JPH04137755A - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、寸法精度に優れた高品質の多ビンリードフレ
ームを容易かつ確実に製造することができる半導体装置
用リードフレームの製造方法に関する。

〈従来の技術〉 半導体装置に対する小型化・軽量化、さらには高密度化
の要求や、ワイヤボンディングマシンの性能向上に伴い
、このような半導体装置に適用されるリードフレームに
も多ビン化が強（要求されており、これに答えるために
、リードフレーム、特にそのインナーリード（インター
ナルリード）部分は、近年、ますます高密度化する傾向
にある。

そのため、リードフレームには、半導体装置の欠陥につ
ながるインナーリード先端部の微小な位置ズレ、段差、
ソリ、ねじれ等のない高精度なものが強く要求されてお
り、量産上の大きな問題となっている。

このようなリードフレームの製造には、通常、化学的な
エツチング加工による方法や、材料である導体薄板を所
望形状の順送金型で打ち抜（、いわゆるプレス加工によ
る方法が適用されているが、特にプレス加工の場合、材
料である導体薄板が有する製造加工残留歪や、この導体
薄板を加工してリードフレームとする際の、打ち抜き、
つぶし、曲げ、平打ち加工等によって発生する加工歪が
残留歪として加わってしまうため、リードフレーム形成
後にインナーリード部に位置ずれ、反り、ねじれ等が発
生してしまうという問題点がある。

このようなプレス加工によるリードフレームの製造方法
について、第３図および第４図を参照して説明する。

まず、第３図に示されるように、材料の導体薄板から形
状抜き１０２を順次打ち抜き、インナーリード１０４と
アイランド部１０６とが連結部１０８によって連結され
た状態に形状加工を行う。

この状態では、インナーリード１０４とアイランド部１
０６とは連結部１０８によって接続され、インナーリー
ド１０４はダムバー１１０および連結部１０８によって
固定された状態となっているため、打ち抜き加工によっ
て生じる加工歪等の内部残留歪は押さえられ、インナー
リード１０４には位置ずれ、反り等は発生しない。

継いで、インナーリード１０２とアイランド部１０６と
を連結する連結部１０８を打ち抜いて、第４図に示され
るようなリードフレーム１００を形成する。

この状態では、各インナーリード１０４はダムバー１１
０のみによって支持された、先端部が個々に独立した状
態となる。　そのため先端部が開放されることにより前
述の内部残留歪が開放されてしまい、インナーリード１
０４の先端部には位置ずれ、ねじれ、反り等が発生して
しまう。

加工歪の原因としては、形状抜き１０２打ち抜き加工時
の打ち抜き装置のグイ・パンチのクリアランスの偏り、
材料の押さえ玉不足による剪断加工圧の不均一等による
リード部左右の加工歪のアンバランス等を挙げることが
できる。　しかしながら、グイ・パンチのクリアランス
を製造中宮に最適に保つことや、剪断加工圧を均一に保
つことは極めて困難なことであり、特に板厚に対する打
ち抜き幅が微小な場合には、この問題は顕著になる。

また、このような問題に対して、特公昭６２−４４４２
２号公報には、形状抜き１０２打ち抜き加工後に、内部
残留歪を取るための熱処理を行うリードフレームの製造
方法が開示されでいる。　しかしながら、この方法にお
いても。

その後の連結部１０８打ち抜き時に生じる加工歪によっ
て、インナーリード１０４先端部には位置ずれ等が生じ
てしまい、この問題を解決するには至っていない。

一方、特公昭５７−５６７７５号および同６２−１１７
８６号の各公報には金属板に貫通孔を設け、この貫通孔
を含むその周辺部を押し潰して連結片を残して所要の形
状加工を行い、歪取りの熱処理を行った後に、プレス加
工によって内部リード先端の端面を形成するリードフレ
ームの製造方法が開示されている。　ところが、この方
法では、先に素子に対応する貫通孔を形成するために、
素子を支持するアイランド部を有するリードフレームを
製造することができない。　しかも、大きな貫通孔を形
成した後に、押し潰しによってこの貫通孔を小さ（する
ので、多数のインナーリードを有する多ビンリードフレ
ームを製造することはできない。

インナーリード１０４の位置ずれ等は、リード部接触に
よる絶縁不良や、ワイヤボンディング不良等、半導体装
置の不良に直接つながるため、半導体装置量産上の大き
な問題となっており、インナーリード１０４の寸法精度
、特にその先端部付近の寸法精度の高いリードフレーム
が要求されている。

〈発明が解決しようとする課題〉 本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決すること
にあり、多数のインナーリードな有する多ビンリードフ
ーレムを製造するに際し、材料である導体薄板の製造残
留歪や、リードツーレム打ち抜き加工時に生じる加工歪
等の材料子を好適に除去し、インナーリード、特にその
先端部の位置ずれ、反り、ねじれ等のない寸法精度の優
れるリードフレームを提供することにある。

〈課題を解決するための手段〉 前記目的を達成するために、本発明は、多数のインナー
リードを有する半導体装置用リードフレームを製造する
に際し、少なくとも一部のインナーリード先端部の開口
を形成する形状加工を行い、次にインナーリード先端部
の側面とアイランド部とを連結する連結部を有するよう
に、形状加工を行い、材料に残留する歪みを除去した後
に、前記連結部を除去することを特徴とするリードフレ
ームの製造方法を提供する。

なお、本発明のリードフレームの製造方法において、多
数のインナーリードとは、４０ビン以上、特に６４ピン
以上の多ビンを意味するものである。

以下、本発明のリードフレームの製造方法について詳細
に説明する。

本発明のリードフレームの製造方法は、基本的に各種の
打ち抜き加工を適用するものである。　適用されるリー
ドフレームの材料としては、特に限定はなく、鉄系材料
、銅系材料等、通常のリードフレームに適用されるすべ
てのものが適用可能である。　また、厚さ、寸法等も、
用途に応じて適宜設定すればよい。

第１図に、本発明のリードフレームの製造方法を実施し
た際の、連結部打ち抜き前の状態を示す概略平面図が示
される。

本発明のリードフレームの製造方法は、まず、インナー
リード１２の先端部１４の側面（アイランド部１６に対
向する部分に対して側方の面）とアイランド部１６とを
つなげる、連結部１８を有するように形状加工を行い、
その後に連結部を残した状態で、熱処理、平打ち加工等
の歪み取り処理を行い、後に連結部１８を除去してリー
ドフレームを製造するものである。

以下、第１図中、円Ａで示される部分を用いて、第２ａ
図〜第２Ｃ図を参照して説明を続ける。

図示例の方法においては、先ず、第２ａ図に示されるよ
うに材料である導体薄板に、インナーリード１２の先端
部１４を形成するための開口２０を打ち抜き加工する。

（第２ａ図〜第２ｃ図の各工程において、打ち抜かれる
部分は斜線で示される。）　開口２０の形状は図示例の
略長方形に限定されるものではなく、インナーリード１
２の先端部１４を形成し、かつ、後述する形状抜き２２
の打ち抜き後に、連結部１８がインナーリード１２の先
端部１４の側面とアイランド部１６とを連結可能である
すべての形状が適用可能である。

なお、打ち抜き加工の方法としては特に限定はな（、公
知の打ち抜き加工方法はいずれも適用可能である。

また、開口２０の形成は、あらかじめ位置ずれ、ねじれ
等の発生が予想されるインナーリード１２に対応する部
分のみに行っても良い。

継いで、第２ｂ図に示されるように、形状抜き２２を打
ち抜き加工して、第１図に示される状態とする。　なお
、この打ち抜き加工方法も前述の開口２０の打ち抜き加
工と同様、公知の方法がいずれも適用可能である。

この状態では、第１図および第２ｂ図に示されるように
インナーリード１２の先端部１４の側面と、アイランド
部１６とが連結部１８によって連結された状態となって
いるので、材料の製造残留歪や、これまでの打ち抜き加
工による加工歪等の内部残留歪が開放されることを押さ
えている。

本発明の製造方法においては、このように先端部１４の
側面とアイランド部１６とを連結する連結部１８が残さ
れた状態で、前述の内部残留歪を取るための、熱処理や
平打ち加工等を行う。

熱処理によって内部残留歪を除去する際の、熱処理の時
間、温度さらには雰囲気等の各種の条件としては、特に
限定はなく、適用する導体薄板の材質やその製造残留歪
、また、材料の厚さ、大きさ等に応じて加工時に生じる
加工歪、さらには打ち抜き加工機等に応じて適宜設定す
ればよく、例えば、厚さ０．２５ｍｍ程度の４２アロイ
であれば、通常、還元性雰囲気中または真空中で、６０
０〜８００℃程度の温度で、０．５〜４．０９程度熱処
理を行えば、はとんどの内部残留歪を除去することがで
きる。

また、ねじれ修正のための平打ち加工によって内部残留
歪を除去する際の、平打ち加工の方法にも特に限定はな
く、上記加工工程後のねじれや内部残留歪の程度に応じ
て、公知の各種の方法がいずれも適用可能である。

なお、本発明の製造方法において、このような熱処理と
平打ち加工等の内部残留歪の除去処理は、複数の方法を
行っても良く、またその際の各処理方法の順序にも特に
限定はない。

このような内部残留歪の除去処理を行った後、第２ｃ図
に示されるように連結部１８の打ち抜き加工を行って、
リードフレームを完成する。

この打ち抜き加工は、インナーリード１２の先端部１４
の側面とアイランド部１６とを連結する連結部１８を打
ち抜（ものであるので、例えば第２ｃ図点線で示される
ような形状の型を用いて打ち抜き加工を行い、第２ｄ図
に示されるようにインナーリード１４およびアイランド
部１６を形成する。　なお、完成したリードフレームは
、インナーリード１２の先端部１４に位置ずれ、ねじれ
等がない以外は、基本的に前述の第４図に示されるもの
と同様であるので、図示は省略する。

本発明の製造方法においては、前述のように、連結部１
８は先端部１４の側面とアイランド部１６とを連結して
いるので、連結部１８の打ち抜き加工による加工歪によ
る先端部１４への悪影響を非常に小さなものとすること
ができる。　そのため、加工後にインナーリード１２、
特にその先端部１４に位置ずれ、ねじれ等の形状変化を
起こさせるような内部歪を発生することがない。

本発明のリードフレームの製造方法においては、基本的
にこのような構成とすることにより、材料である導体薄
板が有する製造加工歪や、連結部１８の形成までに発生
した加工歪を除去し、さらに、連結部１８の打ち抜きに
よる加工歪も非常に小さなものとできるので、インナー
リード１２、特にその先端部１４に位置ずれ、ねじれ、
反り等が発生することなく、寸法精度の高い多ビンリー
ドフレームを容易かつ確実に製造することができる。

開口２０は個々のインナーリード１２に対応して形成さ
れる必要はな（、複数のインナーリード１２に対応した
開口を形成するものであっても良（、また、第１図中、
アイランド部１６を支持するダムバー２４によってイン
ナーリード１２を左右に分けて、これに対応する２つの
開口を形成するものであっても良い。

以上、本発明のリードフレームの製造方法について、添
付の図面に示される好適実施例を基に詳細に説明したが
、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の要
旨を逸脱しない範囲において、各種の改良および変更を
行っても良いのはもちろんのことである。

〈実施例〉 以下、実施例によって本発明をより詳細に説明する。

材料として、厚さ０．２５ｍｍの４２１０イ（鉄−ニッ
ケル合金）を用いて、第４図に示されるようなリードフ
レームを製造した。

まず、材料の４２アロイに、０．２５ｍｍＸ０．３５ｍ
ｍの微小抜きを組み込んだ順送金型を用いて、３００ス
トロ一ク／分の打抜速度の条件で、第２ａ図に示される
ような開口２０を形成した。

次いで、同様にして形状抜き２２を打ち抜き、第１図お
よび第２ｂ図に示される、連結部１８によってインナー
リード１２の先端部１４の側面とアイランド部１６が接
続された状態とした。

次いで、真空中において、７００℃で２分間過熱後、徐
冷して、歪み取りを行った。　なお、エツチング加工に
よって確認したところ、この熱処理によって内部残留歪
を完全に除去することができた。

最後に、先の開口２０の形成と同様にして連結部１８を
打ち抜いて、リードフレームを完成した。

得られたリードフレームは、インナリード１２、特にそ
の先端部１４に位置ずれ、ねじれ、反り等がなく、寸法
精度に非常に優れたものであった。

以上の結果より、本発明の効果は明らかである。

〈発明の効果〉 以上、詳細に説明したとおり、本発明のリードフレーム
の製造方法によれば、多数のインナーリードを有する多
ピンリードフレーム、特に４０ビン以上の多ビンリード
フレームを製造するに際し、材料である導体薄板の製造
残留歪や、リードツーレム打ち抜き加工時に生じる加工
歪等の材料歪を好適に除去することができ、しかも、連
結部はインナーリード先端の側面でインナーリードとア
イアンド部とを連結しているので、連結部の打ち抜きに
よって生じる加工歪も非常に小さなものとすることがで
きるので、インナーリード、特にその先端部の位置ずれ
、反り、ねじれ等のない高い寸法精度を有するリードフ
レームを容易かつ確実に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のリードフレームの製造方法において
、連結部を打ち抜く前の状態を示す概略平面図である。 第２ａ図〜第２ｄ図は、本発明のリードフレームの製造
方法を概念的に示す図である。 第３図は、従来のリードフレームの製造方法において、
連結部を打ち抜く前の状態を示す概略平面図である。 第４図は、リードフレームの概略平面図である。 符号の説明 １２．１０２・・・インナーリード、 １４・・・先端部、 １６．１０６・・・アイランド部、 １８．１０８・・・連結部、 ２０・・・開口、 ２２．１０４・・・形状抜き、 ２４．１１０・・・ダムバー ＦＩＧ、１ ＦＩＧ、２ｃ Ｆ　Ｉ　Ｇ、２ｄ ＦＩＧ、３

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）多数のインナーリードを有する半導体装置用リー
   ドフレームを製造するに際し、 少なくとも一部のインナーリード先端部の開口を形成す
   る形状加工を行い、 次にインナーリード先端部の側面とアイランド部とを連
   結する連結部を有するように、形状加工を行い、 材料に残留する歪みを除去した後に、 前記連結部を除去することを特徴とするリードフレーム
   の製造方法。