JPH0738029A - 半導体デバイス用のクワッド・リードフレームを製造する方法およびこのリードフレームを利用して半導体デバイスを製造する方法 - Google Patents
半導体デバイス用のクワッド・リードフレームを製造する方法およびこのリードフレームを利用して半導体デバイスを製造する方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 複数のデュアル・イン・ライン・リードフレ
ーム10からなる半導体デバイス用のクワッド・リード
フレーム30。 【構成】 2つのデュアル・イン・ライン・リードフレ
ーム10が設けられ、各リードフレームは2つの相対す
るサイドレール12と、これらのサイドレールに接続さ
れた複数のリード14とを有する。リードは、2つのサ
イドレールから離れたリード先端上にメタル・クラッド
層16を有する。また、各リードフレームは、どのリー
ドにも接続されていない別の2つの相対するサイドレー
ル18を有する。2つのリードフレームは互いの上に積
み重ねられ、一方のリードフレームのリードが別のリー
ドフレームのリードと直交するように一方のリードフレ
ームは別のリードフレームに対して実質的に90°回転
される。サイドレールは、リードフレームを互いに整合
することを可能にする。2つのリードフレームは、サイ
ドレールに沿った任意の位置でタック溶接できる。
ーム10からなる半導体デバイス用のクワッド・リード
フレーム30。 【構成】 2つのデュアル・イン・ライン・リードフレ
ーム10が設けられ、各リードフレームは2つの相対す
るサイドレール12と、これらのサイドレールに接続さ
れた複数のリード14とを有する。リードは、2つのサ
イドレールから離れたリード先端上にメタル・クラッド
層16を有する。また、各リードフレームは、どのリー
ドにも接続されていない別の2つの相対するサイドレー
ル18を有する。2つのリードフレームは互いの上に積
み重ねられ、一方のリードフレームのリードが別のリー
ドフレームのリードと直交するように一方のリードフレ
ームは別のリードフレームに対して実質的に90°回転
される。サイドレールは、リードフレームを互いに整合
することを可能にする。2つのリードフレームは、サイ
ドレールに沿った任意の位置でタック溶接できる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体デバイス用クワ
ッド・リードフレームを製造する方法および半導体デバ
イスを製造する方法に関し、さらに詳しくは、複数のリ
ードフレームを用いるクワッド・リードフレームを製造
する方法および複数のリードフレームを用いるクワッド
半導体デバイスを製造する方法に関する。
ッド・リードフレームを製造する方法および半導体デバ
イスを製造する方法に関し、さらに詳しくは、複数のリ
ードフレームを用いるクワッド・リードフレームを製造
する方法および複数のリードフレームを用いるクワッド
半導体デバイスを製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】現在、セラミック・クワッド(セラクワ
ッド:CERAQUAD)パッケージ用のリードフレームをスタ
ンピングする製造可能な方法はない。セラクワッド・リ
ードフレームを製造する従来の方法は、無メッキ合金4
2(bare Alloy 42) のリードフレームをエッチングまた
はスタンピングする。次に、各リードフレームは、電子
ビーム蒸着法(EBEP)またはイオン・メッキ法(I
PP)のいずれかによってアルミニウム・メッキされ
る。アルミニウムは、セラミック・パッケージで利用さ
れるアルミニウム・ワイヤ・ボンド用のリード先端にお
ける接着を促進するために必要である。しかし、アルミ
ニウム層ははんだまたはスズ・メッキなどのリード仕上
げ処理を複雑にするので、パッケージ本体に対して外部
のリード上でアルミニウムを露出することは望ましくな
い。外部リードのリード仕上げは、リードを基板にはん
だ付けすることを可能にする。従って、EBEPまたは
IPP方法は、セラクワッド・リードフレームのリード
先端においてのみアルミニウムを正確に被着するために
用いられる。これら2つの方法はいずれも極めて遅い上
に、極めて高価である。各セラクワッド・リードフレー
ムは個別にアルミニウム・メッキしなければならないと
いう事実は、セラクワッド・リードフレームを製造する
ためサイクル時間が長くなる。さらに、セラクワッド・
リードフレームのリード先端をアルミニウム・メッキす
るコストは、EBEPまたはIPP方法により、リード
フレームのコストの約2/3を占める。従来、スタンピ
ングされたリードフレームは、エッチングされたリード
フレームに比べてリードフレーム当たりのコストは低い
が、スタンピング装置の初期コストは極めて高く、スタ
ンピング装置当たりで製造されるリードフレーム量は、
スタンピング装置のコスト効率化を図るために高くなけ
ればならない。しかし、セラクワッド・リードフレーム
の場合、エッチングされた無メッキ合金42のリードフ
レームとスタンピングされたリードフレームとの間の価
格差は、リード先端のアルミニウム・メッキのコストに
比べてわずかである。セラクワッド・リードフレームの
主なコスト節減は、リード先端のアルミニウム・メッキ
のコストを低減することでなければならない。
ッド:CERAQUAD)パッケージ用のリードフレームをスタ
ンピングする製造可能な方法はない。セラクワッド・リ
ードフレームを製造する従来の方法は、無メッキ合金4
2(bare Alloy 42) のリードフレームをエッチングまた
はスタンピングする。次に、各リードフレームは、電子
ビーム蒸着法(EBEP)またはイオン・メッキ法(I
PP)のいずれかによってアルミニウム・メッキされ
る。アルミニウムは、セラミック・パッケージで利用さ
れるアルミニウム・ワイヤ・ボンド用のリード先端にお
ける接着を促進するために必要である。しかし、アルミ
ニウム層ははんだまたはスズ・メッキなどのリード仕上
げ処理を複雑にするので、パッケージ本体に対して外部
のリード上でアルミニウムを露出することは望ましくな
い。外部リードのリード仕上げは、リードを基板にはん
だ付けすることを可能にする。従って、EBEPまたは
IPP方法は、セラクワッド・リードフレームのリード
先端においてのみアルミニウムを正確に被着するために
用いられる。これら2つの方法はいずれも極めて遅い上
に、極めて高価である。各セラクワッド・リードフレー
ムは個別にアルミニウム・メッキしなければならないと
いう事実は、セラクワッド・リードフレームを製造する
ためサイクル時間が長くなる。さらに、セラクワッド・
リードフレームのリード先端をアルミニウム・メッキす
るコストは、EBEPまたはIPP方法により、リード
フレームのコストの約2/3を占める。従来、スタンピ
ングされたリードフレームは、エッチングされたリード
フレームに比べてリードフレーム当たりのコストは低い
が、スタンピング装置の初期コストは極めて高く、スタ
ンピング装置当たりで製造されるリードフレーム量は、
スタンピング装置のコスト効率化を図るために高くなけ
ればならない。しかし、セラクワッド・リードフレーム
の場合、エッチングされた無メッキ合金42のリードフ
レームとスタンピングされたリードフレームとの間の価
格差は、リード先端のアルミニウム・メッキのコストに
比べてわずかである。セラクワッド・リードフレームの
主なコスト節減は、リード先端のアルミニウム・メッキ
のコストを低減することでなければならない。
【0003】デュアル・イン・ライン・セラミック・パ
ッケージ用のリードフレームは、セラクワッド・リード
フレームに比べて高価ではない。デュアル・イン・ライ
ン・リードフレームのリード先端の表面は、メッキまた
は電子ビーム蒸着する代わりに、アルミニウム・クラッ
ディングが施される。クラッディング(cladding)とは、
当技術分野において古くからの周知の方法である。アル
ミニウム・クラッド・ストライプが無メッキ合金42ス
トリップ上に巻かれているだけなので、クラッディング
処理はEBEPまたはIPPよりも高価でない。アルミ
ニウム・ストライプは、無メッキ合金42メタル上にラ
ミネートされる。ここで、アルミニウム・クラッド合金
42のストリップは、デュアル・イン・ライン・リード
フレームにスタンピングできる。リード先端はすでにア
ルミニウム・クラッディングが施されているので、EB
EPまたはIPPなどの他のアルミニウム・メッキ処理
は必要ない。リードはリードフレームの2つの面の一方
のみに設けられるので、デバイスの組立後にパッケージ
本体の外側に露出されるアルミニウムはない。リードの
ないサイドレール上にクラッディングされたアルミニウ
ムは、リード加工(trim and form) 処理でサイドレール
とともに処分される。
ッケージ用のリードフレームは、セラクワッド・リード
フレームに比べて高価ではない。デュアル・イン・ライ
ン・リードフレームのリード先端の表面は、メッキまた
は電子ビーム蒸着する代わりに、アルミニウム・クラッ
ディングが施される。クラッディング(cladding)とは、
当技術分野において古くからの周知の方法である。アル
ミニウム・クラッド・ストライプが無メッキ合金42ス
トリップ上に巻かれているだけなので、クラッディング
処理はEBEPまたはIPPよりも高価でない。アルミ
ニウム・ストライプは、無メッキ合金42メタル上にラ
ミネートされる。ここで、アルミニウム・クラッド合金
42のストリップは、デュアル・イン・ライン・リード
フレームにスタンピングできる。リード先端はすでにア
ルミニウム・クラッディングが施されているので、EB
EPまたはIPPなどの他のアルミニウム・メッキ処理
は必要ない。リードはリードフレームの2つの面の一方
のみに設けられるので、デバイスの組立後にパッケージ
本体の外側に露出されるアルミニウムはない。リードの
ないサイドレール上にクラッディングされたアルミニウ
ムは、リード加工(trim and form) 処理でサイドレール
とともに処分される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】アルミニウム・クラッ
ディング処理をEBEPまたはIPP処理の代わりに利
用できれば、セラクワッド・リードフレームを製造する
ためのコスト効率性を向上できる。
ディング処理をEBEPまたはIPP処理の代わりに利
用できれば、セラクワッド・リードフレームを製造する
ためのコスト効率性を向上できる。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、一例におい
て、半導体デバイス用のクワッド・リードフレームを製
造する方法を提供する。2つのデュアル・イン・ライン
・リードフレームが設けられ、各リードフレームは2つ
の相対するサイドレールと、これらのサイドレールに接
続された複数のリードとを有する。これら複数のリード
は、2つのサイドレールから離れたリード先端上にメタ
ル・クラッド層を有する。また、各リードフレームは、
どのリードにも接続されていないさらに2つの相対する
サイドレールを有する。これら2つのリードフレームは
互いに積み重ねられ、ここで一方のリードフレームは他
方のリードフレームに対して実質的に90°回転され、
一方のリードフレームのリードは第2のリードフレーム
のリードと90°位相がずれており、クワッド構造を形
成する。サイドレールは、リードフレームが積み重ねら
れ、互いに対して回転された後に、リードフレームを整
合させるために用いられる。2つのリードフレームは、
サイドレールに沿った任意の位置で互いにタック溶接す
ることもできる。また、本発明は、上記の方法によって
製造されたクワッド・リードフレームを利用してクワッ
ド半導体デバイスを製造する方法も提供する。
て、半導体デバイス用のクワッド・リードフレームを製
造する方法を提供する。2つのデュアル・イン・ライン
・リードフレームが設けられ、各リードフレームは2つ
の相対するサイドレールと、これらのサイドレールに接
続された複数のリードとを有する。これら複数のリード
は、2つのサイドレールから離れたリード先端上にメタ
ル・クラッド層を有する。また、各リードフレームは、
どのリードにも接続されていないさらに2つの相対する
サイドレールを有する。これら2つのリードフレームは
互いに積み重ねられ、ここで一方のリードフレームは他
方のリードフレームに対して実質的に90°回転され、
一方のリードフレームのリードは第2のリードフレーム
のリードと90°位相がずれており、クワッド構造を形
成する。サイドレールは、リードフレームが積み重ねら
れ、互いに対して回転された後に、リードフレームを整
合させるために用いられる。2つのリードフレームは、
サイドレールに沿った任意の位置で互いにタック溶接す
ることもできる。また、本発明は、上記の方法によって
製造されたクワッド・リードフレームを利用してクワッ
ド半導体デバイスを製造する方法も提供する。
【0006】これらおよび他の特徴および利点は、添付
の図面とともに以下の詳細な説明から理解を深めること
ができよう。ただし、図面は必ずしも縮尺通りではな
く、具体的に図示されていない本発明の他の実施例もあ
ることを指摘しておく。
の図面とともに以下の詳細な説明から理解を深めること
ができよう。ただし、図面は必ずしも縮尺通りではな
く、具体的に図示されていない本発明の他の実施例もあ
ることを指摘しておく。
【0007】
【実施例】図面を参照して本発明について説明する。図
1は、デュアル・イン・ライン・リード構造を有するリ
ードフレーム10の上面図を示す。リードフレーム10
は、合金42などの導電性合金からなり、合金42は半
導体業界でリードフレームとして一般に用いられる合金
である。銅は、当技術分野で用いられる別の一般的なリ
ードフレーム材料であるが、合金42は銅よりもセラミ
ック・パッケージングに用いられる場合が多い。リード
フレーム10は、2つの相対するサイドレール12と、
この2つのサイドレール12に接続された複数のリード
14とを有する。リード14は、2つの相対するサイド
レール12から離れたリード先端上にメタル・クラッド
層16を有する。このメタル・クラッド層は、半導体ダ
イをリードフレームに電気接続するためセラミック・パ
ッケージングで一般に用いられるアルミニウム・ワイヤ
・ボンドの接着および信頼性を向上させるため、一般に
アルミニウムである。金も利用可能なメタル層である
が、アルミニウムよりも高価である。さらに、セラミッ
ク・パッケージングに伴う高温処理は、金とアルミニウ
ムの界面間で金属間化合物(intermetallics)を形成する
傾向がある。金属間化合物は、金属と金属との結合力を
弱めると考えられる。従って、アルミニウムは好適なク
ラッディング材料である。クラッディングは、当技術分
野で周知な方法であり、前述のように、クラッディング
は大量生産自動処理であり、そのためEBEPまたはI
PPよりも経済的な方法である。
1は、デュアル・イン・ライン・リード構造を有するリ
ードフレーム10の上面図を示す。リードフレーム10
は、合金42などの導電性合金からなり、合金42は半
導体業界でリードフレームとして一般に用いられる合金
である。銅は、当技術分野で用いられる別の一般的なリ
ードフレーム材料であるが、合金42は銅よりもセラミ
ック・パッケージングに用いられる場合が多い。リード
フレーム10は、2つの相対するサイドレール12と、
この2つのサイドレール12に接続された複数のリード
14とを有する。リード14は、2つの相対するサイド
レール12から離れたリード先端上にメタル・クラッド
層16を有する。このメタル・クラッド層は、半導体ダ
イをリードフレームに電気接続するためセラミック・パ
ッケージングで一般に用いられるアルミニウム・ワイヤ
・ボンドの接着および信頼性を向上させるため、一般に
アルミニウムである。金も利用可能なメタル層である
が、アルミニウムよりも高価である。さらに、セラミッ
ク・パッケージングに伴う高温処理は、金とアルミニウ
ムの界面間で金属間化合物(intermetallics)を形成する
傾向がある。金属間化合物は、金属と金属との結合力を
弱めると考えられる。従って、アルミニウムは好適なク
ラッディング材料である。クラッディングは、当技術分
野で周知な方法であり、前述のように、クラッディング
は大量生産自動処理であり、そのためEBEPまたはI
PPよりも経済的な方法である。
【0008】図1に示すように、リードフレーム10
は、どのリードにも接続されていない別の2つの相対す
るサイドレール18を有し、よってこの構造をデュアル
・イン・ライン・リード構造という。サイドレール18
は、クラッディング処理のためメタル・クラッド層20
を有し、ここでアルミニウム・クラッディング・ストラ
イプは、リードフレームがクラッド・メタルからスタン
ピング除去される前に無メッキ・メタル・ストリップ上
に巻かれている。基本的に、リードフレーム10は標準
的なデュアル・イン・ライン・リードフレームとして製
造され、スタンピング処理により容易にかつコスト効率
的に製造できる。ただし、サイドレール12,18はク
ワッド・リードフレーム構造の製造時に整合のため後で
利用できるように設計しなければならないことに留意さ
れたい。従って、リードフレーム10の1つの隅は、ク
ワッド・リードフレームを製造する方法について理解し
やすいように、面取り部22を有して示されている。ま
た、2つのサイドレール12はサイドレールの長さ方向
にスロット24を有していることに留意されたい。これ
らのスロット24は、位置26に沿ってサイドレール1
2を介して切断することにより、組立時にリードフレー
ム10からリード14を切断しやすいようにする。別の
リード加工段階では、線28に沿ってリード14を切断
し、リードを個別化し、ガル・ウィング・リード(gull-
wing lead)形などの所望の外部リード構造に形成する。
スロット24がサイドレールにない場合、第1の切断段
階は線26’に沿ってサイドレールの幅を介して切断す
る。
は、どのリードにも接続されていない別の2つの相対す
るサイドレール18を有し、よってこの構造をデュアル
・イン・ライン・リード構造という。サイドレール18
は、クラッディング処理のためメタル・クラッド層20
を有し、ここでアルミニウム・クラッディング・ストラ
イプは、リードフレームがクラッド・メタルからスタン
ピング除去される前に無メッキ・メタル・ストリップ上
に巻かれている。基本的に、リードフレーム10は標準
的なデュアル・イン・ライン・リードフレームとして製
造され、スタンピング処理により容易にかつコスト効率
的に製造できる。ただし、サイドレール12,18はク
ワッド・リードフレーム構造の製造時に整合のため後で
利用できるように設計しなければならないことに留意さ
れたい。従って、リードフレーム10の1つの隅は、ク
ワッド・リードフレームを製造する方法について理解し
やすいように、面取り部22を有して示されている。ま
た、2つのサイドレール12はサイドレールの長さ方向
にスロット24を有していることに留意されたい。これ
らのスロット24は、位置26に沿ってサイドレール1
2を介して切断することにより、組立時にリードフレー
ム10からリード14を切断しやすいようにする。別の
リード加工段階では、線28に沿ってリード14を切断
し、リードを個別化し、ガル・ウィング・リード(gull-
wing lead)形などの所望の外部リード構造に形成する。
スロット24がサイドレールにない場合、第1の切断段
階は線26’に沿ってサイドレールの幅を介して切断す
る。
【0009】クワッド・リードフレーム構造は、2つの
側部にのみリードを有するデュアル・インライン・リー
ドフレーム構造とは異なり、4つの側部にリードを有す
る。アルミニウム・クラッディング処理は、クワッド・
リードフレームで現在必要なアルミニウムEBEPまた
はIPP処理に比べて高価でないため、前述のように、
デュアル・イン・ライン・リードフレームはコスト効率
的に製造できる。図2は、クワッド・リードフレーム3
0を製造する方法の分解立面図を示す。図示のように、
図1の2つのデュアル・イン・ライン・リードフレーム
10が組み合わされ、クワッド・リードフレーム構造を
形成する。2つのリードフレーム10は、互いの上に積
み重ねられる。1つのリードフレーム10は他のリード
フレーム10に対して90°回転され、リード14は互
いに90°位相がずれている。サイドレール12,18
は、一方のリードフレーム10のリードが第2のリード
フレーム10のリードに対して正しく配置され、クワッ
ド・リード構造を形成するように、整合のため用いられ
る。リード先端はアルミニウム・クラッディングが施さ
れ、サイドレールも、クラッディング処理の性質上、部
分的にアルミニウム・クラッディングが施される。しか
し、部分的にアルミニウム・クラッディングが施された
サイドレールは、半導体デバイスの組立時に処分され、
そのため組立が完全に終了した後は、パッケージングさ
れたデバイスの外側に露出されたアルミニウムはない。
側部にのみリードを有するデュアル・インライン・リー
ドフレーム構造とは異なり、4つの側部にリードを有す
る。アルミニウム・クラッディング処理は、クワッド・
リードフレームで現在必要なアルミニウムEBEPまた
はIPP処理に比べて高価でないため、前述のように、
デュアル・イン・ライン・リードフレームはコスト効率
的に製造できる。図2は、クワッド・リードフレーム3
0を製造する方法の分解立面図を示す。図示のように、
図1の2つのデュアル・イン・ライン・リードフレーム
10が組み合わされ、クワッド・リードフレーム構造を
形成する。2つのリードフレーム10は、互いの上に積
み重ねられる。1つのリードフレーム10は他のリード
フレーム10に対して90°回転され、リード14は互
いに90°位相がずれている。サイドレール12,18
は、一方のリードフレーム10のリードが第2のリード
フレーム10のリードに対して正しく配置され、クワッ
ド・リード構造を形成するように、整合のため用いられ
る。リード先端はアルミニウム・クラッディングが施さ
れ、サイドレールも、クラッディング処理の性質上、部
分的にアルミニウム・クラッディングが施される。しか
し、部分的にアルミニウム・クラッディングが施された
サイドレールは、半導体デバイスの組立時に処分され、
そのため組立が完全に終了した後は、パッケージングさ
れたデバイスの外側に露出されたアルミニウムはない。
【0010】図2に示すように、面取り部22は、互い
に対するリードフレームの方向/回転を明確に示してい
る。正しい回転および整合を決定する他の方法も可能で
ある。例えば、2つのリードフレームを互いに積み重
ね、回転させ、整合したときに穴が一致するように、位
置決め穴または整合穴(図示せず)をサイドレールに設
けることができる。リードフレームを積み重ね、回転さ
せ、整合する段階の後、2つのリードフレーム10はサ
イドレールに沿った任意の位置で互いにタック溶接でき
る。2つのデュアル・イン・ライン・リードフレーム1
0を互いに確実に接合して、シングル・クワッド・リー
ドフレーム30を形成するために、複数(少なくとも2
つ)のタック溶接スポットが望ましい。リードフレーム
10をタック溶接することにより、シングル・クワッド
・リードフレーム30はクワッド・パッケージの組立の
ために顧客または組立現場に出荷できる。
に対するリードフレームの方向/回転を明確に示してい
る。正しい回転および整合を決定する他の方法も可能で
ある。例えば、2つのリードフレームを互いに積み重
ね、回転させ、整合したときに穴が一致するように、位
置決め穴または整合穴(図示せず)をサイドレールに設
けることができる。リードフレームを積み重ね、回転さ
せ、整合する段階の後、2つのリードフレーム10はサ
イドレールに沿った任意の位置で互いにタック溶接でき
る。2つのデュアル・イン・ライン・リードフレーム1
0を互いに確実に接合して、シングル・クワッド・リー
ドフレーム30を形成するために、複数(少なくとも2
つ)のタック溶接スポットが望ましい。リードフレーム
10をタック溶接することにより、シングル・クワッド
・リードフレーム30はクワッド・パッケージの組立の
ために顧客または組立現場に出荷できる。
【0011】クワッド・リードフレームを製造する本開
示の方法は、アルミニウム・メッキされたリード先端を
有するクワッド・リードフレームを製造する従来の方法
よりもはるかにコスト効率的である。クラッディング処
理は、EBEPまたはIPPの代わりに用いられる。さ
らに、デュアル・イン・ライン構造は、リード先端にす
でにクラッディングされたアルミニウムでスタンピング
できる。本発明の方法によって製造されるクワッド・リ
ードフレームにおける一つの考慮事項は、積み重ねのた
め、リードの2つの側部はリードの他の2つの側部とは
異なる面上にあることである。しかし、この些細な違い
は、すべてのリードを共通の面に設けることによって相
殺できる。
示の方法は、アルミニウム・メッキされたリード先端を
有するクワッド・リードフレームを製造する従来の方法
よりもはるかにコスト効率的である。クラッディング処
理は、EBEPまたはIPPの代わりに用いられる。さ
らに、デュアル・イン・ライン構造は、リード先端にす
でにクラッディングされたアルミニウムでスタンピング
できる。本発明の方法によって製造されるクワッド・リ
ードフレームにおける一つの考慮事項は、積み重ねのた
め、リードの2つの側部はリードの他の2つの側部とは
異なる面上にあることである。しかし、この些細な違い
は、すべてのリードを共通の面に設けることによって相
殺できる。
【0012】図3ないし図6は、本発明により複数のデ
ュアル・イン・ライン・リードフレームを利用してクワ
ッド半導体デバイス40を製造する方法を示す。図3に
おいて、第1デュアル・イン・ライン・リードフレーム
10は、ベース42上に整合される。ベース42は、熱
応力を最小限に抑えるため、半導体ダイの熱膨張係数と
実質的に等しい熱膨張係数を有するセラミックまたは他
の材料でもよい。ベース部材42は、リード支持面44
およびダイ・キャビティ46を有する。ダイ・キャビテ
ィ46は、半導体ダイを受けるベース部材42における
凹部であるが、半導体ダイはリード支持面44と同一面
上の面にも装着できるので、このダイ・キャビティ46
は任意である。凹形ダイ・キャビティは、完成品の全体
的なパッケージの薄型化が可能なため、当技術分野でよ
り一般的である。リード支持面44は、この面44上に
スクリーン印刷された封止ガラス48(図6に示す)を
有する。ガラスをセラミック・ベースにスクリーン印刷
することは、当技術分野で一般的な慣行である。一般
に、セラミック・ベース製造業者は、ベースの周辺部に
あらかじめスクリーン印刷されたガラスを有するベース
を供給する。
ュアル・イン・ライン・リードフレームを利用してクワ
ッド半導体デバイス40を製造する方法を示す。図3に
おいて、第1デュアル・イン・ライン・リードフレーム
10は、ベース42上に整合される。ベース42は、熱
応力を最小限に抑えるため、半導体ダイの熱膨張係数と
実質的に等しい熱膨張係数を有するセラミックまたは他
の材料でもよい。ベース部材42は、リード支持面44
およびダイ・キャビティ46を有する。ダイ・キャビテ
ィ46は、半導体ダイを受けるベース部材42における
凹部であるが、半導体ダイはリード支持面44と同一面
上の面にも装着できるので、このダイ・キャビティ46
は任意である。凹形ダイ・キャビティは、完成品の全体
的なパッケージの薄型化が可能なため、当技術分野でよ
り一般的である。リード支持面44は、この面44上に
スクリーン印刷された封止ガラス48(図6に示す)を
有する。ガラスをセラミック・ベースにスクリーン印刷
することは、当技術分野で一般的な慣行である。一般
に、セラミック・ベース製造業者は、ベースの周辺部に
あらかじめスクリーン印刷されたガラスを有するベース
を供給する。
【0013】図4において、第2デュアル・イン・ライ
ン・リードフレームは、第1リードフレームの上に配置
される。第2リードフレームは、第2リードフレームの
リードが第1リードフレームのリードと直交して、クワ
ッド・リード構造を形成するように、第1リードフレー
ムに対して90°回転される。第1および第2リードフ
レーム両方のサイドレールは、これら2つのリードフレ
ームの整合のために用いられる。一方のリードフレーム
のサイドレール12は、他方のリードフレームのサイド
レール18と整合される。整合段階の後、リード14が
ガラス・シールに埋設されるように、ガラスがリフロー
される。これは、ガラス埋設処理(glassenbedding proc
ess) という。一般に、ガラスは約450°Cでリフロ
ーされるが、材料に応じて低いまたは高い温度も利用で
きる。一部のガラス・シール材料は350°Cでリフロ
ーできるが、他の材料は約500°Cより高いリフロー
温度を必要とする。300°Cまたはそれ以下のガラス
・シールにおけるリフロー温度の低温下への開発が進め
られている。低い処理温度は、組立の見地からより望ま
しい。2つのリードフレームの両方のリードをベース部
材42に埋設するために、ガラス・シールは一回だけリ
フローされることに留意されたい。
ン・リードフレームは、第1リードフレームの上に配置
される。第2リードフレームは、第2リードフレームの
リードが第1リードフレームのリードと直交して、クワ
ッド・リード構造を形成するように、第1リードフレー
ムに対して90°回転される。第1および第2リードフ
レーム両方のサイドレールは、これら2つのリードフレ
ームの整合のために用いられる。一方のリードフレーム
のサイドレール12は、他方のリードフレームのサイド
レール18と整合される。整合段階の後、リード14が
ガラス・シールに埋設されるように、ガラスがリフロー
される。これは、ガラス埋設処理(glassenbedding proc
ess) という。一般に、ガラスは約450°Cでリフロ
ーされるが、材料に応じて低いまたは高い温度も利用で
きる。一部のガラス・シール材料は350°Cでリフロ
ーできるが、他の材料は約500°Cより高いリフロー
温度を必要とする。300°Cまたはそれ以下のガラス
・シールにおけるリフロー温度の低温下への開発が進め
られている。低い処理温度は、組立の見地からより望ま
しい。2つのリードフレームの両方のリードをベース部
材42に埋設するために、ガラス・シールは一回だけリ
フローされることに留意されたい。
【0014】図5は、図4の分解立面図を示す。図示の
ように、2つのデュアル・イン・ライン・リードフレー
ム10が組み合わせられ、クワッド構造を形成する。2
つのリードフレームはベース部材42の上に積み重ねら
れ、前述のようにベース部材にガラス埋設される。2つ
のデュアル・イン・ライン・リードフレームが組立前に
タック溶接されている場合、ベース部材42上にそれぞ
れのリードフレームを個別に整合させる必要はない。タ
ック溶接されたリードフレームは、他の従来のクワッド
・リードフレームと同様に組み立てることができる。
ように、2つのデュアル・イン・ライン・リードフレー
ム10が組み合わせられ、クワッド構造を形成する。2
つのリードフレームはベース部材42の上に積み重ねら
れ、前述のようにベース部材にガラス埋設される。2つ
のデュアル・イン・ライン・リードフレームが組立前に
タック溶接されている場合、ベース部材42上にそれぞ
れのリードフレームを個別に整合させる必要はない。タ
ック溶接されたリードフレームは、他の従来のクワッド
・リードフレームと同様に組み立てることができる。
【0015】図6は、図3ないし図5で説明したように
2つのデュアル・イン・ライン・リードフレームで作ら
れたクワッド半導体デバイス40を示す。リードフレー
ムをベース部材上のリード支持面に取り付ける段階の
後、半導体ダイ50はベース部材のダイ・キャビティ内
に装着される。あるいは、ガラス・リフローの前にダイ
をダイ・キャビティ内に装着することもできる。複数の
ワイヤ・ボンド52は、半導体ダイをリード14に電気
接続する。セラミック・パッケージではアルミニウム・
ワイヤまたはアルミニウム合金ワイヤが最もよく用いら
れるが、金ワイヤまたは金合金ワイヤも利用してもよ
い。しかし、セラミック・パッケージの組立時の高処理
温度のため、金は金属ボンドの信頼性を損なうと考えら
れる金属間化合物を形成させることがあるので、金はあ
まり用いられない。カバー部材54は、一般にセラミッ
クであるが、ベース部材の熱膨張係数と合った他の材料
も利用でき、このカバー部材54は半導体ダイ50およ
びワイヤ・ボンド52をパッケージ本体内に封入する。
カバー部材は、別のガラス・シール56でベース部材に
封止される。リード14の外部構造はさまざまである
が、図6はガル・ウィング・リード構造を示す。可能な
外部リード構造の他の例として、J形リードや、貫通穴
ピン形構造が含まれる。
2つのデュアル・イン・ライン・リードフレームで作ら
れたクワッド半導体デバイス40を示す。リードフレー
ムをベース部材上のリード支持面に取り付ける段階の
後、半導体ダイ50はベース部材のダイ・キャビティ内
に装着される。あるいは、ガラス・リフローの前にダイ
をダイ・キャビティ内に装着することもできる。複数の
ワイヤ・ボンド52は、半導体ダイをリード14に電気
接続する。セラミック・パッケージではアルミニウム・
ワイヤまたはアルミニウム合金ワイヤが最もよく用いら
れるが、金ワイヤまたは金合金ワイヤも利用してもよ
い。しかし、セラミック・パッケージの組立時の高処理
温度のため、金は金属ボンドの信頼性を損なうと考えら
れる金属間化合物を形成させることがあるので、金はあ
まり用いられない。カバー部材54は、一般にセラミッ
クであるが、ベース部材の熱膨張係数と合った他の材料
も利用でき、このカバー部材54は半導体ダイ50およ
びワイヤ・ボンド52をパッケージ本体内に封入する。
カバー部材は、別のガラス・シール56でベース部材に
封止される。リード14の外部構造はさまざまである
が、図6はガル・ウィング・リード構造を示す。可能な
外部リード構造の他の例として、J形リードや、貫通穴
ピン形構造が含まれる。
【0016】以上の説明および図面から、本発明に伴う
多くの利点がわかる。特に、アルミニウム・メッキされ
たリード先端を有するクワッド・リードフレームを製造
するコスト効率的な方法が開示された。このようなリー
ドフレームの製造は、クワッド・リードフレームを製造
する際にデュアル・イン・ライン・リードフレームで用
いられるクラッディングおよびスタンピング技術を利用
する。別の利点は、本発明はEBEPまたはIPPなど
の高価なアルミニウム・メッキ方法の必要がないことで
ある。さらに、EBEPおよびIPP処理の必要を省く
ことにより、リードフレームのスタンピングをリードフ
レーム量産用の完全自動化されたコスト効率的な方法に
することができる。また、本発明は、複数のデュアル・
イン・ライン・リードフレームを利用するクワッド半導
体デバイスの製造方法を提供する。さらに、本発明は、
柔軟なクワッド・リードフレームの製造を可能にする。
クワッド・リードフレームは、半導体組立現場ですぐ組
み立てられるように、リードフレーム供給業者側でタッ
ク溶接でき、あるいはリードフレームは、組立工程中に
クワッド・リードフレームに組み合わせられる独立した
デュアル・イン・ライン・リードフレームとして組立現
場に出荷することもできる。
多くの利点がわかる。特に、アルミニウム・メッキされ
たリード先端を有するクワッド・リードフレームを製造
するコスト効率的な方法が開示された。このようなリー
ドフレームの製造は、クワッド・リードフレームを製造
する際にデュアル・イン・ライン・リードフレームで用
いられるクラッディングおよびスタンピング技術を利用
する。別の利点は、本発明はEBEPまたはIPPなど
の高価なアルミニウム・メッキ方法の必要がないことで
ある。さらに、EBEPおよびIPP処理の必要を省く
ことにより、リードフレームのスタンピングをリードフ
レーム量産用の完全自動化されたコスト効率的な方法に
することができる。また、本発明は、複数のデュアル・
イン・ライン・リードフレームを利用するクワッド半導
体デバイスの製造方法を提供する。さらに、本発明は、
柔軟なクワッド・リードフレームの製造を可能にする。
クワッド・リードフレームは、半導体組立現場ですぐ組
み立てられるように、リードフレーム供給業者側でタッ
ク溶接でき、あるいはリードフレームは、組立工程中に
クワッド・リードフレームに組み合わせられる独立した
デュアル・イン・ライン・リードフレームとして組立現
場に出荷することもできる。
【0017】以上、本発明に従って、前述の必要性およ
び利点を十分満たす、アルミニウム・メッキされたリー
ド先端を有するクワッド・リードフレームを製造する方
法およびこのクワッド・リードフレームを利用するクワ
ッド半導体デバイスを製造する方法が提供された。本発
明について特定の実施例を参照して図説してきたが、本
発明はこれらの一例としての実施例に限定されない。当
業者であれば、本発明の精神から逸脱せずに修正や変形
が可能なことがわかるであろう。例えば、ベース部材お
よびカバー部材は、アルマイト(adonized aluminum) ま
たは複合材料など、セラミック以外の材料でもよい。ま
た、気密性が問題にならない場合、エポキシ・シールも
ガラス・シールの代わりに利用できる。さらに、本発明
は半導体デバイスの特定の外部リード構造に限定されな
い。デバイスは、ガル・ウィング形リード,J形リード
または他の任意のリード構造を有していてもよい。ま
た、本発明はいかなる種類の半導体デバイスにも限定さ
れないことに留意されたい。さらに、半導体ダイをベー
ス部材として利用することができ、リード・オン先端(l
ead-on-chip)タイプの接着テープを用いて複数のリード
フレームをダイ表面に直接取り付けることもできる。こ
のとき、カバー部材は半導体ダイの周辺部に直接結合で
きる。従って、本発明は特許請求の範囲に含まれる一切
の変形および修正を含むものとする。
び利点を十分満たす、アルミニウム・メッキされたリー
ド先端を有するクワッド・リードフレームを製造する方
法およびこのクワッド・リードフレームを利用するクワ
ッド半導体デバイスを製造する方法が提供された。本発
明について特定の実施例を参照して図説してきたが、本
発明はこれらの一例としての実施例に限定されない。当
業者であれば、本発明の精神から逸脱せずに修正や変形
が可能なことがわかるであろう。例えば、ベース部材お
よびカバー部材は、アルマイト(adonized aluminum) ま
たは複合材料など、セラミック以外の材料でもよい。ま
た、気密性が問題にならない場合、エポキシ・シールも
ガラス・シールの代わりに利用できる。さらに、本発明
は半導体デバイスの特定の外部リード構造に限定されな
い。デバイスは、ガル・ウィング形リード,J形リード
または他の任意のリード構造を有していてもよい。ま
た、本発明はいかなる種類の半導体デバイスにも限定さ
れないことに留意されたい。さらに、半導体ダイをベー
ス部材として利用することができ、リード・オン先端(l
ead-on-chip)タイプの接着テープを用いて複数のリード
フレームをダイ表面に直接取り付けることもできる。こ
のとき、カバー部材は半導体ダイの周辺部に直接結合で
きる。従って、本発明は特許請求の範囲に含まれる一切
の変形および修正を含むものとする。
【図1】本発明の実施例の1部品であるデュアル・イン
・ライン・リードフレーム構造の上面図である。
・ライン・リードフレーム構造の上面図である。
【図2】本発明の方法により、図1のデュアル・イン・
ライン・リードフレームを利用してクワッド・リードフ
レームを製造する段階の分解立面図である。
ライン・リードフレームを利用してクワッド・リードフ
レームを製造する段階の分解立面図である。
【図3】本発明の別の方法により、図1の2つの同じリ
ードフレームを利用してクワッド半導体デバイスを製造
する段階を示す図である。
ードフレームを利用してクワッド半導体デバイスを製造
する段階を示す図である。
【図4】本発明の別の方法により、図1の2つの同じリ
ードフレームを利用してクワッド半導体デバイスを製造
する段階を示す図である。
ードフレームを利用してクワッド半導体デバイスを製造
する段階を示す図である。
【図5】本発明の別の方法により、図1の2つの同じリ
ードフレームを利用してクワッド半導体デバイスを製造
する段階を示す図である。
ードフレームを利用してクワッド半導体デバイスを製造
する段階を示す図である。
【図6】本発明の別の方法により、図1の2つの同じリ
ードフレームを利用してクワッド半導体デバイスを製造
する段階を示す図である。
ードフレームを利用してクワッド半導体デバイスを製造
する段階を示す図である。
10 リードフレーム 12 サイドレール 14 リード 16 メタル・クラッド層 18 サイドレール 20 メタル・クラッド層 22 面取り部 24 スロット 30 クワッド・リードフレーム 40 クワッド半導体デバイス 42 ベース部材 44 リード支持面 46 ダイ・キャビティ 50 半導体ダイ 52 ワイヤ・ボンド 54 カバー部材 56 ガラス・シール
Claims (3)
- 【請求項1】 半導体デバイス用のクワッド・リードフ
レームを製造する方法であって:それぞれがデュアル・
イン・ライン・リード構造を有する第1および実質的に
同様な第2リードフレーム(10)を設ける段階であっ
て、各リードフレームは第1の2つの相対するサイドレ
ール(12)と、前記第1の2つのサイドレール(1
2)に接続された複数のリード(14)とを有し、前記
複数のリードは、前記第1の2つの相対するサイドレー
ルから離れたリード先端上にメタル・クラッド層(1
6)を有し、各リードフレームはどのリードにも接続さ
れていない第2の2つの相対するサイドレール(18)
を有する段階;前記第1および実質的に同様な第2リー
ドフレーム(10)を互いの上に積み重ねる段階;前記
第1リードフレームの複数のリードが前記第2リードフ
レームの複数のリードに対して実質的に90°位相がず
れるように、前記第1リードフレームを前記実質的に同
様な第2リードフレームに対して実質的に90°回転さ
せる段階;前記第1リードフレームの前記第1の2つの
相対するサイドレール(12)を前記第2リードフレー
ムの前記第2の2つの相対するサイドレール(18)に
整合させることによって、前記第1および実質的に同様
な第2リードフレームを互いに整合させる段階であっ
て、前記第1リードフレームの複数のリードと、前記第
2リードフレームの複数のリードとが組合わさって、ク
ワッド構造を形成する段階;および前記整合させる段階
の後に、前記第1および第2リードフレームの一部を互
いにタック溶接する段階;によって構成されることを特
徴とする方法。 - 【請求項2】 クワッド半導体デバイス(40)を製造
する方法であって:リード支持面(44)を有するベー
ス部材(42)を設ける段階;それぞれがデュアル・イ
ン・ライン・リード構造を有する第1および第2リード
フレーム(10)を設ける段階であって、各リードフレ
ームは、第1の2つの相対するサイドレール(12)
と、前記第1の2つの相対するサイドレールに接続され
た複数のリード(14)とを有し、前記複数のリード
は、前記第1の2つの相対するサイドレールから離れた
リード先端上にメタル・クラッド層(16)を有し、各
リードフレームはどのリードにも接続されていない第2
の2つの相対するサイドレール(18)を有する段階;
前記第2リードフレームの複数のリードが前記第1リー
ドフレームの複数のリードに対して実質的に90°位相
がずれるように、前記第2リードフレームを前記第1リ
ードフレームに対して実質的に90°回転させる段階;
前記第1リードフレームの前記第1の2つの相対するサ
イドレール(12)を前記第2リードフレームの前記第
2の2つの相対するサイドレール(18)に整合させる
ことによって、前記第1および第2リードフレームを互
いに整合させる段階であって、前記第1リードフレーム
の複数のリードと、前記第2リードフレームの複数のリ
ードとが組合わさって、クワッド構造を形成する段階;
前記第1リードフレームの複数のリード(14)を前記
ベース部材(42)の前記リード支持面(44)の周辺
の第1の2つの側部に取り付ける段階;前記第2リード
フレームの複数のリードを前記ベース部材の前記リード
支持面の周辺の第2の2つの側部に取り付ける段階;半
導体ダイ(50)を前記ベース部材(42)に装着する
段階;前記半導体ダイ(50)を前記第1および第2リ
ードフレームの複数のリード(14)にワイヤ・ボンデ
ィングする段階;前記半導体ダイ(50)と、前記第1
および第2リードフレームの複数のリードの一部との上
にカバー部材(54)を封止する段階であって、前記メ
タル・クラッド・リード先端(16)が前記デバイス内
に封入される段階;および各リードフレームの前記第1
および第2の2つのサイドレールが前記半導体デバイス
から切り離されるように、前記第1および第2リードフ
レーム両方の複数のリードを加工する段階;によって構
成されることを特徴とする方法。 - 【請求項3】 クワッド半導体デバイス(40)を製造
する方法であって:リード支持面(44)を有するベー
ス部材(42)を設ける段階;それぞれがデュアル・イ
ン・ライン・リード構造を有する第1および第2リード
フレーム(10)を設ける段階であって、各リードフレ
ームは、第1の2つの相対するサイドレール(12)
と、前記第1の2つの相対するサイドレールに接続され
た複数のリード(14)とを有し、前記複数のリード
は、前記第1の2つの相対するサイドレールから離れた
リード先端上にメタル・クラッド層(16)を有し、各
リードフレームはどのリードにも接続されていない第2
の2つの相対するサイドレール(18)を有する段階;
前記第1および第2リードフレームをそれぞれの上に積
み重ねる段階;前記第1リードフレームの複数のリード
が前記第2リードフレームの複数のリードに対して実質
的に90°位相がずれるように、前記第1リードフレー
ムを前記第2リードフレームに対して実質的に90°回
転させる段階;前記第1リードフレームの前記第1の2
つの相対するサイドレール(12)を前記第2リードフ
レームの前記第2の2つの相対するサイドレール(1
8)に整合させることによって、前記第1および第2リ
ードフレームを互いに整合させる段階であって、前記第
1リードフレームの複数のリード(14)と、前記第2
リードフレームの複数のリードとが組合わさって、クワ
ッド構造を形成する段階;前記整合させる段階の後に、
前記第1および第2リードフレームを互いに物理的に接
合する段階;前記第1および第2リードフレーム両方の
複数のリードを前記ベース部材(42)の前記リード支
持面(44)の周辺に取り付ける段階;半導体ダイ(5
0)を前記ベース部材(42)に装着する段階;前記半
導体ダイ(50)を前記第1および第2リードフレーム
の複数のリード(14)にワイヤ・ボンディングする段
階;前記半導体ダイ(50)と、前記第1および第2リ
ードフレームの複数のリードの一部との上にカバー部材
(54)を封止する段階であって、前記メタル・クラッ
ド・リード先端(16)が前記デバイス内に封入される
段階;および各リードフレームの前記第1および第2の
2つのサイドレールが前記半導体デバイスから切り離さ
れるように、前記第1および第2リードフレーム両方の
複数のリードを加工する段階;によって構成されること
を特徴とする方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US088689 | 1993-07-06 | ||
US08/088,689 US5339518A (en) | 1993-07-06 | 1993-07-06 | Method for making a quad leadframe for a semiconductor device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0738029A true JPH0738029A (ja) | 1995-02-07 |
Family
ID=22212855
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6162918A Pending JPH0738029A (ja) | 1993-07-06 | 1994-06-22 | 半導体デバイス用のクワッド・リードフレームを製造する方法およびこのリードフレームを利用して半導体デバイスを製造する方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5339518A (ja) |
JP (1) | JPH0738029A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000029910A1 (fr) | 1998-11-17 | 2000-05-25 | Seiko Epson Corporation | Piece d'horlogerie mecanique a commande electronique |
US6603236B2 (en) | 1998-01-22 | 2003-08-05 | Seiko Epson Corporation | Electronic timepiece |
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DE102008051491A1 (de) | 2008-10-13 | 2010-04-29 | Tyco Electronics Amp Gmbh | Leadframe für elektronische Bauelemente |
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CN111341748A (zh) | 2018-12-19 | 2020-06-26 | 恩智浦美国有限公司 | 选择性图案镀层的引线框 |
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- 1993-07-06 US US08/088,689 patent/US5339518A/en not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-06-22 JP JP6162918A patent/JPH0738029A/ja active Pending
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---|---|
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