JPH0513641A - ヒートシンク付半導体リードフレーム材 - Google Patents
ヒートシンク付半導体リードフレーム材Info
- Publication number
- JPH0513641A JPH0513641A JP15844791A JP15844791A JPH0513641A JP H0513641 A JPH0513641 A JP H0513641A JP 15844791 A JP15844791 A JP 15844791A JP 15844791 A JP15844791 A JP 15844791A JP H0513641 A JPH0513641 A JP H0513641A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat sink
- strip
- lead
- lead frame
- thickness
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】ヒートシンク部の４方向にリード部を確保して
多ピン用のＩＣリードフレームとして利用できるように
する。 【構成】リードフレーム材は、板厚の大なる厚板部分か
らなるヒートシンク部２と、板厚の小なる薄板部からな
るリード部４とからなり、板幅方向だけでなく長手方向
にも板厚が異なる部分をもつ。基材となる金属条材１の
片面に、ヒートシンク部２として機能する条材厚以上の
厚みを有する金属片３を取り付ける。金属片３は条材１
のいずれの縁にも、また相隣る他の金属片３にも接触せ
ず、金属片３の周囲がリード部４で囲まれるようにす
る。金属片３を条材１に拡散接合によって一体化する。
多ピン用のＩＣリードフレームとして利用できるように
する。 【構成】リードフレーム材は、板厚の大なる厚板部分か
らなるヒートシンク部２と、板厚の小なる薄板部からな
るリード部４とからなり、板幅方向だけでなく長手方向
にも板厚が異なる部分をもつ。基材となる金属条材１の
片面に、ヒートシンク部２として機能する条材厚以上の
厚みを有する金属片３を取り付ける。金属片３は条材１
のいずれの縁にも、また相隣る他の金属片３にも接触せ
ず、金属片３の周囲がリード部４で囲まれるようにす
る。金属片３を条材１に拡散接合によって一体化する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体の熱エネルギを吸
収するヒートシンクを備えたヒートシンク付半導体リー
ドフレーム材に関する。
収するヒートシンクを備えたヒートシンク付半導体リー
ドフレーム材に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体の高出力化、高集積化に伴い熱放
散の優れたヒートシンクをパッケージ中に埋め込むこと
が考えられている。その一例として、リードフレームを
単一板厚とするのではなく、ヒートシンクとリードフレ
ームとを一体化して板厚を異ならせたものが提案されて
いる。これは、基材となる条材断面において板厚の異な
る部分を有し、板幅方向にのみ板厚の異なる部分を長手
方向に連続して有する異形断面条から形成される。この
異形断面条の断面形状には、幅方向片側或いは両側に板
厚の小なる薄板部を、他側或いは中央に板厚の大なる厚
板部をもつものがある。
散の優れたヒートシンクをパッケージ中に埋め込むこと
が考えられている。その一例として、リードフレームを
単一板厚とするのではなく、ヒートシンクとリードフレ
ームとを一体化して板厚を異ならせたものが提案されて
いる。これは、基材となる条材断面において板厚の異な
る部分を有し、板幅方向にのみ板厚の異なる部分を長手
方向に連続して有する異形断面条から形成される。この
異形断面条の断面形状には、幅方向片側或いは両側に板
厚の小なる薄板部を、他側或いは中央に板厚の大なる厚
板部をもつものがある。
【０００３】このような異形断面条の製法としては、例
えば中央に厚板部、両側に薄板部をもつ異形断面条の場
合には、成形加工時、上側のワークロールに中央に溝の
ついた溝付ロールを用いて、この溝部両側を圧延部、溝
内を未圧延部となるように圧延して、未圧延部をヒート
シンク部となる厚板部、圧延部をリード部となる薄板部
とする成形方法がある。
えば中央に厚板部、両側に薄板部をもつ異形断面条の場
合には、成形加工時、上側のワークロールに中央に溝の
ついた溝付ロールを用いて、この溝部両側を圧延部、溝
内を未圧延部となるように圧延して、未圧延部をヒート
シンク部となる厚板部、圧延部をリード部となる薄板部
とする成形方法がある。
【０００４】しかし、この方法では条材の両側に、長手
方向に連続した薄板部分を形成することは可能である
が、ヒートシンクとして機能する厚板部を条材の長手方
向に断続的に形成することはできない。
方向に連続した薄板部分を形成することは可能である
が、ヒートシンクとして機能する厚板部を条材の長手方
向に断続的に形成することはできない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の異形断面条は板幅方向にのみ板厚の異なる部分を有す
るリードフレーム材で、板厚の大なる部分をヒートシン
クとして用い、板厚の小なる部分を外部コネクタとの接
続用リード部とするものである。従って、この異形断面
条はリードとなる部位はヒートシンクの片側又は両側に
限定されるため、端子数の少ないトランジスタ用のリー
ドフレーム材には使用できる。
の異形断面条は板幅方向にのみ板厚の異なる部分を有す
るリードフレーム材で、板厚の大なる部分をヒートシン
クとして用い、板厚の小なる部分を外部コネクタとの接
続用リード部とするものである。従って、この異形断面
条はリードとなる部位はヒートシンクの片側又は両側に
限定されるため、端子数の少ないトランジスタ用のリー
ドフレーム材には使用できる。
【０００６】しかし、信号端子が多い多ピン用のＩＣリ
ードフレームには、片側或いは両側にリードをもつ異形
断面条ではリード数が不足するため、利用できない。な
お、４方向にリード部を確保するために、幅方向両側に
リード部位を確保できる異形断面条では、切削により厚
板部を分断して長手方向両側にもリード部位を確保する
ことも考えられるが、そのようにすると歩留りが悪く、
表面に切削跡が残るため品質上リードフレーム材には適
さなくなる。
ードフレームには、片側或いは両側にリードをもつ異形
断面条ではリード数が不足するため、利用できない。な
お、４方向にリード部を確保するために、幅方向両側に
リード部位を確保できる異形断面条では、切削により厚
板部を分断して長手方向両側にもリード部位を確保する
ことも考えられるが、そのようにすると歩留りが悪く、
表面に切削跡が残るため品質上リードフレーム材には適
さなくなる。
【０００７】また、ヒートシンク部はＩＣチップで発生
した熱を拡散させるため電気伝導率の高い材質がより効
果的であり、リード部は外部端子との接続に供するため
高強度の材料が適当であるが、厚板部と薄板部とは同一
材を一体成形して得ているため、そのような目的に合せ
た材料の選択ができず、しかもヒートシンク厚、リード
部厚を自由に選択できない。
した熱を拡散させるため電気伝導率の高い材質がより効
果的であり、リード部は外部端子との接続に供するため
高強度の材料が適当であるが、厚板部と薄板部とは同一
材を一体成形して得ているため、そのような目的に合せ
た材料の選択ができず、しかもヒートシンク厚、リード
部厚を自由に選択できない。
【０００８】本発明の目的は、前記した従来技術の欠点
を解消し、ピン数の多いＩＣにも適用できるヒートシン
ク付半導体リードフレーム材を提供することにある。
を解消し、ピン数の多いＩＣにも適用できるヒートシン
ク付半導体リードフレーム材を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明のヒートシンク付
半導体リードフレーム材は、基材となる金属条材の片面
に、ヒートシンク部として機能する条材厚以上の厚みを
有する金属片を島状に取り付けて、金属片の周囲にリー
ド部を形成したものである。
半導体リードフレーム材は、基材となる金属条材の片面
に、ヒートシンク部として機能する条材厚以上の厚みを
有する金属片を島状に取り付けて、金属片の周囲にリー
ド部を形成したものである。
【００１０】ここで、島状とは金属片が条材のいずれの
縁にも、また相隣る他の金属片にも接触せず、ちょうど
金属片の周囲がリード部で囲まれているような状態を意
味する。また、取付けは、金属片を条材に拡散接合など
の接合手段によって一体化することによって行う。
縁にも、また相隣る他の金属片にも接触せず、ちょうど
金属片の周囲がリード部で囲まれているような状態を意
味する。また、取付けは、金属片を条材に拡散接合など
の接合手段によって一体化することによって行う。
【００１１】
【作用】本発明は、基材となる金属条材の片面に、ヒー
トシンク部として機能する条材厚以上の厚みを有する金
属片を島状に一体的に取り付けるので、条材の幅方向に
板厚の異なる部分を有し、かつ長手方向にも断続的に板
厚の異なる部分をもち、リード部となる板厚の小なる薄
板部分がヒートシンク部となる板厚の大なる厚板部分の
周囲に存在するリードフレーム材となる。
トシンク部として機能する条材厚以上の厚みを有する金
属片を島状に一体的に取り付けるので、条材の幅方向に
板厚の異なる部分を有し、かつ長手方向にも断続的に板
厚の異なる部分をもち、リード部となる板厚の小なる薄
板部分がヒートシンク部となる板厚の大なる厚板部分の
周囲に存在するリードフレーム材となる。
【００１２】したがって、金属片が例えば矩形状をして
いると、ヒートシンク部の周囲４方向にリード部をもた
せることができ、多ピン用ＩＣリードフレームとして、
リード数を十分確保できる。また、基材となる条材の片
面に基材厚以上の厚みのある金属片が一体的に取り付け
られているので、この厚板部の熱容量が大となり、より
放熱性の高いヒートシンク部として利用することができ
る。
いると、ヒートシンク部の周囲４方向にリード部をもた
せることができ、多ピン用ＩＣリードフレームとして、
リード数を十分確保できる。また、基材となる条材の片
面に基材厚以上の厚みのある金属片が一体的に取り付け
られているので、この厚板部の熱容量が大となり、より
放熱性の高いヒートシンク部として利用することができ
る。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。
る。
【００１４】本実施例のヒートシンク付半導体リードフ
レーム材は、図１にその外観を示すように、板厚の大な
る厚板部分からなるヒートシンク部２と、板厚の小なる
薄板部からなるリード部４とからなり、板幅方向だけで
なく長手方向にも板厚が異なる部分をもつ。
レーム材は、図１にその外観を示すように、板厚の大な
る厚板部分からなるヒートシンク部２と、板厚の小なる
薄板部からなるリード部４とからなり、板幅方向だけで
なく長手方向にも板厚が異なる部分をもつ。
【００１５】基材となる金属条材１の片面に、ヒートシ
ンク部２として機能する条材厚以上の厚みを有する金属
片３を島状に一体的に取り付ける。図示例のものでは、
金属片３は正方形で、条材１の幅方向中央にその２辺を
条材長手方向に平行にして配置されると共に、長手方向
にあって相隣る金属片３，３と一定距離を保って１列に
配置されている。また、図２に示すように金属片３は圧
接により条材１と一体化する。５は圧接相である。
ンク部２として機能する条材厚以上の厚みを有する金属
片３を島状に一体的に取り付ける。図示例のものでは、
金属片３は正方形で、条材１の幅方向中央にその２辺を
条材長手方向に平行にして配置されると共に、長手方向
にあって相隣る金属片３，３と一定距離を保って１列に
配置されている。また、図２に示すように金属片３は圧
接により条材１と一体化する。５は圧接相である。
【００１６】ここで、条材１上に取り付ける金属片３
は、熱放散を高めるために導電率が９０％ＩＡＣＳ以上
の銅又は銅合金で形成し、条材１はその強度を高めるた
めに引張り強さが６０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上の銅合金と
し、さらに接合性を良好とするために、銅または銅合金
片３の片面に拡散煤となる金属を付与して、条材１上に
拡散接合により一体化することが好ましい。
は、熱放散を高めるために導電率が９０％ＩＡＣＳ以上
の銅又は銅合金で形成し、条材１はその強度を高めるた
めに引張り強さが６０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上の銅合金と
し、さらに接合性を良好とするために、銅または銅合金
片３の片面に拡散煤となる金属を付与して、条材１上に
拡散接合により一体化することが好ましい。
【００１７】このように板幅方向だけでなく長手方向に
も板厚が異なる部分をもつリードフレーム材では、その
成形法としては、リード部４となる板厚の小なる条材１
にヒートシンク部２となるべき部位に金属片３を貼り合
わせ接合する方式が最も有効である。また、この種の接
合法として、拡散煤を用いた熱拡散接合法の他にろう付
法等がある。
も板厚が異なる部分をもつリードフレーム材では、その
成形法としては、リード部４となる板厚の小なる条材１
にヒートシンク部２となるべき部位に金属片３を貼り合
わせ接合する方式が最も有効である。また、この種の接
合法として、拡散煤を用いた熱拡散接合法の他にろう付
法等がある。
【００１８】また、既述したようにヒートシンク部２は
半導体チップで発生した熱を拡散させるため、熱伝導
率、すなわち電気伝導率の高い材質がより効果的であ
り、またリード部４は外部端子との接続に供するため高
強度の材料が適当であるが、ヒートシンク部２とリード
部４は別部材で構成することができるため、これらの部
材として銅材を用いた場合、その成分を適宜選択するこ
とで導電率や強度を適応制御でき、かつ接合性も良好と
することができる。
半導体チップで発生した熱を拡散させるため、熱伝導
率、すなわち電気伝導率の高い材質がより効果的であ
り、またリード部４は外部端子との接続に供するため高
強度の材料が適当であるが、ヒートシンク部２とリード
部４は別部材で構成することができるため、これらの部
材として銅材を用いた場合、その成分を適宜選択するこ
とで導電率や強度を適応制御でき、かつ接合性も良好と
することができる。
【００１９】このように、本実施例ではヒートシンク部
の周囲４方向にリード部をもつので、多ピン用ＩＣリー
ドフレームとして十分実用に供することができ、厚板部
の熱容量が大となり、より放熱性の高いヒートシンク部
として利用することができる。
の周囲４方向にリード部をもつので、多ピン用ＩＣリー
ドフレームとして十分実用に供することができ、厚板部
の熱容量が大となり、より放熱性の高いヒートシンク部
として利用することができる。
【００２０】次に、具体例について説明する。
【００２１】板厚０．２ｍｍ、板幅１５ｍｍの無酸素銅
条の片面にＳｎを３μｍの厚さにめっきを施し、これを
長さ１５ｍｍに切断して正方形の無酸素銅片を形成す
る。一方、板厚０．１ｍｍ、板幅４０ｍｍのＣｕ−０．
１％Ｚｒ条を用意し、脱脂洗浄したその片面の板幅中央
部にＳｎめっき無酸素銅片のＳｎめっき面が当接するよ
うにセットする。この状態で無酸素銅片の上方より４０
０℃に加熱したヒートブロックを当接しながら加圧して
Ｓｎの両者の銅表面への拡散により接合した。
条の片面にＳｎを３μｍの厚さにめっきを施し、これを
長さ１５ｍｍに切断して正方形の無酸素銅片を形成す
る。一方、板厚０．１ｍｍ、板幅４０ｍｍのＣｕ−０．
１％Ｚｒ条を用意し、脱脂洗浄したその片面の板幅中央
部にＳｎめっき無酸素銅片のＳｎめっき面が当接するよ
うにセットする。この状態で無酸素銅片の上方より４０
０℃に加熱したヒートブロックを当接しながら加圧して
Ｓｎの両者の銅表面への拡散により接合した。
【００２２】さらにＳｎめっき無酸素銅片を前回接合し
た位置から４０ｍｍ離れた部位に同様に拡散接合し、こ
の手順を順次繰り返すことで、前記Ｃｕ−０．１％Ｚｒ
条の長手方向にヒートシンク部となるべき板厚大なる厚
板部分を断続的に形成したリードフレーム材とした。次
に、このリードフレーム材を所定の金型で打抜きプレス
成形あるいはエッチング加工し、ヒートシンク部の４方
向にリードを有するリードフレームとした。
た位置から４０ｍｍ離れた部位に同様に拡散接合し、こ
の手順を順次繰り返すことで、前記Ｃｕ−０．１％Ｚｒ
条の長手方向にヒートシンク部となるべき板厚大なる厚
板部分を断続的に形成したリードフレーム材とした。次
に、このリードフレーム材を所定の金型で打抜きプレス
成形あるいはエッチング加工し、ヒートシンク部の４方
向にリードを有するリードフレームとした。
【００２３】なお、ヒートシンクとなるべき金属片の配
置は実施例のように１列配置に限定されず、２列、３列
或いは千鳥状に配置してもよい。またヒートシンク部の
形状も実施例のように正方形に限定されず、例えば長方
形、台形、多角形さらには円形等でもよい。また、ヒー
トシンク部用の金属銅片を拡散接合する拡散煤としては
Ｓｎに限らず、Ｚｎ、Ａｇでもよく、さらに拡散接合の
他にろう付け等による接合でもよい。
置は実施例のように１列配置に限定されず、２列、３列
或いは千鳥状に配置してもよい。またヒートシンク部の
形状も実施例のように正方形に限定されず、例えば長方
形、台形、多角形さらには円形等でもよい。また、ヒー
トシンク部用の金属銅片を拡散接合する拡散煤としては
Ｓｎに限らず、Ｚｎ、Ａｇでもよく、さらに拡散接合の
他にろう付け等による接合でもよい。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば次のような効果を発揮す
る。
る。
【００２５】（１）ヒートシンク部となるべき部位の周
囲にリード部となる板厚の小なる部分を有することによ
り、リードピンを全周方向に配置できるので、放熱性の
優れた多ピンのＩＣ用リードフレームとすることができ
る。
囲にリード部となる板厚の小なる部分を有することによ
り、リードピンを全周方向に配置できるので、放熱性の
優れた多ピンのＩＣ用リードフレームとすることができ
る。
【００２６】（２）ヒートシンク部とリード部とが別体
であるので、各々その必要特性に見合う材料、例えばヒ
ートシンク部には導電率（熱伝導率）の高い銅材、リー
ド部には強度の高い銅合金材料を適宜選択できる。
であるので、各々その必要特性に見合う材料、例えばヒ
ートシンク部には導電率（熱伝導率）の高い銅材、リー
ド部には強度の高い銅合金材料を適宜選択できる。
【００２７】（３）またヒートシンク厚、リード部厚が
自由に選択できる。
自由に選択できる。
【図１】本発明の実施例によるヒートシンク付半導体リ
ードフレーム材の斜視図。
ードフレーム材の斜視図。
【図２】本実施例によるヒートシンク付リードフレーム
材の横断面図。
材の横断面図。
１ 基材となる金属条材 ２ ヒートシンク部 ３ 金属片 ４ リード部 ５ 圧接相（拡散接合相）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】基材となる金属条材の片面に、ヒートシン
ク部として機能する条材厚以上の厚みを有する金属片を
島状に取り付けて、金属片の周囲にリード部を形成した
ことを特徴とするヒートシンク付半導体リードフレーム
材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15844791A JPH0513641A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | ヒートシンク付半導体リードフレーム材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15844791A JPH0513641A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | ヒートシンク付半導体リードフレーム材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0513641A true JPH0513641A (ja) | 1993-01-22 |
Family
ID=15671962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15844791A Pending JPH0513641A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | ヒートシンク付半導体リードフレーム材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0513641A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009195914A (ja) * | 2008-02-19 | 2009-09-03 | Mazda Motor Corp | 成型金型の製造方法および成型金型 |
-
1991
- 1991-06-28 JP JP15844791A patent/JPH0513641A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009195914A (ja) * | 2008-02-19 | 2009-09-03 | Mazda Motor Corp | 成型金型の製造方法および成型金型 |
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