ系
金属のシートを交互に重ね合せ、熱間静水圧プレスによ
り接合してスラブとし、該スラブを、前記各シートの面
がロールの軸と直交するようにして圧延を行い縞状薄金
属板とし、該薄金属板から所定形状に切出すことを特徴
とするプラスチックパッケージ用リードフレームの製造
法。 - 【請求項４】 熱間静水圧プレスにより接合したスラブ
から、各シートの面と直角に切出して縞状金属板とし、
該縞状金属板の縞の方向をたがいに直角にして２枚以上
重ね合せ、再度、熱間静水圧プレスにより接合して複層
スラブとし、該複層スラブを構成するいずれかの前記縞
状金属板の、前記各シートの面がロールの軸と直交する
ようにして圧延を行い複層縞状薄金属板とし、該薄金属
板から所定形状に切出すことを特徴とする請求項３記載
のプラスチックパッケージ用リードフレームの製造法。 - 【請求項５】 圧延後の縞状薄金属板を、縞の方向を互
いに直角にして２枚以上重ね合せ、ホットプレスにより
接合して複層縞状薄金属板とし、該薄金属板から所定形
状に切出すことを特徴とする請求項３記載のプラスチッ
クパッケージ用リードフレームの製造法。 - 【請求項６】 請求項１または請求項２記載のリードフ
レームを用いたプラスチックパッケージ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24042794A JP3331532B2 (ja) | 1994-10-04 | 1994-10-04 | プラスチックパッケージ用リードフレームおよびその製造法ならびに該リードフレームを用いたプラスチックパッケージ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24042794A JP3331532B2 (ja) | 1994-10-04 | 1994-10-04 | プラスチックパッケージ用リードフレームおよびその製造法ならびに該リードフレームを用いたプラスチックパッケージ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08107177A JPH08107177A (ja) | 1996-04-23 |
| JP3331532B2 true JP3331532B2 (ja) | 2002-10-07 |
Family
ID=17059329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24042794A Expired - Fee Related JP3331532B2 (ja) | 1994-10-04 | 1994-10-04 | プラスチックパッケージ用リードフレームおよびその製造法ならびに該リードフレームを用いたプラスチックパッケージ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3331532B2 (ja) |
-
1994
- 1994-10-04 JP JP24042794A patent/JP3331532B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08107177A (ja) | 1996-04-23 |
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