JP3535990B2 - リードフレームの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路チ
ップを搭載するリードフレームの製造方法に係り、詳細
には、リードフレームのワイヤボンディング領域に隣接
して貼付された絶縁性テープを具備したリードフレーム
の製造方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】半導体装置の高集積度化、高機能化や小
型化等の要請に対応してリードフレームを構成するリー
ド数が増加している。これに伴い、リード（インナーリ
ードをいう）の幅及びピッチ共に微細になっている。特
に、リード先端部分は微細化しているので、変形や変位
が生じ易く隣接するリードと短絡等の危険性がある。こ
のようなリードフレームの製造にあってはエッチング処
理によって行う場合もあるが、通常は順送りプレス成形
によって製造されている。この順送りプレス成形とは、
複数のプレス金型を適切な順序で配列して一体化した金
型を使用し、薄板材料を所定の送りピッチで順送りする
間に複数のプレス型に対応する複数回の打ち抜き加工に
よってリードフレームを製造する方法である。特にリー
ドフレームの加工にあっては、プレス加工圧を均等に保
ち、且つ金型の刃物の破損を防止するために、多数ある
隙間（打ち抜き部分）の中から所定の間隔をおき、且つ
リードフレームの中心に対して対称となるように選択さ
れた隙間を同時にプレス加工していた。 【０００３】従って、各リードの両側に形成される隙間
は同時にプレス加工されることはなく、別々にプレス加
工されることになる。プレス加工時には、加工される対
象物（リードフレーム材）の周辺をストリッパによって
押圧された状態でパンチによって並列するリード間の隙
間が打ち抜かれ、各リードの一方側面が打ち抜き形成さ
れ、その後、他方側の隙間がプレス抜きされる。この場
合、図５に示すように、ストリッパ５０が一方側を打ち
抜き形成されたリード５１を押圧した状態で、他方側を
打ち抜き形成し、ストリッパ５０の押圧面積が少ないた
め、リード５１は打ち抜きパンチ５２によって他方側に
引き込まれてリード５１に捩れや残留応力が発生してい
た。この残留応力によるリード５１の変形防止のため
に、リードフレームは製造過程で必要に応じて残留応力
除去の熱処理が行われていた。しかし、残留応力除去の
熱処理では内部応力は除去されるが、捩れ（ころび）が
残存すると共に、製造コストを増加させるという問題が
あった。また、リードフレームのリードパターンを形成
し、リード先端のワイヤボンディング部の平坦化処理を
行い、所要の貴金属めっきを施した後、後工程でリード
のワイヤボンディング部に隣接した位置に樹脂テープを
貼着してリードの変形を防止することも行われており、
リードへのテープ貼着はリードを補強し、且つ隣り合う
リードとの間隔をそのまま保ち変形を防止するのに有効
に作用する。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このテ
ープ貼着による作用は、テープが半導体集積回路チップ
搭載部の周りに形成された各リードに均等に貼着された
場合に効果が得られるが、前述のようにリードが２工程
で形成される場合には、図５に示すようにリード５１の
断面形状に後工程で打ち抜いた側に捩じり（ころび）が
発生しているので、テープ貼着状態でリード５１の両側
に接着剤のバラツキが生じ、図６に示すように、リード
５１の両側におけるテープ５３に塗布された接着剤層の
硬化応力の差が生じてリード５１のシフトや浮き沈みが
発生するという問題があった。そこで、テープ貼着領域
を含むリードを予めコイニングによる平坦化処理によっ
て行っている。ところが、リードの平坦化は可能である
が、リードは前述したように捩れが発生しているので、
コイニング加工によってリードのシフトや浮き沈みが発
生し、またリードの伸びや応力が在留するという問題が
生じていた。本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
で、コイニング、場合によっては熱処理等の処理を必要
とせず、しかもテープ貼着領域のリードの捩れやリード
の伸び等が防止されて、テープの均等な貼着が可能なリ
ードフレームの製造方法を提供することを目的とする。 【０００５】 【課題を解決するための手段】前記目的に沿う本発明に
係るリードフレームの製造方法は、平面視して四角形の
素子搭載部の周囲に所定数のインナーリードを打ち抜き
形成し、該インナーリードの先端部には貴金属めっきを
し、その中間部にはこれらのインナーリードを連結する
テープを貼着した後、前記インナーリードの先端に接続
されていた連結片を切除するリードフレームの製造方法
において、先端を前記連結片に接続した前記インナーリ
ードの各片の幅方向両側の空間部を打ち抜き形成する加
工と、前記素子搭載部を打ち抜き形成する加工は、スト
リッパによって材料が塑性変形をしない範囲でダイに強
く押し付けた状態で、同時に下降するパンチによって同
時に行われている。 【０００６】ここで、本発明に係るリードフレームの製
造方法において、全部のインナーリードを、同時抜き加
工して形成する方法Ａと、平面視して前記素子搭載部の
左右及び前後に配置されている多数のインナーリード
を、単純に４分割し、対向するインナーリードの群毎に
同時抜き加工を行う方法Ｂがある。この方法Ｂにおいて
は、金型のバランスは、前後又は左右のインナーリード
の群で確保できるので、金型の設計が容易であり、更に
は、プレスの荷重も小さくて済む。方法Ｂにおいて、更
に、平面視して前記素子搭載部の左右及び前後に配置さ
れているインナーリードの群を、同時に打ち抜き加工す
る前後のインナーリードの群と、左右のインナーリード
の群とに分けて、前記インナーリードの同時抜き加工す
るのがより好ましい。なお、本発明はアウターリードを
備えず、インナーリードのみのリードフレームに適用さ
れることは当然であるが、インナーリードの他にアウタ
ーリードを備えるリードフレームの場合には、アウター
リードを順送り金型装置によって形成する場合の他、ア
ウターリードを適当に分割してあるいは全部を同時に打
ち抜き形成する場合も本発明は適用される。以上のよう
に、各インナーリードの両側に形成される空間部を同時
に打ち抜くことによって、インナーリードの左右不均一
なダレや、捩じりが抑制されるので、平面性が確保され
インナーリードへのテープの貼着がより強固となる。 【０００７】 【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに、図１は本発明の第１の実施
の形態に係るリードフレームの製造方法を適用した加工
途中のリードフレームの平面図、図２は同方法によって
製造されたリードフレームの部分拡大図、図３は本発明
の第２の実施の形態に係るリードフレームの製造方法の
説明図、図４は本発明の第３の実施の形態に係るリード
フレームの製造方法の説明図である。 【０００８】図１、図２を参照しながら本発明の第１の
実施の形態に係るリードフレームの製造方法を適用した
加工途中のリードフレーム１０について説明する。リー
ドフレーム１０は、銅若しくは銅合金又はニッケル合金
等からなる帯状の金属素材にプレス加工を行って成形さ
れたもので、中央に平面視して四角形の素子搭載部１１
を備えている。この素子搭載部１１は角部４方を吊りリ
ード１２によって支持され、素子搭載部１１の周囲には
多数のインナーリード１３が、その周囲に個々のインナ
ーリード１３に連続するようにアウターリード１４が設
けられ、更にその外側に外枠１５が設けられている。外
枠１５にはこのリードフレーム１０が複数連接した条材
の位置決め及び搬送を行うためのパイロット孔１６が設
けられている。 【０００９】それぞれのインナーリード１３とアウター
リード１４の接続部分にはタイバー１７が設けられ、隣
り合うインナーリード１３及びアウターリード１４を連
結している。このタイバー１７及び外枠１５はこのイン
ナーリード１３を用いて半導体装置が組上がった時点で
分離し、隣合うインナーリード１３及びアウターリード
１４の分離絶縁を行っている。また、それぞれのインナ
ーリード１３の先端には連結片１８が設けられ、細長い
リード片からなるインナーリード１３の自由変形を防止
している。この連結片１８はインナーリード１３の中間
部を繋ぐテープの貼着領域１９に絶縁性の樹脂であるポ
リイミド樹脂製のテープ２０が貼着された後に切断され
て、各インナーリード１３の分離独立を図っている。 【００１０】このテープ２０は、連結片１８を除去する
ことによって、先端が自由状態となるインナーリード１
３の間隔及び平面度を保っている。各インナーリード１
３の内側端部（先端部）には、貴金属めっき処理の一例
である金めっき処理を行うワイヤボンディング部２１が
形成されている。アウターリード１４は通常金めっき、
銀めっき、又は半田めっきが成されて、製品となる半導
体装置が所定の基板に搭載して半田付けができるように
なっている。 【００１１】このリードフレーム１０を製造する場合に
は、所定の金属材料からなる条材を用意し、これにプレ
ス加工を行う。この実施の形態においては、全部のイン
ナーリード１３及び素子搭載部１１は、所定の加工が終
わった条材をストリッパによってダイ側に強く押し付け
た状態で、同時に下降するパンチによって打ち抜き形成
（即ち、同時抜き加工）されている。これによって、各
インナーリード１３の幅方向両側に空間部（隙間）１３
ａが同時に形成されるので、インナーリード１３の幅方
向両側に同時に切断荷重がかかり、インナーリード１３
が一方側に引っ張られることなく形成され、より平坦な
インナーリード１３が形成される。ここで、条材をダイ
に押し付けるストリッパの荷重が小さい場合には、切断
時に下降するパンチに引き込まれ易いので、ストリッパ
の押圧力は、材料（条材）が塑性変形を生じない範囲で
強くインナーリード１３を押圧するのが好ましい。ま
た、パンチとダイの隙間（クリアランス）が大きい場合
には切断時のダレが大きくなるので、より小さなクリア
ランスで打ち抜き処理を行う必要がある。 【００１２】以上の打ち抜き加工によって、インナーリ
ード１３のテープの貼着領域１９の平坦度が確保される
ので、この部分に四角枠状のテープ２０を接着剤を介し
て接合することになる。テープ２０の貼着は、裏面に接
着剤を塗布した所定形状のテープ２０をテープの貼着領
域１９上に載せた後、押圧状態でリードフレーム１０を
加熱することで行う。ここで、インナーリード１３及び
吊りリード１２を除く他の部分は通常の順送り金型装置
によってプレス加工される。インナーリード１３とその
他の部分の加工は何れを先に行ってもよい。テープ２０
が貼着される前に、リードフレーム１０全体の焼鈍を行
うのが好ましく、これによってプレス加工によって発生
した残留応力が除去される。テープ２０を所定領域に貼
着した後、図２に示すように連結片１８をプレス処理に
よって切り落とし、各インナーリード１３の先端のワイ
ヤボンディング部２１のコイニング処理を行って、平坦
度を出すと共にその部分の面積を広げた後、貴金属めっ
きの一例である金めっきを行う。これによって、リード
フレーム１０が製造される。 【００１３】次に、図３に示す第２の実施の形態に係る
リードフレームの製造方法においては、平面視して四角
形の素子搭載部１１の前後左右に形成される多数のイン
ナーリード１３を前後と左右の群に別けて、それぞれを
独立に同時に打ち抜き形成（同時抜き加工）している。
図３には周囲のアウターリード１４の打ち抜き形成を行
った後に、前後のインナーリード１３の群２２、２３を
同時に打ち抜き、この後、左右のインナーリードの群を
打ち抜くようにしている。この場合、素子搭載部１１の
角部にある吊りリード１２の両側の空間部は別々の工程
で打ち抜かれるので、最後に打ち抜いた空間部の方によ
り大きなダレが発生することになるが、吊りリード１２
の両端は支持されているので、捩じりはより小さくな
り、インナーリード１３の平坦度が確保されれば、テー
プ２０はより強固な接合力でインナーリード１３のテー
プの貼着領域１９に接合されることになる。この場合、
吊りリード１２の平坦度も確保しようとする場合には、
吊りリード１２の幅をより広くすることも可能である。
この場合、吊りリード１２の幅はインナーリードの幅の
１．１〜３倍とすることによってより効率的に平坦度が
確保される。 【００１４】図４は第３の実施の形態に係るリードフレ
ームの製造方法を示すが、インナーリード１３を吊りリ
ード１２を中心にして４分割したインナーリード群に分
割し、対向するインナーリードの群を同時抜き加工を行
っている。この場合に、前後左右に形成されたインナー
リードの群のうち、中央に配置されたインナーリード１
３は、その両側に形成される空間部が別々の工程を経て
打ち抜き形成されるので、最後に空間部を形成した側に
片ダレが発生することになって捩じれることになるが、
テープの貼着領域１９に貼着されるテープ２０は、平面
化が確保された他のインナーリード１３及び吊りリード
１２に強固に貼着されるので、テープ２０の貼着強度に
は大きな問題が生じない。そして、捩じれたインナーリ
ード１３の先部に形成されるワイヤボンディング部２１
はコイニング処理によって平坦度を確保できる。 【００１５】前記実施の形態においては、アウターリー
ド１４を備えたリードフレーム１０に本発明を適用した
例について説明したが、アウターリードのないリードフ
レームであっても本発明は適用される。 【００１６】 【発明の効果】請求項１記載のリードフレームの製造方
法においては、各インナーリードの両側に形成される空
間部を同時にプレス加工によって打ち抜き形成している
ので、その部分のインナーリードに捩じりや伸びが発生
せず、より平面度が確保される。これによって、テープ
の貼着領域に貼着したテープの接合強度を向上させるこ
とができる。そして、インナーリードが同時抜き加工さ
れているので、インナーリードと吊りリードの平面度が
確保され、テープがより強固、均等に接合される。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の第１の実施の形態に係るリードフレー
ムの製造方法を適用した加工途中のリードフレームの平
面図である。 【図２】同方法によって製造されたリードフレームの部
分拡大図である。 【図３】本発明の第２の実施の形態に係るリードフレー
ムの製造方法の説明図である。 【図４】本発明の第３の実施の形態に係るリードフレー
ムの製造方法の説明図である。 【図５】従来例に係るリードフレームの製造方法の説明
図である。 【図６】従来例に係るリードフレームの製造方法の説明
図である。 【符号の説明】 １０：リードフレーム、１１：素子搭載部、１２：吊り
リード、１３：インナーリード、１３ａ：空間部（隙
間）、１４：アウターリード、１５：外枠、１６：パイ
ロット孔、１７：タイバー、１８：連結片、１９：テー
プの貼着領域、２０：テープ、２１：ワイヤボンディン
グ部、２２、２３：群

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−42564（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−57347（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−251618（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−13633（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−142661（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−241946（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−154784（ＪＰ，Ａ) 特公 平４−32546（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 23/50

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 平面視して四角形の素子搭載部の周囲に
   所定数のインナーリードを打ち抜き形成し、該インナー
   リードの先端部には貴金属めっきをし、その中間部には
   これらのインナーリードを連結するテープを貼着した
   後、前記インナーリードの先端に接続されていた連結片
   を切除するリードフレームの製造方法において、先端を前記連結片に接続した 前記インナーリードの各片
   の幅方向両側の空間部を打ち抜き形成する加工と、前記
   素子搭載部を打ち抜き形成する加工は、ストリッパによ
   って材料が塑性変形をしない範囲でダイに強く押し付け
   た状態で、同時に下降するパンチによって同時に行われ
   ることを特徴とするリードフレームの製造方法。