JP5903711B2 - リードフレーム及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、リードフレーム及びその製造方法、並びに金型に関する。

半導体チップなどが実装されるリードフレームは、長尺状の金属体から形成されており、例えば銅または銅を主成分とした銅合金を圧延した銅条などから形成される。リードフレームには、金属体の長手方向に複数の開口部が形成されており、隣接する開口部の間には桟部が位置している。開口部には、半導体チップを実装するリードフレームユニットが１つ又は複数含まれる。リードフレームを用いて半導体装置を製造する場合、リードフレームユニットのそれぞれに半導体チップを実装し、樹脂で封止し、個片化することでＬＥＤなどの半導体装置が製造される。

リードフレームの開口部は、例えば、プレスによる打ち抜き加工を行うことで製造される。特許文献１では、例えば順送金型を用いたプレスにより開口部を形成して、リードフレームを製造する方法が提案されている。

具体的には、図５（ａ）〜（ｆ）に示すようにリードフレームを製造する。ここでは、図５（ａ）〜（ｆ）に示すように、開口部１０３（開口部１０３ａ〜１０３ｅ）に３つのリードフレームユニット１０４が含まれる例を用いて説明する。
まず、長尺状の金属体１０２を長手方向（図中の右方向）に所定量送り出して搬送する（図５（ａ））。金属体１０２の送り出し量は、形成されるリードフレーム１００の隣接する開口部１０３の間隔に相当する量である１ピッチとなっている。次に、金型１２０による打ち抜き加工を行うことで、１つ目の開口部１０３ａとして、幅方向に配列する３つのリードフレームユニット１０４を金属体１０２に形成する（図５（ｂ））。次に、１ピッチ送り出された金属体１０２に対して、さらに打ち抜き加工をすることで、１つ目の開口部１０３ａに隣接するように、２つ目の開口部１０３ｂを形成する。このとき隣接する開口部１０３ａ，１０３ｂの間には桟部１０５が形成される（図５（ｃ））。そして、金属体１０２を１ピッチずつ送り出すとともに開口部１０３ｃ〜１０３ｅを１列ずつ形成する操作を繰り返す（図５（ｄ）〜（ｆ））。このようにして、長手方向に配列する複数の開口部１０３を形成して、複数の開口部１０３及び隣接する開口部１０３の間に位置する桟部１０５を備えるリードフレーム１００を製造する。

特開平１０−７０２２９号公報

ところで、リードフレームにおいては、単位当たりの金属体に形成する開口部の数が多いほど、採取できるリードフレームユニットの数が多くなり、リードフレームの製造コストを低減することができる。コストの低減においては、リードフレームユニット数を増加させるために、リードフレームにおける開口部のレイアウト（以下、パターンレイアウトとする）を高密度化している。パターンレイアウトの高密度化としては、リードフレームユニットを含む開口部の小型化や開口部の間隔の狭ピッチ化などがある。

しかしながら、従来のリードフレームの製造方法において、パターンレイアウトを高密度化させると、リードフレームが変形するといった問題が生じる。
つまり、パターンレイアウトを高密度化するため開口部１０３の間隔を狭ピッチ化する場合、図５（ａ）〜（ｆ）に示すように、隣接する開口部１０３の間に位置する桟部１０５の幅を細くする必要性がある。桟部１０５の幅が細くなるように打ち抜き加工を行う場合、幅の細い桟部１０５は、強度が低く変形しやすいため、図５（ｃ）に示すように、打ち抜き加工の圧力によってリードフレーム１００の主面に対して傾斜する（ねじれる）ことになる。同様に、打ち抜き加工のたびに形成される桟部１０５のそれぞれは、図５（ｄ）〜図５（ｆ）に示すように、リードフレーム１００の主面に対して傾斜する。しかも、桟部１０５のそれぞれは傾斜する方向が同一となっている。桟部１０５の傾斜によって、リードフレーム１００には残留応力や歪みが生じ、同一方向に傾斜する桟部１０５が増えることによって、リードフレーム１００には残留応力や歪みが累積する。この結果、リードフレーム１００には反りを主とした変形が生じる。変形の生じたリードフレーム１００では、半導体チップを実装するなどの加工が困難となり、生産効率が低下することになる。

一方、リードフレームの開口部を形成する方法として、エッチング加工があるが、エッチング加工では、打ち抜き加工と比較して反りなどの変形は抑制できるものの、製造コストが著しく増加するといった問題がある。

本発明は、このような問題に鑑みて成されたもので、その目的は、打ち抜き加工により形成され、高密度なパターンレイアウトであっても反りなどの変形が抑制されたリードフレーム及びその製造方法を提供することにある。

本発明の第１の態様によれば、長尺状の金属体の長手方向に配列し、打ち抜き加工により形成される複数の開口部と、隣り合う開口部の間に位置する桟部と、を備えるリードフレームであって、前記桟部の表面は、前記長手方向に隣り合う前記開口部の間のそれぞれにおいて、前記金属体の前記桟部以外の部分の表面に対して傾斜しており、傾斜する方向が前記長手方向に沿って交互に逆方向であるリードフレームが提供される。

本発明の第２の態様によれば、前記開口部は、前記開口部を前記長手方向に区画する桟部をさらに有する第１の態様のリードフレームが提供される。

本発明の第３の態様によれば、前記開口部には、半導体チップが搭載されるダイパッド及び前記半導体チップに電気的に接続されるリードが形成されている第１の態様又は第２の態様のリードフレームが提供される。

本発明の第４の態様によれば、前記桟部の幅が０．３ｍｍ以上３．０ｍｍ以下である第１〜第３の態様のいずれかのリードフレームが提供される。

本発明の第５の態様によれば、長尺状の金属体の長手方向に配列し、打ち抜き加工により形成される複数の開口部と、隣り合う開口部の間に位置する桟部と、を備えるリードフレームの製造方法であって、前記長尺状の金属体を、前記長手方向に開口部１つ分離間させて打ち抜くことで、離間する開口部を形成する第一の打ち抜き工程と、前記離間する開口部の間を打ち抜き、前記複数の開口部及び前記桟部を形成する第二の打ち抜き工程と、を有し、前記桟部の表面は、前記長手方向に隣り合う前記開口部の間のそれぞれにおいて、前記金属体の前記桟部以外の部分の表面に対して傾斜しており、傾斜する方向が前記長手方向に沿って交互に逆方向であるリードフレームの製造方法が提供される。

本発明の第６の態様によれば、第５の態様のリードフレームの製造方法において用いる金型であって、前記長尺状の金属体を載置するダイと、前記ダイに載置された前記長尺状
の金属体を固定するストリッパプレートと、を有し、前記ダイ、前記ストリッパプレート、又は両方に突起部を備える金型が提供される。

本発明によれば、打ち抜き加工により形成され、高密度なパターンレイアウトであっても反りなどの変形が抑制されたリードフレームが得られる。

本発明の一実施形態に係るリードフレームの概略図であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面において桟部の関係を説明するための図であり、（ｃ）は（ａ）の部分拡大図である。 本発明の一実施形態に係るリードフレームの製造方法の工程図である。 （ａ）は、打ち抜き用順送金型の構成概略図の一例であり、（ｂ）は（ａ）の打ち抜き加工部における部分拡大図である。 （ａ）は実施例１のリードフレームの未抜部の断面写真であり、（ｂ）及び（ｃ）は（ａ）の部分拡大図である。 （ａ）〜（ｆ）は、従来のリードフレームの製造方法の工程図である。 （ａ）は比較例１のリードフレームの断面写真であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図である。 図６（ｂ）の拡大図であって、（ａ）はＡ部分の拡大図であり（ｂ）はＢ部分の拡大図であり、（ｃ）はＣ部分の拡大図である。

上述したように、従来においては、高密度なパターンレイアウトのリードフレームを打ち抜き加工によって製造する場合、反りなどの変形が生じるといった問題があった。

この問題は、打ち抜き加工によって形成される桟部のそれぞれが、リードフレームの主面に対して同一方向に傾斜して、その桟部の傾斜による残留応力や歪みがリードフレーム中に累積するために生じる。そこで、本発明者らは上述した問題について鋭意検討を行い、桟部のそれぞれの傾斜する方向を交互に逆方向とすることで、桟部の傾斜による残留応力や歪みを緩和して、リードフレームに累積する残留応力や歪みを減少できることを見出し、本発明を創作するに至った。

以下に、本発明の一実施形態に係るリードフレーム及びその製造方法について図を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るリードフレームの概略図であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面において桟部の関係を説明するための図であり、（ｃ）は（ａ）の部分拡大図である。図２（ａ）〜（ｆ）は、本発明の一実施形態に係るリードフレームの製造方法の工程図である。

（リードフレーム）
本実施形態のリードフレーム１は、長尺状の金属体２の長手方向に配列し、打ち抜き加工により形成される複数の開口部３と、隣り合う開口部３の間に位置する桟部５と、を備え、桟部５の表面は、長手方向に隣り合う開口部３の間のそれぞれにおいて、金属体２の桟部５以外の部分の表面に対して傾斜しており、傾斜する方向が長手方向に沿って交互に逆方向となっている。

開口部３は、長尺状の金属体２を打ち抜き加工することにより形成される。１つの開口部３は１回の打ち抜き加工により形成され、リードフレーム１においては、図１（ａ）に示すように、複数回の打ち抜き加工によって複数の開口部３が形成される。複数の開口部３は、リードフレーム１の長手方向に配列している。隣り合う開口部３の間には桟部５が
位置しており、複数の開口部３は桟部５によって区画されている。

１つの開口部３は、例えば半導体チップが実装されるリードフレームユニット４を１つ以上含む。開口部３が複数のリードフレームユニット４を含む場合、開口部３は開口部３を区画する桟部５をさらに有する。複数のリードフレームユニット４は、開口部３において、金属体２の幅方向に複数個、又は金属体２の長手方向に複数列配置される。本実施形態においては、図１（ａ）に示すように、開口部３には、長手方向に１列、幅方向に３個配列するリードフレームユニット４（４ａ，４ｂ，４ｃ）が形成される場合を示している。すなわち、本実施形態のリードフレーム１においては、リードフレームユニット４が幅方向に３つ配列する１列が長手方向に複数列形成されており、複数のリードフレームユニット４が行列状に複数列形成されている。

桟部５は、行列状に配列されるリードフレームユニット４の間、つまり隣り合うリードフレームユニット４の間に位置している。桟部５は、行列状に配列する複数のリードフレームユニット４を区画しており、図１（ａ）に示すように、格子状となっている。桟部５には、長手方向に隣り合うリードフレームユニット４の間に位置する第一の桟部５ａと、幅方向に隣り合うリードフレームユニット４の間に位置する第二の桟部５ｂと、からなっている。第一の桟部５ａは、形成される開口部３の間隔となっており、第二の桟部５ｂは、開口部３において、隣り合うリードフレームユニット４の間隔を示す。第一の桟部５ａや第二の桟部５ｂの幅は、金属体２に形成する開口部３やリードフレームユニット４のパターンレイアウトによって決定される。パターンレイアウトを高密度化する場合、０．３ｍｍ以上３．０ｍｍ以下とすることが好ましい。桟部の幅が０．３ｍｍ未満であると、リードフレームの変形の抑制が困難となり、３．０ｍｍを超えると、パターンレイアウトを高密度化することが困難となる。

桟部５のうち、第一の桟部５ａは、図１（ｂ）に示すように、リードフレームユニット４ａ，４ｂ，４ｃを含む開口部３を形成する際の打ち抜き加工の圧力によって、金属体２の第一の桟部５ａ以外の表面に対して傾斜することになる。つまり、第一の桟部５ａは、その表面が金属体２の第一の桟部５ａ以外の表面に対して傾斜している。その傾斜方向は、金属体２の第一の桟部５ａ以外の表面に対して長手方向の一方側又は他方側となっている。もしくは、傾斜方向は、金属体２の第一の桟部５ａ以外の表面に対して上方又は下方となっている。
そして、リードフレームユニット４を介して配列する第一の桟部５ａのそれぞれは、傾斜する方向が金属体２の長手方向に沿って交互に逆方向となる。具体的には、図１（ｂ）に示すように、第一の桟部５ａのそれぞれの傾斜方向は、長手方向に沿って、長手方向の一方側（図中の右方向）、長手方向の他方側（図中の左方向）と交互に逆方向となっており、互い違いとなっている。
この構成によれば、第一の桟部５ａの傾斜によるリードフレーム１の残留応力や歪みが局所的に緩和され弱められる。このため、リードフレーム１全体において残留応力などの累積が減少し、反りなどの変形が生じにくい。

言い換えれば、リードフレーム１の長手方向の断面（図中のＡ−Ａ断面）において、各開口部３（リードフレームユニット４）の両側における第一の桟部５ａは、リードフレーム１の主面に対して長手方向の一方側又は他方側にともに傾斜しており、傾斜する方向が互いに逆方向となっている。又は、リードフレーム１の長手方向の断面において、長手方向に隣り合う開口部３（リードフレームユニット４）の間に位置する第一の桟部５ａのそれぞれは、長手方向の一方側又は他方側にねじれており、ねじれる方向が交互に逆方向となっている。

なお、幅方向に配列するリードフレームユニット４の間に位置する第二の桟部５ｂにお
いては、リードフレームユニット４ａ，４ｂ，４ｃが同時に一括して形成されるため、第一の桟部５ａと比較して傾斜やねじれが生じにくい。

リードフレームユニット４ａ，４ｂ，４ｃのそれぞれは、図１（ｃ）に示すように、所定の配線パターン１０を有する。所定の配線パターン１０には、半導体チップが搭載されるダイパッド１１と、ダイパッド１１の四隅を支持する吊りリード１２と、半導体チップに電気的に接続されるリード１３と、が含まれる。配線パターン１０は桟部５に支持され、リードフレーム１と一体的に形成されている。リードフレームユニット４の１つは、１つの半導体チップが実装され、個片化されることで、１つの半導体装置となる。

（リードフレームの製造方法）
本実施形態に係るリードフレーム１の製造方法は、長尺状の金属体２の長手方向に配列し、打ち抜き加工により形成される複数の開口部と、隣り合う開口部の間に位置する桟部と、を備えるリードフレームの製造方法であって、長尺状の金属体２を、長手方向に開口部３の１つ分離間させて打ち抜くことで、離間する開口部３を形成する第一の打ち抜き工程と、離間する開口部３の間を打ち抜き、複数の開口部３及び桟部５を形成する第二の打ち抜き工程と、を有する。

まず、リードフレーム１の材料となる金属体２を準備する。金属体２としては、特に限定されないが、例えば銅または銅を主成分とした銅合金を圧延した銅条などを用いることができる。コイル状に巻かれた銅条などにおいては、巻きグセが生じているため、プレス機に材料を搬送する前に、矯正装置であるレベラーによって巻きグセを除去して矯正することが好ましい。また、金属体の厚さとしては、例えば１００μｍ以上２００μｍ以下とすることが好ましい。

続いて、準備した金属体２をロータリー式材料送り出し装置に設置して、プレス機に送り出す。送り出された金属体２は、材料待機装置を経て、プレス機に設置された材料搬送装置に送られる。そして、材料搬送装置によって金属体２を搬送して、プレス機に設置された打ち抜き用順送金型２０（以下、金型２０ともいう）へ金属体２を供給する（図２（ａ））。図２（ａ）に示すように、金属体２を、その長手方向（図中の左右方向）に搬送して、金型２０に金属体２を供給する。なお、金型２０内に金属体２を供給する際、自動供給式の加工油供給装置によって金属体２に加工油を供給することで、金属体２の潤滑性を向上することができる。

続いて、搬送される金属体２に対して金型２０を用いたプレス加工（打ち抜き加工）を複数回行うことによって、金属体２の長手方向に配列する複数の開口部３を形成する。本実施形態においては、打ち抜き加工として、第一の打ち抜き工程及び第二の打ち抜き工程を行う。また、１回の打ち抜き加工により形成される開口部３は桟部５によって３つに区画され、幅方向に配列する３つの開口に区画されている。３つに区画される開口のそれぞれは所定の配線パターン１０を有しており、３つのリードフレームユニット４ａ，４ｂ，４ｃとなっている。

第一の打ち抜き工程では、長尺状の金属体２を、長手方向に開口部３の１つ分を離間させて打ち抜くことで、離間する開口部３を形成する。具体的には、形成されるリードフレーム１の隣り合う開口部３の間隔に相当する量を１ピッチとしたとき、長尺状の金属体２を長手方向に２ピッチずつ搬送するとともに打ち抜くことで、間欠的に打ち抜き加工を行い、１ピッチ分（開口部３の１つ分）を離間する開口部３を形成する。

まず、図２（ｂ）に示すように、開口部３ａとして、幅方向に３つ配列するリードフレームユニット４ａ，４ｂ，４ｃを金型２０により形成する。その後、図２（ｃ）に示すよ
うに、金属体２を２ピッチ送り出し、開口部３ｂとして１列のリードフレームユニット４を形成する。同様に、図２（ｄ）に示すように、金属体２を２ピッチ送り出して、開口部３ｃとして１列のリードフレームユニット４を形成する。すなわち、第一の打ち抜き工程で形成される開口部３ａ，３ｂ，３ｃのそれぞれが、開口部３の１列分を離間するように打ち抜き加工を行う。図２（ｄ）に示すように、離間する開口部３ａ，３ｂ，３ｃは、所定の領域を介して配列している。所定の領域は、後述する第二の打ち抜き工程で打ち抜かれる予定の打ち抜き予定領域Ｔ（図中の破線で示す領域）となっている。このように、第一の打ち抜き工程では、打ち抜き予定領域Ｔを介して配列する開口部３ａ，３ｂ，３ｃとして、複数のリードフレームユニット４を形成する。

上述したように、長手方向に隣り合う開口部３の間に位置する桟部５（第一の桟部５ａ）の幅が細くなるように開口部３を形成した場合、桟部５は打ち抜きの圧力によって傾斜（ねじれ）してリードフレーム１の変形を生じさせることになる。この点、第一の打ち抜き工程では、打ち抜き予定領域Ｔを介して離間するように開口部３を形成するため、打ち抜き予定領域Ｔの傾斜が抑制される。打ち抜き予定領域Ｔは、開口部３の１列分を含んでおり、幅が広く高い強度を有する。このため、打ち抜き予定領域Ｔにおいては、打ち抜き加工の際の圧力にともなう傾斜（ねじれ）が抑制される。すなわち、第一の打ち抜き工程では、打ち抜き予定領域Ｔを介して開口部３を打ち抜き形成することで、打ち抜き加工の圧力によって生じる金属体２の残留応力や歪みを抑制することができる。
なお、幅方向に隣り合う開口部３としてのリードフレームユニット４ａ，４ｂ，４ｃの間に位置する第二の桟部５ｂは、リードフレームユニット４ａ，４ｂ，４ｃが一括して同時に形成されるため、幅方向の桟部５ａと比較して傾斜やねじれが生じにくい。

続いて、第一の打ち抜き工程で開口部３が形成された金属体２をプレス機外へと送り出して、コイル状に巻き取る。コイル状に巻き取られた金属体２は再びロータリー式材料送り出し装置に設置され、第一の打ち抜き工程と同様に矯正装置であるレベラーにて、巻きグセを矯正し、材料待機装置を経て、プレス機へと送り出す。

続いて、第一の打ち抜き工程で開口部３が形成された金属体２を搬送させて、第二の打ち抜き工程を行う。第二の打ち抜き工程では、第一の打ち抜き工程で間欠的に打ち抜かれず、打ち抜き予定領域Ｔを介して離間する開口部３の間を打ち抜く。つまり、打ち抜き予定領域Ｔを打ち抜き、開口部３を形成する。

具体的には、第一の打ち抜き工程とは１ピッチ分ずらして金属体２を搬送することによって、第一の打ち抜き工程では打ち抜かれていない領域に開口部３を形成する。図２（ｅ）に示すように、離間する開口部３ａ，３ｂの間に位置する打ち抜き予定領域Ｔに対して打ち抜き加工を行い、開口部３ｄとして１列のリードフレームユニット４を形成する。この際、隣り合う開口部３ａ，３ｄの間、及び開口部３ｄ，３ｂの間に桟部５が位置することになる。開口部３ｄの両側に形成される桟部５（第一の桟部５ａ）は、打ち抜き加工の圧力によって、開口部３ｄの内側方向へとそれぞれ傾斜する。すなわち、開口部３ｄの両側にある第一の桟部５ａのそれぞれは金属体２の長手方向の一方又は他方へと傾斜しており、傾斜する方向が互いに逆方向となる。同様にして、図２（ｆ）に示すように、第二の打ち抜き工程を行うと、形成される開口部３ｅの両側にある桟部５ａのそれぞれは傾斜しており、傾斜する方向が互いに逆方向となる。
このように、第一の打ち抜き工程がされた金属体２に対して第二の打ち抜き工程を行うことによって、打ち抜き加工によって形成される第一の桟部５ａのそれぞれの傾斜を、長手方向に沿って交互に逆方向とすることができる。このため、第一の桟部５ａの傾斜にともなう残留応力や歪みは局所的に緩和されて弱められており、リードフレーム１全体での残留応力などの累積を抑制することができる。

続いて、製造したリードフレーム１を洗浄装置に搬送して、加工油やその他の汚染を除去する。そして、洗浄したリードフレーム１をメッキ装置に搬送して、すず、銀、ニッケル等のメッキ加工を施して、得られたリードフレーム１を再びコイル状に巻き取る。

なお、上記実施形態においては、１回の打ち抜き加工により、幅方向に３個、長手方向に１列のリードフレームユニットを含む開口部を形成する場合について説明したが、本発明はこの例に限定されない。１回の打ち抜き加工により、例えば、幅方向に１個又は複数個のリードフレームユニットを含む開口部を形成することも可能である。また、長手方向に２列以上４列以下のリードフレームユニットを含む開口部を形成することも可能である。

また、上記実施形態においては、第一の打ち抜き工程及び第二の打ち抜き工程を１台のプレス機によって繰り返し行う場合について説明したが、２台のプレス機によってタンデム化することで、第一の打ち抜き工程及び第二の打ち抜き工程を連続的に行うことも可能である。この場合、金属体の巻き取りや、金属体の材料送り出し装置への再設置などの作業を省略して製造効率を向上することができる。

また、上記実施形態において、開口部は、ダイパッドやリードが形成されるリードフレームユニットを含む場合について説明したが、開口部は、金属体の搬送に利用され、金属体の幅方向の端部側に形成される１個又は複数個のスプロケットホールとすることも可能である。

（プレス機及び打ち抜き用順送金型）
続いて、上述したリードフレームの製造に用いるプレス機及びプレス機に設置される打ち抜き用順送金型の１例について説明する。プレス機には、金属体を打ち抜き加工する打ち抜き用順送金型と、打ち抜き用順送金型に金属体を供給する材料搬送装置と、が設置されている。図３は打ち抜き用順送金型の構造を示しており、（ａ）は打ち抜き用順送金型の構成概略図であり、（ｂ）は（ａ）の打ち抜き加工部における部分拡大図である。

打ち抜き用順送金型２０は、図３（ａ）に示すように、下型３０、上型４０及びガイドポスト５０から構成されている。下型３０は、下ダイセット３１と、下ダイセット３１に固定されるダイプレート３２と、ダイプレート３２の中心に保持され、金属体２を載置するダイ３３と、を備えている。また、上型４０は、上ダイセット４１と、上ダイセット４１に固定され、金属体２を打ち抜くパンチ４２を有するパンチプレート４３と、パンチ４２が上下動する貫通孔４５を有し、スプリング４４によってパンチプレート４３に連結され、ダイ３３に載置される金属体２を固定するストリッパプレート４６と、を備えている。上型４０はガイドポスト５０によって下型３０に支持され、昇降可能な構造となっている。

打ち抜き用順送金型２０においては、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、先ず上型４０に設置されたストリッパプレート４６が下降して、下型３０のダイ３３上にある金属体２が、ストリッパプレート４６とダイ３３によって挟まれ固定される。さらに上型４０が下降する事で、ストリッパプレート４６内に格納されていたパンチ４２が下降し、金属体２をダイ３３の穴側へと変形させながら押し込む。すると、金属体２にはパンチ４２とダイ３３のエッジからクラックが進展し、このクラックが繋がる事で、金属体２は破断に至る。その後もパンチ４２は下降を続けるため、打ち抜かれた部分はダイ３３の内部まで押し込まれ、下型３０へと排出される。

上述した打ち抜き用順送金型２０としては、図３（ｂ）に示すように、ストリッパプレート４６に突起部６０を備えることが好ましい。金属体２は、ストリッパプレート４６及
びダイ３３に挟まれ固定された後に、パンチ４２により打ち抜き加工されるが、打ち抜きの際のパンチ４２の圧力によって金属体２はダイ３３の孔側へと引き込まれるため、金属体２の開口部３の縁（桟部）には変形が生じることになる。この点、ストリッパプレート４６に形成される突起部６０によれば、金属体２がダイ３３の孔側へ引き込まれる方向とは逆の方向に摩擦力を発生させるため、金属体２を強固に固定し、引き込みを抑制することが可能となる。そして、リードフレーム１の桟部５の変形を抑制することができる。なお、図３（ｂ）ではストリッパプレート４６に突起部６０を備える場合を例示したが、突起部６０はダイ３３、ストリッパプレート４６又は両方に備えてもよい。

突起部６０の材質としては、摩擦抵抗を増大させるものであれば特に限定されず、金型部品とは異なる材質で摩擦抵抗が大きいもの、例えばゴム等を用いることもできる。また、突起部６０の金属体との接触面の粗度を高めて、突起部６０の摩擦抵抗を増大させてもよい。ただし、金属体に傷を生じさせることも考慮して、突起部６０の粗度を適宜設定することが好ましい。

（本実施形態の効果）
本実施形態によれば、以下に示す１つ又は複数の効果を奏する。

本実施形態によれば、離間する開口部を形成する第一の打ち抜き工程と、離間する開口部の間を打ち抜く第二の打ち抜き工程と、を有する。この構成とすることによって、リードフレームにおいて、長手方向に隣り合う開口部の間に位置する桟部の傾斜を交互に逆方向とすることができる。このため、桟部の傾斜にともなう残留応力や歪みを緩和して、リードフレーム全体での残留応力などの累積を抑制するとともに、反りなどの変形を抑制することができる。

上記実施形態において、桟部の幅は１ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが好ましい。この構成によれば、桟部の幅を狭めて、金属体に形成される開口部のパターンレイアウトを高密度化することができる。

また、開口部の形成に際して、ダイ、ストリッパプレート又は両方に突起部を備える金型を用いることによって、打ち抜き加工の際に生じる桟部の傾斜自体を抑制し、リードフレームに累積する残留応力や歪みをさらに抑制することができる。

以下の方法および条件で、本発明に係るリードフレームを製造した。これらの実施例は、本発明に係るリードフレームの一例であって、本発明はこれらの実施例により限定されない。

（実施例１）
金属体２として、厚さ０．２ｍｍ程度に圧延された銅合金条が巻かれた直径１ｍ程度のコイル（以下、材料という）をロータリー式材料送り出し装置に設置した。次に材料を送り出し矯正装置であるレベラーにて、巻きグセを除去するように矯正した。矯正された材料を、プレス機の手前に設けられた材料待機装置を経由させて、最大出力が約１５０ｔ程度を有するプレス機へと送り出した。プレス機にはプレス機固有の材料搬送装置であるフィーダーが設置されており、プレス機に設置された金型へと材料を送り出した。この際、自動供給式の加工油供給装置によって材料に加工油を供給し、材料の潤滑性を向上させた。材料を金型内の打ち抜き加工部に搬送し、プレス機により金型をプレス動作させて材料に打ち抜き加工を行った。

第一の打ち抜き工程においては、材料の送り出し量を２ピッチ分として、幅方向の開口
部３の１列分を離間させて、１列おきに開口部３が形成されるように、およそ３００ｒｐｍ程度の速度でプレスを行ない、打ち抜き加工を施した。打ち抜き加工が完了した順に材料はプレス機外へと送り出され、一度コイル状に巻き取った。

その後、再度ロータリー式の材料送り出し装置に材料を設置し、第一の打ち抜き工程では打ち抜かれず、１列分離間する複数の開口部３の間に位置する１列分の領域に対して、第二の打ち抜き工程を施した。第二の打ち抜き工程では、第一の打ち抜き工程と１ピッチ分ずらした状態で送り出し、打ち抜き加工を行った。

第一の打ち抜き工程及び第二の打ち抜き工程により、ダイパッド及びリードが形成された複数の開口部３が行列状に配列し、隣り合う開口部３の間に位置する桟部５の幅が０．３ｍｍ以上３．０ｍｍ以下となるようにリードフレーム１を製造した。製造されたリードフレーム１を洗浄装置へと送り、加工油やその他の汚染を除去し、メッキ装置でリードフレームの全面にすずメッキを施した。

実施例１で得られたリードフレーム１について、桟部５の断面を観察したところ、図１（ｂ）に示すような断面であることが確認された。桟部５は、長手方向に隣り合う開口部３（リードフレームユニット４）の間のそれぞれにおいて、リードフレーム１の主面に対して傾斜しており、傾斜する方向が交互に逆方向となっていた。

なお、リードフレームの打ち抜き加工の施されていない部分（未抜部）の断面を観察したところ、図４（ａ）〜図４（ｃ）に示すような断面であることが確認された。図４は、リードフレームの未抜部の断面写真であって、（ａ）は全体図であり、（ｂ）及び（ｃ）は（ａ）の部分拡大図である。

また、実施例１で得られたリードフレームについて、反り変形量を測定した。反り変形量としては、長さ約３００ｍｍに切断したリードフレームを平坦な台上に載値して、リードフレームの中心を基準として、その先端における反りを測定した。実施例のリードフレームの反り変形量を測定したところ、その反り変形量は１０ｍｍ程度以下であり、半導体装置の製造に適していることが確認された。

（実施例２）
実施例２では、材料の固定力強化を目的として、突起部６０を備えた金型２０が設置されたプレス機を用いて打ち抜き加工を行った以外は、実施例１と同様にしてリードフレーム１を製造した。金型２０としては、ストリッパプレート４６の打ち抜き加工部のエッジ部分に突起部６０（厚さ１０μｍ、幅１００μｍ程度）が設けられた金型２０を用いた。

実施例１と同様にして、実施例２で得られたリードフレーム１について、桟部５の断面を観察したところ、実施例１の断面と同様であることが確認された。

また、実施例１と同様にして、実施例２で得られたリードフレーム１の反り変形量を測定した。実施例２のリードフレーム１の反り変形量を測定したところ、その反り変形量は５ｍｍ程度以下であり、半導体装置の製造に適していることが確認された。

（比較例）
比較例では、従来の製造方法によりリードフレーム１００を製造した。金属体１０２の送り出し量を１ピッチとして、形成された開口部１０３に隣り合うように開口部１０３を打ち抜き、１列ずつ開口部１０３を形成し、リードフレーム１００を製造した。

得られた比較例のリードフレーム１００について、実施例と同様に、その桟部１０５の
断面を観察したところ、図６及び図７に示すような断面であることが確認された。図６は、リードフレームの断面写真であって、（ａ）は全体図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図である。図７は、図６（ｂ）の拡大図であって、（ａ）はＡ部分の拡大図であり（ｂ）はＢ部分の拡大図であり、（ｃ）はＣ部分の拡大図である。

また、比較例で得られたリードフレームについて、反り変形量を測定したところ、その反り変形量は約１５ｍｍであり、反りを主とした変形が大きく、半導体装置の製造に適さないことが確認された。

（参考例）
実施例１の参考例として、比較例と同様に１ピッチずつ金属体を送り出し、１列ずつ開口部を形成するとともに、金型として、実施例２で用いた金型を備えるプレス機により打ち抜き加工を行い、リードフレームを製造した。
参考例のリードフレームの反り変形量を、実施例１と同様に測定したところ、１０ｍｍ以下であった。

１ リードフレーム
２ 金属体
３ 開口部
４ リードフレームユニット
５ 桟部

Claims (4)

1. 長尺状の金属体の長手方向に配列する複数の開口部と、隣り合う開口部の間に位置する桟部と、を備えるリードフレームであって、
   前記開口部には、半導体チップが搭載されるダイパッド及び前記半導体チップに電気的に接続されるリードが形成されており、
   前記桟部の表面は、前記長手方向に隣り合う前記開口部の間のそれぞれにおいて、前記金属体の前記桟部以外の部分の表面に対して傾斜しており、傾斜する方向が前記長手方向に沿って交互に逆方向である
   ことを特徴とするリードフレーム。
2. 前記開口部は、前記開口部を前記長手方向に区画する桟部をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のリードフレーム。
3. 前記桟部の幅が０．３ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のリードフレーム。
4. 長尺状の金属体の長手方向に配列し、打ち抜き加工により形成される複数の開口部と、隣り合う開口部の間に位置する桟部と、を備えるリードフレームの製造方法であって、
   前記長尺状の金属体を、前記長手方向に開口部１つ分離間させて打ち抜くことで、離間する開口部を形成する第一の打ち抜き工程と、
   前記離間する開口部の間を打ち抜き、前記複数の開口部及び前記桟部を形成する第二の打ち抜き工程と、を有し、
   前記開口部に、半導体チップが搭載されるダイパッド及び前記半導体チップに電気的に接続されるリードを形成し、
   前記桟部の表面を、前記長手方向に隣り合う前記開口部の間のそれぞれにおいて、前記金属体の前記桟部以外の部分の表面に対して傾斜させ、傾斜する方向を前記長手方向に沿って交互に逆方向とする
   ことを特徴とするリードフレームの製造方法。
   
   以上