JP6772087B2 - リードフレーム及びその製造方法 - Google Patents

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吉雄 古畑
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Description

本発明は、リードフレーム及びその製造方法に関する。
従来、半導体チップなどの電子部品を実装するためのリードフレームがある。そのようなリードフレームでは、ダイパッドの上に搭載された半導体チップが周囲のリードにワイヤによって接続され、半導体チップ及びワイヤが封止樹脂で封止される。
特開２００４−３１９８１６号公報 特開２０１３−５８６９３号公報
後述する予備的事項で説明するように、長手状の外枠を備えたリードフレームをフレームストッカに保管する際に、外枠の長手方向の側面の直角部分がフレームストッカの内壁に接触して擦れてバリが発生する課題がある。
外枠の側面からのバリの発生を防止できる新規な構造のリードフレーム及びその製造方法を提供することを目的とする。
以下の開示の一観点によれば、矩形状の外枠と、前記外枠の一方の面から側面にかけて形成された凹部と、前記外枠の他方の面から側面にかけて形成された切欠段差部とを有し、前記凹部の側壁と前記側面とが接する部分が曲面状であるリードフレームが提供される。
また、その開示の他の観点によれば、複数のフレーム領域が区画された金属板を用意する工程と、前記金属板の両面側の前記フレーム領域に、フレーム部材を得るためのレジスト層をそれぞれパターニングする工程と、前記レジスト層をマスクにして前記金属板を両面側からウェットエッチングすることにより、矩形状の外枠と、前記外枠の一方の面から側面にかけて形成される凹部と、前記外枠の他方の面から側面にかけて形成される切欠段差部とを含むフレーム部材を前記複数のフレーム領域に形成する工程と、前記レジスト層を除去する工程と、前記複数のフレーム領域に配置された前記フレーム部材を分離して、個々のリードフレームを得る工程とを有し、前記凹部の側壁と前記側面とが接する部分が曲面状に形成されるリードフレームの製造方法が提供される。
以下の開示によれば、リードフレームは、矩形状の外枠を備えている。外枠の一方の面から側面にかけて複数の凹部が形成されている。また、外枠の他方の面から側面にかけて切欠段差部が一体的に形成され、外端部の側面の一部が内側に後退している。そして、凹部の側壁と外端部の側面とが接する部分が曲面状になっている。
これにより、リードフレームの外枠の側面の面積が減少すると共に、外枠の側面の直角部分を少なくすることができる。よって、リードフレームをフレームストッカに入れたり出したりする際に、リードフレームの外枠の側面からのバリの発生を低減させることができる。
また、リードフレームの外枠の外端部の側面端部に複数の凹部が所定の間隔を空けて並んで配置されるため、外枠の側面端部の直角部分の長さを小さくすることができる。
これにより、リードフレームのダイパッドとリード及びリード同士が飛散したバリを介して電気ショートすることが防止される。
図１（ａ）及び（ｂ）は予備的事項のリードフレームを説明するための平面図及び斜視図である。 図２は実施形態のリードフレームを示す平面図である。 図３は図２のリードフレームの長手方向の外枠の側面を示す部分拡大斜視図である。 図４（ａ）及び（ｂ）は図２のリードフレームの長手方向の外枠の側面を示す部分平面図である。 図５は図４（ａ）の凹部の変形例を示す部分平面図である。 図６（ａ）は図３のＩ−Ｉに沿った断面図、図６（ｂ）は図３のＩＩ−ＩＩに沿った断面図、図６（ｃ）は図３のＩＩＩ−ＩＩＩＩに沿った断面図である。 図７は図２のリードフレームの長手方向の外枠の側面を示す部分拡大斜視図（変形例）である。 図８はフレームストッカに図２のリードフレームが保管される様子を示す断面図及び部分斜視図である。 図９は実施形態のリードフレームの製造方法を示す平面図（その１）である。 図１０（ａ）及び（ｂ）は実施形態のリードフレームの製造方法を示す平面図（その２）である。 図１１（ａ）及び（ｂ）は実施形態のリードフレームの製造方法を示す断面図（その３）である。 図１２（ａ）及び（ｂ）は実施形態のリードフレームの製造方法を示す平面図（その４）である。 図１３は実施形態のリードフレームの製造方法を示す平面図（その５）である。 図１４は実施形態の電子部品装置を示す断面図である。 図１５は実施形態の変形例のリードフレームを示す断面図である。 図１６は実施形態の変形例の電子部品装置を示す断面図である。 図１７は実施形態のリードフレーム内の複数の製品領域の配置のバリエーションを示す平面図である。
以下、実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。
実施形態を説明する前に、基礎となる予備的事項について説明する。
図１は、予備的事項に係るリードフレームを説明するための図である。予備的事項の記載は、発明者の個人的な検討内容であり、公知技術ではない技術内容を含む。
図１（ａ）に示すように、予備的事項に係るリードフレームは、外形が長方形状の外枠１００を備えている。外枠１００の内側には複数の製品領域Ｒが区画されており、各製品領域Ｒには、外枠１００に連結されたダイパッド及びリード（不図示）が配置されている。
リードフレームは、半導体装置を構築する製造工程や搬送の間に金属製のフレームストッカ（不図示）に保管される。
フレームストッカの対向する側板の内壁には、上下方向に複数のレールが並んで設けられている。そして、フレームストッカの両側のレールの上にリードフレームの長手方向の外枠１００の両端部が配置されて、複数のリードフレームがフレームストッカに保管される。
リードフレームをフレームストッカに入れたり出したりする際に、リードフレームの長手方向の外枠１００の側面がフレームストッカの側板の内壁に接触して擦れる。
このため、リードフレームの外枠１００の側面及びフレームストッカの側板の内壁からバリが発生しやすい。リードフレームから発生するバリが分離すると、リードフレームのダイパッドやリードが配置された領域に飛散しやすい。
バリの長さが、ダイパッドとリードとの間隔及びリード間の間隔よりも長いと、ダイパッドとリード及びリード同士がバリを介して接続されるため、電気ショートが発生する。
この対策として、図１（ｂ）の部分斜視図に示すように、図１（ａ）のリードフレームの外枠１００の外端部の上面側及び下面側に厚みの途中まで第１凹部Ｃ１及び第２凹部Ｃ２を形成する。
これにより、リードフレームの外枠１００の側面の直角部分の長さが短くなるため、バリが発生するとしてもバリの長さが小さくなる。その結果、ダイパッドとリード及びリード同士がバリを介して接続されるリスクを低減させることができる。
しかし、第１凹部Ｃ１及び第２凹部Ｃ２の各内壁と外枠１００の側面とが接する部分（図１（ｂ）のＡで示される部分）が直角で尖って形成されるため、その部分からバリが発生しやすい。このため、図１（ｂ）のリードフレームの外枠１００の外端部の側面の構造よりもさらにバリの発生を抑制できる構造が望まれる。
以下に説明する実施形態のリードフレームでは、前述した課題を解消することができる。
（実施の形態）
図２〜図８は実施形態のリードフレームを説明するための図、図９〜図１３は実施形態のリードフレームの製造方法を説明するための図である。
図２に示すように、実施形態のリードフレーム１は、外形が長方形状（矩形状）の外枠１０と、外枠１０に連結する内枠１２とによって形成された枠構造を有している。外枠１０は、横方向に延びる一対の枠部の長さが縦方向に延びる一対の枠部の長さよりも長い長手形状を有する。
外枠１０と内枠１２とによって区画された各四角領域が一つの製品領域Ｒとなっている。各製品領域Ｒの中央部には四角状のダイパッド２０が配置されている。また、ダイパッド２０の四隅にサポートバー２２がそれぞれ繋がっており、サポートバー２２は外枠１０及び内枠１２に連結されている。
このようして、ダイパッド２０は、４本のサポートバー２２によって外枠１０及び内枠１２に支持されている。
さらに、各製品領域Ｒのダイパッド２０の四辺に対向する外枠１０及び内枠１２には４本のリード２４がそれぞれ連結されている。各製品領域Ｒにおいて、リード２４は外枠１０及び内枠１２の内壁から内側のダイパッド２０側に向かって延在している。
図２のリードフレーム１の例では、製品領域Ｒが２×４個で設けられているが、一つのリードフレーム１に設けられる製品領域Ｒの数や配置は任意に設定することができる。
実施形態のリードフレーム１は、金属板が両面側からウェットエッチングされてパターン化されて製造される。リードフレーム１は、銅、銅合金、又は鉄・ニッケル合金などの金属板から形成される。好適には、リードフレーム１の上面、下面及び側面を含む全体に、電解めっきにより、下から順に、ニッケル（Ｎｉ）層／パラジウム（Ｐｄ）層／金層（Ａｕ）が形成されている。
あるいは、ワイヤボンディングされるリード２４の上面のみに、下から順に、ニッケル（Ｎｉ）層／パラジウム（Ｐｄ）層／金層（Ａｕ）が形成されるようにしてもよい。
また、ニッケル（Ｎｉ）層／パラジウム（Ｐｄ）層／金層（Ａｕ）の代わりに、単層の銀（Ａｇ）層を電解めっきにより形成してもよい。
図３は、図２のリードフレーム１の外枠１０の外端部１０ａの側面（Ｂで示される部分）を拡大して示す部分拡大斜視図である。
本実施形態では、リードフレーム１の外枠１０の一方の面を上面とし、外枠１０の他方の面を下面として説明する。あるいは、逆に、外枠の１０の一方の面を下面とし、外枠１０の他方の面を上面としてもよい。
図３に示すように、リードフレーム１の外枠１０は、上面Ｓ１、下面Ｓ２及び側面Ｓ３を備えている。そして、リードフレーム１の外枠１０の外端部１０ａの上面Ｓ１から側面Ｓ３にかけて複数の凹部Ｃが形成されている。
凹部Ｃは、外枠１０の外端部１０ａの上面Ｓ１から厚みの途中まで形成され、水平方向の開口端が外枠１０の側面Ｓ３から露出している。複数の凹部Ｃが外枠１０の外端部１０ａの側面Ｓ３に沿って所定の間隔を空けて並んで配置されている。
また、リードフレーム１の外枠１０の外端部１０ａの下面Ｓ２から側面Ｓ３にかけて切欠段差部Ｇが形成されている。切欠段差部Ｇは、図２のリードフレーム１の外枠１０の長手方向の一端Ｅ１から他端Ｅ２までの全体に一体的に形成されている。
図３の切欠段差部Ｇを横方向からみると、切欠段差部Ｇは逆Ｌ字状に形成されている。切欠段差部Ｇは、外枠１０の側面Ｓ３より内側に後退した切欠側面Ｇ１と、切欠側面Ｇ１の上端に接する切欠上面Ｇ２とにより形成される。
切欠段差部Ｇは、外枠１０の側面Ｓ３の下部から幅方向の途中まで形成され、外枠１０の側面Ｓ３から露出している。
外枠１０の側面Ｓ３の下部に切欠段差部Ｇが形成されることで、外枠の１０の外端部１０ａの側面Ｓ３の下端が内側に後退している。
図４（ａ）は図３を上面側からみた部分平面図であり、図４（ｂ）は図３を下面側からみた部分平面図である。図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、凹部Ｃは、平面視で曲面状の凹部に形成され、一例として平面視で半円状の凹部が示されている。
図３に図４（ａ）を加えて参照すると、凹部Ｃの側壁と外枠１０の外端部１０ａの側面とが接する部分が丸みを帯びたＲ形状面Ｃｓとなって曲面状に形成されている。このように、凹部Ｃの水平方向の開口端の側壁部分が丸みを帯びたＲ形状面Ｃｓになっている。図４（ａ）では、図示を簡易にするため、凹部Ｃの底面のラインが省略されている。
また、図３に図４（ｂ）を加えて参照すると、切欠段差部Ｇは、図２の外枠１０の側面下部の長手方向の一端Ｅ１から他端Ｅ２まで一括して繋がって形成されている。あるいは、図２の外枠１０の側面下部の長手方向の一端Ｅ１から他端Ｅ２までの領域に、切欠段差部Ｇを複数に分割して配置してもよい。
凹部ＣのＲ形状面Ｃｓの丸みは、Ｒ０．０１ｍｍ〜Ｒ０．１ｍｍに設定される。Ｒ０．０１ｍｍとは、半径が０．０１ｍｍの円の円弧の形状に相当し、Ｒ０．１ｍｍとは、半径が０．１ｍｍの円の円弧の形状に相当する。
また、図４（ａ）に示すように、隣り合う凹部Ｃ同士の間の外枠１０の側面の上端が平面視で直線状の平坦部Ｅｘとなっており、平坦部Ｅｘの幅Ｗ１は、例えば、０．０１ｍｍ〜０．１ｍｍである。外枠１０の側面の上端は、側面と上面とが接する部分である。凹部Ｃの幅Ｗ２は、例えば、０．１ｍｍ〜０．２ｍｍに設定される。
また、凹部Ｃの奥行の長さＬ１は、例えば、０．１ｍｍ〜０．２ｍｍに設定される。また、切欠段差部Ｇの奥行の長さＬ２は、例えば、０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍに設定される。
ここで、本実施形態と違って、凹部Ｃ同士の間の外枠１０の側面の上端を平面視でＲ形状面Ｃｓに繋がる半円状に形成する場合について言及する。この場合、金属板をウェットエッチングしてリードフレームを得る際に、外枠１０の側面の先端の位置が内部に後退してばらつきやすく、設計スペックの幅が安定して得られない。
さらには、画像認識でリードフレームの幅を測定する際に、外枠１０の外端ラインの認識が不鮮明になり、精度よく幅を測定できないことがある。
本実施形態では、凹部Ｃ同士の間の外枠１０の側面の上端が平面視で直線状の平坦部Ｅｘとなっている。このため、金属板をウェットエッチングしてリードフレーム１を得る際に、平面視でリードフレーム１の外枠１０の両側の側面に直線部分が多くなるため、安定した幅を有するリードフレームが得られる。
また、リードフレーム１の外枠１０の外端ラインを鮮明に画像認識できるため、信頼性よく幅の測定を行うことができる。
図５は図４（ａ）の凹部Ｃの変形例を示す部分平面図である。図５に示すように、凹部Ｃを平面視で曲面状の凹部に形成すると共に、凹部Ｃの奥行の長さＬ１よりも幅Ｗ２を長くすることによってＲ形状面Ｃｓを穏やか曲面状としやすい。このため、バリ発生を抑制する観点からより好適な構造となる。
また、図６（ａ）は図３の凹部Ｃの奥行の途中位置のＩ−Ｉに沿った断面図である。図６（ａ）に示すように、凹部Ｃを断面視すると、外枠１０の厚みの途中までＵ字状に形成され、凹部Ｃ同士が連通しないように独立して形成される。
また、図６（ｂ）は図３のＩＩ−ＩＩに沿った断面図、図６（ｃ）は図３のＩＩＩ−ＩＩＩに沿った断面図である。後述するように、多面取り用の大型の金属板が両面側からウェットエッチングされて複数のリードフレームが得られる。
このため、図６（ｂ）に示すように、凹部Ｃ及びその下の切欠段差部Ｇの各内面は凹状曲面になって形成される。
また同様に、図６（ｃ）に示すように、凹部Ｃ同士の間の側面及びその下の切欠段差部Ｇの内面が凹状曲面になって形成される。
また、図２のリードフレーム１の上側の外枠１０の側面にも同様な凹部Ｃ及び切欠段差部Ｇが形成されている。このように、凹部Ｃ及び切欠段差部Ｇは、外枠１０の長手方向の両側の一対の外端部１０ａにそれぞれ形成されている。
あるいは、図７の変形例に示すように、図３の構造と逆に、外枠１０の下面から側面にかけて凹部Ｃを形成し、外枠１０の上面から側面にかけて一括した切欠段差部Ｇを形成してもよい。図７の変形例では、切欠段差部Ｇは切欠側面Ｇ１と切欠下面Ｇ３とにより形成される。
図７の変形例では、前述した図３の凹部Ｃと切欠段差部Ｇとが上下の配置位置が逆になって形成されている。よって、図７の変形例の凹部Ｃ及び切欠段差部Ｇの各形状は、上下反転させると、前述した図３の凹部Ｃ及び切欠段差部Ｇの各形状と同じであるため、詳しい説明は省略する。
図８には、本実施形態のリードフレーム１が保管されるフレームストッカ３０が示されている。フレームストッカ３０は、底板３２、天板３４及び側板３６から構築される箱体３８を備えている。箱体３８は正面が開口されており、箱体３８の対向する側板３６の内壁に複数のレール３６ａが設けられている。
フレームストッカ３０の箱体３８及びレール３６ａは、ステンレス鋼などの金属から形成される。
そして、図２のリードフレーム１がフレームストッカ３０に保管される。リードフレーム１の長手方向の外枠１０の両側の外端部１０ａがフレームストッカ３０の両側のレール３６ａの上に配置される。
図８の部分斜視図に示すように、リードフレーム１をフレームストッカ３０に入れたり出したりする際に、リードフレーム１の外枠１０の外端部１０ａの側面がフレームストッカ３０の側板３６の内壁に接触して擦れる。
このとき、本実施形態のリードフレーム１では、前述したように、リードフレーム１の外枠１０の外端部１０ａの上面側に凹部Ｃを形成し、下面側に切欠段差部Ｇを一体的に形成している。さらに、凹部Ｃの内壁と外枠１０の側面とが接する部分が丸みを帯びたＲ形状面Ｃｓになっている。
これにより、凹部Ｃの水平方向の開口端の各側壁部分からバリが発生することが防止される。また、外枠１０の側面下部に切欠段差部Ｇを一体的に形成することで、外枠１０の側面下部が内側の位置に後退して配置される。
これにより、フレームストッカ３０の側板３６の内壁に接触する外枠１０の側面の面積が半分以下に減少する。さらには、外枠１０の側面の下端の直角部分がフレームストッカ３０の側板３６の内壁に接触しなくなる、このため、リードフレーム１の外枠１０の側面からのバリの発生が抑制される。
また、リードフレーム１の外枠１０の外端部１０ａの上面側に凹部Ｃを形成しているため、リードフレーム１の外枠１０の側面の上端に直角部分が少なくなる。
これにより、リードフレーム１から発生するバリの量を低減させることができる。また、リードフレーム１からバリが生じるとしても、凹部Ｃ同士の間に配置される外枠１０の側面の上端の直角部分から発生するだけである。凹部Ｃ同士の間隔を小さくすることにより、バリの長さを小さくすることができる。
好適には、図４（ａ）及び（ｂ）の平坦部Ｅｘの幅Ｗ１が、図２のリードフレーム１のダイパッド２０とリード２４との間隔、及びリード２４同士の間隔よりも小さく設定される。
これにより、リードフレーム１の平坦部Ｅｘからバリが発生してリードフレーム１の内部に飛散するとしても、ダイパッド２０とリード２４との間隔、及びリード２４同士の間隔よりもバリの長さが小さくなる。これにより、ダイパッド２０とリード２４との電気ショート、及びリード２４同士の電気ショートの発生が防止される。
また、リードフレーム１の外枠１０の側面の面積が減少すると共に、外枠１０の側面の直角部分が少なくなるため、フレームストッカ３０の側板３６の内壁からのバリの発生も抑制することができる。
図２のリードフレーム１をフレームストッカ３０に保管する際には、リードフレーム１の短手方向の一対の外枠１０の側面は、フレームストッカの内壁と擦れないため、凹部Ｃ及び切欠段差部Ｇを形成しなくてもよい。
あるいは、後述するように、リードフレーム１を用いた電子部品装置のアセンブリ工程において、外枠１０の長手方向の側面だけではなく短手方向の側面にも各種の製造装置の搬送機構が接触することがある。この際、リードフレーム１の外枠１０の短手方向からもバリが発生する場合がある。
このため、必要に応じて、外枠１０の短手方向にも凹部Ｃ及び切欠段差部Ｇを形成してもよい。これにより、リードフレーム１の短手方向からのバリの発生を防止することができる。
次に、前述した図２のリードフレーム１の製造方法について説明する。
図９に示すように、まず、多面取り用の大型の金属板５を用意する。金属板５は銅、銅合金、又は鉄・ニッケル合金などから形成され、厚みは０．１ｍｍ〜０．２５ｍｍである。
金属板５には複数のフレーム領域Ｆが区画されており、各フレーム領域Ｆから前述した図２のリードフレーム１が得られる。
そして、金属板５の各フレーム領域Ｆの両面側に、前述した図２のリードフレーム（フレーム部材）を得るためのレジスト層のパターン（不図示）をフォトリソグラフィに基づいてパターニングする。
図１０（ａ）及び（ｂ）は、図９の縦方向で隣り合う２つのフレーム領域Ｆの境界領域（Ｃで示される部分）のレジスト層の外枠パターンの外端部を示す部分拡大平面図である。図１０（ａ）は金属板５の上面側の第１レジスト層１５を示す部分拡大平面図であり、図１０（ｂ）は金属板５の下面側の第２レジスト層１７を示す部分拡大平面図である。
図１０（ａ）に示すように、金属板５の上面側の各フレーム領域Ｆに図２のリードフレーム１のパターンを得るための第１レジスト層１５がパターン化される。
第１レジスト層１５は、外形が長方形状の外枠パターンと、外枠パターンの開口部１５ａの側面に配置された複数の半円状の切欠部Ｎとを含む。複数の切欠部Ｎが所定の間隔を空けて長手方向に並んで配置される。
第１レジスト層１５の切欠部Ｎの間の開口部１５ａの側面が平坦部Ｅｙになっている。第１レジスト層１５の外枠パターンの全体は図示しないが、前述した図２のリードフレーム１の外枠に対応する形状で形成される。
また同様に、図１０（ｂ）に示すように、金属板５の下面側の各フレーム領域Ｆに図２のリードフレーム１のパターンを得るための第２レジスト層１７がパターン化される。第２レジスト層１７は、図２のリードフレーム１の外枠１０の側面下部に一体的な切欠段差部Ｇが形成されるようにパターン化される。
図９の各フレーム領域Ｆにおいて、図１０（ａ）の第１レジスト層１５の切欠部Ｎの奥行の先端に対応する位置に、第２レジスト層１７の開口部１７ａの側面が直線状に配置される。
第１レジスト層１５の切欠部Ｎは、前述したリードフレーム１の外枠１０に凹部Ｃを形成するために配置される。
ここで、図１０（ａ）に示すように、前述した図４（ａ）のように、凹部Ｃの開口端の側壁部分を十分なＲ形状面Ｃｓにするため、切欠部Ｎの側壁と第１レジスト層１５の開口部１５ａの側面とが接する角度θが９０°を超え、１３５°以下の範囲に設定される。
また、第１レジスト層１５の隣り合う切欠部Ｎの間の開口部１５ａの側面は平面視で平坦部Ｅｙとなっている。
あるいは、図１０（ａ）の変形例のように、切欠部Ｎの側壁と第１レジスト層１５の開口部１５ａの側面とが接する部分が丸みを帯びた曲面Ｃｘになるように、第１レジスト層１５をパターニングしてもよい。
特に図示しないが、図９の金属板５の各フレーム領域Ｆの内部では、前述したリードフレーム１の外枠１０、内枠１２、ダイパッド２０、サポートバー２２及びリード２４が得られるように、金属板５の両面に第１、第２レジスト層１５，１７がパターン化される。
次いで、金属板５の両面側の第１、第２レジスト層１５，１７をマスクにして、それらの開口部１５ａ，１７ａを通して、金属板５を両側からウェットエッチングする。
金属板５として銅を使用する場合は、エッチング液として、塩化第二鉄溶液、塩化第二銅溶液、又は塩化アンモニウム銅溶液などが使用される。エッチング装置としては、スプレーエッチング装置が好適に使用される。
このとき、図１１（ａ）に示すように、金属板５の上面側の第１レジスト層１５の切欠部Ｎ（図１０（ａ））からのエッチング面と、下面側の第２レジスト層１７の開口部１７ａの側面（図１０（ｂ））からのエッチング面とが連通して、金属板５が貫通加工される。
図１１（ａ）は、図１０（ａ）の第１レジスト層１５の切欠部Ｎから内部の領域の金属板５のエッチング断面である。
また同時に、図１１（ｂ）に示すように、金属板５の上面側の第１レジスト層１５の平坦部Ｅｙ（図１０（ａ））からのエッチング面と、下面側の第２レジスト層１７の開口部１７ａの側面（図１０（ｂ））からのエッチング面とが連通して、金属板５が貫通加工される。
図１１（ｂ）は、図１０（ａ）の第１レジスト層１５の平坦部Ｅｙから内部の領域の金属板５のエッチング断面である。
これにより、矩形状の外枠１０が形成されると同時に、外枠１０の外端部１０ａの上面から側面にかけて凹部Ｃが形成され、外端部１０ａの下面から側面にかけて切欠段差部Ｇが形成される。
図１２（ａ）及び（ｂ）では、金属板５を両側からウェットエッチングして貫通加工し、第１、第２レジスト層１５，１７を除去した後の様子が示されている。
図１２（ａ）はフレーム部材１ｘの外枠１０の外端部１０ａの上面側を示す部分拡大平面図であり、図１２（ｂ）はフレーム部材１ｘの外枠１０の外端部１０ａの下面側を示す部分拡大平面図である。
図１２（ａ）に示すように、金属板５がパターニングされて、図９の各フレーム領域Ｆに外枠１０を含むフレーム部材１ｘがそれぞれ得られる。
図１２（ａ）に示すように、外枠１０の外端部１０ａの上面側に複数の凹部Ｃが並んで形成される。このとき、上記した図１０（ａ）を参照すると、第１レジスト層１５の切欠部Ｎの側壁と開口部１５ａの側面とが接する角度θが９０°より大きく設定されている。そして、図１０（ａ）の第１レジスト層１５の切欠部Ｎの開口端の下端から金属板５が等方的にエッチングされる。
これにより、図１２（ａ）に示すように、凹部Ｃの水平方向の開口端の側壁部分が面取りされるようにエッチングされて、丸みを帯びたＲ形状面Ｃｓとなって曲面状に形成される。
図１０（ａ）の第１レジスト層１５の切欠部Ｎの開口端の角度θを９０°以下に設定すると、面取りされにくく丸みの小さいＲ形状面となるため、十分な丸みのＲ形状面を得るために角度θが９０°を超えるように設定されることが好ましい。
あるいは、前述した図１０（ａ）の変形例の第１レジスト層１５のパターンを使用する場合は、第１レジスト層１５の切欠部Ｎの開口端の曲面Ｃｘに対応して、凹部Ｃの開口端の側壁部分が十分な丸みを帯びたＲ形状面Ｃｓで形成される。
また、図１２（ｂ）に示すように、外枠１０の外端部１０ａの下面側には一体的な切欠段差部Ｇが形成される。切欠段差部Ｇは外枠１０の長手方向の外端部１０ａの一端Ｅ１から他端Ｅ２（図２）まで一体的に形成される。
また、図１２（ａ）に示すように、凹部Ｃ同士の間の外枠１０の側面の上端は、第１レジスト層１５の側面の平坦部Ｅｙに対応して平面視で直線状の平坦部Ｅｘとなって形成される。これにより、前述したように、所望の幅を有するリードフレームを安定して形成することができる。
また、凹部Ｃは、第１レジスト層１５の切欠部Ｎから金属板５が厚みの途中まで等方的にエッチングされて外枠１０の側面に配置される。このため、凹部Ｃの開口端側（外枠１０の側面側）の深さが奥側（外枠１０の内部側）の深さよりも深くなって形成される（図１１（ａ）を参照）。
特に図示しないが、図９の金属板５の各フレーム領域Ｆの内部では、両面側の第１、第２レジスト層１５，１７のパターンをマスクにして金属板５が両面側からウェットエッチングされて同時に貫通加工される。
これにより、金属板５の各フレーム領域Ｆの内部に、内枠１２、ダイパッド２０、サポートバー２２、及びリード２４が外枠１０に連結されて形成される。
このようにして、図１３に示すように、図９の金属板５の各フレーム領域Ｆに図２のリードフレーム１と同じ構造のフレーム部材１ｘがそれぞれ形成される。この時点では、各フレーム領域Ｆに配置された各フレーム部材１ｘは連結部１４によって相互に繋がった状態で外周枠１１に連結されている。
図１３のフレーム部材１ｘでは、外枠１０、内枠１２、ダイパッド２０、サポートバー２２及びリード２４の各パターンが省略されている。
その後に、図１３の金属板５の連結部１４を切断して、複数のフレーム領域Ｆに配置されたフレーム部材１ｘを分離して、個々のリードフレーム１を得る。
以上により、前述した図２の実施形態のリードフレーム１が製造される。
次に、前述した図２のリードフレームを使用して電子部品装置を構築する方法について説明する。図１４に示すように、表面に接続端子４２を備えた半導体チップ４０を用意する。そして、図２のリードフレーム１の各製品領域Ｒのダイパッド２０の上に接着剤４４により半導体チップ４０の背面を接着する。
次いで、ワイヤボンディング法により、金や銅などの金属ワイヤ４６で半導体チップ４０の接続端子４２とリード２４とを接続する。
さらに、リードフレーム１の全体に、各製品領域Ｒのダイパッド２０、半導体チップ４０、金属ワイヤ４６及びリード２４などを封止する封止樹脂５０を形成する。封止樹脂５０はリードフレーム１の上面側を被覆し、リードフレーム１の下面側が露出するように形成される。
その後に、各製品領域Ｒが得られるように、封止樹脂５０及びリードフレーム１を切断して、サポートバー２２及びリード２４から外枠１０及び内枠１２を分離する。
これにより、実施形態の電子部品装置２が得られる。半導体チップ４０としては、例えば、メモリ、電源コントローラ、又はＣＰＵなどのＬＳＩチップが使用されるが、各種の電子部品を搭載してもよい。
図１５には、実施形態の変形例のリードフレーム１ａが示されている。変形例のリードフレーム１ａのように、図２のリードフレーム１においてダイパッド２０を省略してもよい。
図１６には、図１５の変形例のリードフレーム１ａを使用した変形例の電子部品装置２ａが示されている。図１６に示すように、変形例の電子部品装置２ａでは、図１４の電子部品装置２において、ダイパッド２０が省略されており、半導体チップ４０の背面が封止樹脂５０の下面から露出している。半導体チップ４０の背面に絶縁シートが設けられていてもよい。
図１７（ａ）〜（ｃ）は、リードフレーム１内の複数の製品領域Ｒの配置のバリエーションを示す平面図である。
図１７（ａ）の例では、複数の製品領域Ｒがリードフレーム１内に分散して配置される。製品領域Ｒ同士の間の内枠１２が幅広に設定される。そして、図１７（ａ）のリードフレーム１から図１４の電子部品装置２を構築する際に、各製品領域Ｒが個別に封止樹脂５０で封止される。さらに、封止樹脂５０から露出する内枠１２に切断加工及び打ち抜き加工などを施して、個々の電子部品装置が得られる。
また、図１７（ｂ）では、複数の製品領域Ｒが隣接して設けられたブロックが複数で配置される。図１７（ｂ）の例では、リードフレーム１内に３つのブロックＡ，Ｂ，Ｃが配置されている。各ブロックＡ，Ｂ，Ｃ内の内枠１２は幅狭に設定され、各ブロックＡ，Ｂ，Ｃ間の内枠１２は幅広に設定される。
そして、図１７（ｂ）のリードフレーム１から図１４の電子部品装置２を構築する際に、各ブロックＡ，Ｂ，Ｃがそれぞれ一括して封止樹脂５０で封止される。さらに、各ブロックＡ，Ｂ，Ｃにおいて、封止樹脂５０及びリードフレーム１を各製品領域Ｒの境界で切断して、個々の電子部品装置が得られる。
また、図１７（ｃ）では、複数の全ての製品領域Ｒがリードフレーム１内に隣接して配置される。そして、図１７（ｃ）のリードフレーム１から図１４の電子部品装置２を構築する際に、全ての製品領域Ｒが一括して封止樹脂５０で封止される。さらに、封止樹脂５０及びリードフレーム１を各製品領域Ｒの境界で切断して、個々の電子部品装置が得られる。
前述した図１４の構造の電子部品装置２は、図１７（ｂ）及び（ｃ）のリードフレーム１の内部の製品領域Ｒから得られる。
前述した実施形態では、リードフレーム１，１ａ及び電子部品装置２，２ａは、ＱＦＮ（Quad Flat Non-Leaded Package）の構造に適用された形態が例示されている。
この他に、ＱＦＰ（Quad Flat Package）やＳＯＰ(Small Outline Package)などに使用される各種のリードフレームの外枠に適用することができる。
１，１ａ…リードフレーム、１ｘ…フレーム部材、２，２ａ…電子部品装置、５…金属板、１０…外枠、１０ａ…外端部、１１…外周枠、１２…内枠、１４…連結部、１５…第１レジスト層、１５ａ，１７ａ…開口部、１７…第２レジスト層、２０…ダイパッド、２２…サポートバー、２４…リード、３０…フレームストッカ、３２…底板、３４…天板、３６…側板、３６ａ…レール、３８…箱体、４０…半導体チップ、４２…接続端子、４４…接着剤、４６…金属ワイヤ、５０…封止樹脂、Ｃ…凹部、Ｇ…切欠段差部、Ｃｓ…Ｒ形状面、Ｃｘ…曲面、Ｆ…フレーム領域、Ｅｘ，Ｅｙ…平坦部、Ｎ…切欠部、Ｒ…製品領域、Ｓ１…上面、Ｓ２…下面、Ｓ３…側面。

Claims (10)

  1. 矩形状の外枠と、
    前記外枠の一方の面から側面にかけて形成された凹部と、
    前記外枠の他方の面から側面にかけて形成された切欠段差部と
    を有し、
    前記凹部の側壁と前記側面とが接する部分が曲面状であることを特徴とするリードフレーム。
  2. 前記切欠段差部は、前記外枠の長手方向の前記側面の一端から他端まで一体的に形成されてい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. 前記凹部は所定の間隔を空けて並んで配置されており、
    前記凹部同士の間の前記側面の端は、平面視で平坦部となってい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. 前記凹部及び前記切欠段差部は、前記外枠の長手方向の両側の前記側面にそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のリードフレーム。
  5. 前記凹部及び前記切欠段差部の各内面は、凹状曲面となっていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のリードフレーム。
  6. 複数のフレーム領域が区画された金属板を用意する工程と、
    前記金属板の両面側の前記フレーム領域に、フレーム部材を得るためのレジスト層をそれぞれパターニングする工程と、
    前記レジスト層をマスクにして前記金属板を両面側からウェットエッチングすることにより、矩形状の外枠と、前記外枠の一方の面から側面にかけて形成される凹部と、前記外枠の他方の面から側面にかけて形成される切欠段差部とを含むフレーム部材を前記複数のフレーム領域に形成する工程と、
    前記レジスト層を除去する工程と、
    前記複数のフレーム領域に配置された前記フレーム部材を分離して、個々のリードフレームを得る工程とを有し、
    前記凹部の側壁と前記側面とが接する部分が曲面状に形成されることを特徴とするリードフレームの製造方法。
  7. 前記レジスト層を形成する工程において、
    前記金属板の一方の面に形成される前記レジスト層は、外枠パターンと、前記外枠パターンの側面に配置された切欠部とを含み、前記凹部は前記レジスト層の切欠部に対応して形成され、
    平面視で前記切欠部の側壁と前記外枠パターンの側面とが接する角度が９０°を超えて１３５°以下に設定されることを特徴とする請求項６に記載のリードフレームの製造方法。
  8. 前記フレーム部材を形成する工程において、
    前記切欠段差部は、前記外枠の長手方向の前記側面の一端から他端まで一体的に形成されることを特徴とする請求項６又は７に記載のリードフレームの製造方法。
  9. 前記フレーム部材を形成する工程において、
    前記凹部同士の間の側面の端が平面視で平坦部となって形成されることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか一項に記載のリードフレームの製造方法。
  10. 前記フレーム部材を形成する工程において、
    前記凹部及び前記切欠段差部は、前記外枠の長手方向の両側の前記側面にそれぞれ形成されることを特徴とする請求項６乃至９のいずれか一項に記載のリードフレームの製造方法。
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