JP3374296B2 - 多層リードフレームの製造方法 - Google Patents
多層リードフレームの製造方法Info
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- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，半導体装置において使
用する多層リードフレームに関する。 【０００２】 【従来の技術】近年，リードフレームの多ピン化及び狭
ピッチ化と共に熱的特性及び電気的特性の向上は，非常
に大きな課題となってきており，従来の単層型リードフ
レームにおいては対応できなくなっている。そこで，特
開昭６３−２４６８５１号公報に例示されるように，多
層のリードフレームが提案されている。このような，多
層リードフレームは，平らな金属板から形成された放熱
板，接地プレーン，電源プレーンを有する半導体装置と
して放熱性及び電気特性を向上させるものとして開発さ
れている。多層リードフレームは，従来の単層リードフ
レームの持つダイパッドを取り除き，インナーリード下
部に絶縁材を介在させ，接地プレーン，電源プレーン，
放熱板の役割を果たす金属板を貼り付けた構造をとって
いる。従来，多層リードフレームの製造方法としては，
絶縁材としてテープ又はシート状のものを所定の型に金
型を用いて打ち抜き，それを，あらかじめエッチング又
はスタピングなどで形成された金属板上に接着剤を介し
て熱圧着により貼り付け，その後に金属板とリードフレ
ームとを熱圧着等により固定していた。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】近年，リードフレーム
におけるチップを搭載するパッドの形状は，トランスフ
ァーモールド時の樹脂の回り込みの促進のため，複数の
穴があいた形状や，チップを搭載する部分を十字型に残
してくり抜くといったような，従来の平らな金属板以外
の形状のものが多く使用されている。また，金属板上に
電源ピン等を溶接により直接接続するタイプのものが提
案されている。そこで，上記のような金属板に必要とさ
れる絶縁層は，樹脂の回り込みを促進するための穴や，
電源ピン等を溶接する点の部分を所定の開口部として形
成する必要がある。 【０００４】従来，前記のように，絶縁材を所定の型に
形成するためには，金型を用いてシート状又はテープ状
の絶縁材から打ち抜くという方法が用いられてきたが，
従来法の持つ問題点の一つとして，金型を作製しなけれ
ばならないということが挙げられる。金型の作製には，
多くの時間及び費用を必要とし，近年の課題となってい
る少量多品種，短納期，低コストへの対応をとるのは，
非常に困難である。 【０００５】また，複雑な金属板の形状及びダイバーが
接続される部分または電源ピン等の溶接ポイントのみの
絶縁層を取り除くという，金属板の細かな形状に対応す
るのは，非常にコストが高く，また，技術的にも困難で
ある。さらに，絶縁材と金属板とリードフレームのアラ
インメントのズレがあるとリードと金属板がショートを
起こすという可能性もある。また，金属板の形成と打ち
抜きによる絶縁テープの形成，及びリードフレームとそ
れらの貼り付けと工程数も多く効率の悪いものであっ
た。 【０００６】本発明は，上記のような多層リードフレー
ムの絶縁材の形を作るための金型を不要のものとし，要
求される樹脂の回り込みを促進するための穴や，電源ピ
ン等を溶接する点の部分を所定の開口部として形成する
ことを容易確実にし，生産効率の高い多層リードフレー
ムの製造方法を提供するものである。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明の手段は，半導体
装置用多層リードフレームの製造方法において，放熱
板，電源プレーン，接地プレーンのいずれかの金属板
に，金属板をエッチングして部品化する際のエッチング
レジストとして，感光性絶縁レジストを用い，エッチン
グ後に，該レジストを剥離せずに絶縁層として使用する
ことを特徴とする多層リードフレームの製造方法であ
る。。従来の金型を用いて絶縁材を形成し，その絶縁材
を，絶縁材とは別にエッチング又はスタピングなどで形
成された金属板に接着する工程を，本発明では，感光性
絶縁レジストを用いて金属板を所定の形に形成し，その
ままパターンニングさた感光性絶縁レジストを絶縁層と
して使用することを特徴とする。 【０００８】 【作用】本発明の製造方法によれば，金属板加工のエッ
チングレジストに感光性絶縁レジストを使用し，レジス
ト剥離を行わずそのまま絶縁層として使用するために，
金属板に要請される複雑な形状及び溶接ポイント用開口
部に正確に対応することが容易であり，リードと金属板
との接触からくるショートの防止につながる。また，加
工時間も，従来の金属板加工に必要とされる時間のみに
て足り，短納期対応に適している。また，絶縁材打ち抜
き用の金型に必要とされる費用がかからないため，大幅
なコスト削減ガ実現される。同時に，金属板加工の終了
と同時にその時点で絶縁層と金属板との接着は完了して
おり，残りの工程は，リードフレームとの接着だけにな
り，工程数の削減につながる。 【０００９】 【実施例】以下，図を用いて本発明の実施例を説明す
る。図１は，本発明の絶縁層付き金属板の製造方法の工
程を説明する模式断面図である。図２は，図１の絶縁層
付き金属板とリードフレームとの積層関係を示す斜視図
である。まず，図１（ａ）の金属板１に０．１５ｍｍ厚
の銅板を使用した。図１（ｂ）に示すように，その両側
に感光性絶縁レジスト２として感光性ポリイミド樹脂の
塗布をディップ法により行った。上記金属板１の材質
は，銅の熱電導性の高さ及び電気電導率の良さを考慮し
て選択したが，使用目的及び重視する特性等を考慮した
場合，これに限定されない。また，感光性絶縁レジスト
２には感光性ポリイミド樹脂を用いたが，感光性であ
り，後のワイヤーボンディングや使用中の発熱等の熱工
程に耐性を有したものであれば，エポキシ系樹脂等も使
用でき，これに限定されない。 【００１０】次に，図１（ｃ）に示すように，感光性絶
縁レジスト２を所定の形に形成するために，両面に露光
用マスク３（ガラス基板上にエマルジョンによりパター
ンを形成したもの）を密着させ，矢視で示されるように
紫外線によって露光を行った。この時のパターンの形状
としては，この図では，中央部の半導体素子を載置する
部分は樹脂モールドするときのモールド樹脂の流動を金
属板１が妨げないような穴パターン（図２のレジンモー
ルド流動用開口部４に相当）とする場合には，両面をレ
ジスターリング（見当合わせ）した貫通穴用の黒部パタ
ーンとする。また，この穴パターンについては，金属板
１の大きさ及びリードフレーム６の形状などにより必要
ないと判断される場合には，形成する要はない。また，
金属板１のリードフレーム６が搭載される側には，図２
に示すように，計４点リードを溶接するために，溶接ポ
イント用開口部５に相当する黒部パターンが配置されて
いる。この溶接ポイント用開口部５については，金属板
１を放熱板のみとして使用して，電気的特性を必要とし
ない場合，または，リードフレーム６と金属板１との接
合を溶接に頼らない場合は，形成する必要はない。 【００１１】次に，図１（ｄ）に示すように，露光を終
わった後に，専用の現像液にて，現像を行い，感光性絶
縁レジスト２を所定の形にパターンニングした。つい
で，図１（ｅ）に示すように，パターンニングされた感
光性絶縁レジスト２（以下パターンニングされた感光性
絶縁レジスト２を絶縁層２ａという）の両面から塩化第
２鉄溶液をエッチング液として用い，両面からスプレー
にて金属板１のエッチングを行った。この実施例では，
エッチング液として塩化第２鉄を使用したが，使用する
金属板１が加工できるものであれば，限定されない。 【００１２】上記に示すように作成した絶縁層付き金属
板１にリードフレーム６を搭載する方法として，図２の
ように，リードフレーム６と絶縁層付き金属板とを重
ね，インナーリード部分を熱圧着により，絶縁層２ａに
固定した。この実施例では，インナーリードを絶縁層２
ａ上に固定したが，その必要がない場合は，熱圧着作業
をする必要はなく，単に，絶縁層２ａ付き金属板１をリ
ードフレーム６に接着するだけであれば，任意の場所を
耐熱性接着剤などで接着してもよい。 【００１３】図５は，本発明の製造方法による絶縁層２
ａ付き金属板１を使用した半導体装置の断面図を示し，
図５（ａ）は，溶接ポイント開口部，レジンモールド流
動用開口部，チップを搭載する部分に十文字ブリッジの
両面エッチングによるレジンモールド流動用開口部をつ
けたものの断面図を示し，図５（ｂ）は図５（ａ）の十
文字ブリッジ部を開口部とせずチップを搭載する部分に
ハーフエッチングをいれたものを示す。 【００１４】 【発明の効果】本発明による絶縁層付き金属板の加工方
法は，絶縁層の形を形成する際に，従来必要とされてい
た金型を不要のものとし，また，レジンモールドの流動
性をあげるための金属板の穴や，リードを溶接するため
のポイントのために絶縁層に開口部を形成することも非
常に容易になる。従って，リードフレームに付属する放
熱板，電源プレーン，接地プレーンとなる金属板に絶縁
層をつけたものの製造効率及び信頼性の向上に大きく役
立つものである。
用する多層リードフレームに関する。 【０００２】 【従来の技術】近年，リードフレームの多ピン化及び狭
ピッチ化と共に熱的特性及び電気的特性の向上は，非常
に大きな課題となってきており，従来の単層型リードフ
レームにおいては対応できなくなっている。そこで，特
開昭６３−２４６８５１号公報に例示されるように，多
層のリードフレームが提案されている。このような，多
層リードフレームは，平らな金属板から形成された放熱
板，接地プレーン，電源プレーンを有する半導体装置と
して放熱性及び電気特性を向上させるものとして開発さ
れている。多層リードフレームは，従来の単層リードフ
レームの持つダイパッドを取り除き，インナーリード下
部に絶縁材を介在させ，接地プレーン，電源プレーン，
放熱板の役割を果たす金属板を貼り付けた構造をとって
いる。従来，多層リードフレームの製造方法としては，
絶縁材としてテープ又はシート状のものを所定の型に金
型を用いて打ち抜き，それを，あらかじめエッチング又
はスタピングなどで形成された金属板上に接着剤を介し
て熱圧着により貼り付け，その後に金属板とリードフレ
ームとを熱圧着等により固定していた。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】近年，リードフレーム
におけるチップを搭載するパッドの形状は，トランスフ
ァーモールド時の樹脂の回り込みの促進のため，複数の
穴があいた形状や，チップを搭載する部分を十字型に残
してくり抜くといったような，従来の平らな金属板以外
の形状のものが多く使用されている。また，金属板上に
電源ピン等を溶接により直接接続するタイプのものが提
案されている。そこで，上記のような金属板に必要とさ
れる絶縁層は，樹脂の回り込みを促進するための穴や，
電源ピン等を溶接する点の部分を所定の開口部として形
成する必要がある。 【０００４】従来，前記のように，絶縁材を所定の型に
形成するためには，金型を用いてシート状又はテープ状
の絶縁材から打ち抜くという方法が用いられてきたが，
従来法の持つ問題点の一つとして，金型を作製しなけれ
ばならないということが挙げられる。金型の作製には，
多くの時間及び費用を必要とし，近年の課題となってい
る少量多品種，短納期，低コストへの対応をとるのは，
非常に困難である。 【０００５】また，複雑な金属板の形状及びダイバーが
接続される部分または電源ピン等の溶接ポイントのみの
絶縁層を取り除くという，金属板の細かな形状に対応す
るのは，非常にコストが高く，また，技術的にも困難で
ある。さらに，絶縁材と金属板とリードフレームのアラ
インメントのズレがあるとリードと金属板がショートを
起こすという可能性もある。また，金属板の形成と打ち
抜きによる絶縁テープの形成，及びリードフレームとそ
れらの貼り付けと工程数も多く効率の悪いものであっ
た。 【０００６】本発明は，上記のような多層リードフレー
ムの絶縁材の形を作るための金型を不要のものとし，要
求される樹脂の回り込みを促進するための穴や，電源ピ
ン等を溶接する点の部分を所定の開口部として形成する
ことを容易確実にし，生産効率の高い多層リードフレー
ムの製造方法を提供するものである。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明の手段は，半導体
装置用多層リードフレームの製造方法において，放熱
板，電源プレーン，接地プレーンのいずれかの金属板
に，金属板をエッチングして部品化する際のエッチング
レジストとして，感光性絶縁レジストを用い，エッチン
グ後に，該レジストを剥離せずに絶縁層として使用する
ことを特徴とする多層リードフレームの製造方法であ
る。。従来の金型を用いて絶縁材を形成し，その絶縁材
を，絶縁材とは別にエッチング又はスタピングなどで形
成された金属板に接着する工程を，本発明では，感光性
絶縁レジストを用いて金属板を所定の形に形成し，その
ままパターンニングさた感光性絶縁レジストを絶縁層と
して使用することを特徴とする。 【０００８】 【作用】本発明の製造方法によれば，金属板加工のエッ
チングレジストに感光性絶縁レジストを使用し，レジス
ト剥離を行わずそのまま絶縁層として使用するために，
金属板に要請される複雑な形状及び溶接ポイント用開口
部に正確に対応することが容易であり，リードと金属板
との接触からくるショートの防止につながる。また，加
工時間も，従来の金属板加工に必要とされる時間のみに
て足り，短納期対応に適している。また，絶縁材打ち抜
き用の金型に必要とされる費用がかからないため，大幅
なコスト削減ガ実現される。同時に，金属板加工の終了
と同時にその時点で絶縁層と金属板との接着は完了して
おり，残りの工程は，リードフレームとの接着だけにな
り，工程数の削減につながる。 【０００９】 【実施例】以下，図を用いて本発明の実施例を説明す
る。図１は，本発明の絶縁層付き金属板の製造方法の工
程を説明する模式断面図である。図２は，図１の絶縁層
付き金属板とリードフレームとの積層関係を示す斜視図
である。まず，図１（ａ）の金属板１に０．１５ｍｍ厚
の銅板を使用した。図１（ｂ）に示すように，その両側
に感光性絶縁レジスト２として感光性ポリイミド樹脂の
塗布をディップ法により行った。上記金属板１の材質
は，銅の熱電導性の高さ及び電気電導率の良さを考慮し
て選択したが，使用目的及び重視する特性等を考慮した
場合，これに限定されない。また，感光性絶縁レジスト
２には感光性ポリイミド樹脂を用いたが，感光性であ
り，後のワイヤーボンディングや使用中の発熱等の熱工
程に耐性を有したものであれば，エポキシ系樹脂等も使
用でき，これに限定されない。 【００１０】次に，図１（ｃ）に示すように，感光性絶
縁レジスト２を所定の形に形成するために，両面に露光
用マスク３（ガラス基板上にエマルジョンによりパター
ンを形成したもの）を密着させ，矢視で示されるように
紫外線によって露光を行った。この時のパターンの形状
としては，この図では，中央部の半導体素子を載置する
部分は樹脂モールドするときのモールド樹脂の流動を金
属板１が妨げないような穴パターン（図２のレジンモー
ルド流動用開口部４に相当）とする場合には，両面をレ
ジスターリング（見当合わせ）した貫通穴用の黒部パタ
ーンとする。また，この穴パターンについては，金属板
１の大きさ及びリードフレーム６の形状などにより必要
ないと判断される場合には，形成する要はない。また，
金属板１のリードフレーム６が搭載される側には，図２
に示すように，計４点リードを溶接するために，溶接ポ
イント用開口部５に相当する黒部パターンが配置されて
いる。この溶接ポイント用開口部５については，金属板
１を放熱板のみとして使用して，電気的特性を必要とし
ない場合，または，リードフレーム６と金属板１との接
合を溶接に頼らない場合は，形成する必要はない。 【００１１】次に，図１（ｄ）に示すように，露光を終
わった後に，専用の現像液にて，現像を行い，感光性絶
縁レジスト２を所定の形にパターンニングした。つい
で，図１（ｅ）に示すように，パターンニングされた感
光性絶縁レジスト２（以下パターンニングされた感光性
絶縁レジスト２を絶縁層２ａという）の両面から塩化第
２鉄溶液をエッチング液として用い，両面からスプレー
にて金属板１のエッチングを行った。この実施例では，
エッチング液として塩化第２鉄を使用したが，使用する
金属板１が加工できるものであれば，限定されない。 【００１２】上記に示すように作成した絶縁層付き金属
板１にリードフレーム６を搭載する方法として，図２の
ように，リードフレーム６と絶縁層付き金属板とを重
ね，インナーリード部分を熱圧着により，絶縁層２ａに
固定した。この実施例では，インナーリードを絶縁層２
ａ上に固定したが，その必要がない場合は，熱圧着作業
をする必要はなく，単に，絶縁層２ａ付き金属板１をリ
ードフレーム６に接着するだけであれば，任意の場所を
耐熱性接着剤などで接着してもよい。 【００１３】図５は，本発明の製造方法による絶縁層２
ａ付き金属板１を使用した半導体装置の断面図を示し，
図５（ａ）は，溶接ポイント開口部，レジンモールド流
動用開口部，チップを搭載する部分に十文字ブリッジの
両面エッチングによるレジンモールド流動用開口部をつ
けたものの断面図を示し，図５（ｂ）は図５（ａ）の十
文字ブリッジ部を開口部とせずチップを搭載する部分に
ハーフエッチングをいれたものを示す。 【００１４】 【発明の効果】本発明による絶縁層付き金属板の加工方
法は，絶縁層の形を形成する際に，従来必要とされてい
た金型を不要のものとし，また，レジンモールドの流動
性をあげるための金属板の穴や，リードを溶接するため
のポイントのために絶縁層に開口部を形成することも非
常に容易になる。従って，リードフレームに付属する放
熱板，電源プレーン，接地プレーンとなる金属板に絶縁
層をつけたものの製造効率及び信頼性の向上に大きく役
立つものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の絶縁層付き金属板の製造方法の工程を
説明する模式断面図である。 【図２】図１の絶縁層付き金属板とリードフレームとの
積層関係を示す斜視図である。 【図３】従来技術によるリードフレーム，絶縁層，金属
板との積層関係を示す斜視図である。 【図４】従来技術による半導体装置の断面図を示す。 【図５】本発明の絶縁層付き金属板を使用した半導体装
置の一実施例の断面図を示す。 【符号の説明】 １ 金属板 ２ 感光性絶縁レジスト ２ａ 絶縁層（パターンニングされた感光性絶縁レジス
ト） ３ 露光用マスク ４ レジンモールド流動用開口部 ５ 溶接ポイント用開口部 ６ リードフレーム ７ 絶縁層 ８ 封止用樹脂 ９ 半導体素子
説明する模式断面図である。 【図２】図１の絶縁層付き金属板とリードフレームとの
積層関係を示す斜視図である。 【図３】従来技術によるリードフレーム，絶縁層，金属
板との積層関係を示す斜視図である。 【図４】従来技術による半導体装置の断面図を示す。 【図５】本発明の絶縁層付き金属板を使用した半導体装
置の一実施例の断面図を示す。 【符号の説明】 １ 金属板 ２ 感光性絶縁レジスト ２ａ 絶縁層（パターンニングされた感光性絶縁レジス
ト） ３ 露光用マスク ４ レジンモールド流動用開口部 ５ 溶接ポイント用開口部 ６ リードフレーム ７ 絶縁層 ８ 封止用樹脂 ９ 半導体素子
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭62−139348（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−121639（ＪＰ，Ａ)
特開 昭55−162246（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−206364（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 23/50
C23F 1/00 102
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 半導体装置用多層リードフレームの製造
方法において，放熱板，電源プレーン，接地プレーンの
いずれかの金属板に，金属板をエッチングして部品化す
る際のエッチングレジストとして，感光性絶縁レジスト
を用い，エッチング後に，該レジストを剥離せずに絶縁
層として使用することを特徴とする多層リードフレーム
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26948093A JP3374296B2 (ja) | 1993-10-04 | 1993-10-04 | 多層リードフレームの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26948093A JP3374296B2 (ja) | 1993-10-04 | 1993-10-04 | 多層リードフレームの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07106505A JPH07106505A (ja) | 1995-04-21 |
| JP3374296B2 true JP3374296B2 (ja) | 2003-02-04 |
Family
ID=17473034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26948093A Expired - Lifetime JP3374296B2 (ja) | 1993-10-04 | 1993-10-04 | 多層リードフレームの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3374296B2 (ja) |
-
1993
- 1993-10-04 JP JP26948093A patent/JP3374296B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07106505A (ja) | 1995-04-21 |
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