JPH02305456A - リードフレームとその加工方法、および半導体装置の製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は表面実装型半導体装置の製造に用いて好適なリ
ードフレームと製法、および半導体装置の製造方法に関
する。

（ロ）従来の技術 高密度実装に適したパッケージ形状として、第８図に示
すような装置本体（１）の側面から導出したリード（２
）を２字形状に折り曲げた表面実装用フラットパッケー
ジがあげられる。しかしながら、同図の形状は実装面積
としてリード（２）の曲げ加工に要する面積も含まれる
為、それ以上の高密度実装ができない欠点があった。曲
げ角度を大きくするには、リード（２）や装置本体（１
）への機械的ストレスが増大して困難である。（実開昭
５９−１１１０４９号公報） そこで本願発明者は、第５図および第６図と第７図に示
すパッケージを試案した。このパッケージは装置本体（
１）の底面に沿うようにリード（１５）を導出したもの
で、半田付は可能なり一ド（１５）表面が本体（１）の
端部まで露出するので、実装面積を更に小さくできるも
のである。

ところで、半導体装置製造にはリードフレームが用いら
れ、上記試案パッケージにもリードフレームが用いられ
る。試案パッケージは、半導体チップ（１８）を封止す
る為に第７図に示す如くリード（１５）とタイバー（１
４）を装置本体（１）内で折り曲げるので、リードフレ
ームにはタイバー（１４）に最初から曲げ加工（絞り）
を処したものが要求される。そして、半導体チップ（１
８）を本体（１）内に封止する必然性から絞り量、つま
りリード（１５）の先端の表面とリードフレームの水平
面との高さの差異がリードフレーム材料の厚みの３〜５
倍とすることがリードフレームに要求される。

（ハ）発明が解決しようとする課題 しかしながら、ＩＣやＬＳＩ用にアイランド（１３）に
段付加工を処したリードフレームを例にとると、アイラ
ンド（１３）への段付加工は機械的強度の点で板厚の１
．５倍が限度である。リード（１５）は先端が保持され
てないので段付加工の応力を逃がせるとはいえ、寸法精
度の保持という点でリード（１５）の先端を移動させる
ことは好ましくない。その為、３〜５倍もの絞り量を入
れることは信頼性保持の点で困難である欠点があった。

また、リード（１５）は先端が保持されないので、この
様な段付加工を処すと第９図に示すようにリード（１５
）とリードフレームの枠体（１１）との取付部が変形し
、リード（１５）の先端が横方向にブしてしまう欠点が
あった。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は上記従来の課題に鑑み成されたもので、リード
（１５）とリードフレーム（坪）の枠体（１１）との間
に、リード（１５）の延在方向とほぼ直角方向に延在し
リード（１５）と枠体（１１）とを連絡する保持タイバ
ー（１６）を設け、リード（１５）と保持タイバー（１
６）との取付角が変化して段付加工の応力を吸収するよ
う構成したことを特徴とする。

また、本発明のもう一つの特徴は、保持タイバー（１６
）をリード（１５）の左右に夫々複数本設けることによ
り、リード（１５）の左右へのブレをも防止したリード
フレーム（婬）を提供することにある。

（＊）作用 本発明によれば、リード（１５）と保持タイバー（１６
）との取付角の変化が段付加工の応力を吸収するので、
その吸収は主にリード（１５）と保持タイバー（１６）
との取付部における金属材料の曲げ変形により吸収きれ
る。曲げ変形は、従来のように直線的な引張り変形より
は変形量を大きくでき、また仰持タイバー（１６）の長
さを長くすることによってリード（１５）の移動量を大
きくすることもできるので、リードフレーム（婬）の絞
り量を大きくできる。

また、保持タイバー（１６）をリード（１５）の左右に
夫々複数本設けることにより、リード（１５）の移動は
直線的な移動に規制されるので、リード（１５）先端の
左右のブレを防止できる。

（へ）実施例 以下に本発明の一実施例を図面を参照しながら詳細に説
明する。

第１図は本発明のリードフレームを示す平面図、第２図
と第３図は夫々ＡＡ線断面図とＢＢ線断面図を示し、（
１１）はリードフレーム（具）の枠体、（１３）は半導
体チップの載置する為のアイランド、（１４）はアイラ
ンド（１３）と連結しアイランド（１３）をアイランド
（１３）の両側で枠体（１１）に保持する為のタイバー
、（１５）は先端をアイランド（１３）に近接しタイバ
ー（１４）に対して直交して延在するり一ド、（１６）
はり一ド（１５）の延在方向に対してほぼ直交して延在
し、リード（１５）の終端をリードフレーム（坪）の枠
体（１１）に連結する保持タイバーである。

枠体（１１）の４箇所の角部は同図に示す如く大きく切
込みが成され、リード（１５〉と直交する保持タイバー
（１６）が−直線状に延在して枠体（１１）に連結され
る。保持タイバー（１６）は、リード〈１５）の左右に
２箇所づつ平行して計４箇所に設けられ１機械的に変形
し易いようにリード（１５）より細く形成される。タイ
バー（１４）の終端も保持タイバー（１６’）により同
様に保持される。

このリードフレーム（１２）は、銅系又は鉄系４−２ア
ロイ合金等の金属から成る例えば肉厚０．５閣の平板状
金属材料をエツチング又は打ち抜き加工することにより
製作されたもので、その製作過程において、アイランド
（１３）部分にスタンピング加工を処すことによりアイ
ランド（１３）とリード（１５）の先端部分を深さ方向
に段付けしたものである。

第２図および第３図は上記アイランド（１３）の加工状
態を示すもので、アイランド（１３）近傍のタイ／＜−
（１４）が折り曲げられることによりアイランド（１３
）のチップ取付面がリードフレーム（見）の水平面に対
して高さが異るように段付けが成される。

リード（１５〉の先端部分は半導体チップの厚みを考慮
した分だけ浅く段付けが成される。

上記段付加工は金属材料の延性を利用するので、リード
（１５）には第２図矢印（１７）の如き応力が加わる。

第４図は前記応力を本願のリードフレーム（婬）が吸収
する状態を示すもので、第１図と同じ部位には同じ符号
を付しである。先ずリードフレーム（襲）は第４図点線
で示すようにリード（１５）と保持タイバー（１６）と
の取付角θ１が約９０度となるように加工され、続いて
前記段付加工が成される。

その際、リード（１５）は前記応力によって矢印の如く
内側へ移動し、この移動によってリード（１５〉と保持
タイバー（１６）との取付角θ、が図示実線のように直
角より大きな鈍角となる。このように、リード〈１５）
と保持タイバー（１６）との取付角が変化することによ
り段付加工の応力を吸収する。

そして、リード（１５）の左右に夫々複数本設けた保持
タイバー（１６）が、リード〈１５）の移動方向を直線
方向に規制するので、段付加工を行ってもり−ド（１５
）先端が左右にブレることが無い。

以上に説明した本願構成のリードフレーム（坪）によれ
ば、リード（１５）の移動に対応してリード（１５）と
保持タイバー（１６）との取付角が変化するので、材料
の引張り強度のみに依存する手法に比べてアイランド（
１３）とリード（１５）の段付け（絞り量）を大きくす
ることができる。また、保持タイバー（１６）をリード
（１５）の左右に設けることで応力を分散するので機械
的強度が増し、複数箇所に設けることでリード（１５）
の延在方向がズレない。

本願のリードフレーム（襲）により製造した半導体装置
を第５図、第６図および第７図に示す。（１８）はアイ
ランド（１３）にグイボンドされた半導体チップ、（１
９）はチップ（１８）とリード（１５）とをワイヤボン
ドするワイヤであり、ダイボンドおよびワイヤボンド装
置の作業性の容易さから同図に示す向きで半導体チップ
（１８）がダイボンド、ワイヤボンドきれ、トランスフ
ァーモールドによりリード（１５）の折り曲げられた部
分を含み半導体チップ（１８）とその周辺部分を樹脂（
２０）で封止することにより得られる。尚、第１図のタ
イバー（１４）は装置完成後リード（１５）として用い
られる。

この半導体装置は、外部接続用のり一ド（１５）を装置
本体（１）の底面に沿うようにして導出したもので、チ
ップ（１８）を本体（１）内に封止する必然性からアイ
ランド（１３）とリード（１５）との段付は量（絞り量
）を大きくする要求が生まれ、第１図のリードフレーム
（襲）を用いることにより前記要求を満足して構成した
ものである。この構成によれば、半田付可能なリード（
１５）表面が装置本体（１）の底面にまで露出するので
、表面実装面積を縮小できる有益なものである。

また、本願のリードフレーム（坪）は段付は量（絞り量
）を大きくとれるので、本体く１）底面の必要部分以外
を掘り下げることができる。即ち第５乃至第７図に示す
如く本体（１）底面に夫々が樹脂と一体化し互いに独立
した突出部（２１）を設け、この突出部（２１）底面に
沿うようにしてリード（１５）を導出したものである。

断る構成によれば、装置をプリント基板上に表面実装し
た時に、個々のリード（１５）の間の樹脂（２０）がプ
リント基板から離れるので、フラックス残さ等による樹
！（２０）表面を媒体としたリーク電流を防止できる。

（ト）発明の効果 以上に説明した通り、本発明によればリード（１５）と
保持タイバー（１６）との取付角が変形するので、リー
ド（１５）の段付（絞り）加工を大きくできる一方、機
械的強度と信頼性を保てる利点を有する。

また、段付け（絞り）量を大きくできるので、リード（
１５）を装置本体（１）の底面から導出した半導体装置
の製造に用いて好適なリードフレームを提供できる利点
を有する。

さらに、上記リードフレームにより、実装面積を縮小で
きる半導体装置を容易に製造できる利点をも有する。

そして、保持タイバー（１６）をリード（１５）の左右
に夫々複数本設けることにより、移動方向が規制される
のでリード（１５）の寸法精度を保持できる利点をも有
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を説明する為の平面図、第２図と第３図
は夫々本発明を説明する為のＡＡ線断面図とＢＢｌａ断
面図、第４図は保持タイ／＜−（１５）の変形状態を説
明する為の平面図、第５図と第６図および第７図は夫々
本発明を説明する為の斜視図と底面図およびＣＣ線断面
図、第８図と第９図は夫々従来例を説明する為の斜視図
と平面図である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体チップを載置するアイランドと、このアイ
   ランドに先端を近接する如く延在する外部接続用のリー
   ドと、前記アイランドとリードを保持する枠体とを具備
   するリードフレームにおいて、 前記アイランドとリードの先端部分とが前記リードフレ
   ームの水平面に対して高さが異るように段付加工が成さ
   れ、 前記リードの終端部分は、前記リードの延在方向に対し
   てほぼ直角に延在する保持タイバーで前記枠体に保持し
   、 前記保持タイバーは、前記リードの両側に複数本設けた
   ことを特徴とするリードフレーム。
2. （２）前記外部接続用のリードと、前記アイランドを前
   記枠体に保持する為のタイバーとが十文字形状を成すこ
   とを特徴とする請求項第１項に記載のリードフレーム。
3. （３）一枚の板状材料をパターニングすることにより、
   半導体チップを搭載するアイランドと、このアイランド
   に先端を近接して延在する外部接続用のリードと、前記
   リードの延在方向に対してほぼ直角方向に延在し前記リ
   ードをリードフレームの枠体に保持する保持タイバーと
   を形成し、前記アイランドと前記リードの先端とを前記
   リードフレームの水平面に対して高さが異るように段付
   加工を処すと共に、前記段付加工による前記リードの変
   形を、前記リードと前記保持タイバーとが成す角度が変
   形して吸収するようにしたことを特徴とするリードフレ
   ームの加工方法。
4. （４）前記保持タイバーが前記リードの左右に夫々複数
   本設けられていることを特徴とする請求項第３項記載の
   リードフレームの加工方法。
5. （５）半導体チップを搭載するアイランドと、このアイ
   ランドに先端を近接して延在する外部接続用のリードと
   、前記リードの延在方向に対してほぼ直角方向に延在し
   前記リードと前記リードフレームの枠体とを連結する保
   持タイバーとを形成し、 前記アイランドと前記リードの先端とが前記リードフレ
   ームの水平面に対して高さが異るように段付加工を処し
   、 前記アイランド表面に半導体チップを固着し、前記段付
   加工により曲げられた前記リードの折り曲げ部分が樹脂
   の内部に封止され且つ前記リードが装置の底面に沿って
   導出されるようにして前記半導体チップを含む主要部を
   モールドし、前記リードを切断して装置を個々に分断す
   ることを特徴とする半導体装置の製法。