JPH08330501A - 半導体のリードフレームおよびその製造方法 - Google Patents

半導体のリードフレームおよびその製造方法

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JPH08330501A
JPH08330501A JP8142546A JP14254696A JPH08330501A JP H08330501 A JPH08330501 A JP H08330501A JP 8142546 A JP8142546 A JP 8142546A JP 14254696 A JP14254696 A JP 14254696A JP H08330501 A JPH08330501 A JP H08330501A
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lead
lead frame
damper
forming
shape
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JP8142546A
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Sung-Young Han
聖英 韓
Yong-Yeon Kim
容演 金
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SANSEI KOKU SANGYO KK
Hanwha Aerospace Co Ltd
Original Assignee
SANSEI KOKU SANGYO KK
Samsung Aerospace Industries Ltd
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Publication date
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    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 リードフレームのタイバーとタイバーとの間
の中央に位置するリード線の設計の際、所定部分におい
て多数回屈折されるよう設計することにより、パンチお
よびリードフレームの断面積に対する慣性モーメントを
増加させて強度を向上させるための半導体のリードフレ
ームおよびその設計方法を提供する。 【解決手段】 本発明のリードフレームは、ダンバー
と、リードチップからダンバーまでの距離の１／２以下
地点において所定角度の屈折部を有し、ダンバーに連結
された内部リード部と、ダンバーに連結されて回路基板
に装着される外部リード部と、テーピングの際内部リー
ド部を保持するタイバーとを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体のリードフレ
ームおよびその設計方法に係り、特に、タイバーとタイ
バーとの間の中央に位置するリード線を形成するとき、
所定部分において多数回屈折するようにされた半導体の
リードフレームおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】各種工程を経て所望の機能を持った一つ
の半導体チップが製作されると、各チップを内蔵する一
つのパッケージを形成し、内蔵されたチップの各入／出
力端子と連結されるリードフレームを形成して使用可能
な状態にする。
【０００３】このために、各チップに形成されている入
／出力端子と内部リードとの間を金からなるワイヤを用
いてボンディングしてパッケージ外部に形成されている
リードフレームと連結できるようにする。
【０００４】半導体チップと印刷回路基板を連結するリ
ードフレームの構造は、次の三つの構造からなってい
る。すなわち、パッケージ内部に内蔵される半導体チッ
プを装着するパッド部、半導体チップとワイヤボンディ
ングがなされる内部リード部および印刷回路基板に装着
可能にする外部リード部からなる。
【０００５】製造された回路チップをプラスチックパッ
ケージやセラミックパッケージに搭載するため、リード
フレームのパッド部分にウェーハから分離された一つの
チップを装着した後、ワイヤボンディングを用いてチッ
プの各入／出力端子とリードフレーム上の内部リード部
とを連結する。
【０００６】そして、高純度のエポキシ樹脂を用いて低
圧トランスファモールド法で成形封止するモールド工程
を行なう。
【０００７】集積回路パッケージのソケットや基板に実
装するためには、実装方式に従い求められるリード形状
があるので、外部リード部を切断して、求められるリー
ド形状で形成する。
【０００８】前記のような工程を通じて一つの集積回路
パッケージが形成されるとき、パッド部とその延長線上
に存在してパッド部を保持する役割をするタイバーの間
に多数個のリードが形成される。
【０００９】高度の技術発展でチップ内部の設計が非常
に複雑になり、これによって用いられる入／出力端子を
多ピン化される趨勢にある。
【００１０】従って、樹脂によりモールディングされる
内部リード部を、スタンプリードフレーム（以下‘ＳＬ
Ｆ’という）により形成する場合、限定された空間内に
多くのピンを形成するためにはリード自体の幅も狭くな
り、かつ各リード間の間隔が非常に狭くなるので、望む
形状のリードフレームを形成するためのパンチ幅も非常
に狭くなる。
【００１１】リード端子を形成するため用いられる前記
パンチは、リードフレームの基板を該当方向に順次進行
させて望む形状のリード部分を除いた残りのリードフレ
ームの基板を除去することにより、最終の望むリードフ
レームの形状を得るものである。
【００１２】従って、各段階別に区分されているパンチ
の形状は、形成される各リードとリードとの間に形成さ
れる空間の形状と同一であるので、各リード間の間隔が
狭くなるとパンチ幅も相対的に非常に狭くなる。
【００１３】これによって、リードフレームの基板に所
定の圧力でパンチを圧着させて望む形状のリードを得る
場合、パンチ幅が非常に狭い形状となるので、パンチの
断面積に対する慣性モーメントが少なくて曲げや座屈現
象の発生頻度が増加する。
【００１４】特に、図１に示すように、二つのタイバー
１の間の中央部分に位置する二つのリード１０を形成す
るためのパンチは、一般的にパッド部分に隣接している
内部リード部のリードチップ部分からリード長さのほぼ
１／２になる部分まで直線状となっている。
【００１５】前記のようにリードチップ部分からリード
長さのほぼ１／２になる部分までは直線状であるが、１
／２以上になる部分は所定の角度で屈折されてなること
もある。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、断面の
形状に従い慣性モーメントの大きさが変化するので、同
じ幅である場合でも断面の形状が直線状に形成される
と、作用する慣性モーメントの大きさが減少する。この
ため、他のリードを形成するための所定の角度だけ角を
なしている他のパンチに比べて強度が弱く、容易に破損
され正確にリード線が形成されないという問題が発生す
る。
【００１７】本発明は前記した従来の問題点を解決する
ためのものであって、その目的は、リードフレームのタ
イバーとタイバーとの間の中央に位置するリード線の設
計の際、所定部分において多数回屈折されるように形成
することにより、パンチおよびリードフレームの断面積
に対する慣性モーメントを増加させて強度を向上させる
ことができる、半導体のリードフレームおよびその製造
方法を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明のリードフレームの構成は、ダンバーと、リー
ドチップから該ダンバーまでの距離の１／２以下の点に
所定角度の屈折部を有し、該ダンバーに連結された内部
リード部と、ダンバーに連結されて回路基板に装着され
る外部リード部と、テーピングの際に内部リード部を保
持するタイバーとを含む。
【００１９】さらに、別の態様による本発明のリードフ
レームの構成は、ダンバーと、リードチップから該ダン
バーまでの距離の１／２以下の点に形成された所定の波
形状を有し、該ダンバーに連結された内部リード部と、
ダンバーに連結されて回路基板に装着される外部リード
部と、テーピングの際内部リード部を保持するタイバー
とを含む。
【００２０】さらに、他の態様による本発明のリードフ
レームの構成は、ダンバーと、リードチップから該ダン
バーまでの距離の１／２以下の点の両面に形成された所
定の凹凸形状からなり、該ダンバーに連結された内部リ
ード部と、ダンバーに連結されて回路基板に装着される
外部リード部と、テーピングの際内部リード部を保持す
るタイバーとを含む。
【００２１】さらに、本発明のリードフレームの製造方
法は、原素材にリードチップからダンバーまでの距離の
１／２以下の点において所定角度の屈折部を有する多数
のパンチとプレスを用いてパッド部と内部リード部と外
部リード部に規定された形状をつくる段階と、該規定さ
れた形状の指定部位を金、銀などでメッキする段階と、
リール状態の製品を指定長さに切断し、規定規格だけパ
ッド部分を押圧してリードフレームを形成する段階とを
含む。
【００２２】さらに、本発明の他の態様によるリードフ
レームの製造方法は、リードチップからダンバーまでの
距離の１／２以下の点に波形が形成された多数のパンチ
とプレスを用いて原素材にパッド部と内部リード部と外
部リード部からなる規定された形状をつくる段階と、該
規定された形状の指定部位を金、銀などでメッキする段
階と、リール状態の製品を指定長さに切断し、規定規格
だけパッド部分を押圧してリードフレームを形成する段
階とを含む。
【００２３】さらに、本発明の他の態様によるリードフ
レームの製造方法は、リードチップからダンバーまでの
距離の１／２以下の点の両面に凹凸形状が形成された多
数のパンチとプレスを用いて原素材にパッド部と内部リ
ード部と外部リード部からなる規定された形状をつくる
段階と、規定された形状の指定部位を金、銀などでメッ
キする段階と、リール状態の製品を指定長さで切断し、
規定規格だけパッド部分を押圧してリードフレームを形
成する段階とを含む。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施例を
添付図面に基づいて詳細に説明する。図２は本発明の実
施例に従うリードフレームの平面図であって、同図に示
すように、リードフレームは、半導体チップが装着され
るパッド部１１と、前記パッド部１１を保持するためパ
ッド部１１が延長して形成されているタイバー１２と、
パッド部１１に装着されたチップに対してワイヤボンデ
ィングがなされる内部リード部１３と、回路基板に装着
される外部リード部１４と、内部リード部１３と外部リ
ード部１４とを連結するためのダンバー１５とからな
る。
【００２５】上述のように形成されるリードフレームを
設計するための方法は、図９のフローチャートに示すよ
うに、原素材にパンチおよびプレスを用いて前述した所
定形状のリードフレームを型押し成形する段階（Ｓ１１
０）と；型押し成形した素材の指定部位に金、銀などで
メッキする段階（Ｓ１２０）と；リール状態に巻いた製
品を指定長さで切断し、規定規格だけパッド部分を押圧
せしめる段階（Ｓ１３０）と；製品に付いているオイル
を除去する段階（Ｓ１４０）と；テープを取付ける段階
（Ｓ１５０）とからなる。
【００２６】本発明は、前記のような構造からなるリー
ドフレームをプレス打抜によって形成するに際して、タ
イバー１２の間に形成される多数のリード線のうち、中
央線Ｘ−Ｘ’を中心として、その両側に位置するリード
線を形成するパンチの一部分の断面積が増加されるよう
に構成することにより、パンチの慣性モーメントを増加
させて曲げや座屈荷重に対する強度を向上させようとす
るものである。
【００２７】一般に、慣性モーメントとは平面図形の形
態を現す指数であって、例えば平面図形の微小面積をｄ
Ａとし、微小面積ｄＡからＸ，Ｙ軸までの距離をそれぞ
れｘ，ｙとしたとき、微小面積ｄＡとｘ又はｙの自乗と
の積を各軸についての微小面積の慣性モーメントとい
い、図形全体の面積Ａについて総合したものを図形の慣
性モーメントという。
【００２８】したがって、図形の慣性モーメントを式で
表示すると、次のようである。 Ｉx ＝∫A ｙ2 ｄＡ ・・・・・・（１） Ｉy ＝∫A ｘ2 ｄＡ ・・・・・・（２）
【００２９】このように定義される慣性モーメントは曲
げに反比例し、座屈に比例する性質を有する。すなわ
ち、水平方向に置かれたバーに荷重Ｐが加わる場合、バ
ー内部に発生する曲げ応力σはバーの断面の慣性モーメ
ントに比例するが、その関係を式で表示すると、次のよ
うである。 σ∝Ｉ／Ｉ ・・・・・・（３）
【００３０】従って、同一の荷重Ｐがバーに加わる場合
バーの断面の慣性モーメントが大きいほど曲げが小さく
なることにより、慣性モーメントが大きいほどバーが耐
える力が大きくなる。
【００３１】さらに、垂直方向に置かれたバーに軸方向
の荷重を加える場合にバーが曲げられる現象が座屈であ
って、かかる座屈を起こす力Ｋは慣性モーメントに比例
する性質を有し、前記関係を式で表示すると、次のよう
である。 Ｋ∝Ｉ／Ｌ2 ・・・・・・（４）
【００３２】このように座屈を起こそうとする力Ｋが慣
性モーメントに比例するので、慣性モーメントが大きい
ほど座屈を起こすための力Ｋは大きくなる。従って、バ
ーの断面の慣性モーメントが大きいほど座屈が発生する
可能性が減少される。
【００３３】前述したように、慣性モーメントを増加さ
せてリード線を形成するためのパンチの曲げおよび座屈
に対する強度を向上させるため、タイバー１２の間に形
成される多数のリード線のうち、中央線Ｘ−Ｘ’を中心
に両側に位置するリード線を該当形状につくるためのパ
ンチの形状を図３に示すように構成する。
【００３４】すなわち、リードチップからダンバー１５
までの距離の１／２以下の点において所定の角度θ１、
θ２だけ屈折させて、パンチ１０１の断面積の形状を多
角化させる。
【００３５】このため、パンチ１０１は、パッド部１１
に近接する側のリード端部に対応するリードチップ１０
４部分からリード線の長さが１／２になるまで断面積が
増加する形状にされる。
【００３６】このような形状のパンチ１０１によりプレ
ス打抜を行なう場合（図９のＳ１１０）、中央線Ｘ−
Ｘ’を中心に両側に形成されるリード１０２、１０３の
形状は図４に示すように、所定角度だけ屈折された形状
となる。
【００３７】一般に、図５Ａに示すように、パンチ１０
０の断面を直線状に形成した場合、上述の式（２）によ
り算出されたｙ軸の慣性モーメントはほぼ4.１６６７ｅ
-4mm 4 であるのに対し、この発明の実施例に従い図５Ｂ
に示すように、パンチ１０１の断面をほぼ５度程度の屈
折角で屈折させた場合に算出された慣性モーメントはほ
ぼ9.１３９６ｅ-4mm4 であった。
【００３８】このように、パンチを直線状に構成した場
合より、所定角度で屈折させて断面積を増加させた場合
に得られる慣性モーメントがほぼ２倍程度大きくなるの
で、同一の長さおよび幅を有するパンチである場合、断
面積が増加するほど強度がほぼ２倍程度増加することが
わかる。
【００３９】慣性モーメントの大きさは断面の縦長比、
すなわち長さ／幅の大きさが大きいほど増加して、発明
の効果がさらに増加することになる。
【００４０】前述のようにパンチの断面積をさらに増加
させるため、前述の実施例とは異なり、図６に示すよう
に、リードチップから前記ダンバー１５との距離の１／
２以下地点に該当するパンチの部位を所定の角度で多数
回屈折させる。
【００４１】パンチの一部分が一回屈折された場合より
多数回屈折されるに従って断面積が増加されるため、パ
ンチの強度をより向上させることができる。
【００４２】前記のようにパンチ１０１の一部分を所定
角度で屈折させないで、図７に示すように、パンチ１０
１の一部分を波形状、すなわち一方向に凹凸形状をなす
ように構成することにより、パンチを直線状に構成した
より断面積を増加させることができる。
【００４３】図８に示すように、パンチ１０１の一部分
を両方向に凹凸形状をなすように構成することにより、
パンチ１０１の断面積を増加させることができる。
【００４４】前記した実施例においてはパンチの一部分
のみ断面積が増加されるように構成したが、発明の要旨
を外れない範囲で全断面積が増加されるようパンチ形状
を構成することができ、パンチが直線状ではなく各部分
ごと厚さ差が発生するように構成することもできる。
【００４５】さらに、タイバー１２の間の中央線Ｘ−
Ｘ’に位置するリード線ばかりでなくすべての内部リー
ド部１３に適用して、行くほど幅が狭くなるパンチの強
度を増加させることができる。
【００４６】前記のように構成されたパンチを用いて原
素材をプレス打抜きして規定された形状のリードフレー
ムを構成した後、指定された部位を金、銀などでメッキ
し、リール状態の製品を指定長さに切断し、規定された
規格だけパッド部分を押圧した後、製品に付けているオ
イルを除去する（Ｓ１２０〜Ｓ１４０）。
【００４７】次に、リードフレームの変形を最小化する
ため、リードフレームの内部リードに一定の形状の絶縁
体テープを取付ける（Ｓ１５０）。このとき、前記タイ
バー１２は内部リード部１３を保持する。
【００４８】前記のように完成されたリードフレームは
肉眼で外観の異状を確認する検査工程を経た後、包装工
程を通じて製品化される。
【００４９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の実施例に
従いリードフレームを形成するためのパンチの断面積を
変化させて構成することにより、パンチの慣性モーメン
トの増加に従い曲げや座屈に対する強度を向上させるこ
とができる。
【００５０】さらに、慣性モーメントが増加されたパン
チによりリードフレームを形成することにより、リード
フレームの弾力性を増加させて形態変形に対する抵抗性
を増加させることができる。
【００５１】さらに、テーピングの際、リードフレーム
の面積増加により接着性が良好になり、ダンバーの切断
時または外部リードの成形工程時にリードの固定力を増
加させることができる。
【００５２】さらに、ハイポピン（ｈｙｐｏ ｐｉｎ）
の際またはヒートシンクの設置時にリードの表面的増加
により熱放出の効率を増加させることができる効果を有
する半導体のリードフレームおよびその設計方法を提供
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のリードフレームのタイバーの間の中央に
位置する内部リードの形状図である。
【図２】本発明の実施例に従うリードフレームの平面図
である。
【図３】本発明の実施例に従うパンチの状態図である。
【図４】本発明の実施例に従うリードの屈折状態図であ
る。
【図５】パンチの断面図である。
【図６】本発明の他の実施例に従うリードの屈折状態図
である。
【図７】本発明のまた他の実施例に従うリードの屈折状
態図である。
【図８】本発明のまた他の実施例に従うリードの屈折状
態図である。
【図９】本発明の実施例に従うリードフレームの設計方
法の流れ図である。
【符号の説明】
１１ パッド部 １２ タイバー １３ 内部リード １４ 外部リード １５ ダンバー １００，１０１ パンチ １０２、１０３ リード １０４ リードチップ

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ダンバーと、 リードチップから前記ダンバーまでの距離の１／２以下
    の点に所定角度の屈折部を有し、前記ダンバーに連結さ
    れた内部リード部と、 前記ダンバーに連結されて回路基板に装着される外部リ
    ード部と、 テーピングの際前記内部リード部を保持するタイバー
    と、を含んでなるリードフレーム。
  2. 【請求項２】 タイバーの間に形成される内部リード部
    の多数個のリード線のうち、多数個のリード線の中央線
    を中心に両側に位置するリード線が、該当位置において
    所定角度で向かい合うように屈折されている請求項１に
    記載のリードフレーム。
  3. 【請求項３】 前記内部リード部のリード線が５度以上
    の所定角度で屈折されていることを特徴とする請求項１
    に記載のリードフレーム。
  4. 【請求項４】 ダンバーと、 リードチップから前記ダンバーまでの距離の１／２以下
    の点に所定の波形状を備え、前記ダンバーに連結された
    内部リード部と、 前記ダンバーに連結されて回路基板に装着される外部リ
    ード部と、 テーピングの際前記内部リード部を保持するタイバー
    と、を含んでなるリードフレーム。
  5. 【請求項５】 タイバーの間に形成される内部リード部
    の多数個のリード線のうち、中央線を中心に両側に位置
    するリード線が、該当位置において向かい合うように波
    形状が形成された請求項４に記載のリードフレーム。
  6. 【請求項６】 ダンバーと、 リードチップから前記ダンバーまでの距離の１／２以下
    の点の両面に所定の凹凸形状を備え、前記ダンバーに連
    結された内部リード部と、 前記ダンバーに連結されて回路基板に装着される外部リ
    ード部と、 テーピングの際前記内部リード部を保持するタイバー
    と、を含んでなるリードフレーム。
  7. 【請求項７】 タイバーの間に形成される内部リード部
    の多数個のリード線のうち、中央線を中心に両側に位置
    するリード線が、該当位置において向かい合うように両
    面の凹凸形状が形成された請求項６に記載のリードフレ
    ーム。
  8. 【請求項８】 リードチップから前記ダンバーまでの距
    離の１／２以下の点に所定角度の屈折部を有する多数の
    パンチとプレスを用いて、原素材にパッド部と内部リー
    ド部と外部リード部が規定された形状をつくる段階と、 規定された形状の指定部位を金、銀などでメッキする段
    階と、 リール状態の製品を指定長さで切断し、規定規格だけパ
    ッド部分を押圧してリードフレームを形成する段階とを
    含んでなるリードフレームの製造方法。
  9. 【請求項９】 規定された形状をつくる段階において、 リードを形成するための多数のパンチとして、 リードフレームの内部リードを形成するため、リードチ
    ップから前記ダンバーまでの距離の１／２以下の点にお
    いて所定角度の屈折部を有する第１部分と、 外部リード部の形成のための第２部分とを含むパンチを
    使用する請求項８に記載のリードフレームの製造方法。
  10. 【請求項１０】 規定された形状をつくる段階におい
    て、 前記パンチ部分を５度以上の設定角度で屈折させ、原素
    材をプレス打抜きすることを特徴とする請求項９に記載
    のリードフレームの製造方法。
  11. 【請求項１１】 規定された形状をつくる段階におい
    て、 内部リード部を形成する多数のパンチのうち、パンチの
    中央線を中心に両側に位置するパンチを該当位置におい
    て向かい合うように所定角度で屈折させ、原素材をプレ
    ス打抜きすることを特徴とする請求項８に記載のリード
    フレームの製造方法。
  12. 【請求項１２】 リードチップから前記ダンバーまでの
    距離の１／２以下の点において波形状からなる多数のパ
    ンチとプレスを用いて原素材にパッド部と内部リード部
    と外部リード部からなる規定された形状をつくる段階
    と、 規定された形状の指定部位に金、銀などでメッキする段
    階と、 リール状態の製品を指定長さで切断し、規定規格だけパ
    ッド部分を押圧してリードフレームを形成する段階とを
    含んでなるリードフレームの製造方法。
  13. 【請求項１３】 規定された形状をつくる段階におい
    て、 内部リード部を形成する多数のパンチのうち、パンチの
    中央線を中心に両側に位置するパンチを該当位置におい
    て向かい合うように波形状に構成して原素材をプレス打
    抜きすることを特徴とする請求項１２に記載のリードフ
    レームの製造方法。
  14. 【請求項１４】 リードチップから前記ダンバーまでの
    距離の１／２以下の点において両面が凹凸形状からなる
    多数のパンチとプレスを用いて原素材にパッド部と内部
    リード部と外部リード部からなる規定された形状をつく
    る段階と、 規定された形状の指定部位に金、銀などでメッキする段
    階と、 リール状態の製品を指定長さで切断し、規定規格だけパ
    ッド部分を押圧してリードフレームを形成する段階とを
    含んでなるリードフレームの製造方法。
  15. 【請求項１５】 規定された形状をつくる段階におい
    て、 内部リード部を形成する多数のパンチのうち、パンチの
    中央線を中心に両側に位置するパンチを該当位置におい
    て向かい合うように両面が凹凸形状をなすように構成し
    て原素材をプレス打抜きすることを特徴とする請求項１
    ４に記載のリードフレームの設計方法。
JP8142546A 1995-06-05 1996-06-05 半導体のリードフレームおよびその製造方法 Pending JPH08330501A (ja)

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