JPH08204098A - 半導体装置用リードフレーム - Google Patents

半導体装置用リードフレーム

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JPH08204098A
JPH08204098A JP1152595A JP1152595A JPH08204098A JP H08204098 A JPH08204098 A JP H08204098A JP 1152595 A JP1152595 A JP 1152595A JP 1152595 A JP1152595 A JP 1152595A JP H08204098 A JPH08204098 A JP H08204098A
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lead frame
metal plate
semiconductor device
insulating coating
adhesive
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Tatsuya Otaka
達也 大高
Yasuharu Kameyama
康晴 亀山
Isao Yamagishi
功 山岸
Shigeji Takahagi
茂治 高萩
Takaharu Yonemoto
隆治 米本
Takashi Suzumura
隆志 鈴村
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Hitachi Cable Ltd
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Hitachi Cable Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】リードフレーム上に接着剤の他に絶縁層を延在
させることによって、金属板とリードフレーム間の貼合
わせ部、および金属板の端面とこれに臨むリードフレー
ム間で起こるショートを防止して信頼性を向上する。 【構成】予め接着剤2を塗布した金属条を用意し、これ
から所定の形状の金属板3が得られるように金型で打抜
きながらリードフレーム1上の貼合わせ部1aに貼り合
わせる。リードフレーム1上には、その貼合わせ部1a
を包含する、これよりも広い所定領域1bに、当該領域
を覆う絶縁性被膜4を設けておく。両者を貼り合わせる
と、金属板3とリードフレーム1間の貼合わせ部1a、
および金属板端面3aからはみ出した部分に、絶縁性被
膜4が延在するようになる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はリードフレームに接着剤
を介して金属板を貼り合わせた半導体装置用リードフレ
ームに係り、特に金属板とリードフレーム間のショート
事故をなくすようにしたものに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、素子の高密度化、高速化に伴っ
て、放熱性を高めた半導体装置用リードフレームの開発
が盛んになっている。放熱性を高めるために金属板をリ
ードフレームの厚さ方向に積層するが、特に最近になっ
て、予め接着剤を塗布した金属条を用意し、これを金型
で所定の形状に打抜きながらリードフレームに貼り合わ
せる方法が注目されるようになってきた。これによれ
ば、放熱板を低コストでリードフレームに貼り合わせる
ことができるという利点がある。図2に、そのようにし
て貼り合わされた半導体装置用リードフレーム構造の代
表例を示す。1はリードフレーム、2は接着剤、3は金
属板である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】リードフレームに放熱
用の金属板を貼り合わせた半導体装置用リードフレーム
で特に問題となるのは、金属板とリード間の電気的な短
絡である。図2のC部の拡大図である図3に示すよう
に、リードフレーム1と接着剤付金属板3とが重なった
図中Aの部分については、介在させる接着剤2に電気絶
縁性の高い、たとえば熱可塑性ポリイミド系接着剤を用
いることで問題を解決できる。
【0004】しかし、金属板3の端面3aがリードフレ
ーム1に臨む図中Bの箇所では、その両者の絶縁最短距
離は必然的に接着剤の厚みとなるが、接着剤の厚みは一
般に20μm程度とかなり薄いため、次のような問題が
発生する。
【0005】(1)接着剤付金属条をプレス加工した場
合に発生する金属の打抜きばりが離脱するなどして発生
した導電性異物が、金属板端面とリードフレーム間に載
るなどして、金属板とリードフレーム間をショートさせ
る。
【0006】(2)半導体装置用リードフレームは、半
導体素子を搭載後パッケージ化されるが、パッケージの
レジンの吸湿が大きくなった際、金属板端面とリードフ
レーム間でマイグレーションが発生し、金属板とリード
フレーム間をショートさせる。ここでいうマイグレーシ
ョンは、リードフレームおよび金属板ともに銅としたと
きに発生するもので、半導体パッケージの製品として使
用する際に、リードフレームのリード側にかかる電位の
関係で、主に金属板側に銅が析出していく形で生じるマ
イグレーションである。
【0007】(3)リードフレームと接着剤付金属板と
が重なったA部分の接着剤にピンホールなどによる絶縁
不良が生じると、金属板とリードフレーム間にショート
が起こるおそれがある。
【0008】本発明の目的は、リードフレームに絶縁層
を延在させることによって、従来技術の問題点を解消し
て、金属板の端面とリードフレーム間で起こるショート
を防止して信頼性を向上することが可能な半導体装置用
リードフレームを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、リードフレー
ムに金属板を貼り合わせた半導体装置用リードフレーム
において、金属板を貼り合わせるリードフレーム上の貼
合わせ部を包含し、これよりも広いリードフレーム上の
所定領域に絶縁性被膜を設け、上記リードフレーム上の
貼合わせ部に接着剤を介して金属板を貼り合わせたと
き、該金属板の端面から上記絶縁性被膜がはみ出すよう
にしたものである。
【0010】この場合、被膜形成を容易にするために絶
縁性被膜をPI樹脂で構成するとよい。また、信頼性を
より向上させるために、絶縁性被膜を厚さ1μm以上の
PI樹脂としたり、金属板の端面からはみ出す絶縁性被
膜の量を0.2mm以上とすることが好ましい。
【0011】
【作用】本発明のように、リードフレーム上の貼合わせ
部よりも広い所定領域に絶縁性被膜を設け、その上から
金属板を接着すると、接着剤にピンホールが生じても絶
縁性被膜が介在しているから、リードフレームと金属板
間にショートが起こらない。また、金属板端面から絶縁
性被膜がはみ出していると、金属板の端面に臨むリード
フレームが絶縁性被膜で覆われるので、金属板端面とリ
ードフレーム間で起こるショートを有効に防止でき、信
頼性が向上する。
【0012】この場合、リードフレーム上の所定領域に
厚さ1μm以上のPI樹脂を設け、そこに金属板を貼合
わせると、リードフレームと金属板間に十分な絶縁性が
得られる。また、絶縁性被膜が金属板の端面からはみ出
す量が0.2mm以上あると、金属板端面とリードフレー
ム間で起こるショートを完全になくすことができる。
【0013】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。図1は、
本実施例による半導体装置用リードフレームの金属板の
貼合わせ状況を示す要部断面図である。
【0014】金属板3を貼り合わせるリードフレーム1
上の貼合わせ部1aを包含する当該部分よりも広いリー
ドフレーム1上の所定領域1bに、該領域を覆う絶縁性
被膜4が設けられる。この絶縁性被膜4は、リードフレ
ーム1上の貼合わせ側全面に設けてもよいが、図示例で
は、絶縁性被膜4の一部が、リードフレーム1上の金属
板3の貼合わせ部1aに貼り合わせた金属板3の端面3
aから、0.2mmほど外側にはみ出す程度に設けてあ
る。また、その厚さは5μmとしてある。絶縁性被膜4
は、例えば熱可塑性ポリイミド樹脂から構成され、NM
P(N−メチル−2−ピロリジノン)などにより希釈さ
れた熱可塑性PI樹脂ワニスを乾燥することによってリ
ードフレーム1上の所定領域1bを被覆する。
【0015】絶縁性被膜4でリードフレーム1上を被覆
するには、予め用意した弾性体パッドにスキージにて伸
ばした接着剤を転写し、さらにそのパッドを被印刷物に
押し付け再転写するパッド印刷法が好適であるが、ディ
スペンサを使って塗布するようにしてもよい。印刷また
は塗布した熱可塑性PI樹脂ワニスを約200℃程度の
環境に数10秒間さらすことで絶縁性被膜4は形成され
る。いずれの被覆法を用いても大量に安価に形成するこ
とができる。
【0016】このようにして絶縁性被膜4をリードフレ
ーム1の所定領域1bに形成後、電気絶縁性の高い熱可
塑性ポリイミド系接着剤などの接着剤2を予め塗布した
金属条、例えば銅条を用意し、これを金型で所定の形状
に打抜きながらリードフレーム1の貼合わせ部1aに貼
り合わせる。すると、前述したように金属板3の端面3
aから外側に絶縁性被膜4が0.2mmはみ出すようにな
る。
【0017】絶縁性被膜4をPI樹脂とした場合、その
厚さは1μm以上が好ましく、十分な絶縁性を得るには
5μm以上が特に好ましい。リードフレーム1と金属板
3との間に絶縁性の接着剤2に加えてさらに絶縁性被膜
4を介在させているので、両者間に高い絶縁性を保つこ
とができ、たとえ貼合わせ部1aの接着剤2にピンホー
ルなどによる絶縁不良が生じても、絶縁性被膜4がこれ
をカバーし、金属板3とリードフレーム1間にショート
が起こるのを有効に防止することができる。また、絶縁
性被膜4は、金属板3の端面3aから0.2mmもはみ出
してリードフレームを覆っているので、金属板端面3a
とリードフレーム1間の絶縁距離に起因したショート不
良を完全になくすことができる。
【0018】これにより、金属条のプレス加工により必
ずといってよいほど発生する打抜き離脱ばり等の導電性
ばりが、リードフレーム1と金属板端面3aとの間に同
時に接触してショートするのを有効に回避することがで
きる。また、パッケージレジンの吸湿に起因して発生す
る金属板端面3aとリードフレーム1間でのマイグレー
ションに対しても、マイグレーションの進展の可能な方
向は絶縁性被膜表面の方向となるが、マイグレーション
が0.2mm以上も発達することはあり得ないため、マイ
グレーションショートによるショートをなくすことがで
きる。
【0019】
【発明の効果】請求項1に記載の発明によれば、リード
フレーム上の所定領域に絶縁性被膜を設けたので、金属
板とリードフレーム間で起こるショートを有効に防止
し、信頼性を向上できる。
【0020】請求項2に記載の発明によれば、リードフ
レームの所定領域に厚さ1μm以上のPI樹脂を設ける
ようにしたので、リードフレームと金属板間を十分に絶
縁することができる。
【0021】請求項3に記載の発明によれば、金属板端
面からはみ出す絶縁性被膜の量を0.2mm以上としたの
で、金属板端面とリードフレーム間のショートをなくす
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体装置用リードフレームの実施例
を説明するための接着剤付金属板の貼合わせ状況を示す
断面図。
【図2】従来の半導体装置用リードフレームの断面図。
【図3】図2のC部の拡大図。
【符号の説明】
1 リードフレーム 1a 貼合わせ部 1b 所定領域 2 接着剤 3 金属板 3a 端面 4 絶縁性被膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高萩 茂治 茨城県土浦市木田余町3550番地 日立電線 株式会社システムマテリアル研究所内 (72)発明者 米本 隆治 茨城県土浦市木田余町3550番地 日立電線 株式会社システムマテリアル研究所内 (72)発明者 鈴村 隆志 茨城県日立市助川町3丁目1番1号 日立 電線株式会社電線工場内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】リードフレームに金属板を貼り合わせた半
    導体装置用リードフレームにおいて、金属板を貼り合わ
    せるリードフレーム上の貼合わせ部を包含し、これより
    も広いリードフレーム上の所定領域に絶縁性被膜を設
    け、上記リードフレーム上の貼合わせ部に接着剤を介し
    て金属板を貼り合わせたとき、該金属板の端面から上記
    絶縁性被膜がはみ出すようにしたことを特徴とする半導
    体装置用リードフレーム。
  2. 【請求項2】上記絶縁性被膜を、厚さ1μm以上のPI
    樹脂とした請求項1に記載の半導体装置用リードフレー
    ム。
  3. 【請求項3】上記絶縁性被膜が金属板の端面からはみ出
    す量を0.2mm以上とした請求項1または2に記載の半
    導体装置用リードフレーム。
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