JP6938326B2 - リードフレーム及びその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、エッチング加工を施すことにより形成される多列型リードフレームにおいて製品単位を構成するリードフレームであって、製品単位を区画するダムバーと、ダムバーに接続するリードを、少なくとも有するリードフレーム及びその製造方法に関する。
多列型リードフレームにおいて製品単位を構成するリードフレームであって複数の半田接続用端子を有する複数のフリップチップ実装用リードフレームにおける、主としてチップを搭載する部位や各端子用リードとなる部位は、支持体となるフレーム全体へと接続するためのリードを有している。これらの部位のリードはサポートリードと連結されて一体となっている。
サポートリードのうち、切断対象となるサポートリードであるダムバーは、製品単位を区画するとともに、リードと接続している。また、ダムバーは、半導体パッケージ製造工程において、リードフレームに半導体素子を搭載し封止樹脂で封止後、製品単位に分離するための切断加工を行う際に、ソーイング加工により除去される。
このような製品単位を区画するダムバーと、ダムバーに接続するリードを有する多列型リードフレームは、一般に、エッチング加工を施すことにより形成される。
ところで、ダムバーと、ダムバーに接続するリードを有するリードフレームを、エッチング加工を施すことにより形成する場合、リードとダムバーとの境界となる部位における角部がＲ形状に形成され易い。
しかし、リードとダムバーとの境界となる部位における角部のＲ形状が大きいと、リードを切断する切断対象部位が幅方向に広がって断面積が大きくなり、切断部に働く引張応力が集中せず、圧縮応力が増大して切断後のリードが大きく変形する虞がある。また、リードとダムバーとの境界となる部位における角部のＲ形状が大きいと、製品単位に切断したときにおいて、隣り合うリード同士が近接するため、切断後の半導体パッケージ等の製品を外部基板に搭載時に、隣り合う外部接続用端子となるリード同士の間で半田ブリードによるショートが発生する虞もある。さらには、切断後のリードの端部にＲ形状の一部がバリとなって残り、製品の品質を低下させる虞もある。
このため、エッチング加工を施すことにより形成されるリードフレームにおいては、リードとダムバーとの境界となる部位における角部のＲ形状が大きくならないようにすることが望まれる。
しかるに、従来、エッチング加工を施すことにより形成されるリードフレームにおいて、リードとダムバーとの境界となる部位における角部のＲ形状が大きくならないようにする工夫を施したリードフレームが例えば、次の特許文献１に提案されている。
特許文献１に記載のリードフレームは、例えば、図６(a)、図６(b)に示すように、ダムバー６０と、端子部のリード５０におけるダムバー６０との接続部の付け根付近を含む領域に、一方の面側からハーフエッチング加工を施され、製品単位に切断するための切断ラインαの外側まで形成された薄肉部５５を有している。
また、特許文献１に記載の他の例のリードフレームは、例えば、図７に示すように、端子部のリード５０におけるダムバー６０との接続部の付け根付近に、切断ラインαの外側まで形成された角形のくぼみ５１を有している。
また、特許文献１に記載のさらに他の例のリードフレームは、例えば、図８に示すように、端子部のリード５０におけるダムバー６０との接続部の付け根付近に、切断ラインαの位置からダムバー６０の一部に及んで形成された丸形のくぼみ５１’を有している。
そして、特許文献１に記載のリードフレームは、図６に示すリードフレームでは、切断ラインαの外側まで形成された薄肉部５５により、また、図７や図８に示すリードフレームでは、切断ラインαの外側まで形成された角形のくぼみ５１や切断ラインαの位置からダムバー６０の一部に及んで形成された丸形のくぼみ５１’により、リードフレームのエッチング加工を施したときにダムバー６０とリード５０との境界となる角部に形成されるＲ形状の大きさが小さくなるようにし、あるいは、Ｒ形状の問題が関係なくなるようにし、切断ラインαの位置におけるリード５０の断面積の拡大を抑え、隣接するリード５０同士の間隔が十分に保たれた状態にして、切断された製品の外部基板への製品搭載時における半田ブリードの発生防止を図っている。
特許第５５８５６３７号公報
しかし、特許文献１に記載のリードフレームにおける、例えば、図６に示すような、ダムバー６０と、端子部のリード５０におけるダムバー６０との接続部の付け根付近を含む領域に、一方の面側からハーフエッチング加工を施され、切断ラインαの外側まで形成された、薄肉部５５を有する構成では、ダムバー６０と端子部のリード５０とが交差する領域及びリード５０におけるダムバー６０側の端部が、全域にわたり薄肉化して強度が低下するため、エッチング加工を施すことによるリードやダムバーの変形を抑えることができない。
そして、リードが細長い或いは屈曲している場合、リードの先端部分に段差を生じ易く、リードフレームの製造過程で、搬送時の引っ掛かり等により、リードが接続された切断対象となる最も細いサポートリードに対し過剰な負荷がかかり、ねじれ変形を生じさせる虞がある。
また、特許文献１に記載のリードフレームにおける、例えば、図７や図８に示すような、切断ラインαの外側まで形成された角形のくぼみ５１や切断ラインαの位置からダムバー６０の一部に及んで形成された丸形のくぼみ５１’を有する構成では、切断領域におけるダムバー６０とリード５０の幅が局所的に板厚方向全体にわたって狭くなるため、エッチング加工を施すことにより、局所的に細くなった部分の強度が低下して、リード５０やダムバー６０に変形を生じさせる虞がある。
本発明は、上記従来の課題を鑑みてなされたものであり、リードとダムバーとの境界となる部位における角部のＲ形状の大きさを小さく抑え、製品単位に切断したときのバリの発生を防止し、かつ、強度の低下を抑えて変形防止に優れた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。
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、多列型リードフレームにおける製品単位を構成し、製品単位を区画するダムバーと、前記ダムバーに接続するリードを、少なくとも有するリードフレームにおいて、前記ダムバーにおける、前記リードの該ダムバーに接続する端部の幅方向の辺と該ダムバーの幅方向の辺とで囲まれた第１の部位と、前記リード及び前記ダムバーの夫々における、前記第１の部位近傍の第２の部位と、を合わせてなる、前記リードと前記ダムバーとの交差部位は、一方の面側における前記第１の部位の夫々の角部を中心とする半径０．０２ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下の、前記リードと前記ダムバーにまたがる所定領域に、前記リードと前記ダムバーの夫々における前記リードフレームの基材をなす金属板の板厚と同じ板厚を有する部分の幅を狭めるとともに、底面部の板厚が前記金属板の板厚に比べて薄肉に形成された凹部を有することを特徴としている。
また、本発明によるリードフレームの製造方法は、多列型リードフレームにおける製品単位を構成し、製品単位を区画するダムバーと、前記ダムバーに接続するリードを、少なくとも有するリードフレームの製造方法において、前記ダムバーにおける、前記リードの該ダムバーに接続する端部の幅方向の辺と該ダムバーの幅方向の辺とで囲まれた第１の部位と、前記リード及び前記ダムバーの夫々における、前記第１の部位近傍の第２の部位と、を合わせてなる、前記リードと前記ダムバーとの交差部位が、一方の面側における前記第１の部位の夫々の角部を中心とする半径０．０２ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下の、前記リードと前記ダムバーにまたがる所定領域に、前記リードと前記ダムバーの夫々における前記リードフレームの基材をなす金属板の板厚と同じ板厚を有する部分の幅を部分的に狭めるとともに、底面部の板厚が前記金属板の板厚に比べて薄肉に形成された凹部を有するように、該金属板の一方の面側の前記交差部位の夫々の角部を含む所定領域に対しハーフエッチング加工を施すことを特徴としている。
また、本発明のリードフレームにおいては、一方の面側の前記交差部位において前記凹部により幅が狭められた前記金属板の板厚と同じ板厚を有する部分は、０．０２ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下の幅を有するように形成されているのが好ましい。
本発明によれば、リードとダムバーとの境界となる部位における角部のＲ形状の大きさを小さく抑え、製品単位に切断したときのバリの発生を防止し、かつ、強度の低下を抑えて変形防止に優れたリードフレーム及びその製造方法が得られる。
本発明の一実施形態にかかるリードフレームの要部構成の一例を概念的に示す説明図で、(a)は斜視図、(b)は(a)の平面図、(c)は(b)のＢ−Ｂ断面図である。 本発明の一実施例にかかるリードフレームにおけるリードとダムバーとの接続部の構成を概念的に示す説明図で、(a)は製品単位のリードフレーム領域におけるハーフエッチング加工を施した部位を示す平面図、(b)は(a)のリードフレームが多列配列された態様の一例を示す平面図である。 本発明の一比較例にかかるリードフレームの構成を概念的に示す説明図で、製品単位のリードフレーム領域におけるハーフエッチング加工を施した部位を示す平面図である。 本発明の他の比較例にかかるリードフレームの構成を概念的に示す説明図で、製品単位のリードフレーム領域におけるハーフエッチング加工を施した部位を示す平面図である。 本発明のさらに他の比較例にかかるリードフレームの構成を概念的に示す説明図で、製品単位のリードフレーム領域におけるハーフエッチング加工を施した部位を示す平面図である。 従来のリードフレームの一例におけるリードとダムバーとの接続部の構成を示す説明図で、(a)は部分平面図、(b)は(a)のＡ−Ａ断面図である。 従来のリードフレームの他の例におけるリードとダムバーとの接続部の構成を示す部分平面図である。 従来のリードフレームのさらに他の例におけるリードとダムバーとの接続部の構成を示す部分平面図である。
実施形態の説明に先立ち、本発明の作用効果について説明する。
上述のように、ダムバーとダムバーに接続するリードを有するリードフレームを、エッチングを施すことにより形成する場合、リードとダムバーとの境界となる部位における角部がＲ形状に形成され易く、角部のＲ形状が大きいと、リードを切断する切断対象部位が幅方向に広がって断面積が大きくなり、切断部に働く引張応力が集中せず、圧縮応力が増大して切断後のリードが大きく変形する虞や、リードの切断面が拡大して隣り合うリード同士が近接し、切断後の半導体パッケージ等の製品を外部基板に搭載時に、隣り合う外部接続用端子となるリード同士の間で半田ブリードによるショートが発生する虞や、さらには、切断後のリードの端部にＲ形状の一部がバリとなって残り、製品の品質を低下させる虞がある。
このため、エッチング加工を施すことにより形成されるリードフレームにおけるリードとダムバーとの境界となる部位における角部のＲ形状が大きくならないようにすることが望まれる。
しかし、上述のように、図６に示したような、ダムバー６０と、端子部のリード５０におけるダムバー６０との接続部の付け根付近を含む領域に、一方の面側からハーフエッチング加工を施され、切断ラインαの外側まで形成された薄肉部５５を有する構成では、強度が低下する。
即ち、材料である金属板の一方の面側からハーフエッチング加工を施すと、リードフレームの材料である圧延加工された金属板が持つ、圧延加工の際に生じた歪みが片側に集中する。その結果、ハーフエッチング加工を施すことにより生じる強度の低下と片側に残った歪みにより、反りや変形が大きくなり易い。
しかるに、図６に示すリードフレームのように、ダムバー６０と、端子部のリード５０におけるダムバー６０との接続部の付け根付近を含む領域に、一方の面側からハーフエッチング加工を施され、切断ラインαの外側まで形成された薄肉部５５を有する構成では、ダムバー６０と端子部のリード５０とが交差する領域及びリード５０におけるダムバー６０側の端部の全域にわたり薄肉化して強度が低下する。このため、エッチング加工を施すことによるリードやダムバーの変形を抑えることができない。
そして、リードが細長い或いは屈曲している場合、リードの先端部分に段差を生じ易く、リードフレームの製造過程で、搬送時の引っかかり等により、リードが連結された切断対象となる最も細いサポートリードに対し過剰な負荷がかかり、ねじれ変形を生じさせる虞がある。
また、図７、図８に示したような、切断ラインαの外側まで形成された角形のくぼみ５１や切断ラインαの内側におけるダムバー６０の一部に及んで形成された丸形のくぼみ５１’を有する構成では、切断領域におけるダムバー６０と端子部のリード５０の幅が局所的に板厚方向全体にわたって狭くなるため、局所的に細くなった部分の強度が低下して端子部のリード５０やダムバー６０に対し、変形を生じさせる虞がある。
しかるに、本発明者らは、試行錯誤の末、リードとダムバーとの境界となる部位における角部のＲ形状の大きさを小さくし、製品単位に切断したときのバリの発生を防止し、かつ、強度の低下を抑えて変形防止に優れ、切断後のリードの変形を抑えると同時に、細長い或いは屈曲しているリードやダムバーの変形や反り及びねじれを十分に抑えることができるハーフエッチング加工態様を着想し、本発明を導出するに至った。
本発明のリードフレームは、多列型リードフレームにおける製品単位を構成し、製品単位を区画するダムバーと、ダムバーに接続するリードを、少なくとも有するリードフレームにおいて、ダムバーにおけるリードのダムバーに接続する端部の幅方向の辺とダムバーの幅方向の辺とで囲まれた部位と、リード及びダムバーの夫々における、第１の部位近傍の第２の部位と、を合わせてなるリードとダムバーとの交差部位は、一方の面側における第１の部位の夫々の角部を中心とする半径０．０２ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下の、リードとダムバーにまたがる所定領域に、リードとダムバーの夫々におけるリードフレームの基材をなす金属板の板厚と同じ板厚を有する部分の幅を狭めるとともに、底面部の板厚が金属板の板厚に比べて薄肉に形成された凹部を有する。
本発明のリードフレームのように、ダムバーにおけるリードのダムバーに接続する端部の幅方向の辺とダムバーの幅方向の辺とで囲まれた第１の部位と、リード及びダムバーの夫々における、第１の部位近傍の第２の部位と、を合わせてなるリードとダムバーとの交差部位に、一方の面側における第１の部位の夫々の角部を中心とする半径０．０２ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下の、リードとダムバーにまたがる所定領域に、リードとダムバーの夫々におけるリードフレームの基材をなす金属板の板厚と同じ板厚を有する部分の幅を狭めるとともに、底面部の板厚が金属板の板厚に比べて薄肉に形成された凹部を有する構成にすれば、エッチング加工を施すことによりリードフレーム形状を形成したときに、リードとダムバーとの境界となる部位における角部に形成されるＲ形状を小さく抑えることができる。そして、リードとダムバーとの境界となる部位における角部に形成されるＲ形状が小さく抑えられることで、リードを切断する切断対象部位の断面が幅方向に広がらず、しかも凹部が薄肉化されることで、凹部の底面部の断面の高さも低くなり、断面積が小さくなる。
このため、切断部に働く引張応力を集中させ、圧縮応力を抑えて、切断後のリードの変
形を小さくすることができる。
また、本発明のリードフレームのように、凹部によりリードとダムバーの夫々におけるリードフレームの基材をなす金属板の板厚と同じ板厚を有する部分の幅を部分的に狭める構成にすれば、図６に示したリードフレームとは異なり、ダムバーとリードとが交差する領域及びリードのダムバー側の端部が、全域にわたり薄肉化した構成にはならないため、強度の低下を抑えることができ、エッチング加工を施してリードフレーム形状を形成してもリードの変形を十分に抑えることができる。
即ち、材料である金属板の一方の面側からハーフエッチング加工を施した際に、圧延加工された金属板が持つ、圧延加工の際に生じた内部応力を相殺させて歪を発生させ難くすることができ、結果として歪みによる変形を発生し難くすることができる。そして、リードが細長い或いは屈曲している場合であっても、リードの先端部分に段差を生じ難く、リードフレームの製造過程で、搬送時の引っかかり等により、リードが連結された切断対象となる最も細いサポートリードに対し過剰な負荷がかかることがなく、ねじれ変形を生じさせ難くなる。
しかも、本発明のリードフレームのように、凹部によりリードとダムバーの夫々におけるリードフレームの基材をなす金属板の板厚と同じ板厚を有する部分の幅を部分的に狭める構成にすれば、図７、図８に示したリードフレームとは異なり、他方の面側では、切断領域におけるダムバーとリードの幅が細くならないため強度の低下が抑えられ、エッチング加工を施すことによるリードやダムバーの変形を抑えることができる。
また、本発明のリードフレームにおいては、好ましくは、一方の面側の交差部位において凹部により幅が狭められた金属板の板厚と同じ板厚を有する部分は、０．０２ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下の幅を有するように形成されている。
このようにすれば、本発明のリードフレームの効果をより具現化することができる。
その結果、本発明によれば、リードとダムバーとの境界となる部位における角部のＲ形状の大きさを小さく抑え、製品単位に切断したときのバリの発生を防止し、かつ、強度の低下を抑えて変形防止に優れたリードフレームが得られる。
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。
第１実施形態
図１は本発明の一実施形態にかかるリードフレームの要部構成の一例を概念的に示す説明図で、(a)は斜視図、(b)は(a)の平面図、(c)は(b)のＢ−Ｂ断面図である。
本実施形態のリードフレームは、多列型リードフレームにおける製品単位を構成するリードフレームであって、図１に示すように、製品単位を区画するダムバー２と、ダムバー２に接続するリード１を、少なくとも有する。リード１の先端側の部分は、例えば、長リードと短リードとを組み合わせたフリップチップ実装用の所定形状に形成されていてもよい。
ダムバー２とリード１は、リードフレームの基材をなす金属板を材料として形成されている。
ダムバー２における、リード１のダムバー２に接続する端部の幅方向の辺とダムバー２の幅方向の辺とで囲まれた第１の部位３ａと、リード１及びダムバー２の夫々における、第１の部位近傍の第２の部位３ｂと、を合わせてなるリード１とダムバー２との交差部位３は、凹部４を有している。
凹部４は、一方の面側（図１では上面側）の第１の部位３ａの夫々の角部３ａ１を中心とする半径０．０２ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下の、リード１とダムバー２にまたがる所定領域に、リード１とダムバー２の夫々におけるリードフレームの基材をなす金属板の板厚と同じ板厚を有する部分の幅を狭めるとともに、底面部の板厚が金属板の板厚に比べて薄肉に形成されている。
そして、金属板の表面側の交差部位３には、凹部４により幅が狭められた金属板の板厚と同じ板厚を有する部分として、ダムバー２を横断する横断部とリード１を縦断する縦断部とが夫々形成されている。
横断部と縦断部は、好ましくは、半径０．０２ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下の幅を有している。
そして、本実施形態のリードフレームでは、交差部位３において凹部４のみが、金属板の板厚に比べて薄い板厚を有している。
なお、図１(b)中、Ｌ１は、角部３ａ１を中心とする凹部４の半径、Ｌ２は横断部と縦断部における最小幅を示している。
本実施形態のリードフレームによれば、ダムバー２におけるリード１のダムバー２に接続する端部の幅方向の辺とダムバー２の幅方向の辺とで囲まれた第１の部位３ａと、リード１及びダムバー２の夫々における、第１の部位近傍の第２の部位３ｂと、を合わせてなるリード１とダムバー２との交差部位３に、一方の面側における第１の部位３ａの夫々の角部３ａ１を中心とする半径０．０２ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下の、リード１とダムバー２にまたがる所定領域に、リード１とダムバー２の夫々におけるリードフレームの基材をなす金属板の板厚と同じ板厚を有する部分の幅を狭めるとともに、底面部の板厚が金属板の板厚に比べて薄肉に形成された凹部４を有する構成にしたので、エッチング加工を施すことによりリードフレーム形状を形成したときに、リード１とダムバー２との境界となる部位における角部３ａ１に形成されるＲ形状を小さく抑えることができる。
そして、リード１とダムバー２との境界となる部位における角部３ａ１に形成されるＲ形状が小さく抑えられることで、リード１を切断する切断対象部位の断面が幅方向に広がらず、しかも凹部４が薄肉化されることで、凹部４の底面部の断面の高さも低くなり、断面積が小さくなる。
このため、本実施形態のリードフレームによれば、切断部に働く引張応力を集中させ、圧縮応力を抑えて、切断後のリード１の変形を小さくすることができる。
また、本実施形態のリードフレームによれば、凹部４によりリード１とダムバー２の夫々におけるリードフレームの基材をなす金属板の板厚と同じ板厚を有する部分の幅を部分的に狭める構成にしたので、ダムバー２を横断する横断部とリード１を縦断する縦断部が、金属板の板厚と同程度の板厚を有し、図６に示したリードフレームとは異なり、ダムバー２とリード１とが交差する領域及びリード１のダムバー２側の端部が、全域にわたり薄肉化した構成にはならないため、強度の低下を抑えることができ、エッチング加工を施してリードフレーム形状を形成してもリード１の変形を十分に抑えることができる。
即ち、材料である金属板の一方の面側からハーフエッチング加工を施した際に、圧延加工された金属板が持つ、圧延加工の際に生じた内部応力を相殺させて歪を発生させ難くすることができ、結果として歪みによる変形を発生し難くすることができる。そして、リードが細長い或いは屈曲している場合であっても、リードの先端部分に段差を生じ難く、リードフレームの製造過程で、搬送時の引っかかり等により、リードが連結された切断対象となる最も細いサポートリードに対し過剰な負荷がかかることがなく、ねじれ変形を生じさせ難くなる。
また、本実施形態のリードフレームによれば、凹部４によりリード１とダムバー２の夫々におけるリードフレームの基材をなす金属板の板厚と同じ板厚を有する部分の幅を部分的に狭める構成にしたので、交差部位３における横断部と縦断部以外の凹部４のみが、金属板の板厚に比べて薄い板厚を有し、図７や図８に示したリードフレームとは異なり、他方の面側では、切断領域におけるダムバー２とリード１の幅が細くならないため強度の低下が抑えられ、エッチング加工を施すことによるリード１やダムバー２の変形を抑えることができる。
その結果、本実施形態のリードフレームによれば、リードとダムバーとの境界となる部位における角部のＲ形状の大きさを小さく抑え、製品単位に切断したときのバリの発生を防止し、かつ、強度の低下を抑えて変形防止に優れたリードフレームが得られる。
図２は本発明の一実施例にかかるリードフレームにおけるリードとダムバーとの接続部の構成を概念的に示す説明図で、(a)は製品単位のリードフレーム領域におけるハーフエッチング加工を施した部位を示す平面図、(b)は(a)のリードフレームが多列配列された態様の一例を示す平面図である。図３〜図５は本発明の比較例にかかるリードフレームの構成を概念的に示す説明図で、製品単位のリードフレーム領域におけるハーフエッチング加工を施した部位を示す平面図である。
実施例及び比較例のリードフレームに生ずる歪みによる変形量の比較試験
実施例１
実施例１のリードフレームとして、図１に示した本実施形態の要部構成を備えた製品単位のリードフレーム（図２(a)参照）を行列方向に多数個（例えば、行列方向に夫々２０〜３０個。ここでは、２５個）接続する多列型リードフレーム（図２(b)参照）を製造した。
比較例１
また、比較例１のリードフレームとして、図６に示したリードフレームの基本構成に対応する構成として、ダムバー２とリード１とが交差する領域及びリード１におけるダムバー２側の端部の全域にわたり金属板の板厚に比べて薄い板厚を有する構成を備えた製品単位のリードフレーム（図３参照）を行列方向に多数個（例えば、行列方向に夫々２０〜３０個。ここでは、２５個）接続する多列型リードフレームを製造した。
比較例２
また、比較例２のリードフレームとして、図７に示したリードフレームの基本構成に対応する構成として、リード１におけるダムバー２との接続部の付け根付近に、切断ラインの外側まで形成された角形のくぼみを有する構成を備えた製品単位のリードフレーム（図４参照）を行列方向に多数個（例えば、行列方向に夫々２０〜３０個。ここでは、２５個）接続する多列型リードフレームを製造した。
比較例３
また、比較例３のリードフレームとして、図８に示したリードフレームの基本構成に対応する構成として、リード１におけるダムバー２との接続部の付け根付近に、切断ラインの位置からダムバー２の一部に及んで形成された丸形のくぼみを有する構成を備えた製品単位のリードフレーム（図５参照）を行列方向に多数個（例えば、行列方向に夫々２０〜３０個。ここでは、２５個）接続する多列型リードフレームを製造した。
そして、実施例１、比較例１〜３の多列型リードフレームにおける夫々の歪みによる変形量を比較した。
実施例１のリードフレームの薄肉部は、材料である金属板の一方の面の所定部位にハーフエッチング加工を施して製造した。詳しくは、リードが接続される全長１３．０ｍｍ×幅０．２００ｍｍのダムバーに対して、ダムバーにおけるリードのダムバーに接続する端部の幅方向の辺とダムバーの幅方向の辺とで囲まれた第１の部位と、リード及びダムバーの夫々における第１の部位の近傍の第２の部位（リード及びダムバーの夫々の幅方向の両端部から外側に向けて０．０５０ｍｍまでの部位）と、を合わせてなる、リードとダムバーとの交差部位における、横断部と縦断部以外の、第１の部位の夫々の角部を中心とする半径０．０５０ｍｍのリードとダムバーにまたがる所定領域（即ち、リードの幅方向の両端部から０．０５０ｍｍまでの、リードのダムバーに接続する端部の幅に比べて細い幅（であり、最小幅：０．１００ｍｍ）でダムバーを横断する横断部と、ダムバーの幅方向の両端部から０．０５０ｍｍまでの、ダムバーのリードに接する端部の幅に比べて細い幅（であり、最小幅：０．１００ｍｍ）でダムバーを縦断する縦断部以外の部位に対応する領域）を、材料である金属板の一方の面側から、０．１１０ｍｍの深さでハーフエッチング加工を施した。また、ダムバーに接続するリードに対しては、金属板の一方の面側から、リード１の先端の端子となる部分以外の所定部位に対応する領域にも、０．１１０ｍｍの深さでハーフエッチング加工を施した。なお、材料である金属板は、板厚が０．２００ｍｍの銅板を用いた。次に、エッチング加工を施してリード、ダムバーの外形を形成し、実施例１の多列型リードフレームを完成させた。
比較例１のリードフレーム薄肉部は、材料である金属板の一方の面の所定部位にハーフエッチング加工を施して製造した。詳しくは、リードが接続される全長１３．０ｍｍ×幅０．２００ｍｍのダムバーに対して、ダムバーにおけるリードのダムバーに接続する端部の幅方向の辺とダムバーにおける幅方向の辺とで囲まれた部位と、リードにおける、ダムバーに接続する端部近傍部位（ダムバーの幅方向の両端部から外側に向けて０．０５０ｍｍまでの部位）と、を合わせてなる部位に対応する領域と、ダムバーにおけるリードと接続しない部位に対応する領域とに、材料である金属板の一方の面側から０．１１０ｍｍの深さでハーフエッチング加工を施した。ダムバーに接続するリードに対しては、金属板の一方の面側から、リードの先端の端子となる部分以外の所定部位に対応する領域にも、０．１１０ｍｍの深さでハーフエッチング加工を施した。なお、材料である金属板は、板厚が０．２００ｍｍの銅板を用いた。次に、エッチング加工を施してリード、ダムバーの外形を形成し、比較例１の多列型リードフレームを完成させた。
なお、比較例２、３のリードフレームの角形のくぼみ、丸形のくぼみは、エッチング加工を施してリード、ダムバーの外形を形成するときに同時に形成した。
そして、夫々エッチング加工を施して完成させた実施例１、比較例１〜３の多列型リードフレームにおける歪みによる変形量を比較した。
歪みによる変形量の確認には、エッチング加工を施した多列型リードフレームの上方より光を照射し、斜め側方から光の反射度合いを目視で観察するとともに、基準面からのリードの高さを測定して行った。歪みによる変形量が大きい多列型リードフレームは、目視による観察において、多列型リードフレームの面で反射した照明光の形状に変形が認められた。
詳しくは、比較例１〜３と実施例１の多列型リードフレームを１０００シートずつ製造し、比較例１〜３と実施例１のリードフレームの夫々１０００シートに対し、変形不良の有無を検査し、比較例１〜３と実施例１のリードフレームの変形不良の発生シート数、発生率について比較を行った。
その結果、比較例１のリードフレームでは、１０００シート全てに変形不良が発生し、変形不良発生率は１００％であった。比較例２のリードフレームでは、変形不良シート数は１０００シート中２５６シートで、変形不良発生率は２５．６％であった。比較例３のリードフレームでは、変形不良シート数は１０００シート中１８７シートで、変形不良発生率は１８．７％であった。
これに対し、実施例１のリードフレームでは、変形不良シート数は１０００シート中２シートで、変形不良発生率は０．２％となり、変形に対する抑制効果があることが確認された。
なお、実施例１のリードフレームの製造は、次のようにして行った。
金属板として厚さが０．２００ｍｍの銅材を用いて、両面にドライフィルムレジストを貼り付け、レジスト層を形成した。
次に、リードフレームの形状が形成されたガラスマスクを用意した。その際、金属板の一方の面側の第１の部位における、リードのダムバーに接続する端部に比べて細い幅（であり、最小幅：０．１００ｍｍ）で、ダムバーを横断する横断部と、リードに接続する端部に比べて細い幅（であり、最小幅：０．１００ｍｍ）で、ダムバーを縦断する縦断部とに対応する領域と、金属板の一方の面側のリードの先端の端子となる部分に対応する領域と、がハーフエッチング加工されず、リードとダムバーとの交差部位における横断部と縦断部以外の、第１の部位の夫々の角部を中心とする半径０．０５０ｍｍのリードとダムバーにまたがる所定領域と、金属板の一方の面側のリードの先端の端子となる部分以外の所定部位に対応する領域がハーフエッチング加工される、レジストマスクが形成されるように、ガラスマスクのパターンを設計した。
そして、金属板の一方の面側からのハーフエッチング加工の深さが共に０．１１０ｍｍとなるようにガラスマスクのパターンを設計した。
このように形成されたガラスマスクを使用して、エッチング加工を施すことにより形成したリードフレームにおける一方の面側のハーフエッチング加工面は、横断部と縦断部以外のリードとダムバーとの交差部位における横断部と縦断部以外の、第１の部位の夫々の角部を含む所定領域と、リードにおける先端の端子となる部分以外の所定領域に存在する。このとき、ハーフエッチング加工後の残り板厚は０．０９０ｍｍとなった。
本発明のリードフレームは、エッチング加工にて形成される多列型リードフレームにおいて製品単位を構成するリードフレームであって、細長い或いは屈曲しているリード及びそのリードと接続するダムバーを有し、半導体素子搭載側を封止樹脂で封止する半導体製造に用いるリードフレームが必要とされる分野に有用である。
１ リード
２ ダムバー
３ 交差部
３ａ 第１の部位
３ｂ 第２の部位
４ 凹部
５０ （端子部の）リード
５１ 角形のくぼみ
５１’ 丸形のくぼみ
５５ 薄肉部
６０ ダムバー

Claims (3)

  1. 多列型リードフレームにおける製品単位を構成し、製品単位を区画するダムバーと、前記ダムバーに接続するリードを、少なくとも有するリードフレームにおいて、
    前記ダムバーにおける、前記リードの該ダムバーに接続する端部の幅方向の辺と該ダムバーの幅方向の辺とで囲まれた第１の部位と、前記リード及び前記ダムバーの夫々における、前記第１の部位近傍の第２の部位と、を合わせてなる、前記リードと前記ダムバーとの交差部位は、一方の面側における前記第１の部位の夫々の角部を中心とする半径０．０２ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下の、前記リードと前記ダムバーにまたがる所定領域に、前記リードと前記ダムバーの夫々における前記リードフレームの基材をなす金属板の板厚と同じ板厚を有する部分の幅を狭めるとともに、底面部の板厚が前記金属板の板厚に比べて薄肉に形成された凹部を有することを特徴とするリードフレーム。
  2. 多列型リードフレームにおける製品単位を構成し、製品単位を区画するダムバーと、前記ダムバーに接続するリードを、少なくとも有するリードフレームの製造方法において、
    前記ダムバーにおける、前記リードの該ダムバーに接続する端部の幅方向の辺と該ダムバーの幅方向の辺とで囲まれた第１の部位と、前記リード及び前記ダムバーの夫々における、前記第１の部位近傍の第２の部位と、を合わせてなる、前記リードと前記ダムバーとの交差部位が、一方の面側における前記第１の部位の夫々の角部を中心とする半径０．０２ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下の、前記リードと前記ダムバーにまたがる所定領域に、前記リードと前記ダムバーの夫々における前記リードフレームの基材をなす金属板の板厚と同じ板厚を有する部分の幅を狭めるとともに、底面部の板厚が前記金属板の板厚に比べて薄肉に形成された凹部を有するように、該金属板の一方の面側の前記交差部位の夫々の角部を含む所定領域に対しハーフエッチング加工を施すことを特徴とするリードフレームの製造方法。
  3. 一方の面側の前記交差部位において前記凹部により幅が狭められた前記金属板の板厚と同じ板厚を有する部分は、０．０２ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下の幅を有するよう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。
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