JPH0480949A - 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、半導体ＩＩ！品に使用されるリードフレーム
に関し、特に、半導体製品の製造技術の自動化に有効な
リードフレームに関するものである。

〔従来の技術〕

ＤＩＰ構造、ｓｏｐ構造等を採用する樹脂封止型（レジ
ンモールド型）半導体装置は回路システムを搭載する半
導体ペレットを樹脂で気密封止する。

半導体ペレットはタブ吊りリードで支持されたタブの表
面上に搭載される。半導体ペレットの外部端子（ポンデ
ィングパッド）はボンディングワイヤを介してインナー
リードに接続される。前記タブ、インナーリードの夫々
は半導体ペレットと同様に樹脂で封止される。アウター
リードは、前記インナーリードに一体に構成され、樹脂
の外部に引き呂される。

前記樹脂封止型半導体装置を構成するタブ、りブ吊りリ
ード、インナーリード、アウターリードの夫々は、組立
工程中の樹脂封止後の切断、成型前において、リードフ
レームの枠体に支持される。

リードフレームは、通常、Ｆ　ｅ　−Ｎ　ｉ系合金板又
はＣｕ系合金板にエツチング加工或はプレス打抜き加工
を施して形成される。リードフレームは、組立プロセス
の効率化、製品管理の簡略化等を図る目的で、複数個例
えば６個を一体化して形成される（一般的に多連フレー
ムと呼ばれる）。

このように構成されるリードフレームは、製品名、製造
番号（ロット番号）、数量等の製品管理の識別を人為的
に行っている。つまり、リードフレームは１組立工程中
、保管中等、それと併せて添付されるコントロールカー
ド（又は−貫伝票或は作業伝票）と呼ばれ用紙で管理さ
れる。

〔発明が解決しようとする課題〕 本発明者は、前述の樹脂封止型半導体装置の組立プロセ
スの自動化を検討した結果、下記の問題点を見出した。

前述のリードフレームの人為的な管理方法は組立プロセ
スのＦＡシステム化或は自動化の妨げになる。すなわち
、組立プロセスのラインに流すリードフレーム毎に、そ
れに添付されるコントロールカードに基づき作業者がリ
ードフレームを識別し、この識別の結果に基づき作業者
が組立プロセスのラインを制御する必要が生じる。

そこで、リードフレーム自体に識別記号を設け、この識
別記号を自動的に読取り、リードフレーム毎に組立プロ
セスのラインを自動的に制御する技術が有効である。リ
ードフレームに形成する識別記号としては、太さの異な
るバーとこのバー間のスペースとの組合せにより識別情
報を構成するバーコード表示が最適である。バーコード
表示は、数字、アルファベット、記号等幅広い情報を表
示でき、しかもバーコードリーダ（読取り装りでの誤読
率が極めて低い特徴がある。

前記バーコードは一般的に粘着剤が塗布されたラベルに
バーコードプリンタ（印刷装置）で印刷される。しかし
ながら、リードフレームは幅寸法が狭すぎるので、リー
ドフレームにバーコードが印刷されたラベルを貼付るこ
とかできないという問題があった。

また、前記ラベルを無理にリードフレームに貼付るには
リードフレームの形状の変更が必要になる。基本的に、
リードフレームは、インナーリード側が最小加工寸法で
微細化されているので、外側にしか広げられず、全体形
状が大型化される。

このため１組立プロセスのラインに配置された各組立装
置のリードフレームの搬送部はリードフレームの大型化
に対応してそのすべてを改造しなくてはならないという
問題が生じる。

また、リードフレーム自体に直接バーコードを印刷する
ことが考えられるが、リードフレームは金属で形成され
ているのでインクが載りづらく、直接印刷できないとい
う問題がある。この問題点を解決するには特殊なインク
材を開発する必要性がある。

なお、バーコード表示技術については、応用技術出版株
式会社、表面実装型ＬＳＩパッケージの実装技術とその
信頼性向上、１９８８年１１月６日、第２５６頁及び第
２５７頁に記載されている。

本発明の目的は、組立プロセスの自動化に最適なリード
フレームを提供することにある。

本発明の他の目的は、前記目的を達成すると共に、リー
ドフレームの形成工程を低減することが可能な技術を提
供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。

〔課題を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

（１）外枠及び内枠で周囲を規定された領域内に前記外
枠又は内枠に一体化された複数本のリードを有するリー
ドフレームにおいて、前記外枠、内枠の少なくともいず
れか一方の表面に、識別記号としてのバーコードをメッ
キ層で構成する。

（２）外枠及び内枠で周囲を規定された領域内に前記外
枠又は内枠に一体化されたタブ吊りリードで支持される
タブを有するリードフレームにおいて、前記タブの半導
体ペレットの搭載面と対向する裏面に識別記号としての
バーコードをメッキ層で構成する。

（３）前記手段（１）のリードのアウターリードの表面
、又は手段（２）のタブの表面には半田メッキ層が構成
され、前記バーコードは前記半田メッキ層と同一メッキ
層で構成される。

〔作　　用〕

上述した手段（１）によれば、メッキ層は金属性のリー
ドフレームの表面への接着性が高く、又メッキ層はりソ
グラフィ技術の解像度で決定される微細加工ができるの
で、バーコードをリードフレームに簡単に構成できる。

この結果、製品名、製造番号、数量等の情報をバーコー
ドとしてリードフレームに記憶できるので、半導体装置
の組立プロセス、具体的にはペレット付は工程、ワイヤ
ボンディング工程、樹脂モールド工程、各種試験工程、
リードフレームの枠体の切断及び成型工程の夫々におい
て、自動化を図ることができ、半導体装置の組立プロセ
スでの省力化を図れる。

上述した手段（２）によれば、前記手段（１）と同様の
作用効果を奏することができる。

上述した手段（３）によれば、前記バーコードを構成す
るメッキ層は半田メッキ層と同一メッキ工程で形成でき
るので、メッキ工程で使用されるマスクのパターンを変
更するだけですみ、前記バーコードを構成するメッキ層
を形成する工程に相当する分、リードフレームの製造工
程数を低減できる。

以下、本発明の構成について、樹脂封止型半導体装置を
構成するリードフレームに本発明を適用した一実施例と
ともに説明する。

なお、実施例を説明するための全回において、同一機能
を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は
省略する。

〔発明の実施例〕

（実施例■） 本発明の実施例Ｉである樹脂封止型半導体装置を構成す
るリードフレームを第１図（平面図）及び第２図（要部
断面図）で示す。

第１図に示すように＋　ＤＩＰ構造を採用する樹脂封止
型半導体装置で使用されるリードフレーム１は複数個連
結された多連フレーム構造で構成される。この数に限定
されないが、リードフレーム１は例えば６個連結される
（６個の樹脂封止型半導体装置を構成できる）。

１つの樹脂封止型半導体装置を構成するリードフレーム
１は互いに（第１図中上下に）対向する２個の外枠１７
、互いに（第１図中左右に）対向する２個の内枠１６及
びそれらで周囲を規定された領域内において構成される
。前記互いに対向する外枠１７の夫々の中央部には内側
に伸びるタブ吊りリード１２が一体化される。このタブ
吊りリード１２は、半導体ペレットを搭載するタブ１１
の平面長方形状の短辺に一体化され、このタブ１１を支
持する。

前記タブ１１の方形状の長辺の周囲に沿った領域には複
数本のインナーリード１３が配列される。この複数本の
インナーリード１３は夫々複数本のアウターリード１４
に一体化される。この構造に限定されないが、複数本の
アウターリード１４の夫々は内枠１６に一体化される。

前記インナーリード１３、アウターリード１４の夫々は
両者が一体化された領域においてタイバー１５に一体化
される。このタイバー１５は外枠１７に一体化されそれ
に支持される。

前記外枠１７には、樹脂封止型半導体装置の組立プロセ
スにおいて、各組立装置での搬送穴又は位置決め穴とし
て使用される貫通穴１８が配列される。

このように構成されるリードフレーム１は外枠１７の延
在する方向（第１図中左右方向）に複数個連結される。

リードフレーム１は例えばＦｅ−Ｎｉ系合金（例えばＮ
ｉ含有量４２又は５０［％］）、ＣＵ系合金等の金属材
料で構成する。リードフレーム１は前記金属材料の板材
にエツチング加工又はプレス打抜き加工を施すことによ
り形成する。

前記リードフレーム１は、第１図及び第２図に示すよう
に、先付は半田メッキ層２が構成される。

この先付は半田メッキ層２は樹脂封止型半導体装置をＰ
ＣＢ基板等の実装基板に実装する際の導電性接着金属と
して使用される。先付は半田メッキ層２は、半田浸漬法
と異なり、組立プロセスの樹脂モールド前、具体的には
エツチング加工又はプレス打抜き加工でリードフレーム
１を形成後、ペレット付は工程前に形成される。先付は
半田メッキ層２は、第１図に符号２を付は一点鎖線で囲
まれた領域（樹脂モールド部分に相当する領域）外にお
いて形成される。つまり、先付は半田メッキ層２は、少
なくともアウターリード１４、タイバー１５内枠１６．
外枠１７の夫々の表面に形成される。また先付は半田メ
ッキ層２は、アウターリード１４と樹脂モールドとの位
置ずれ量を考慮し、このずれ量に相当する分、インナー
リード１３側に形成してもよい。

前記リードフレーム１の外枠１７の表面にはバーコード
３が構成される。バーコード３はリードフレーム１の製
品名、製造番号（ロフト番号）、数量等の情報を記憶す
る識別記号として形成される。

バーコード３は、基本的にリードフレーム１中において
最つども幅寸法が広い領域で、しかも樹脂封止型半導体
装置になんら特性の変動を与えない外枠１７の貫通穴１
８間の空領域に構成される。

このバーコード３は前記先付は半田メッキ層２で形成さ
れる。つまり、バーコード２は、リードフレーム１の表
面の光反射率に比べて先付は半田メッキ層２の表面の光
反射率が低い性質を利用し、先付は半田メッキ層２にパ
ターンニングを施し、下地のリードフレーム１の表面を
露出することにより形成される。

次に、前述のリードフレーム１及びそれを使用した樹脂
封止型半導体装置の組立プロセスについて、第３図（組
立プロセスフロー図）を使用し、簡単に説明する。

まず、金属材料で形成された板状のリードフレーム板を
用意する＜２０＞。

次に、前記リードフレーム板にエツチング加工又はプレ
ス打抜き加工を施しく２１〉、タブ１１、インナーリー
ド１３、アウターリード１４、内枠１６、外枠１７等が
パターンニングされたリードフレームｌを形成する。

次に、前記リードフレーム１に先付は半田メッキ層２を
形成すると共に、この先付は半田メッキ層２で外枠１７
にバーコード３を形成する〈２２）。バーコード３は、
先付は半田メッキ層２をメッキする際にタブ１１、イン
ナーリード１３の夫々を被覆するソルダーレジスト膜を
兼用し、先付は半田メッキ層２をパターンニングするこ
とにより形成される。この先付は半田メッキ層２を形成
することにより、リードフレーム１が完成する。

次に、リードフレームｌのタブ１１の表面上に半導体ペ
レットを搭載する〈２３〉。この後、前記半導体ペレッ
トの外部端子（ポンディングパッド）、リードフレーム
１のインナーリード１３の夫々をボンディングワイヤで
接続する＜２４＞。

次に、前記半導体ペレット、タブ１１、インナーリード
１３等を樹脂（例えばエポキシ系樹脂）でモールドしく
２５）、ベータ処理を施す（２６）、この後、温度サイ
クル試験を行う（２７）。

次に、樹脂モールド部分にマーキングを行い、リードフ
レーム１の切断及び成型を行う（２８〉。このリードフ
レーム１の切断及び成型が行われると、リードフレーム
１の外枠１７、内枠１６の夫々からアウターリード１４
、インナーリード１３、タブ吊りリード１２の夫々が切
り離される。

前記リードフレームｌのタブ１１に半導体ペレットを搭
載する工程から、このリードフレーム１の切断及び成型
工程までは、リードフレーム１の外枠１７に構成される
バーコード３を使用した、組立プロセスのラインの自動
化が行える。この組立プロセスのラインの各工程が行わ
れる組立装置の前段にはバーコードリーダが備えられ、
リードフレーム１が搬送される毎に識別記号が自動的に
読取られ、自動的に組立装置が制御される。

前記リードフレーム１の切断及び成型が行われた後、エ
ージング〈２９〉、テスティング（３０〉、すべての樹
脂封止型半導体装置の外観検査〈３１〉、選別工程〈３
２〉の夫々が順次行われる。

そして、選別された良品の樹脂封止型半導体装置は、防
湿梱包がなされ〈３３）、製品として８荷される（３４
＞。

このように、外枠１７及び内枠１６で周囲を規定された
領域内に前記内枠１６（又は外枠１７）に一体化された
複数本のり−ド１３及び１４を有するリードフレーム１
において、前記外枠１７（又は内枠１６）の表面に、識
別記号としてのバーコード３を先付は半田メッキ層２で
構成する。この構成により、先付は半田メッキ層２は金
属性のリードフレーム１の表面への接着性が高く、又先
付は半田メッキ層２はリソグラフィ技術の解像度で決定
される微細加工ができるので、バーコード３をリードフ
レーム１に簡単に構成できる。この結果、製品名、製造
番号、数量等の情報をバーコード３としてリードフレー
ム１に記憶できるので、樹脂封止型半導体装置の組立プ
ロセス、具体的にはペレット付は工程、ワイヤボンディ
ング工程、樹脂モールド工程、各種試験工程、リードフ
レーム１の枠体の切断及び成型工程の夫々において、自
動化を図ることができ、樹脂封止型半導体装置の組立プ
ロセスでの省力化を図れる。

また、前記リードフレーム１のアウターリード１４の表
面には先付は半田メッキ層２が構成され、前記バーコー
ド３は前記先付は半田メッキ層２と同一メッキ層で構成
される。この構成により、前記バーコード３を構成する
メッキ層は先付は半田メッキ層２と同一メッキ工程で形
成できるので、先付は半田メッキ工程で使用されるソル
ダーレジスト（マスク）のパターンを変更するだけです
み、前記バーコード３を構成するメッキ層を形成する工
程に相当する分、リードフレーム１の製造工程数を低減
できる。

（実施例■） 本実施例■は、リードフレーム１の外枠１７の他に内枠
１６にもバーコード３を設けた、本発明の第２実施例で
ある。

本発明の実施例■である樹脂封止型半導体装置を構成す
るリードフレームを第４図（平面図）で示す。

第４図に示すように、本実施例■のリードフレーム１は
、外枠１７の他に内枠１６の表面にもバーコード３が構
成され、はぼ枠体の全周にバーコード３が構成される。

前記実施例■と同様に、バーコード３は先付は半田メッ
キ層２で構成される。

このように構成されるリードフレーム１は、前記実施例
Ｉとほぼ同様の効果を奏することができる。

（実施例■） 本実施例■は、リードフレーム１のタブ１１の裏面にバ
ーコード３を設けた、本発明の第３実施例である。

本発明の実施例■である樹脂封止型半導体装置を構成す
るリードフレームを第５図（平面図）で示す。

第５図に示すように、本実施例■のリードフレーム１は
タブ１１の裏面にバーコード３が構成される。前記実施
例Ｉ、■の夫々と同様に、先付は半田メッキ層２はタブ
１１の表面にも形成され、バーコード３は先付は半田メ
ッキ層２で構成される。

このように構成されるリードフレーム１は、前記実施例
１とほぼ同様の効果を奏することができる。

以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に
基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々変更可能であることは勿論である。

例えば、本発明は、リードフレーム１のインナーリード
１３の表面に形成される。ボンダビリティを向上するＡ
ｇメッキ層でバーコード３を構成してもよい。

また、本発明は、リードフレーム１の表面と光反射率の
異なる堆積金属膜、樹脂膜等でバーコードを構成しても
よい。

また、本発明は、ＤＩＰ構造に限らず、ＳＯＰ構造等の
他の構造を採用する樹脂封止型半導体装置や、リードフ
レームを使用するセラミック封止型半導体装置に適用す
ることができる。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。

半導体製品の自動化に最適なリードフレームを提供でき
る。

前記効果を奏するためのリードフレームの製造工程数を
低減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例Ｉである樹脂封止型半導体装
置を構成するリードフレームの平面図、第２図は、前記
リードフレームの要部断面図、第３図は、前記樹脂封止
型半導体装置の組立プロセスを説明するための組立プロ
セスフロー図、第４図は、本発明の実施例■である樹脂
封止型半導体装置を構成するリードフレームの平面図、
第５図は１本発明の実施例■である樹脂封止型半導体装
置を構成するリードフレームの平面図である。 図中、１・・・リードフレーム、２・・・先付は半田メ
ッキ層、３・・・バーコード、１１・・・タブ、１２・
・・タブ吊りリード、１３・・・インナーリード、１４
・・・アウターリード、１６・・・内枠、１７・・・外
枠である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、外枠及び内枠で周囲を規定された領域内に前記外枠
   又は内枠に一体化された複数本のリードを有するリード
   フレームにおいて、前記外枠、内枠の少なくともいずれ
   か一方の表面に、識別記号としてのバーコードをメッキ
   層で構成したことを特徴とするリードフレーム。 ２、外枠及び内枠で周囲を規定された領域内に前記外枠
   又は内枠に一体化されたタブ吊りリードで支持されるタ
   ブを有するリードフレームにおいて、前記タブの半導体
   ペレットの搭載面と対向する裏面に識別記号としてのバ
   ーコードをメッキ層で構成したことを特徴とするリード
   フレーム。 ３、前記リードのアウターリードの表面、又は前記タブ
   の表面には半田メッキ層が構成され、前記バーコードは
   前記半田メッキ層と同一メッキ層で構成されることを特
   徴とする請求項１又は請求項２に記載のリードフレーム
   。