JPH02397A - 電子部品搭載用基板のリードフレーム - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、電子部品搭載用基板を構成するためのリード
フレームに関し、特に基材上に搭載した電子部品の接続
部と基材から突出する各リードとを電気的に接続するよ
うにした基板を構成するのに適したり−トフレームに関
するものである。

（従来の技術） 近年の高密度化された電子部品は、そのままでは各種電
子ａ器を構成することがてきないから。

これを基板に実装してから使用しなければならない。そ
のために、従来より種々の形式の電子部品ｉｔ用用板板
開発され提案されてきている。

電子部品と、リード等の外部に接続するための端子とを
、基板において接続する形式としては、例えば所定配列
にて植設した多数の導体ビンと基板上の導体回路を介し
て電子部品とを接続する所謂ＰＧＡ、７１板上の導体回
路の一部を電子部品が直接搭載されるフィンガーリード
とする所謂ＴＡＢ、リードと電子部品とをワイヤーボン
ディングしてその全体をモールドする所謂Ｄ　Ｉ　Ｐ等
がある。

これらの内、例えば互いに電気的に独ケした複数のリー
ドを基材から突出させるとともに、この基材上に搭載し
た電子部品の接続部と各リードとを電気的に接続したＤ
ＩＲ形式の基板を例にとっても、特開昭６０−１９４５
５３号公報等においてその具体化されたものか種々提案
されている。

この特開昭６０−１９４５５３号公報等において提案さ
れているのは、 「金属製のベースリボンのアイランド部にシリコン、ポ
リイミド、アルミナ、エポキシ、ガラスエポキシから選
ばれた材料の回路基板を接着剤で接着し、前記回路基板
上に回路妻子を装着して樹脂封止したことを特徴とする
混成集積回路装置」 であるが、このような混成集積回路装置を代表とする従
来の電子部品搭載用基板の基本的構成としては、第８図
及び第９図に示すように主として二つのものがある。す
なわち、その第一の基本構成は、′電子部品か搭載され
る部分（アイランド部）に位置する金属材（金属製のベ
ースリボンから構成される）か、リートとなるべき他の
複数の部分とは全く独立したものとされていることであ
る。

また、第二の基本構成は、第一の基本構成と関連するの
であるか、電子部品がｉｔされる部分に位置する金属材
と、リードとなるべき他の複数の部分とは互いに独立し
たものであることから、第９図に示したように両者はワ
イヤーボンディングしなければならない構成となってい
′ることである。

基材上に搭載した電子部品の接続部と各リードとを電気
的に接続した形式の従来の基板が以上のような基本構成
を採らなければならない理由は、各リートは電気的に独
立したものとしなければならないからであり、そのため
にはこれら各リートに電子部品の各端子をそれぞれ別個
独立に接続しなければなら′ないからである。また、実
際の製造−トの理由からも、上記のような二つの基本構
成が採用されているようである。

つまり、上記のような電子部品搭載用基板は、所定のワ
イヤーボンディングを行なった後には、その全体を所謂
トランスファーモールド等により樹脂封止するのである
が、この場合に各リードの位置決めか容易になっていな
ければならない。そのために、第８図に示したように、
まずこれらのリードと電子部品を搭載すべき部分（アイ
ランド部）に該当する金属材とをフレーム枠によって一
枚の金属板（・これか一般にはリードフレームといわれ
る）として形成しておき、これにより電子部品か搭載さ
れる部分に位置する金属材と各リードとが同一面に配置
され得るように構成しであるのである。そして、このよ
うなリードフレームは、例えば実開昭６０−１５８７４
７号公報及び第１０図に示すように、−船釣には横や縦
に連続して形成されるものでもある。

（発明か解決しようとする課題） ところが、電子部品搭載用基板を構成するためのり−ト
フレームにおいて以−ヒのような構成を採ると、特に近
年の各種の電子部品搭載用基板において要求されている
高密度実装を行なう上で、次のような解決しなければな
らない問題が発生するのである。すなわち、 ■電子部品が接続される基板上の導体回路と各リードと
を直接ワイヤーボンディングしなければならないため、
電子部品を実装した後の全体を樹脂封止しなければなら
ないことは勿論、短距蕩でワイヤーボンディングを行な
えるようにアイランド部の外周部に電極を引き出してお
く必要かあり、回路設計Ｆの自由度か非常に少なくなる
。

また、各リートに対しては、ワイヤーボンディングを確
実に行なうための金または銀メツキを施すことか必須条
件となっている。

■電子部品が搭載される部分（アイランド部）に位置す
る金属材、すなわちアイランド部に位置する金属型ベー
スリボンは、電子部品のベースとして使用される外は単
に電子部品を搭載する部分を形成または補強するために
使用されているのであり、積極的に配線回路として使用
できるものではない。従って、アイランド部に位置する
金属型ベースリボンは、高密度実装には適さないもので
ある。しかも、このアイランド部が存在することによっ
て、この部分におけるスルーホールの形成は困難になる
だけでなく、この上に実装されるべき電子部品の大きさ
か限定されて、汎用性の優れたものとすることかできな
い。

■電子部品がＦＴ＞ａされるアイランド部と、外部に接
続されるリード部とはそれぞれ独立して離れているため
、両者を接続するにはワイヤーボンディングによってし
か行なえない。そのため、高密度実装しにくいだけでな
く、ボンディングワイヤーを樹脂Ｍ　Ｉｔ：　Ｌ／て信
頼性を確保することも必要となる。

■そして、基板中に上記のようなアイランド部か存在し
ていると、電子部品を実装した基板の全体をトランスフ
ァーモールド等によって封止した場合、このアイランド
部を界面とする基材の剥離や、このアイランド部を中心
とするクラックが基材中に発生し易くなって、電子部品
を実装した装置としてみた場合に、その信頼性が低くな
るのである。

以上の問題点を解決すべく本発明者等が鋭意研究してき
た結果、電子部品搭載用基板の構成材として、各リード
をフレーム枠によって一体化するとともに、各リードの
内側に内部接続部を一体的に形成し、これを基板を構成
する基材中に埋設するようにしたリードフレームを使用
することが良い結果を生むことを新規に知見し１本発明
を完成したのである。

そして、本発明の目的とするところは、上記問題点を解
決し、実装されるべき電子部品の大きさの制限か少なく
て所謂汎用性に優れ、電子部品搭載用基板中に剥離やク
ラック発生の原因を作ることのないリードフレームなｍ
単な構成によって提供することにある。

（課題を解決するための手段） 以上の課題を解決するために本発明か採った手段は、実
施例に対応する第１図〜第７図を参照して説明すると、 「互いに電気的に独立した複数のリート（２１）を配線
基板（１０）から突出させるとともに、この配線基板（
ｌＯ）上にｇ佐した電子部品（３０）の配線接続部と各
リート（２１）とを、これら各リード（２１）と接して
形成したスルーホール（１２）によって電気的に接続し
た電子部品Ｗ？載川用板（０１０）を構成しているリー
ドフレーム（２０）であって、このリードフレーム（２
０）を、各リード（２１）と、これらをそれぞれ独立的
に支持するフレーム枠（２３）とにより構成することを
特徴とする電である。

以下に、末完ＩＪＪに係るリードフレーム（２０）が採
った手段を、図面に示した具体例に従って詳細に説明す
ると、次の通りである。

まず、本発明に係るリードフレーム（２０）は、第１図
、第６図及び第７図に示すように、金属薄板を打ち抜き
加工あるいはエツチング加工することによって形成され
るものであり、リードフレーム（２０）の略中心に向け
て突出する複数のリード（２１）を、その外周に位置す
るフレーム枠（２３）によって一体化したものである。

そして、このリードフレーム（２０）は、その各リード
（２１）の内端部に内部接続部（２２）を一体的に形成
したものである。

このリードフレーム（２０）は、第２図等において示す
電子部品搭載用基板（１００）を構成するために使用さ
れるものであり、この電子部品搭載用基板（＋００）は
、これに搭載した各電子部品（３０）を、その配線基板
（１０）から外部に突出させた各リード（２１）によっ
て他の大型基板等に実装する形式のものである。そして
、この電子部品搭載用基板（１００）は、−Ｆ述したよ
うにリードフレーム（２０）として、その各リード（２
１）か当該電子部品搭載用基板（１００）の配線基板（
１０）内に埋設される内部接続部（２２）をその内側に
一体的に有したものを採用したものである。つまり、こ
の電子部品搭載用基板（ｉｏｏ）にあっては、内部接続
部（２２）を有する複数のり一ト（２１）をフレーム枠
（２３）によって一体止することにより構成した本発明
に係るリードフレーム（２０）を採用して、このリード
フレーム（２０）を構成しているリート（２１）の内！
！６接続部（２２）の両面に樹脂、セラミック等の材料
からなる基材を一体的に設け、少なくともこの基材上に
電子部品（３０）のための導体回路（１１）を形成した
ものである。そして、各導体回路（１１）と各内部接続
部（２２）とを、スルーホール（１２）によって電気的
に接続したものである。

このリードフレーム（２０）を構成材として形成される
電子部品搭載用基板（１００）の基材としては上記のよ
うに種々な材料のものを採用できるものである。すなわ
ち、この基材の材料としては、シリコン、ポリイミド、
アルミナ、エポキシ、ガラスエポキシ等の各種樹脂セラ
ミックは勿論のこと、要するに絶縁性を有して、金属製
の内部接続部（２２）上に確実に密着し得るものであれ
ば何でもよい。また、この基材としては、複数のものを
積層して一体化したものでもよく、リードフレーム（２
０）上に印刷等の方法によって形成したものであっても
よい。すなわち、各基材は、単にリードフレーム（２０
）の内部接続部（２２）の両面に形成する場合だけでな
く、例えば第３図及び第４図等に示すように、多層のも
のとして構成したものであってもよいものである。勿論
、この基材として多層のものを採用した場合には、各層
間に導体回路（１１）を形成して実施するとよい。

同様に、リードフレーム（２０）を構成する材料として
も種々なものを適用できる。つまり、必要な導電性を有
した金属であれば何でもよく、銅合金は勿論のこと、所
謂４２アロイ等でも十分である。また、これらリードフ
レーム（２０）としては、そのリー１’　（２１）部分
を第５図に示すように折り曲げて使用したり、あるいは
所謂放熱フィンとして使用することかあるから、これら
に適した材料を選択することか好ましい。その意味では
、このリードフレーム（２０）としては、銅を主材とし
て構成したものが最も適している。

このリードフレーム（２０）を採用した電子部品搭載用
基板（１００）にあっては、これにｉｔされた各電子部
品（３０）は、第２図〜第５図に示したように、各リー
ド（２１）の内部接続部（２２）を貫通して形成される
スルーホール（１２）によって、各リート（２１）側に
電気的に接続される。従って、この電子部品搭載用基板
（１０Ｇ）に使用される電子部品（３０）としては、所
謂デイツプタイプ等の挿入タイプのものであってもよい
し、モールド済の表面実装部品であってもよ＜、’ｌｆ
ｔ子部品（３０）の形式に限定が与えられることはない
。さらに、この電子部品搭載用基板（１００）の両面に
各電子部品（３０）を実装することも可能であり、その
大きさも限定されるものではない。

勿論、本発明に係るリードフレーム（２０）のフレーム
枠（２３）は、このリードフレーム（２０）を使用して
電子部品搭載用基板（１００）を構成するとき、第１Ｕ
ｊ１の切断線（２５）あるいは第２図の仮想線にて示す
ように各リード（２１）の所定位置を切断することによ
り破棄されるものである。すなわち、リードフレーム（
２０）のフレーム枠（２コ）は、ある時点までは各リー
ド（２１）の位置決めを主として行なうものであるが、
最終的に電子部品ＭＳ佐用基板（１００）か完成された
ときには存在しなくなるものなのである。

（発明の作用） 本発明に係るリードフレーム（２０）が以上のような手
段を採ることによって以下のような作用がある。

■このリードフレーム（２０）を採用した電子部品搭載
用基板（１００）においては、電子部品（３０）が接続
される配線基板（１０）上の導体回路（１１）と各リー
ド（２１）とを直接ワイヤーボンディングする必要がな
い、配線基板（ｌＯ）上に位置する導体回路（１１）や
配線基板（１０）内に位置する導体回路（１１）とは、
リードフレーム（２０）における各内部接続部（２２）
を貫通させた各スルーホール（１２）によって接続でき
るからである。このため、電子部品（３０）を実装した
後の配線基板（１０）の全体を必ずしも樹脂封止する必
要はない。従って、このリードフレーム（２０）を採用
した電子部品搭載用基板（１００）にあっては、従来の
基板のように、短距離でワイヤーボンディングを行なう
べくアイランド部近傍に導体回路（１１）を引き出して
おく必要はなく１回路設計上の自由度が非常に高くなっ
ている。なお、電子部品（３０）の直近に導体回路（１
１）が位置するようであれば、この部分にボンディング
ワイヤー（３２）による接続を行なうことは構わないも
のである。

また、電′子部品（３０）が接続されるべき配線基板（
１０）上の導体回路（１１）と各リード（２１）とを直
接ワイヤーボンディングする必要かないから、このリー
ドフレーム（２０）にあっては、各リード（２１）等に
ボンディング用の金または銀メ・ンキを施す必要はない
ものである。

■このリードフレーム（２０）にあっては、電子部品（
３０）が＃５＠、される部分（アイランド部）を形成す
る必要はなくなっている。電子部品（３０）のベースと
して使用される部分は、他の導体回路（１１）で代替で
きるし、強度はリードフレーム（２０）の内部接続部（
２２）や配線基板（１０）自体によって容易に確保でき
るからである。

■電子部品（３０）からの熱は各リード（２１）を介し
て外部に容易に放散される。リードフレーム（２０）の
内部接続部（２２）は、配線基板（１０）中に埋設され
た状態にあり、しかもこれと一体重て熱伝導性に優れた
材質のり一１’　（２１）が配線基板（１０）の外部に
突出しているため、これを放熱部材として積極的に利用
できているのである。

■各導体回路（１１）とリード（２１）とは、各スルー
ホール（１２）を介して接続されるため、その電気的信
頼性は非常に高くなっている。しかも、このスルーホー
ル（１２）を各リード（２１）の内部接続部（２２）毎
に採用することか可能であるから、各電子部品（３０）
に比較的大きな電流を流すようにしても十分耐え得るも
のであり、金属細線を使用したワイヤーボンディングに
よってのみ接続した従来の基板と比較すれば、その使用
範囲が非常に大きなものとなっているのである。

■各導体回路Ｈ）とリード（２１）とは、各スルーホー
ル（１２）を介して接続する構造にできるから、配線基
板（ｌＯ）及び導体回路（１１）を多層のものとするこ
とが十分＝ｒ能になっているものであり、電子部品（３
０）が搭載される部分の構造を自由に変更することが可
能となっている。このため、このリードフレーム（２０
）を採用した電子部品搭載用基板（１００）にあっては
、これに搭載されるべき電子部品（３０）の封ＩＥ形式
は全く問わないものとなっており、また高密度実装にも
十分対処が可能なものとなっている。

■そして、このリードフレーム（２０）においては、従
来のもののようにアイランド部を全く有していないもの
であるから、電子部品搭載用基板（１００）において、
アイランド部を中心とする基材の２４ｆｔやクラックか
発生しないことは当然である。

■リードフレームは外形サイズとリートピ・ソチとリー
ド数とによってのみ決まり、配線基板上に描かれた配線
や、スルーホールの影響をうけず、部品搭載領域を広く
確保しながら標準化出来るため、コストが丁がり短納期
となる。

（実施例） 次に、本発明に係るリードフレーム（２０）を図面に示
した各実施例に従って詳細に説明する。

支惠皇」 第１図には本発明の第一実施例に係るリードフレーム（
２０）の平面図か示しである。この実施例にあっては、
銅薄板を打ち抜き加工することによって、複数のリード
（２１）をフレーム枠（２３）によって一体重に保持し
たものとして形成したものであり、各リード（２１）の
内端に内部接続部（２２）をそれぞれ一体重に形成した
ものである。そして、各内部接続部（２２）は、第２図
または第５図にて示したように、これにスルーホール（
１２）を形成するためまたはこの内部接続部（２２）自
体を導体回路とするために、各リード（２１）より径の
大きなものとしである。

そして、このリードフレーム（２０）を使用して電子部
品搭載用基板（１０Ｇ）を構成する場合には、第２図〜
第５図に示すように、各リード（２１）の内側部分とこ
れと一体的な内部接続！　（２２）の表裏両面に配線基
板（１０）を一体止するものである。

なお、第２図〜第５図に示した電子部品搭載用基板（１
００）においては、これを構成している配線基板（ｌＯ
）か多層構造のものとして形成してあり、これらの基材
の表面上は勿論、各基材間にも導体回路（１１）が形成
しである。そして、第５図に示した電子部品搭載用基板
（１００）においては、図示真中に位置する基村内にリ
ードフレーム（２０）の内部接続部（２２）を埋設した
ものが示してあり、各内部接続部（２２）と一体重なリ
ート（２■）を配線基板（１口）の外部に突出させたも
のか示しである。また、第４図に示した各リート（２１
）は、当該電子部品搭載用基板（１００）を他の大型基
板等に実装する所謂デイツプタイプのものとするために
、各内部接続部（２２）に対して直角に折り曲げである
。

さらに、この電子部品搭載用基板（１００）にあっては
、図示上側の面の導体回路（１１）に対してデイツプタ
イプの電子部品（３０）が半田接続してあり、図示下側
の面の導体回路（１１）に対しては表面実装タイプの電
子部品（３０）が半田接続しであるものである。なお、
この電子部品−搭載用基板（＋００）にあっては、基材
をガラスエポキシ樹脂によって形成した。

なお、第３図の電子部品搭載用基板（１００）にあって
は、リードフレーム（２０）の各内部接続部（２２）か
配線基板（１０）中に−て互いに上下に位置した状態で
配置されている。つまり、この電子部品搭載用基板（１
００）にあっては、第１図に示したようなリードフレー
ム（２０）の複数（この実施例にあっては２枚）を使用
して形成したものであり、配線基板（１０）の端面にて
突出する各リード（２１）の上下位置をずらしたものと
して構成したものである。

実施例２ 第６図には本発明の第二実施例に係るリードフレーム（
２０）の平面図か示しである。このリードフレーム（２
０）は、４２アロイを使用して形成したものであるか、
その各リード（２１）をフレーム枠（２コ）によって一
体止したことは勿論、各リード（２１）の中間部にても
接続部（２４）を使用して連絡したものである。なお、
各接続部（２４）はフレーム枠（２３）を切り離すと同
時に切除されるものである。

実施例３ 第７図には本発明の第三実施例に係るリードフレーム（
２０）の平面図が示してあり、このリードフレーム（２
０）は上記第二実施例と実質的に同様であるが、各リー
ト（２１）の内端に形成した内部接続部（２２）の位置
を交Ｖに前後させて形成した点か第二実施例と異なるも
のである。この場合には、図中の仮想線にて示したよう
に位置にスルーホール（１２）が形成される。

なお、−ヒ記いずれの実施例に係るリードフレーム（２
０）も、第１図に示したように、一つの電子部品搭載用
基板（１００）を構成するために単独で形成する場合も
あるし、従来例を示す第１Ｏ図に示したように多数のリ
ードフレーム（２０）を連続させて形成する場合もある
ものである。

（発明の効果） 以−ヒ説明したように、本発明においては、上記各実施
例にて例示した如く、 「互いに電気的に独立した複数のリード（２１）を配線
基板（１０）から突出させるとともに、この配線基板（
１０）上に搭載した電子部品（３０）の配線接続部と各
リード（２１）とを、これら各リード（２１）と接して
形成したスルーホール（１２）によって電気的に接続し
た電子部品搭載用基板（ｉｏｏ）を構成しているリード
フレーム（２０）であって、このリードフレーム（２０
）を、各リード（２１）と、これらをそれぞれ独立的に
支持するフレーム枠（２３）とにより構成すること」 にその構成上の特徴かあり、これにより、実装されるべ
き電子部品の大きさの制限が少なくて所謂汎用性に優れ
、電子部品搭載用基板中に剥離やクラック発生の原因を
作ることのないリードフレーム（２０）を簡単な構成に
よって提供することができるのである。

すなわち、本発明に係るリードフレーム（２０）によれ
ば、従来のリードフレーム（２０）のようなアイランド
部を全く有してはいないものであるから。

リードフレームは配線基板上に描かれた配線やスルーホ
ールの影響をうけず、部品ｇ載領域を広く確保しながら
標準化することができる。

また、このリードフレーム（２０）においては、従来の
リードフレーム（２０）におけるアイランド部のように
、基材中において広い面積を占める部分がないから、こ
れを電子部品搭載用基板（１００）の構成材に採用して
も、基材の剥離やクラックを生じさせることはないので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一実施例に係るリードフレームの平
面図、第２図はこのリードフレームを使用して電子部品
搭載用基板を構成したときの斜視図、第３図はこのリー
ドフレームをＬ下方向に交互に使用して構成した電子部
品搭載用基板の斜視図、第４１Ａは他の電子部品搭載用
基板を示す断面図、第５図は電子部品搭載用基板の更に
他の例を示す断面図、第６図及び第７図は本発明の第−
及び第三実施例に係るリードフレームの平面図である。 第８図は従来のり−トフレームの平面図、第９図はこの
リードフレームを使用して電子部品搭載用基板を構成す
る場合の状態を示す部分斜視図、第ＬＯ図は更に他の従
来例を示す平面図である。 符　　　号　　　の　　　説　　　明 １０口・・・電子部品搭載用基板、　１０・・・配線基
板、１２・・・スル−ホーＪし、２０・・・リードフレ
ーム、２１・・・リート、２２・・・内部接続部、２３
・・・フレーム枠、２４−・・接続部、２５−・・切Ｆ
Ｆｉ＆！。 以　　　−Ｌ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 互いに電気的に独立した複数のリードを配線基板から突
   出させるとともに、この配線基板上に搭載した電子部品
   の配線接続部と前記各リードとを、これら各リードと接
   して形成したスルーホールによって電気的に接続した電
   子部品搭載用基板を構成しているリードフレームであっ
   て、 このリードフレームを、前記各リードと、これらをそれ
   ぞれ独立的に支持するフレーム枠とにより構成すること
   を特徴とする電子部品搭載用基板のリードフレーム。