JP6841550B2 - Lead frame and its manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、裏面側の外部接続用端子がプリント基板等の外部機器と接続されるタイプの半導体パッケージに用いられるリードフレーム及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a lead frame used for a semiconductor package in which an external connection terminal on the back surface side is connected to an external device such as a printed circuit board, and a method for manufacturing the same.
半導体装置の電子関連機器への組み込みに際し、半導体装置の外部接続用端子と、外部の電子関連機器との半田接続状態の良・不良を目視で検査できるように、半田接続部分の可視化が求められている。 When incorporating a semiconductor device into an electronic device, visualization of the solder connection part is required so that the good or bad of the solder connection state between the external connection terminal of the semiconductor device and the external electronic device can be visually inspected. ing.
しかるに、従来、外周部にリードがない、例えば、ＱＦＮ（Quad-Flat No-leaded）タイプの半導体パッケージは、半導体パッケージの裏面側に外部接続用端子が配列され、半導体パッケージの裏面側に露出している複数の外部接続用端子をプリント基板等の外部機器と接続する構造となっていたため、正常に半田接続されているか否かを目視検査することが困難であった。 However, conventionally, in a QFN (Quad-Flat No-leaded) type semiconductor package having no lead on the outer peripheral portion, external connection terminals are arranged on the back side of the semiconductor package and exposed on the back side of the semiconductor package. Since the structure is such that a plurality of external connection terminals are connected to an external device such as a printed circuit board, it is difficult to visually inspect whether or not the solder connection is normal.
しかし、半田接続部分の目視検査ができないと、半田接続作業時に内在する接続不良が見逃され、その後の通電検査等で接続不良が発見されるまでの作業コストが余計にかかってしまう。また、半田接続部分は、Ｘ線装置を用いて透視検査することは可能ではあるが、それでは、Ｘ線装置の設備コストが増大してしまう。 However, if the solder connection portion cannot be visually inspected, the connection failure inherent in the solder connection work is overlooked, and the work cost until the connection failure is found in the subsequent energization inspection or the like is incurred. Further, although it is possible to perform a fluoroscopic inspection of the solder connection portion using an X-ray apparatus, that would increase the equipment cost of the X-ray apparatus.
そこで、従来、ＱＦＮタイプの半導体パッケージの半田接続部分における半田接続状態の良・不良を目視検査できるようにするための技術として、例えば、次の特許文献１には、リードフレームにおけるリードの裏面側の外部接続用端子となる端子部の切断位置に、リードを横断する溝を形成することで、個々に切断されたときの半導体パッケージの裏面に露出する外部接続用端子に、端縁部にかけて空間部を設け、空間部に半田を介在させるようにして、半導体パッケージの側面に露出した外部接続用端子から半田接続部分を目視可能にすることが提案されている。
Therefore, conventionally, as a technique for visually inspecting the good or bad of the solder connection state in the solder connection portion of the QFN type semiconductor package, for example, in the following
また、例えば、次の特許文献２には、リードフレームの裏面に凹部を設け、表面側を樹脂封止後に、凹部を含む所定領域を封止樹脂側からハーフカット加工を施すことで、凹部を設けていた部位にスルーホールを形成し、次に、ハーフカット加工の幅より狭い幅でフルカット加工を施すことで、外部接続用端子を側方に突出させ、側方の突出部に、半田接続部分を目視可能にするためのスルーホールやスリットを設けることが記載されている。
Further, for example, in the following
しかし、特許文献１に記載の、リードフレームにおけるリードの裏面側の外部接続用端子となる端子部の切断位置に、リードを横断する溝を形成する技術では、樹脂封止の際に、端子部の溝に樹脂が入り込み、半田接続部分を目視可能にするための空間部が形成されず、半導体パッケージ製品の歩留まりが悪くなる虞がある。
However, in the technique described in
また、特許文献２に記載の技術では、樹脂封止後に、ブレードを用いたハーフカットとフルカットの２回の切断工程が必要となり、生産効率が悪くなる。また、外部接続用端子が側方へ突出する形態となるため、半導体パッケージの小型化に不利となる。
Further, in the technique described in
このように、裏面側に露出している複数の外部接続用端子をプリント基板等の外部機器と接続するタイプの半導体パッケージにおける、半田接続部分を目視可能とするための従来技術には、半導体パッケージ製品の歩留まりや、生産効率、製品の小型化の点で問題があった。
そこで、本発明者は、これらの問題を解決しうる半田接続部分を目視可能とするための技術について試行錯誤を重ねたところ、半田接続部分を目視可能とする部位の形成精度を向上させるための課題があることが判明した。
As described above, in a semiconductor package of a type in which a plurality of external connection terminals exposed on the back surface side are connected to an external device such as a printed circuit board, a conventional technique for making a solder connection portion visible is a semiconductor package. There were problems in terms of product yield, production efficiency, and product miniaturization.
Therefore, the present inventor has repeated trial and error on a technique for making the solder connection portion visible, which can solve these problems, in order to improve the formation accuracy of the portion that makes the solder connection portion visible. It turned out that there was a problem.
本発明は、上記従来の課題を鑑みてなされたものであり、半導体パッケージ製品の歩留まりや、生産効率が向上し、小型化にも対応でき、しかも、半田接続部分を目視可能とする部位の形成精度を向上させて、裏面側に露出している複数の外部接続用端子をプリント基板等の外部機器と接続するタイプの半導体パッケージにおける、半田接続部分における半田接続状態の良・不良を目視検査可能にする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している。 The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and forms a portion that improves the yield and production efficiency of a semiconductor package product, can cope with miniaturization, and makes the solder connection portion visible. By improving the accuracy, it is possible to visually inspect whether the solder connection state is good or bad at the solder connection part in a semiconductor package of the type that connects multiple external connection terminals exposed on the back side to an external device such as a printed circuit board. It is an object of the present invention to provide a lead frame and a method for manufacturing the same.
上記目的を達成するため、本発明によるリードフレームは、半導体パッケージにおける外部機器と接続する側の面及び側面に露出する外部接続用端子を複数備え、側面に露出する少なくとも一部の前記外部接続用端子の幅が異なる半導体パッケージに用いられるリードフレームであって、個々のリードフレームがダムバーに接続されて多列配置され、前記リードフレームの外部機器と接続する側の面における前記外部接続用端子となる端子部には、前記ダムバー近傍の、個々のリードフレームに切断するための切断領域の内側に及ぶ所定位置に、２辺のうちの少なくともいずれかの辺の長さが前記外部接続用端子となる端子部の幅よりも短い、Ａ×Ｂｍｍ（但し、Ａ≧Ｂ）の矩形形状を基準とした所定形状の開口を有する凹部が形成されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the lead frame according to the present invention is provided with a plurality of external connection terminals exposed on the side surface and the side surface of the semiconductor package to be connected to the external device, and at least a part of the external connection terminals exposed on the side surface. A lead frame used for a semiconductor package having different terminal widths, in which individual lead frames are connected to a dam bar and arranged in multiple rows, and the lead frame is connected to the external connection terminal on the surface of the lead frame connected to an external device. The terminal portion is located in the vicinity of the dam bar at a predetermined position extending inside the cutting area for cutting into individual lead frames, and the length of at least one of the two sides is the same as that of the external connection terminal. It is characterized in that a recess having an opening having a predetermined shape based on a rectangular shape of A × B mm (where A ≧ B), which is shorter than the width of the terminal portion, is formed.
また、本発明のリードフレームにおいては、隣り合う前記リードフレームの外部機器と接続する側の面における少なくとも一部の前記外部接続用端子となる端子部同士には、前記ダムバーを含む前記切断領域の内側に及ぶ所定位置に、２辺のうちの少なくともいずれかの辺の長さが前記外部接続用端子となる端子部の幅よりも短い、Ａ×Ｂｍｍ（但し、Ａ≧Ｂ）の矩形形状を組み合わせてなり、短辺の長さがＢｍｍ以下となる所定形状の開口を有する凹部が形成されているのが好ましい。 Further, in the lead frame of the present invention, at least a part of the terminal portions serving as the external connection terminals on the surface of the adjacent lead frames on the side to be connected to the external device has a cutting region including the dam bar. A rectangular shape of A × B mm (however, A ≧ B) in which the length of at least one of the two sides is shorter than the width of the terminal portion to be the external connection terminal at a predetermined position extending to the inside. It is preferable that the recesses are formed in combination and have openings having a predetermined shape having a short side length of B mm or less.
また、本発明のリードフレームにおいては、前記外部接続用端子となる端子部には、個々のリードフレーム領域に切断されたときの断面形状が門形状となり、該門形状の開口幅がＡｍｍ又はＢｍｍ（但し、Ａ≧Ｂ）となるように前記凹部が形成されているのが好ましい。 Further, in the lead frame of the present invention, the terminal portion serving as the external connection terminal has a gate shape when cut into individual lead frame regions, and the opening width of the gate shape is A mm or B mm. (However, it is preferable that the recess is formed so that A ≧ B).
また、本発明によるリードフレームの製造方法は、半導体パッケージにおける外部機器と接続する側の面及び側面に露出する外部接続用端子を複数備え、側面に露出する少なくとも一部の前記外部接続用端子の幅が異なる半導体パッケージに用いられ、個々のリードフレームがダムバーに接続されて多列配置されたリードフレームの製造方法であって、
金属板の一方の面に、全面を覆う第１のエッチング用のレジストマスクを形成するとともに、該金属板の他方の面における前記外部接続用端子となる端子部に対応する位置であって、前記ダムバー近傍の、個々のリードフレームに切断するための切断領域の内側に及ぶ所定位置に、２辺のうちの少なくともいずれかの辺の長さが前記外部接続用端子となる端子部の幅よりも短い、Ａ×Ｂｍｍ（但し、Ａ≧Ｂ）の矩形形状を基準とした所定形状の開口を有する第１のエッチング用のレジストマスクを形成する工程と、前記金属板の他方の面側からハーフエッチングを施し、該金属板におけるハーフエッチングを施した深さにおいて凹部を形成する工程と、前記金属板に形成した前記第１のエッチング用のレジストマスクを除去する工程と、前記金属板の両面に前記ダムバー、前記外部接続用端子となる端子部、その他のリードフレームを構成するリードに対応する位置を覆う第２のエッチング用のレジストマスクを形成する工程と、前記金属板の両方の面側からエッチングを施し、個々のリードフレーム領域が前記ダムバーに連結される多列型リードフレームを、個々のリードフレーム領域に切断されたときの前記外部接続用端子となる端子部の断面形状が門形状となるように形成する工程と、前記金属板に形成した前記第２のエッチング用のレジストマスクを除去する工程と、を有することを特徴としている。
Further, the method for manufacturing a lead frame according to the present invention includes a plurality of external connection terminals exposed on a side surface and a side surface of a semiconductor package connected to an external device, and at least a part of the external connection terminals exposed on the side surface. A method for manufacturing lead frames used for semiconductor packages with different widths, in which individual lead frames are connected to dam bars and arranged in multiple rows.
A resist mask for first etching that covers the entire surface is formed on one surface of the metal plate, and is a position corresponding to the terminal portion serving as the external connection terminal on the other surface of the metal plate. At a predetermined position near the dam bar, which extends inside the cutting area for cutting into individual lead frames, the length of at least one of the two sides is larger than the width of the terminal portion serving as the external connection terminal. A step of forming a first etching resist mask having an opening of a predetermined shape based on a short, A × B mm (however, A ≧ B) rectangular shape, and half etching from the other surface side of the metal plate. A step of forming a recess at a depth of half-etching on the metal plate, a step of removing the first etching resist mask formed on the metal plate, and a step of removing the resist mask for the first etching formed on the metal plate. Etching from both the surface side of the metal plate and the step of forming a second etching resist mask that covers the dam bar, the terminal portion serving as the external connection terminal, and other positions corresponding to the leads constituting the lead frame. The cross-sectional shape of the terminal portion that becomes the external connection terminal when the multi-row lead frame in which each lead frame region is connected to the dam bar is cut into the individual lead frame regions becomes a gate shape. It is characterized by having a step of forming as described above and a step of removing the resist mask for the second etching formed on the metal plate.
本発明によれば、半導体パッケージ製品の歩留まりや、生産効率が向上し、小型化にも対応でき、しかも、半田接続部分を目視可能とする部位の形成精度を向上させて、裏面側に露出している複数の外部接続用端子をプリント基板等の外部機器と接続するタイプの半導体パッケージにおける、半田接続部分における半田接続状態の良・不良を目視検査可能にするリードフレーム及びその製造方法が得られる。 According to the present invention, the yield of the semiconductor package product, the production efficiency are improved, the size can be reduced, and the formation accuracy of the portion where the solder connection portion is visible is improved to be exposed on the back surface side. In a semiconductor package of a type that connects a plurality of external connection terminals to an external device such as a printed circuit board, a lead frame and a manufacturing method thereof that enable visual inspection of good or bad solder connection state at the solder connection portion can be obtained. ..
実施形態の説明に先立ち、本発明を導出するに至った経緯及び本発明の作用効果について説明する。
まず、本件発明者は、半導体パッケージの半田接続部分を目視可能にするための従来技術である特許文献１に記載の技術について検討・考察した。
特許文献１に記載の技術について図５を用いて説明する。図５中、(a)は半導体パッケージに用いるリードフレームの外部機器と接続する側からみた図、(b)は(a)のリードフレームを用いて組み立てた半導体パッケージにおける(a)のＡ−Ａ断面図、(c)は(b)の半導体パッケージの外部接続用端子を外部機器に半田接続した状態を示す断面図、(d)は(a)のリードフレームにおける外部接続用端子となる端子部を示すＢ−Ｂ断面図である。
Prior to the description of the embodiment, the background leading to the derivation of the present invention and the action and effect of the present invention will be described.
First, the present inventor examined and considered the technique described in
The technique described in
図５(a)に示す半導体パッケージに用いるリードフレームは、リードフレームにおけるリードの裏面側の外部接続用端子となる端子部５１の切断位置（図５(a)における一点鎖線上の位置）に、リードを横断する溝５１ｂが形成されている。なお、図５(a)中、５２は半導体素子を搭載するパッド部、６０は半導体素子である。
そして、リードフレームのパッド部５２に半導体素子６０を搭載し、リードにおける半導体素子６０搭載側の内部接続端子となる端子部と半導体素子６０とをボンディングワイヤ６１で接続し、半導体素子搭載側を樹脂７０で封止した状態の半導体パッケージを切断位置に沿って切断することによって、図５(b)に示すように、個々に切断された半導体パッケージの裏面に露出するリードの外部接続用端子５１に、端縁部にかけて空間部５１ａが設けられる。
このように形成された半導体パッケージは、図５(c)に示すように、外部機器８０の端子８１に半田接続した状態では、半田９０は外部接続用端子５１の裏面から端縁部にかけて形成されている空間部５１ａに介在する。このため、半導体パッケージの側面に露出した外部接続用端子５１の半田接続部分を目視確認でき、半導体パッケージの外部機器８０との半田接続状態の良・不良を目視検査できる。
The lead frame used for the semiconductor package shown in FIG. 5 (a) is located at the cutting position (position on the one-point chain line in FIG. 5 (a)) of the
Then, the
As shown in FIG. 5C, when the semiconductor package thus formed is solder-connected to the
しかし、図５に記載の技術のように、リードフレームにおけるリードの裏面側の外部接続用端子５１となる端子部の切断位置に、リードを横断する溝５１ｂを形成すると、半導体パッケージの組立てにおける樹脂封止の際に、端子部の溝５１ｂに樹脂が入り込み、半田接続部分を目視可能にするための空間部５１ａが形成されない虞がある。
即ち、リードフレームにおけるリードの裏面側の外部接続用端子となる端子部５１にリードを横断する溝５１ｂを形成すると、外部接続用端子となる端子部５１は、切断位置において、図５(d)に示すようにリードの幅方向が全体にわたり薄肉状に形成される。一般に、リードフレームの半導体素子搭載側を樹脂封止する際には、リードフレームの裏面の溝に樹脂が入り込まないようにするためにリードフレームの裏面には、シート状のテープを貼り付ける。しかし、図５に記載の技術では、リードの幅方向に沿う溝５１ｂの外側部分にはシート状のテープと密着する面が存在しないため、リードの幅方向に沿う溝５１ｂの外側部分はシート状のテープから離れてしまう。ここで、シート状のテープを溝５１ｂの面に密着させようとしても、シート状のテープが大きく変形することになり、溝５１ｂに完全に密着させることが難しく、シート状のテープと溝５１ｂの面とに隙間が生じ易い。その結果、樹脂封止する際にシート状のテープと溝５１ｂの面との隙間から樹脂が回り込んで、端子部５１の溝５１ｂに樹脂が入り込み、半田接続部分を目視検査可能にするための空間部が形成されず、半導体パッケージ製品の歩留まりが悪くなる虞がある。
However, as in the technique shown in FIG. 5, if a
That is, when a
次に、特許文献２に記載の技術では、上述したように、樹脂封止後に、ブレードを用いてハーフカットとフルカットの２回の切断工程が必要となり、生産効率が悪くなり、しかも、外部接続用端子が横方向へ突出する形態となるため、半導体パッケージの小型化に不利となる。
Next, in the technique described in
ここで、本件発明者は、特許文献１に記載の技術を改良し、リードフレームにおけるリードの裏面側の外部接続用端子となる端子部の切断位置に、凹部を形成することを着想した。そして、外部接続用端子となる端子部の切断位置に凹部を形成したリードフレームを用いて、半導体素子を搭載し樹脂で封止後に切断して、個々の半導体パッケージを製造した際に、半導体パッケージの側面に露出している外部接続用端子の端縁部が門形状に形成され、門形状の端縁部に囲まれた領域から半田付け部分を目視確認できるようにすることについて検討を行った。
Here, the inventor of the present invention has improved the technique described in
図６は本発明を導出する前段階において検討した、側面に露出する少なくとも一部の外部接続用端子の幅が異なる半導体パッケージに用いられるリードフレームの構成を示す説明図で、(a)は外部機器と接続する側からみた図、(b)は(a)のリードフレームにおける外部接続用端子となる端子部を示すＣ−Ｃ断面図である。
図６のリードフレームは、半導体パッケージに製造されたときに、側面に露出する少なくとも一部の外部接続用端子となる端子部１１の幅（図６(a)において、破線の位置で切断されることによって露出する領域の幅）が異なっている。
夫々の外部接続用端子となる端子部１１には、ダムバー１３近傍の個々のリードフレームに切断するための切断領域の内側に及ぶ所定位置に、外部接続用端子となる端子部１１の幅（図６(a)において、破線の位置で切断されることによって露出する領域の幅）に応じて形成された所定形状の開口を有する凹部１１ｂ’が形成されている。
凹部１１ｂ’は、周囲を外部接続用端子となる端子部１１及びダムバー１３に囲まれている。そして、図６(a)において、破線の位置で切断されることによって半導体パッケージの側面に露出する外部接続用端子１１の断面形状（即ち、外部接続用端子１１の端縁部１１ａ’の端面形状）は、図６(b)に示すように、門形状に形成されるようになっている。
FIG. 6 is an explanatory view showing a configuration of a lead frame used for a semiconductor package having a different width of at least a part of external connection terminals exposed on the side surface, which was examined in the previous stage of deriving the present invention, and FIG. A view from the side connected to the device, (b) is a CC sectional view showing a terminal portion serving as an external connection terminal in the lead frame of (a).
The lead frame of FIG. 6 is cut at the position of a broken line in the width of the
Each
The recess 11b'is surrounded by a
図６に示すリードフレームは、図５に示したリードフレームとは異なり、凹部１１ｂ’の周囲を外部接続用端子となる端子部１１又はダムバー１３を構成する金属材料が囲んでおり、凹部１１ｂ’の周囲を囲む金属材料の面は平坦となっている。
このため、凹部１１ｂ’の周囲の金属材料の面を、シート状のテープに密着させることができ、リードフレームの半導体素子搭載側を樹脂封止する際に、樹脂の凹部１１ｂ’への入り込みを防止することができる。
The lead frame shown in FIG. 6 is different from the lead frame shown in FIG. 5 in that the recess 11b'is surrounded by a
Therefore, the surface of the metal material around the recess 11b'can be brought into close contact with the sheet-shaped tape, and when the semiconductor element mounting side of the lead frame is resin-sealed, the resin can enter the
しかし、本発明者が、更に検討を重ねたところ、図６に示すリードフレームのように、外部接続用端子となる端子部の幅の違いに応じて凹部の開口が、縦横の辺の比率が異なる矩形形状となる場合、夫々の凹部を形成する際のハーフエッチング加工の深さのバラツキが大きくなることが判明した。 However, as a result of further studies by the present inventor, as in the lead frame shown in FIG. 6, the ratio of the vertical and horizontal sides of the opening of the concave portion is increased according to the difference in the width of the terminal portion serving as the external connection terminal. It has been found that when the different rectangular shapes are formed, the depth of the half-etching process when forming the respective recesses varies greatly.
詳しくは、外部接続用端子となる端子部の凹部は、外部接続用端子となる端子部の幅に違いがある場合、その幅の違いに応じて凹部の開口幅が顧客に指定されることにより、凹部の開口形状が、縦横の辺の比率が異なる矩形形状に形成され易い。
凹部はハーフエッチング加工を施すことにより形成されるが、例えば同じ長さで、狭い幅の長方形形状のハーフエッチング加工では浅く形成され、広い幅の正方形形状ではハーフエッチング加工が深く形成され易い。
しかるに、図６に示すリードフレームは、外部接続用端子となる端子部１１の幅の違いに応じて凹部１１ｂ’の開口が、縦横の辺の比率が異なる矩形形状に形成されているため、ハーフエッチング加工の進行度にバラツキが生じ、夫々の凹部１１ｂ’の深さのバラツキが大きくなる。
しかし、半導体パッケージを製造する顧客からは、製造品質の向上のため、深さを極力均一化することが要求される。
Specifically, if there is a difference in the width of the terminal portion that becomes the external connection terminal for the concave portion of the terminal portion that becomes the external connection terminal, the opening width of the concave portion is specified by the customer according to the difference in the width. , The opening shape of the concave portion is likely to be formed into a rectangular shape having a different ratio of vertical and horizontal sides.
The concave portion is formed by performing a half-etching process. For example, a rectangular half-etching process having the same length and a narrow width tends to form a shallow recess, and a wide square shape tends to form a deep half-etching process.
However, the lead frame shown in FIG. 6 is half because the openings of the recesses 11b'are formed in a rectangular shape in which the ratio of the vertical and horizontal sides is different according to the difference in the width of the
However, customers who manufacture semiconductor packages demand that the depth be as uniform as possible in order to improve manufacturing quality.
この問題を解決するために、本件発明者は、更なる試行錯誤を重ね、半導体パッケージ製品の歩留まりや、生産効率が向上し、小型化にも対応でき、しかも、凹部の深さを極力均一化して半田接続部分を目視可能とする部位の形成精度を向上させて、裏面側に露出している複数の外部接続用端子をプリント基板等の外部機器と接続するタイプの半導体パッケージにおける、半田接続部分における半田接続状態の良・不良を目視検査可能にする本発明のリードフレーム及びその製造方法を導出するに至った。 In order to solve this problem, the present inventor repeated further trial and error to improve the yield and production efficiency of semiconductor package products, to cope with miniaturization, and to make the depth of recesses as uniform as possible. The solder connection part in a semiconductor package of the type that improves the formation accuracy of the part that makes the solder connection part visible and connects multiple external connection terminals exposed on the back side to an external device such as a printed circuit board. We have derived the lead frame of the present invention and the manufacturing method thereof, which enable visual inspection of the quality of the solder connection state in the above.
本発明のリードフレームは、半導体パッケージにおける外部機器と接続する側の面及び側面に露出する外部接続用端子を複数備え、側面に露出する少なくとも一部の外部接続用端子の幅が異なる半導体パッケージに用いられるリードフレームであって、個々のリードフレームがダムバーに接続されて多列配置され、リードフレームの外部機器と接続する側の面における外部接続用端子となる端子部には、ダムバー近傍の、個々のリードフレームに切断するための切断領域の内側に及ぶ所定位置に、２辺のうちの少なくともいずれかの辺の長さが外部接続用端子となる端子部の幅よりも短い、Ａ×Ｂｍｍ（但し、Ａ≧Ｂ）の矩形形状を基準とした所定形状の開口を有する凹部が形成されている。 The lead frame of the present invention includes a plurality of external connection terminals exposed on the side surface and the side surface of the semiconductor package to be connected to an external device, and the width of at least a part of the external connection terminals exposed on the side surface is different. In the lead frame used, each lead frame is connected to the dam bar and arranged in multiple rows, and the terminal portion serving as the external connection terminal on the surface of the lead frame connected to the external device is located near the dam bar. At a predetermined position extending inside the cutting area for cutting to each lead frame, the length of at least one of the two sides is shorter than the width of the terminal portion to be the terminal for external connection, A × B mm. (However, a recess having an opening of a predetermined shape based on the rectangular shape of (A ≧ B) is formed.
本発明のリードフレームのように、リードフレームの外部機器と接続する側の面における外部接続用端子となる端子部には、ダムバー近傍の、個々のリードフレームに切断するための切断領域の内側に及ぶ所定位置に、２辺のうちの少なくともいずれかの辺の長さが外部接続用端子となる端子部の幅よりも短い、Ａ×Ｂｍｍ（但し、Ａ≧Ｂ）の矩形形状を基準とした所定形状の開口を有する凹部が形成された構成にすれば、ハーフエッチング加工を施すことにより形成される、凹部の深さを極力均一化することができる。 Like the lead frame of the present invention, the terminal portion that serves as the external connection terminal on the surface of the lead frame that connects to the external device is located inside the cutting area for cutting into individual lead frames near the dam bar. Based on a rectangular shape of A × B mm (however, A ≧ B), the length of at least one of the two sides is shorter than the width of the terminal portion to be the terminal for external connection at the predetermined position. If a recess having an opening having a predetermined shape is formed, the depth of the recess formed by performing the half-etching process can be made uniform as much as possible.
また、本発明のリードフレームにおいて、好ましくは、隣り合うリードフレームの外部機器と接続する側の面における少なくとも一部の外部接続用端子となる端子部同士には、ダムバーを含む切断領域の内側に及ぶ所定位置に、２辺のうちの少なくともいずれかの辺の長さが外部接続用端子となる端子部の幅よりも短い、Ａ×Ｂｍｍ（但し、Ａ≧Ｂ）の矩形形状を組み合わせてなり、短辺の長さがＢｍｍ以下となる所定形状の開口を有する凹部が形成されている。 Further, in the lead frame of the present invention, preferably, at least a part of the terminal portions serving as external connection terminals on the surface of the adjacent lead frames on the side to be connected to the external device are located inside the cutting region including the dam bar. A rectangular shape of A × B mm (however, A ≧ B) in which the length of at least one of the two sides is shorter than the width of the terminal portion to be the terminal for external connection is combined with the predetermined position. , A recess having a predeterminedly shaped opening having a short side length of B mm or less is formed.
２辺のうちの少なくともいずれかの辺の長さが外部接続用端子となる端子部の幅よりも短い、Ａ×Ｂｍｍ（但し、Ａ≧Ｂ）の矩形形状を組み合わせてなり、短辺の長さがＢｍｍ以下となる所定形状の開口を有する凹部であれば、ハーフエッチング加工を施すことにより形成される、外部接続用端子となる端子部における凹部の深さを極力均一化することができる。
即ち、Ａ×Ｂｍｍ（但し、Ａ≧Ｂ）の矩形形状を組み合わせてなり、短辺の長さがＢｍｍ以下となる所定形状の開口を有する凹部を、ハーフエッチング加工を施すことにより形成する場合、エッチング液は、Ａ×Ｂｍｍ（但し、Ａ≧Ｂ）の矩形形状を基準として金属材料へのエッチングを進行させ易い。その結果、外部接続用端子となる端子部における凹部の深さを極力均一化することができる。
また、ダムバーを含む位置に開口を形成すれば、その分、ダムバーを薄肉化して、切断する金属の量を減らすことができ、ブレードの寿命を延ばすことができる。
The length of at least one of the two sides is shorter than the width of the terminal portion that serves as the terminal for external connection. The length of the short side is a combination of rectangular shapes of A x B mm (however, A ≥ B). If the concave portion has an opening having a predetermined shape having a size of B mm or less, the depth of the concave portion in the terminal portion serving as the external connection terminal formed by performing the half-etching process can be made uniform as much as possible.
That is, when a concave portion having an opening of a predetermined shape having a combination of rectangular shapes of A × B mm (however, A ≧ B) and a short side length of B mm or less is formed by half-etching. The etching solution can easily proceed with etching to a metal material based on a rectangular shape of A × B mm (however, A ≧ B). As a result, the depth of the recess in the terminal portion serving as the external connection terminal can be made uniform as much as possible.
Further, if the opening is formed at the position including the dam bar, the dam bar can be thinned by that amount, the amount of metal to be cut can be reduced, and the life of the blade can be extended.
また、本発明のリードフレームにおいて、好ましくは、外部接続用端子となる端子部には、個々のリードフレーム領域に切断されたときの断面形状が門形状となり、門形状の開口幅がＡｍｍ又はＢｍｍ（但し、Ａ≧Ｂ）となるように凹部が形成されている。
このような開口幅で凹部を形成すれば、ハーフエッチング加工を施すことにより形成される、凹部の深さを極力均一化することができる。
そして、外部接続用端子となる端子部の断面形状が門形状となるように凹部を形成すれば、半導体パッケージを外部機器に半田接続したときの半田接続部分を、外部接続用端子における門形状の端面から目視確認でき、半導体パッケージの外部機器との半田接続状態の良・不良を目視検査できる。
Further, in the lead frame of the present invention, preferably, the terminal portion serving as the external connection terminal has a gate shape when cut into individual lead frame regions, and the opening width of the gate shape is A mm or B mm. (However, the recess is formed so that A ≧ B).
If the recess is formed with such an opening width, the depth of the recess formed by performing the half-etching process can be made uniform as much as possible.
Then, if the recess is formed so that the cross-sectional shape of the terminal portion to be the external connection terminal has a gate shape, the solder connection portion when the semiconductor package is solder-connected to the external device can be changed to the gate shape of the external connection terminal. It can be visually confirmed from the end face, and the quality and defect of the solder connection state of the semiconductor package with the external device can be visually inspected.
そして、このような本発明のリードフレームは、金属板の一方の面に、全面を覆う第１のエッチング用のレジストマスクを形成するとともに、金属板の他方の面における外部接続用端子となる端子部に対応する位置であって、ダムバー近傍の、個々のリードフレームに切断するための切断領域の内側に及ぶ所定位置に、２辺のうちの少なくともいずれかの辺の長さが外部接続用端子となる端子部の幅よりも短い、Ａ×Ｂｍｍ（但し、Ａ≧Ｂ）の矩形形状を基準とした所定形状の開口を有する第１のエッチング用のレジストマスクを形成する工程と、金属板の他方の面側からハーフエッチングを施し、金属板におけるハーフエッチングを施した深さにおいて凹部を形成する工程と、金属板に形成した第１のエッチング用のレジストマスクを除去する工程と、金属板の両面にダムバー、外部接続用端子となる端子部、その他のリードフレームを構成するリードに対応する位置を覆う第２のエッチング用のレジストマスクを形成する工程と、金属板の両方の面側からエッチングを施し、個々のリードフレーム領域がダムバーに連結される多列型リードフレームを、個々のリードフレーム領域に切断されたときの外部接続用端子となる端子部の断面形状が門形状となるように形成する工程と、金属板に形成した前記第２のエッチング用のレジストマスクを除去する工程と、を有することによって製造できる。 In such a lead frame of the present invention, a first etching resist mask covering the entire surface is formed on one surface of the metal plate, and a terminal serving as an external connection terminal on the other surface of the metal plate is formed. A terminal for external connection in which the length of at least one of the two sides is at a predetermined position corresponding to the portion and extends to the inside of the cutting area for cutting into individual lead frames near the dam bar. A step of forming a first etching resist mask having an opening of a predetermined shape based on a rectangular shape of A × B mm (however, A ≧ B), which is shorter than the width of the terminal portion, and a metal plate. A step of half-etching from the other surface side to form a recess at the half-etched depth of the metal plate, a step of removing the first etching resist mask formed on the metal plate, and a step of removing the metal plate. Etching from both sides of the metal plate and the process of forming a second etching resist mask that covers the dam bar, the terminal part that becomes the external connection terminal, and other positions corresponding to the leads that make up the lead frame on both sides. The multi-row lead frame in which each lead frame area is connected to the dam bar is cut into individual lead frame areas so that the cross-sectional shape of the terminal portion that becomes the terminal for external connection becomes a gate shape. It can be manufactured by having a step of forming and a step of removing the resist mask for the second etching formed on the metal plate.
従って、本発明によれば、半導体パッケージ製品の歩留まりや、生産効率が向上し、小型化にも対応でき、しかも、半田接続部分を目視可能とする部位の形成精度を向上させて、裏面側に露出している複数の外部接続用端子をプリント基板等の外部機器と接続するタイプの半導体パッケージにおける、半田接続部分における半田接続状態の良・不良を目視検査可能にするリードフレーム及びその製造方法が得られる。 Therefore, according to the present invention, the yield of the semiconductor package product, the production efficiency are improved, the size can be reduced, and the formation accuracy of the portion where the solder connection portion is visible is improved, and the back side is on the back side. In a semiconductor package of the type that connects a plurality of exposed external connection terminals to an external device such as a printed circuit board, a lead frame that enables visual inspection of good or bad solder connection at the solder connection part and its manufacturing method can get.
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態の説明を行うこととする。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
第１実施形態
図１は本発明の第１実施形態に係るリードフレームの要部構成を示す説明図で、(a)は外部機器と接続する側からみた図、(b)は(a)のリードフレームに形成される凹部開口の基本形状の一例を示す図、(c)は本発明のリードフレームに適用可能な凹部開口の他の例を示す図、(d)は本発明のリードフレームに適用可能な凹部開口のさらに他の例を示す図、(e)は本発明のリードフレームに適用可能な凹部開口のさらに他の例を示す図、(f)は本発明のリードフレームに適用外となる凹部開口の一例を示す図、(g)は(a)のリードフレームにおける外部接続用端子となる端子部を示すＤ−Ｄ断面図である。図２は図１(a)のリードフレームを用いた半導体パッケージを示す要部説明図で、(a)は外部機器と接続する側からみた平面図、(b)は(a)の半導体パッケージの側面を図１(g)のリードフレームと同じ側からみた側面図、(c)は(b)の半導体パッケージを外部機器に半田接続したときの状態の一例を示す図である。図３は図１(a)のリードフレームの製造手順の一例を示す説明図である。図４は図３の製造手順によって製造されたリードフレームを用いたパッケージの製造手順の一例を示す説明図である。
1st Embodiment FIG. 1 is an explanatory view which shows the main part structure of the lead frame which concerns on 1st Embodiment of this invention, (a) is a figure seen from the side connecting with an external device, (b) is (a). A diagram showing an example of the basic shape of the concave opening formed in the lead frame, (c) is a diagram showing another example of the concave opening applicable to the lead frame of the present invention, and (d) is a diagram showing another example of the concave opening applicable to the lead frame of the present invention. A diagram showing still another example of a concave opening applicable, (e) showing yet another example of a concave opening applicable to the lead frame of the present invention, (f) not applicable to the lead frame of the present invention. FIG. 5G is a cross-sectional view taken along the line DD showing an example of the concave opening, which is a terminal portion serving as an external connection terminal in the lead frame of (a). FIG. 2 is an explanatory view of a main part showing a semiconductor package using the lead frame of FIG. 1 (a), (a) is a plan view seen from the side connected to an external device, and (b) is the semiconductor package of (a). The side view is a side view seen from the same side as the lead frame of FIG. 1 (g) , and (c) is a view showing an example of a state when the semiconductor package of (b) is solder-connected to an external device. FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of the manufacturing procedure of the lead frame of FIG. 1 (a). FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a manufacturing procedure of a package using the lead frame manufactured by the manufacturing procedure of FIG.
第１実施形態のリードフレーム１は、図１に示すように、側面に露出する少なくとも一部の外部接続用端子となる端子部１１の幅（図１(a)において、破線の位置で切断されることによって露出する領域の幅）が異なっている。
リードフレーム１の外部機器と接続する側の面における外部接続用端子となる端子部１１には、ダムバー１３近傍の、個々のリードフレームに切断するための切断領域の内側に及ぶ所定位置に、凹部１１ｂが形成されている。
凹部１１ｂは、２辺のうちの少なくともいずれかの辺の長さが外部接続用端子となる端子部１１の幅よりも短い、Ａ×Ｂｍｍ（但し、Ａ≧Ｂ）の矩形形状を基準とした所定形状の開口を有して形成されている。
また、凹部１１ｂは、周囲を外部接続用端子となる端子部１１及びダムバー１３に囲まれている。そして、図１(a)において、破線の位置で切断されることによってパッケージの側面に露出する外部接続用端子の断面形状（即ち、外部接続用端子１１の端縁部１１ａの端面形状）は、図１(g)に示すように、門形状となり、門形状の開口幅がＡｍｍ又はＢｍｍ（但し、Ａ≧Ｂ）となるように形成されている。
As shown in FIG. 1, the
The
The
Further, the
なお、凹部１１ｂは、隣り合うリードフレームの外部機器と接続する側の面における少なくとも一部の外部接続用端子となる端子部１１同士における、ダムバー１３を含む切断領域の内側に及ぶ所定位置に、２辺のうちの少なくともいずれかの辺の長さが外部接続用端子となる端子部１１の幅よりも短い、Ａ×Ｂｍｍ（但し、Ａ≧Ｂ）の矩形形状を組み合わせてなり、短辺の長さがＢｍｍ以下となる所定形状の開口を有して形成されていてもよい。
その場合の凹部１１ｂにおける、Ａ×Ｂｍｍ（但し、Ａ≧Ｂ）の矩形形状を組み合わせてなり、短辺の長さがＢｍｍ以下となる所定形状の開口は、例えば、図１(c)〜図１(e)に示すような形態が適用可能である。一方、図１(f)に示す開口は、Ａ×Ｂｍｍ（但し、Ａ≧Ｂ）の矩形形状を組み合わせてなる形状ではあるが、短辺の長さがＢｍｍを超えた形状となる。しかるに、開口における短辺の長さがＢｍｍ以下であれば、ハーフエッチング加工を施すことにより形成される凹部の深さを極力均一化できるが、開口における短辺の長さがＢｍｍを超えると、ハーフエッチング加工を施すことにより形成される凹部の深さが深くなり易い。このため、外部接続用端子となる端子部１１の幅の違いに応じてＡ×Ｂｍｍ（但し、Ａ≧Ｂ）の矩形形状を基準とする形状が異なる夫々の凹部１１ｂにおいて、短辺の長さがＢｍｍ以下となる所定形状の開口と、短辺の長さがＢｍｍを超える所定形状の開口とで、夫々の凹部を形成する際のハーフエッチング加工の深さのバラツキが大きくなるため適用しない。
The
In that case, the openings having a predetermined shape in which the rectangular shapes of A × B mm (however, A ≧ B) are combined and the length of the short side is B mm or less in the
図１のリードフレームを用いて製造される個々の半導体パッケージ４０は、図２(a)、図２(b)に示すように、外部接続用端子１１の端縁部１１ａの端面形状（即ち、外部接続用端子１１の端縁部１１ａの端面形状）は、門形状となり、門形状の開口幅がＡｍｍ又はＢｍｍ（但し、Ａ≧Ｂ）となるように形成される。なお、図２中、２１は封止樹脂である。
また、図２(c)に示すように、図２(a)、図２(b)の半導体パッケージ４０をプリント基板等の外部機器８０の端子８１に半田接続した状態では、半田９０は外部接続用端子１１の裏面から門形状の端縁部１１ａにかけて形成されている空間部に介在し、半導体パッケージ４０の側面に露出した外部接続用端子１１の半田接続部分を目視確認でき、半導体パッケージ４０の外部機器８０との半田接続状態の良・不良を目視検査できるようになっている。
As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the
Further, as shown in FIG. 2 (c), when the
次に、図１(a)のように構成される本実施形態のリードフレームの製造工程の一例を、図３を用いて説明する。なお、図３では、説明の便宜上、主に外部機器と接続する側について示すこととし、半導体素子を搭載する側については一部を省略して示すこととする。
まず、銅または銅合金の金属板１０をリードフレーム材料として準備する（図３(a)参照）。
次に、金属板１０にハーフエッチング加工を施すことで、凹部１１ｂを形成する。詳しくは、金属板１０の両面にドライフィルムレジスト等の第１のレジスト層Ｒ１を形成する（図３(b)参照）。次いで、金属板１０の一方の側の第１のレジスト層Ｒ１を露光するとともに、金属板１０の他方の面における外部接続用端子となる端子部に対応する位置であって、ダムバー近傍の、個々のリードフレームに切断するための切断領域の内側に及ぶ所定位置に、２辺のうちの少なくともいずれかの辺の長さが外部接続用端子となる端子部の幅よりも短い、Ａ×Ｂｍｍ（但し、Ａ≧Ｂ）の矩形形状を基準とした所定形状の開口形状に対応するパターンが描画されたガラスマスクを用いて、金属板１０の他方の側の第１のレジスト層Ｒ１を露光し、現像を行い、第１のエッチング用レジストマスク３１を形成する（図３(c)参照）。次いで、エッチング液を用いてハーフエッチング加工を施し、金属板１０の他方の側に凹部１１ｂを形成する（図３(d)参照）。このとき、ハーフエッチング加工を施すことにより形成される凹部１１ｂの深さはバラツキが抑えられて極力均一化する。次いで、第１のエッチング用レジストマスク３１を除去する（図３(e)参照）。
Next, an example of the manufacturing process of the lead frame of the present embodiment configured as shown in FIG. 1A will be described with reference to FIG. In FIG. 3, for convenience of explanation, the side connected to the external device is mainly shown, and the side on which the semiconductor element is mounted is partially omitted.
First, a copper or copper alloy metal plate 10 is prepared as a lead frame material (see FIG. 3A).
Next, the metal plate 10 is half-etched to form the
次に、リードフレームにおける内部接続端子となる端子部の面、外部接続用端子となる端子部の面及び外部接続用端子となる端子部の内側に形成した凹部の面に、半田接続の際の濡れ性を良くするためのめっき加工を施す。詳しくは、金属板１０の両面にドライフィルムレジスト等の第２のレジスト層Ｒ２を形成する（図３(f)参照）。次いで、外部接続用端子となる端子部、内部接続端子となる端子部に対応するパターンが描画されたガラスマスクを用いて、金属板１０の両側の第２のレジスト層Ｒ２を露光し、現像を行い、外部接続用端子となる端子部、内部接続端子となる端子部に対応する部位を覆い、それ以外の部位を露出させためっき用レジストマスク３２を形成する（図３(g)参照）。次いで、めっき用レジストマスク３２から露出した部位に、例えば、Ｎｉ、Ｐｄ、Ａｕの順でめっきを施す（図３(h)参照）。これにより、図示しない内部接続端子となる端子部の面にＮｉ／Ｐｄ／Ａｕめっき層（不図示）が形成されるとともに、外部接続用端子となる端子の面及び凹部の面にＮｉ／Ｐｄ／Ａｕめっき層１２が形成される。
なお、めっき層の表面は、粗化処理を施すのが良い。めっき層の表面を粗化処理する場合、例えば、めっき層の形成をＮｉめっきで終えて、Ｎｉめっき層を粗化めっきで形成しても良い。また、例えば、平滑なＮｉめっき層を形成した後に、Ｎｉめっき層の表面をエッチングにて粗化処理しても良い。また、例えば、めっき層の形成をＣｕめっきで終えて、Ｃｕめっき層の表面を陽極酸化処理又はエッチングにて粗化処理してもよい。さらに、例えば、粗化めっき層形成後に、順に、Ｐｄ／Ａｕめっき層を積層してもよい。
次いで、めっき用レジストマスク３２を剥離する（図３(i)参照）。
Next, when soldering, the surface of the terminal portion that becomes the internal connection terminal in the lead frame, the surface of the terminal portion that becomes the terminal for external connection, and the surface of the recess formed inside the terminal portion that becomes the terminal for external connection are connected by soldering. Plating is applied to improve wettability. Specifically, a second resist layer R2 such as a dry film resist is formed on both surfaces of the metal plate 10 (see FIG. 3 (f)). Next, the second resist layers R2 on both sides of the metal plate 10 are exposed and developed using a glass mask on which a pattern corresponding to the terminal portion serving as the external connection terminal and the terminal portion serving as the internal connection terminal is drawn. This is performed to cover the portion corresponding to the terminal portion to be the external connection terminal and the terminal portion to be the internal connection terminal, and to form the resist
The surface of the plating layer should be roughened. When the surface of the plating layer is roughened, for example, the formation of the plating layer may be completed by Ni plating, and the Ni plating layer may be formed by rough plating. Further, for example, after forming a smooth Ni plating layer, the surface of the Ni plating layer may be roughened by etching. Further, for example, the formation of the plating layer may be completed by Cu plating, and the surface of the Cu plating layer may be roughened by anodic oxidation treatment or etching. Further, for example, after the roughened plating layer is formed, the Pd / Au plating layers may be laminated in order.
Next, the plating resist
次に、金属板１０にエッチング加工を施すことで、個々のリードフレーム領域がダムバーに連結される多列型リードフレームを形成する。詳しくは、金属板の両面にドライフィルムレジスト等の第３のレジスト層Ｒ３を形成する（図３(j)参照）。次いで、ダムバー、外部接続用端子となる端子部、内部接続端子となる端子部、その他のリードフレームを構成するリードに対応するパターンが描画されたガラスマスクを用いて、金属板１０の両方の側の第３のレジスト層Ｒ３を露光し、現像を行い、ダムバー、外部接続用端子となる端子部、内部接続端子となる端子部、その他のリードフレームを構成するリードに対応する部位を覆い、それ以外の部位を露出させた第２のエッチング用レジストマスク３３を形成する（図３(k)参照）。次いで、金属板１０の両方の面側からエッチングを施し、個々のリードフレーム１の領域がダムバーに連結される多列型リードフレームを、個々のリードフレーム１の領域に切断されたときの外部接続用端子となる端子部１１の断面形状が門形状となるように形成する（図３(l)参照）。次いで、金属板１０に形成した第２のエッチング用のレジストマスク３３を除去する（図３(m)参照）。
これにより、本発明の実施形態のリードフレーム１が出来上がる。
Next, the metal plate 10 is etched to form a multi-row lead frame in which the individual lead frame regions are connected to the dam bar. Specifically, a third resist layer R3 such as a dry film resist is formed on both sides of the metal plate (see FIG. 3 (j)). Next, using a glass mask on which a dumb bar, a terminal portion serving as an external connection terminal, a terminal portion serving as an internal connection terminal, and other patterns corresponding to the leads constituting the lead frame are drawn, both sides of the metal plate 10 are used. The third resist layer R3 of the above is exposed and developed to cover the dam bar, the terminal portion serving as an external connection terminal, the terminal portion serving as an internal connection terminal, and other parts corresponding to the leads constituting the lead frame. A second etching resist
As a result, the
なお、半田接続の際の濡れ性を良くするためのめっき加工を施すための工程（図３(f)〜図３(i)参照）は、外部接続用端子となる端子部の面及び外部接続用端子となる端子部の内側に形成した凹部の面に対し、省略することも可能である。
また、エッチング加工を施すことによるリードフレーム１の形成時には、リードの中間部分やその他の必要箇所にハーフエッチング加工を施しても良い。
In addition, the process for performing plating processing to improve the wettability at the time of solder connection (see FIGS. 3 (f) to 3 (i)) includes the surface of the terminal portion to be the terminal for external connection and the external connection. It is also possible to omit the surface of the concave portion formed inside the terminal portion to be the terminal portion.
Further, when the
次に、本実施形態のリードフレームを用いた半導体装置の製造手順を、図４を用いて説明する。なお、説明の便宜上、後述する、半導体素子搭載側の内部接続端子部、半田ボール、半導体素子は、図示を省略する。
まず、所定の内部端子接続部に半田ボール等を介して半導体素子をフリップチップ接続する（図示省略）。
次に、外部機器との接続側にシート状のマスキングテープｍ１を貼り付け（図４(a)参照）、図示しないモールド金型をセットし、半導体素子搭載側を樹脂２１で封止する（図４(b)参照）、このとき、凹部１１ｂは、周囲を外部接続用端子となる端子部１１及びダムバー１３（ここでは、図１(a)におけるＤ−Ｄ線近傍に位置するダムバー）に囲まれており、裏面側の外部接続用端子となる端子部１１及びダムバー１３がシート状のマスキングテープｍ１に密着し、凹部１１ｂの内部は密閉された状態となる。このため、封止樹脂形成時に、凹部１１ｂには、樹脂２１が浸入することがなく、凹部１１ｂは、裏面側の外部接続用端子となる端子部１１と同様、露出した状態に仕上がる。
次に、マスキングテープｍ１を除去し（図４(c)参照）、所定の半導体装置４０の寸法に切断する（図４(d)参照）。これにより、図２(a)、図２(b)に示した、本実施形態のリードフレームを用いた半導体装置４０が完成する（図４(e)参照）。
Next, a procedure for manufacturing a semiconductor device using the lead frame of the present embodiment will be described with reference to FIG. For convenience of explanation, the internal connection terminal portion, the solder ball, and the semiconductor element on the semiconductor element mounting side, which will be described later, are not shown.
First, a semiconductor element is flip-chip connected to a predetermined internal terminal connection portion via a solder ball or the like (not shown).
Next, a sheet-shaped masking tape m1 is attached to the connection side with the external device (see FIG. 4A), a mold mold (not shown) is set, and the semiconductor element mounting side is sealed with the resin 21 (FIG. 4). 4 (b)), at this time, the
Next, the masking tape m1 is removed (see FIG. 4 (c)) and cut to the dimensions of the predetermined semiconductor device 40 (see FIG. 4 (d)). As a result, the
第１実施形態のリードフレームによれば、リードフレーム１の外部機器と接続する側の面における外部接続用端子となる端子部１１には、ダムバー１３近傍の、個々のリードフレームに切断するための切断領域の内側に及ぶ所定位置に、２辺のうちの少なくともいずれかの辺の長さが外部接続用端子となる端子部１１の幅よりも短い、Ａ×Ｂｍｍ（但し、Ａ≧Ｂ）の矩形形状を基準とした所定形状の開口を有する凹部１１ｂが形成された構成としたので、ハーフエッチング加工を施すことにより形成される、凹部１１ｂの深さを極力均一化することができる。
According to the lead frame of the first embodiment, the
また、本実施形態のリードフレームによれば、隣り合うリードフレームの外部機器と接続する側の面における少なくとも一部の外部接続用端子となる端子部１１同士には、ダムバーを含む切断領域の内側に及ぶ所定位置に、２辺のうちの少なくともいずれかの辺の長さが外部接続用端子となる端子部の幅よりも短い、Ａ×Ｂｍｍ（但し、Ａ≧Ｂ）の矩形形状を組み合わせてなり、短辺の長さがＢｍｍ以下となる所定形状の開口を有する凹部１１ｂが形成されている構成としたので、ハーフエッチング加工を施すことにより形成される凹部１１ｂの深さを極力均一化することができる。
また、ダムバー１３を含む位置に開口を形成したので、その分、ダムバー１３を薄肉化して、切断する金属の量を減らすことができ、ブレードの寿命を延ばすことができる。
Further, according to the lead frame of the present embodiment, at least a part of the
Further, since the opening is formed at the position including the
また、本実施形態のリードフレームによれば、外部接続用端子となる端子部１１には、個々のリードフレーム領域に切断されたときの断面形状（半導体パッケージ４０における外部接続用端子１１の端縁部１１ａ）が門形状となり、門形状の開口幅がＡｍｍ又はＢｍｍ（但し、Ａ≧Ｂ）となるように凹部１１ｂが形成された構成としたので、ハーフエッチング加工を施すことにより形成される、凹部１１ｂの深さを極力均一化することができる。
そして、外部接続用端子となる端子部１１の断面形状が門形状となることで、図２(c)に示すように、半導体パッケージ４０の外部接続用端子１１を外部機器８０の端子８１に半田接続したときの半田９０の接続状態を、外部接続用端子における門形状の端縁部１１ａの側から目視確認でき、半導体パッケージの外部機器との半田接続状態の良・不良を目視検査できる。
Further, according to the lead frame of the present embodiment, the
Then, the cross-sectional shape of the
従って、本実施形態によれば、半導体パッケージ製品の歩留まりや、生産効率が向上し、小型化にも対応でき、しかも、半田接続部分を目視可能とする部位の形成精度を向上させて、裏面側に露出している複数の外部接続用端子をプリント基板等の外部機器と接続するタイプの半導体パッケージにおける、半田接続部分における半田接続状態の良・不良を目視検査可能にするリードフレーム及びその製造方法が得られる。 Therefore, according to the present embodiment, the yield of the semiconductor package product, the production efficiency are improved, the size can be reduced, and the formation accuracy of the portion where the solder connection portion is visible is improved, and the back surface side is improved. A lead frame and its manufacturing method that enable visual inspection of the good and bad of the solder connection state at the solder connection part in a semiconductor package of the type that connects a plurality of external connection terminals exposed to the outside to an external device such as a printed circuit board. Is obtained.
次に、本発明のリードフレームとその製造方法の実施例を説明する。
まず、金属板１０として、厚さ０．２ｍｍの銅系材料を準備し（図３(a)参照）、両面に第１のレジスト層Ｒ１として、ドライフィルムレジストをラミネートした（図３(b)参照）。
Next, examples of the lead frame of the present invention and the method for manufacturing the same will be described.
First, a copper-based material having a thickness of 0.2 mm was prepared as the metal plate 10 (see FIG. 3 (a)), and a dry film resist was laminated on both sides as the first resist layer R1 (FIG. 3 (b)). reference).
次に、図１(a)に対応する所定のパターンが描画されたガラスマスクを用いて両面に露光を行い、現像して、一方の面を覆い、他方の面における外部接続用端子となる端子部に対応する位置であって、ダムバー近傍の、個々のリードフレームに切断するための切断領域の内側に及ぶ所定位置に、２辺のうちの少なくともいずれかの辺の長さが外部接続用端子となる端子部の幅よりも短い、Ａ×Ｂｍｍ（但し、Ａ≧Ｂ）の矩形形状を基準とした所定形状の開口を有し、その他の領域を覆う、第１のエッチング用レジストマスク３１を形成した（図３(c)参照）。
次に、金属板１０の他方の面側から深さ０．１５０ｍｍのハーフエッチング加工を施し、金属板におけるハーフエッチング加工を施した深さにおいて凹部を形成した（図３(d)参照）。なお、エッチング液は、塩化第二鉄液を使用した。
次に、第１のエッチング用レジストマスク３１を剥離した（図３(e)参照）。
Next, both sides are exposed and developed using a glass mask on which a predetermined pattern corresponding to FIG. 1A is drawn, and one side is covered with a terminal that serves as an external connection terminal on the other side. The length of at least one of the two sides is the external connection terminal at a predetermined position that corresponds to the part and extends to the inside of the cutting area for cutting into individual lead frames near the dam bar. A first etching resist
Next, a half-etching process with a depth of 0.150 mm was performed from the other surface side of the metal plate 10, and a recess was formed at the depth of the half-etching process on the metal plate (see FIG. 3 (d)). A ferric chloride solution was used as the etching solution.
Next, the first etching resist
次に、金属板１０の両面に第２のレジスト層Ｒ２として、ドライフィルムレジストをラミネートした（図３(f)参照）。
次に、図１(a)のリードフレームに対応する所定のパターンが描画されたガラスマスクを用いて両面に露光を行い、現像して、外部接続用端子となる端子部、内部接続端子となる端子部に対応する部位を覆い、それ以外の部位を露出させためっき用レジストマスク３２を形成した（図３(g)参照）。次に、めっき用レジストマスク３２から露出した部位に、Ｎｉを１．０μｍ、Ｐｄを０．０３μｍ、Ａｕ０．０１μｍの厚さで順次めっきを施し、めっき層１１を形成した（図３(h)参照）。
次に、めっき用レジストマスク３２を剥離した（図３(i)参照）。
Next, a dry film resist was laminated on both sides of the metal plate 10 as a second resist layer R2 (see FIG. 3 (f)).
Next, both sides are exposed and developed using a glass mask on which a predetermined pattern corresponding to the lead frame of FIG. 1A is drawn, and the terminals are used as external connection terminals and internal connection terminals. A resist
Next, the plating resist
次に、金属板１０の両面に第３のレジスト層Ｒ３として、ドライフィルムレジストをラミネートした（図３(j)参照）。
次に、図１(a)に対応する所定のパターンが描画されたガラスマスクを用いて両面に露光を行い、現像して、ダムバー、外部接続用端子となる端子部、内部接続端子となる端子部、その他のリードフレームを構成するリードに対応する部位を覆い、それ以外の部位を露出させた第２のエッチング用レジストマスク３３を形成した（図３(k)参照）。
次に、金属板１０の両方の面側からエッチング加工を施し、個々のリードフレーム１の領域がダムバー１３に連結される多列型リードフレームを、個々のリードフレーム１の領域に切断されたときの外部接続用端子となる端子部の断面形状が門形状となるように形成した（図３(l)参照）。なお、エッチング液は、塩化第二鉄液を使用した。
次に、金属板１０に形成した第２のエッチング用のレジストマスク３３を除去した（図３(m)参照）。
これにより、本実施例のリードフレームを得た。
Next, a dry film resist was laminated on both sides of the metal plate 10 as a third resist layer R3 (see FIG. 3 (j)).
Next, both sides are exposed and developed using a glass mask on which a predetermined pattern corresponding to FIG. 1A is drawn, and the dam bar, the terminal portion for external connection, and the terminal for internal connection are used. A second etching resist
Next, when the multi-row lead frame in which the regions of the individual lead frames 1 are connected to the
Next, the second etching resist
As a result, the lead frame of this embodiment was obtained.
次に、所定の内部端子接続部に半田ボール等を介して半導体素子をフリップチップ接続し（図示省略）、外部機器との接続側に、シート状のマスキングテープｍ１として耐熱性の接着剤付きポリイミドフィルムを貼付け（図４(a)参照）、図示しないモールド金型をセットし、半導体素子搭載側を樹脂２１で封止した（図４(b)参照）。 Next, a semiconductor element is flip-chip connected to a predetermined internal terminal connection portion via a solder ball or the like (not shown), and a sheet-shaped masking tape m1 is used as a sheet-shaped masking tape m1 on the connection side with a heat-resistant adhesive. A film was attached (see FIG. 4 (a)), a mold mold (not shown) was set, and the semiconductor element mounting side was sealed with resin 21 (see FIG. 4 (b)).
このとき、凹部１１ｂは、周囲を外部接続用端子となる端子部１１及びダムバー１３に囲まれており、裏面側の外部接続用端子となる端子部１１及びダムバー１３がシートに密着し、凹部１１ｂの内部は密閉された状態となるため、封止樹脂形成時には、凹部１１ｂは、裏面側の外部接続用端子となる端子部１１と同様、樹脂２１が浸入することなく露出した状態に仕上がった。
次に、マスキングテープｍ１を除去し（図４(c)参照）、所定の半導体パッケージ４０の寸法に切断した（図４(d)参照）。これにより、本実施例のリードフレーム１を用いた半導体パッケージ４０を得た（図４(e)参照）。
次に、本実施例のリードフレーム１を用いた半導体パッケージ４０の外部接続用端子１１をプリント基板８０の端子８１に半田接続して、プリント基板に装着した。このとき、半田９０は外部接続用端子１１の裏面から門形状に端縁部１１ａにかけて形成されている空間部に濡れ広がり、半導体パッケージ４０の側面に露出した外部接続用端子１１の半田接続部分を目視確認でき、半導体パッケージ４０の外部機器８０との半田接続状態の良・不良を目視検査できる状態となった。
At this time, the
Next, the masking tape m1 was removed (see FIG. 4 (c)) and cut to the size of the predetermined semiconductor package 40 (see FIG. 4 (d)). As a result, a
Next, the
比較例
比較例は、図６(a)に対応する所定のパターンが描画されたガラスマスクを用いて両面に露光を行い、現像することにより、一方の面を覆い、他方の面における外部接続用端子となる端子部に対応する位置であって、ダムバー近傍の、個々のリードフレームに切断するための切断領域の内側に及ぶ所定位置に、外部接続用端子となる端子部の幅に応じて縦横の辺の比率の異なる矩形形状を基準とした所定形状の開口を有し、その他の領域を覆う、第１のエッチング用レジストマスク３１を形成し、金属板１０の他方の面側から深さ０．１５０ｍｍのハーフエッチング加工を施し、金属板におけるハーフエッチング加工を施した深さにおいて凹部１１ｂ’を形成した。その他は、実施例と略同様の内容及び手順で、リードフレームを製造した。
Comparative Example In the comparative example, one side is covered by exposing and developing both sides using a glass mask on which a predetermined pattern corresponding to FIG. 6A is drawn, and the other side is used for external connection. Vertical and horizontal at a predetermined position near the dam bar, which extends to the inside of the cutting area for cutting into individual lead frames, according to the width of the terminal portion to be the external connection terminal, which corresponds to the terminal portion to be the terminal. A first etching resist
凹部の深さの測定
実施例及び比較例のリードフレームの夫々における、設計値０．１５ｍｍでのハーフエッチングにより、夫々のリードフレームに備わる一部に幅の異なるリードを有する、複数のリードの外部接続用端子となる端子部１１に形成された凹部１１ｂ、１１ｂ’の深さを測定した。
測定した結果、実施例のリードフレームは、凹部１１ｂの深さが、０．１４０ｍｍ〜０．１６０ｍｍとなり、深さのバラツキが０．０２０ｍｍ以内に抑えられた。
これに対し、比較例１のリードフレームは、凹部１１ｂ’の深さが、０．１２０ｍｍ〜０．１６０ｍｍとなり、深さのバラツキが０．０４０ｍｍにも及んだ。
Measurement of recess depth By half-etching at a design value of 0.15 mm in each of the lead frames of Examples and Comparative Examples, the outside of a plurality of leads having leads having different widths in a part provided in each lead frame. The depths of the
As a result of the measurement, in the lead frame of the example, the depth of the
On the other hand, in the lead frame of Comparative Example 1, the depth of the recess 11b'was 0.120 mm to 0.160 mm, and the depth variation was as much as 0.040 mm.
以上、本発明の好ましい実施形態及び実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施形態及び実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施形態及び実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。 Although the preferred embodiments and examples of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and does not deviate from the scope of the present invention. Various modifications and substitutions can be added to the examples.
本発明のリードフレーム及びその製造方法は、裏面側の外部接続用端子がプリント基板等と接続されるタイプの半導体パッケージに用いられることが求められる分野に有用である。 The lead frame and the method for manufacturing the lead frame of the present invention are useful in a field where it is required to be used for a semiconductor package of a type in which an external connection terminal on the back surface side is connected to a printed circuit board or the like.
１ リードフレーム
１０ 金属板
１１、５１ 外部接続用端子となる端子部（または外部接続用端子）
１１ａ 門形状の端縁部
１１ｂ、１１ｂ’ 凹部
１２ めっき層
１３ ダムバー
２０、６０ 半導体素子
２１、７０ 封止樹脂
３１ 第１のエッチング用レジストマスク
３２ めっき用レジストマスク
３３ 第２のエッチング用レジストマスク
４０ 半導体パッケージ
５１ａ 空間部
５１ｂ 溝
５２ パッド部
８０ 外部機器
８１ 端子
９０ 半田
ｍ１ マスキングテープ
Ｒ１ 第１のレジスト層
Ｒ２ 第２のレジスト層
Ｒ３ 第３のレジスト層
1 Lead frame 10
11a Gate-shaped
Claims (4)
個々のリードフレームがダムバーに接続されて多列配置され、
前記リードフレームの外部機器と接続する側の面における前記外部接続用端子となる端子部には、前記ダムバー近傍の、個々のリードフレームに切断するための切断領域の内側に及ぶ所定位置に、２辺のうちの少なくともいずれかの辺の長さが前記外部接続用端子となる端子部の幅よりも短い、Ａ×Ｂｍｍ（但し、Ａ≧Ｂ）の矩形形状を基準とした所定形状の開口を有する凹部が形成されていることを特徴とするリードフレーム。 A lead frame used for a semiconductor package having a plurality of external connection terminals exposed on the side surface and the side surface of the semiconductor package to be connected to an external device and having at least a part of the external connection terminal exposed on the side surface having different widths. hand,
Individual lead frames are connected to the dumb bar and arranged in multiple rows,
The terminal portion to be the external connection terminal on the surface of the lead frame on the side connected to the external device is located at a predetermined position near the dam bar and extending inside the cutting region for cutting into individual lead frames. An opening having a predetermined shape based on a rectangular shape of A × B mm (however, A ≧ B) in which the length of at least one of the sides is shorter than the width of the terminal portion serving as the external connection terminal. A lead frame characterized in that a recess having a recess is formed.
金属板の一方の面に、全面を覆う第１のエッチング用のレジストマスクを形成するとともに、該金属板の他方の面における前記外部接続用端子となる端子部に対応する位置であって、前記ダムバー近傍の、個々のリードフレームに切断するための切断領域の内側に及ぶ所定位置に、２辺のうちの少なくともいずれかの辺の長さが前記外部接続用端子となる端子部の幅よりも短い、Ａ×Ｂｍｍ（但し、Ａ≧Ｂ）の矩形形状を基準とした所定形状の開口を有する第１のエッチング用のレジストマスクを形成する工程と、
前記金属板の他方の面側からハーフエッチングを施し、該金属板におけるハーフエッチングを施した深さにおいて凹部を形成する工程と、
前記金属板に形成した前記第１のエッチング用のレジストマスクを除去する工程と、
前記金属板の両面に前記ダムバー、前記外部接続用端子となる端子部、その他のリードフレームを構成するリードに対応する位置を覆う第２のエッチング用のレジストマスクを形成する工程と、
前記金属板の両方の面側からエッチングを施し、個々のリードフレーム領域が前記ダムバーに連結される多列型リードフレームを、個々のリードフレーム領域に切断されたときの前記外部接続用端子となる端子部の断面形状が門形状となるように形成する工程と、
前記金属板に形成した前記第２のエッチング用のレジストマスクを除去する工程と、
を有することを特徴とするリードフレームの製造方法。 It is used for a semiconductor package having a plurality of external connection terminals exposed on the side surface and the side surface of the semiconductor package to be connected to an external device, and at least a part of the external connection terminals exposed on the side surface having different widths, and individual leads. This is a method of manufacturing lead frames in which the frames are connected to the dam bar and arranged in multiple rows.
A resist mask for first etching that covers the entire surface is formed on one surface of the metal plate, and is a position corresponding to the terminal portion serving as the external connection terminal on the other surface of the metal plate. At a predetermined position near the dam bar, which extends inside the cutting area for cutting into individual lead frames, the length of at least one of the two sides is larger than the width of the terminal portion serving as the external connection terminal. A step of forming a first etching resist mask having an opening of a predetermined shape based on a short, A × B mm (however, A ≧ B) rectangular shape, and
A step of half-etching from the other surface side of the metal plate and forming a recess at the half-etched depth of the metal plate.
A step of removing the resist mask for the first etching formed on the metal plate, and
A step of forming a second etching resist mask covering the dam bar, the terminal portion serving as the external connection terminal, and other positions corresponding to the leads constituting the lead frame on both sides of the metal plate.
Etching is performed from both surface sides of the metal plate, and the multi-row lead frame in which each lead frame region is connected to the dam bar is cut into individual lead frame regions to serve as the external connection terminal. The process of forming the terminal so that the cross-sectional shape is a gate shape,
A step of removing the resist mask for the second etching formed on the metal plate, and
A method for manufacturing a lead frame, which comprises.
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