JP3618185B2

JP3618185B2 - リードフレーム及び該リードフレームの製造方法

Info

Publication number: JP3618185B2
Application number: JP33936396A
Authority: JP
Inventors: 良元立岩
Original assignee: Apic Yamada Corp
Current assignee: Apic Yamada Corp
Priority date: 1996-12-19
Filing date: 1996-12-19
Publication date: 2005-02-09
Anticipated expiration: 2016-12-19
Also published as: JPH10178139A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リードフレーム及び該リードフレームの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置に使用されるリードフレームは、銅等の金属板を打ち抜き加工を施されて形成されている。例えば、ＱＦＰ（ＱｕａｄＦｌａｔＰａｃｋａｇｅ）タイプのリードフレームにおいては、図３に示すように、インナーリード５１は、一般に半導体素子を搭載する先端側（ダイパッド側）から後端側（ダムバー側）に向かって放射状の形態となるように形成される。
しかし、多数のインナーリード５１を打ち抜き加工して形成すると、応力歪みによりインナーリード先端位置がばらついてしまい、ワイヤーボンディングを行うことができない。そこで、上記リードフレームは、矩形状のダイパッド５４の各辺に臨むインナーリード５１先端を、インナーリード連結部５２で一体に接続した状態で打ち抜き加工が施される。
【０００３】
また、上記ＱＦＰタイプのリードフレームのなかでも、比較的多ピンに属するものにおいては、矩形状のダイパッドの各辺に臨むインナーリード５１先端を、インナーリード連結部５２で一体に接続した状態で、ワイヤボンディングに必要なリード幅を確保するためにコイニング加工が施され、その後に応力歪みを除去するため焼鈍されて製造される。上記コイニング加工により各インナーリード５１のコイニングエリア５３がつぶされて、インナーリード５１のダイパッド５４に臨む先端側に向けて伸ばされる。また、上記インナーリード５１の先端にはインナーリード連結部５２が形成されているため、インナーリード連結部５２は幅方向に圧縮される（縮められる）方向の力を受けるが、実際には収縮せず、インナーリード５１の先端〜中間部に歪み（弾性的な曲がり）が発生する（図４の二点鎖線より実線へと変位する）。これはコイニング量（コイニングリエア５３の長さと深さ）が大きくなるほど顕著になる。
上記コイニング工程において、インナーリード５１に応力歪みが生じた状態で焼鈍を行うと、上記インナーリード５１の先端で位置ずれが生じ、ワイヤーボンディング工程で不具合を生ずる。
【０００４】
そこで、多数のインナーリードが複数本ずつ複数のグループに分割され、各グループのインナーリードの先端をインナーリード連結部で一体に接続されたリードフレームも提案されたが、該リードフレームは、インナーリード間のばらつきをある程度抑えることができるが、コイニング工程における応力歪みによりインナーリード連結部を切断するとグループどうしの距離が接近してインナーリード先端の位置のばらつきが生じ易い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この不具合を解消すべく、本件出願人は、インナーリード連結部間を該インナーリード連結部より幅狭のグループ連結部で連結したリードフレームとその製造方法を提案した（特開平６−２４４３４１号公報参照）。上記グループ連結部は、インナーリード連結部より幅狭で強度を落として設計されており、このグループ連結部をコイニングにより変形させることで、グループ間における応力歪みの影響を低減させている。
しかしながら、上記グループ連結部の強度が弱すぎると、各グループに分割されたインナーリードに高さ方向に曲がりが発生し易く、結果的にインナーリードの先端位置に各グループ毎にばらつきが生じるおそれがあった。
【０００６】
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、インナーリードを複数本ずつ連結してなる、複数のグループに生ずる応力歪みに起因してインナーリードが平面的にも高さ方向にも位置ずれを起こさないリードフレーム及び該リードフレームの製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため次の構成を備える。
即ち、ダイパッドを囲む各辺において先端部が臨む多数のインナーリードが複数本ずつ複数のグループに分割され、各グループのインナーリード先端部がインナーリード連結部で一体に連結されるリードフレームにおいて、
前記各グループのインナーリードどうしは、少なくともコイニングエリアを含むインナーリードの先端から所定長さ領域は互いに平行となるように形成され、コイニングエリア以外の部位で隣接するグループどうしを連結するグループ連結部により連結されるグループ間の隙間が、各グループ内のインナーリード間の隙間より大きくなるように形成されることを特徴とする。
【０００８】
また、リードフレームの製造方法については、ダイパッドを囲む各辺に先端部が臨む多数のインナーリードが複数本ずつ複数のグループに分割され、各グループのインナーリード先端部がインナーリード連結部で一体に連結され、各グループのインナーリードどうしは、少なくともコイニングエリアを含むインナーリードの先端から所定長さ領域は互いに平行となり、コイニングエリア以外の部位で隣接するグループどうしを連結するグループ連結部により連結されるグループ間の隙間が、各グループ内のインナーリード間の隙間より大きくなるようにリードフレームを打ち抜き加工する工程と、前記リードフレームのインナーリードの先端側のコイニングエリアにコイニングを施す工程と、前記リードフレームを焼鈍する工程と、前記各工程を経て形成されたリードフレームより前記インナーリード連結部及びグループ連結部を切断する工程を含むことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の態様を添付図面に基づいて詳細に説明する。
本実施の態様は、ＱＦＰ（ＱｕａｄＦｌａｔＰａｃｋａｇｅ）タイプのリードフレーム及びその製造方法について説明する。
図１は打ち抜き加工を施したリードフレームの部分平面図、図２はコイニング加工を施したリードフレームの部分平面図である。
【００１０】
先ず、図１を参照してリードフレームの概略構成について説明する。
１はダイパッドであり、図示しない半導体チップが搭載される箇所である。このダイパッド１は、平面矩形状に形成されており、四隅から延出された吊りリード２により図示しないサイドレール等へ連結されている。
３はインナーリードであり、上記ダイパッド１を囲むように形成されている。このインナーリード３はダイパッド１の周囲より図示しないダムバーに向かって放射状に延出して形成されている。
【００１１】
上記ダイパッド１の各辺に先端部が臨むインナーリード３、即ち吊りリード２どうしの間にある多数のインナーリード３は複数本ずつ、複数のグループＡ，Ｂ，Ｃ，─に分割されている。例えば、図１の場合はインナーリード３を５本ずつ５個のグループに分割されている。上記各グループＡ，Ｂ，Ｃ，─のインナーリード３のダイパッド１に臨む先端は、インナーリード連結部４で一体に連結されている。上記インナーリード連結部４は、リードフレームに打ち抜き加工を施した際に生ずるリードフレームの応力歪みよりインナーリード先端位置がばらつくのを防止するために設けられている。
また、上記グループＡ，Ｂ，Ｃ，─のインナーリード３どうしは、少なくともコイニングエリア６を含むインナーリード３のダイパッド１に臨む先端から所定長さ領域、具体的にはインナーリード３の先端から中間部が互いに平行となるように編成されている。上記各グループＡ，Ｂ，Ｃ，─のインナーリード３は、各グループ内においてコイニングエリア６を含むリード先端部より中間部にかけて互いに平行に形成されているので、コイニング加工を施されても、上記インナーリード連結部４に幅方向の力は加わらず、インナーリード３の先端から中間部にかけて歪みが発生しないので、互いに平行な関係が保たれる。よって、ワイヤーボンディング位置が変位しなくて済む。
【００１２】
また、上記リードフレームにおいて、隣接するグループＡとＢ，ＢとＣ，─どうしはグループ連結部５により対向するインナーリード３間を連結されている。上記グループ連結部５は、前記インナーリード３のダイパッド１に臨む先端よりリードの長手方向にわたって施されるコイニングエリア６以外の部位に形成されており、図１では該コイニングエリア６の近傍に設けられている。このグループ連結部５は、コイニング工程において生じた応力歪みにより焼鈍工程後においてグループＡとＢ，ＢとＣ，─どうしの距離が接近してインナーリード先端の位置のばらつきが生ずるのを防止するため設けられている。
【００１３】
また、上記グループ連結部５は、コイニングエリア６以外の部位、具体的にはコイニングの影響を受け難いコイニングエリア６の近傍に形成されているため、コイニング工程により図２に二点鎖線位置より実線位置への変位として示すように、インナーリード３に生じた伸びに起因する応力歪みを焼鈍工程において解消できる。また、グループＡ，Ｂ，Ｃ─は、インナーリード連結部４のみで連結されていると、高さ方向（Ｚ方向）に変位するが、上記グループ連結部５は、インナーリード３と同等の板厚で十分な強度が確保されているため、上記焼鈍工程後、各グループ内でインナーリード３の収縮が生じても高さ方向に位置ずれを生ずることはない。
よって、グループに分割されたインナーリード３が平面的（Ｘ−Ｙ方向）にも、高さ方向（Ｚ方向）にも位置ずれするのを有効に防止できる。
【００１４】
また、上記コイニングエリア６は、インナーリード３の先端側にワイヤーボンディングするエリアを確保するためコイニング加工が施される領域であり、プレス装置により表面を平坦化されている。
また、上記グループ連結部５により連結されたグループＡ，Ｂ，Ｃ，─間の隙間７は、各グループ内のインナーリード３どうしの隙間より大きくなるように形成されている。この隙間７は、半導体チップを樹脂封止する際に、モールド樹脂がリードフレームの上下に回り易いため、樹脂成形の効率を高めることができる。また、上記隙間７を利用して、グループ連結部５を切断した後に必要に応じてインナーリード３の位置を修正するための空間として利用することも可能である。
【００１５】
次に、上記リードフレームの製造方法について説明する。
先ず、帯状に連続する銅板等の金属板をプレス装置で打ち抜いてリードフレームを形成する。このリードフレームは、矩形状のダイパッド１の周囲に、多数のインナーリード３を複数本ずつ、複数のグループＡ，Ｂ，Ｃ，─に分割し、各グループＡ，Ｂ，Ｃ，─のインナーリード３の先端をインナーリード連結部４で一体に連結され、前記各グループＡ，Ｂ，Ｃ，─のインナーリード３どうしは、少なくともコイニングエリア６を含むインナーリードの先端から所定長さ領域は互いに平行となるように打ち抜き加工されてなる。また、好ましくは同時に、隣接するグループＡとＢ、ＢとＣ─どうしを連結するグループ連結部５を、前記インナーリード３のダイパッド１に臨む先端側よりリードの長手方向にわたって施されるコイニングエリア６以外の部位、即ちコイニングエリア６の近傍となるように打ち抜き加工されてなる。
【００１６】
次に、前記リードフレームのインナーリード３の先端側のコイニングエリア６にコイニングが施され、ワイヤーボンディングに必要なリード幅を確保する。そして、前記リードフレームを焼鈍して、上記打ち抜き加工やコイニング加工で生じた応力歪みを除去して、図１に示すリードフレームが形成される。
尚、上記打ち抜き加工時に生じた応力歪みを除去するためリードフレームを焼鈍し、或いはテーピングを施した後、コイニング加工を施しても良い。
【００１７】
次に、上記リードフレームは、インナーリード連結部４及びグループ連結部５がプレス装置により切断される。このとき、コイニング加工により応力が付与されて長手方向に延伸されたインナーリード３は、上記インナーリード連結部４及びグループ連結部５の切断により該応力より解放され、ほぼ所定の長さ、位置に収縮させることができる。
上記製造方法によれば、打ち抜き加工の後にリードフレームにコイニング工程を施したり、焼鈍工程を施した後にコイニング工程を施してリードフレームを形成した後に、インナーリード連結部４及びグループ連結部５を切断するので、切断後に各グループのインナーリード３に生じた応力が解放され、所定の長さに収縮させても、位置ずれや寸法にばらつきが生ずることはないため、製品に応じて変更される加工工程の如何をとわず、リードフレームの品質を維持できる。尚、上記リードフレームの製造工程の途中にリッチ潰し、めっき、テーピング、ディプレス等の工程を順次組み入れることができることはいうまでもない。
【００１８】
また、上記リードフレームは、インナーリード連結部４及びグループ連結部５が切断された後、ダイパッド１に半導体チップが搭載され、ワイヤーボンディング等の後処理工程へと搬送される。
【００１９】
本発明は上記実施の態様に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内でさらに多くの改変を施し得るのはもちろんのことである。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は前述したように、複数本のインナーリードを有するグループにおいて少なくともコイニングエリアを含むインナーリードの先端から所定長さ領域は互いに平行な複数のインナーリードが一体となるように複数のグループが編成されていることにより、コイニング加工を施されても、上記インナーリード連結部に幅方向の力は加わらず、インナーリードの先端から中間部にかけて歪みが発生しないので、互いに平行な関係が保たれ、ワイヤーボンディング位置が変位しなくて済む。
また、隣接するグループどうしを連結するグループ連結部は、インナーリードの先端側よりリードの長手方向にわたって形成されるコイニングエリア以外の部位に形成された場合には、各グループに発生する応力歪みを吸収してグループどうしが接近するように平面的に変形するのを防止するほか、各グループが高さ方向に浮き上がるのを有効に防止できる。
特に、前記グループ連結部は、前記インナーリードと同等の板厚で形成することが可能であり、しかもコイニングの影響を受けないため、コイニング加工後もグループ連結部は十分な強度を維持しており、インナーリードの位置ずれを有効に防止できる。
また、上記グループ連結部により連結されたグループ間の隙間は、各グループ内のインナーリードどうしの隙間より大きくなるように形成されているため、半導体チップを樹脂封止する際に、モールド樹脂が上記隙間を介してリードフレームの上下に回り易いため、樹脂成形の効率を高めることができる。また、上記隙間を利用して、グループ連結部を切断した後に必要に応じてインナーリードの位置を修正するための空間として利用することも可能である。
また、リードフレームの製造方法においては、打ち抜き加工の後にリードフレームにコイニング工程を施したり、焼鈍工程を施した後にコイニング工程を施してリードフレームを形成した後に、インナーリード連結部及びグループ連結部を切断するので、切断後に各グループのインナーリードに生じた応力が解放され、所定の長さに収縮させても、位置ずれや寸法にばらつきが生ずることはないため、製品に応じて変更される加工工程の如何をとわず、リードフレームの品質を維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】打ち抜き加工を施したリードフレームの部分平面図である。
【図２】コイニング加工を施したリードフレームの部分平面図である。
【図３】従来の打ち抜き加工を施したリードフレームの部分平面図である。
【図４】従来のコイニング加工を施したリードフレームの部分平面図である。
【符号の説明】
１ダイパッド
２吊りリード
３インナーリード
４インナーリード連結部
５グループ連結部
６コイニングエリア
７隙間

Claims

ダイパッドを囲む各辺において先端部が臨む多数のインナーリードが複数本ずつ複数のグループに分割され、各グループのインナーリード先端部がインナーリード連結部で一体に連結されるリードフレームにおいて、
前記各グループのインナーリードどうしは、少なくともコイニングエリアを含むインナーリードの先端部から所定長さ領域は互いに平行となるように形成され、コイニングエリア以外の部位で隣接するグループどうしを連結するグループ連結部により連結されるグループ間の隙間が、各グループ内のインナーリード間の隙間より大きくなるように形成されることを特徴とするリードフレーム。
ダイパッドを囲む各辺に先端部が臨む多数のインナーリードが複数本ずつ複数のグループに分割され、各グループのインナーリード先端部がインナーリード連結部で一体に連結され、各グループのインナーリードどうしは、少なくともコイニングエリアを含むインナーリードの先端から所定長さ領域は互いに平行となり、コイニングエリア以外の部位で隣接するグループどうしを連結するグループ連結部により連結されるグループ間の隙間が、各グループ内のインナーリード間の隙間より大きくなるようにリードフレームを打ち抜き加工する工程と、
前記リードフレームのインナーリードの先端側のコイニングエリアにコイニングを施す工程と、
前記リードフレームを焼鈍する工程と、
前記各工程を経て形成されたリードフレームより前記インナーリード連結部及びグループ連結部を切断する工程を含むことを特徴とするリードフレームの製造方法。