JPH04115557A - リードフレームの製造方法 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、リードフレームの製造方法に係り、特にダイ
レクトボンド用のリードフレームにおける先端肉薄部の
形成に関する。

（従来の技術） 半導体装置の小形化および高集積化に伴い、リードフレ
ームのインナーリード先端が細くなり、変形を生じ易く
なってきている。このようなインナーリードの変形は、
リードの短絡やボンディング不良を生じ易く、リードフ
レームの歩留まり低下や、半導体装置の信頼性低下の原
因の１つになっている。

ところで、リードフレームと半導体素子（チップ）との
接続方式はワイヤを用いるワイヤボンディング方式と、
ワイヤを用いることなく半導体素子を導体パターン面に
直接固着するワイヤレスボンディング方式とに大別され
る。

これらのうちワイヤボンディング方式は、ボンディング
時におけるワイヤ自体の機械的強度は高い反面、１本ず
つ接続するためボンディングに要する時間が長く信頼性
の面でも問題があるうえ、半導体装置の外形を薄くする
ことが出来ないという問題もあった。

そこで、近年、半導体装置の薄型化とボンディングに要
する時間を低減するため、ワイヤレスボンディング方式
が注目されている。

ワイヤレスボンディング方式にもいろいろな方式がある
が、その代表的なものの１つに、インナリード１の先端
に伸長する肉薄のパターンの先端に形成されたバンプを
チップのポンディングパッドに直接接続することにより
チップとインナルリードとを電気的に接続するダイレク
トボンディング方式がある。

上記ダイレクトボンディングは、ワイヤボンディングの
ように１本づつボンディングするのではなく、チップに
全リードの先端を１度にボンディングすることができる
ため、ボンディング時間の大幅な短縮をはかることがで
きる上、ワイヤボンディング方式で必要であったワイヤ
ループ分の高さが不要となり半導体装置の薄形化をはか
ることができる。

しかしながら、このようなダイレクトボンディングにお
いては、ワイヤボンディングのように１本づつボンディ
ングするのではなく、チップに全リードの先端を１度に
ボンディングするため、先端部はある程度の可撓性を必
要とし、このため通常のインナーリード先端よりもさら
に肉薄のパターンとなっており、微少な外力によっても
変形を生じやすいという問題がある。

通常、このようなリードフレームは、パターン形成加工
後にコイニングと呼ばれるプレス加工を用いた肉薄化工
程によって薄く形成するようにするかまたは、エツチン
グにより前もって薄く形成した状態で、打ち抜き工程な
どにより肉薄部のパターン形成を含む形状加工を行い、
この後、先端部に貴金属めっきを行い、形成される。

しかしながら、肉薄部の形成にエツチング法を用いる場
合、生産性が低く、コスト面で実用的ではないという問
題があり、また、プレス加工を用いようとすれば、イン
ナーリード部との厚さの差に限界があり、厚さの差を大
きくして薄くしようとすると残留歪の発生が深刻な問題
となる。

このようなインナーリードの変形防止対策としては、一
般にポリイミド樹脂などの絶縁性のテープを貼着するこ
とにより、インナーリード間を橋絡し、相互の位置関係
を維持するという方法がとられている。

しかしながら、この方法によっても、プレス加工による
肉薄部の形成には残留歪の発生は抑えることができない
ため、十分な効果を得ることができないという問題があ
った。また、テープ貼着後においても、この残留歪によ
って変形を生じゃすいという問題があった。

（発明が解決しようとする課題） このように、従来のダイレクトボンディング方式のリー
ドフレームの製造方法では、プレス加工による肉薄部の
形成に際して残留歪の問題があり、固定用のテープを使
用しても、インナーリード先端の位置を正しく維持する
ことができず、また貼着後においても、インナーリード
先端の位置を正しく維持するのは極めて困難であるとい
う問題があった。

本発明は前記実情に鑑みてなされたもので、インナーリ
ード先端の変形を防止し、信頼性の高いリードフレーム
を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） そこで本発明では、ダイレクトボンディング方式のリー
ドフレームの先端部の肉薄部の形成を、コイニング工程
とこのコイニング後の形状の安定化のための焼鈍工程と
を経た後、パターン形成を行うようにしている。

望ましくはこのコイニング工程と焼鈍工程とを２回以上
繰り返すことにより徐々に薄くしながら形状加工を行う
ようにしている。

（作用） 上記方法によれば、コイニング工程とこのコイニング後
の形状の安定化のための焼鈍工程経て、残留歪を除去し
た状態でインナーリード先端部のパターン形成を行うよ
うにしているため、極めて高精度のパターン形成が可能
となり、実装に際して位置ずれもなく安定した形状を維
持することができる。

またコイニング工程と焼鈍工程とを２回以上繰り返し徐
々に薄くしながら形状加工を行うようにしているため、
残留歪の発生を抑制し、先端肉薄部の位置を高精度に維
持することができ、信頼性の高いリードフレームを提供
することができる。

また、上記方法によれば、インナーリードの肉厚を大き
く維持したまま、先端肉薄部を大幅に薄くすることがで
き、また肉薄部の位置精度も極めて良好であり、エツチ
ングで形成する場合に比べ、同等の精度を維持しながら
、コストを大幅に低減することができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について、図面を参照しつつ、詳
細に説明する。

第１図（ａ）乃至第１図（ｈ）は、本発明実施例ののダ
イレクトボンディング用リードフレームの製造工程を示
す図である。

まず、第１図（ａ）および第１図（ｂ）に示すように、
スタンピング法により、厚さ０．１５ｍｍの銅合金から
なる帯状材料を加工することにより、半導体素子を搭載
するための領域のまわりに先端がくるように配列された
多数のインナーリード］と、各インナーリードに接続す
るように配設せしめられたアウターリード３とを含むリ
ードフレームを成形する。２はタイバーである。（第１
図（ｂ）は第１図（ａ）のＡ−Ａ断面に相当する）次い
で、熱処理を行った後、第１図（Ｃ）および第１図（ｄ
）に示すように、さらにインナーリード先端部の成形を
行ったのち、コイニングを行い、インナーリード先端部
ＩＳを厚さ０．１０ｍｍ程度となるまで肉薄化する。

この後、熱処理を行い、スタンピングによる加工歪を除
去し、安定化をは、かる。

さらに第１図（ｅ）および第１図（ｒ）に示すように、
インナーリード先端部の成形および半導体チップ載置部
の打ち抜きを行った後、コイニングを行い、インナーリ
ード先端部ＩＳを厚さ０．０７■程度となるまで肉薄化
する。この後、熱処理を行い、スタンピングによる加工
歪を除去し、安定化をはかる。

そして最後に、第１図（ｇ）および第１図（ｈ）に示す
ようにインナーリード先端部ＩＳを金型内に設置し、ス
タンピングを行い、肉薄パターンＩＳをインナーリード
先端に備えたリードフレームが完成する。

このようにして形成されたリードフレームは、複数回の
コイニングおよび焼鈍で残留歪を抑えながら徐々に薄く
しているため、アウターリード等のリードフレーム本体
部を肉厚とし強度を良好に維持することができる。また
先端位置を高精度に維持しつつ、先端肉薄部を大幅に薄
くすることが可能であり、極めて信頼性の高いものとな
っている。

このようにして形成されたリードフレームは、第２図（
ａ）および第２図（ｂ）に示すように、半導体チップの
ポンディングパッド上に形成されたバンブに肉薄部の先
端を固着せしめ、樹脂容器内に封止され、半導体装置が
完成する。第２図（ａ）は斜視図、第２図（ｂ）は断面
図である。

このようにして形成された半導体装置は、インナーリー
ド先端肉薄部の位置ずれかない上、インナーリード先端
の肉薄部が極めて肉薄に形成されているためボンディン
グ性が高く、確実で強固なダイレクトボンディングが可
能となる。

さらに、リードフレームへのチップの実装に際してチッ
プのポンディングパッドとインナーリドの先端肉薄部と
の固着工程における熱履歴によってもモールド工程にお
ける熱履歴によっても、インナーリード先端部は残留歪
なしに正しい位置を維持しているため、接続不良を生じ
たりすることなく信頼性の高い半導体装置を得ることが
可能となる。

なお、前記実施例では、半導体チップの肉薄部にバンプ
を形成したが、肉薄部の先端に表面が半Ｅη等で被覆さ
れた突起（バンプ）を形成してもよい。

また１、前記実施例では、コイニングと焼鈍とを２回繰
り返すようにしたが１回でもよい。また３回以上でも良
く、多数回に分けて肉薄化を繰り返すことにより、パタ
ーン精度をより向上することが可能となる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、ダイレクトボンデ
ィング方式のリードフレームの先端部の肉薄部をコイニ
ング工程とこのコイニング後の形状の安定化のための焼
鈍工程を経た後パターン加工を行うようにしているため
、残留歪の発生を抑制し、信頼性の高いリードフレーム
を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）乃至第１図（ｈ）は本発明実施例のリード
フレームの製造工程図、第２図は本発明実施例の方法で
形成されたリードフレームを用いた半導体装置を示す図
である。 １・・・インナーリード、ＩＳ・・・肉薄パターン、２
・・・タイバー　３・・・アウターリード、４川封止樹
脂、５・・・半導体チップ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体素子搭載部分上に向けて伸長する先端肉薄
   部を有する複数のインナーリードと、各インナーリード
   に延設して一体的に形成されたアウターリードとを有す
   るリードフレームのインナーリード先端部を除く領域の
   形状加工を行う第１の形状加工工程と、 インナーリード先端部の形状加工を行う第 ２の形状加工工程とを含み、 前記第２の形状加工工程が プレス加工による肉薄化を行う肉薄化工程 と、 このプレス加工後の形状の安定化のための 焼鈍工程と、 プレス加工によりインナーリード先端部の パターン形状となるように加工するパターン形成工程と
   を含むことを特徴とするリードフレームの製造方法。
2. （２）前記肉薄化工程と前記焼鈍工程とを２回以上繰り
   返すことにより徐々に薄くしながら形状加工を行う工程
   であることを特徴とする請求の範囲第（１）項記載のリ
   ードフレームの製造方法。