JPH0851177A - リードフレーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体素子およびダイパッドのステイシフト
発生を防止できるリードフレームを提供すること。 【構成】 本発明は半導体素子１０を樹脂にて封止する
ための金型にセットされるリードフレーム１であって、
半導体素子１０を実装した状態で樹脂を注入する金型の
キャビティ１３内略中央部に配置されるダイパッド２
と、このダイパッド２をキャビティ１３内に配置した状
態において一端側がダイパッド２と接続され他端側がキ
ャビティ１３の内面に接触する支持部４ａ、４ｂとを備
えているものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置を製造する
にあたり半導体素子を実装するとともに電気的な接続を
行うためのリードフレームに関する。

【０００２】

【従来の技術】リードフレームは、長尺状の金属製プレ
ートをプレス加工またはエッチング加工することで半導
体素子の実装されるダイパッドや信号入出力に使用され
るリード等が形成される。通常、一つのリードフレーム
には複数のダイパッドが設けられており、複数個の半導
体装置を一括して製造できるようになっている。

【０００３】図４は従来のリードフレームを説明する図
であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は金型へのセット状態
を示している。なお、図においては説明を分かりやすく
するためリードフレームの１素子単位分のみを示してい
る。図４（ａ）に示すように、リードフレーム１はチッ
プ状の半導体素子１０を実装するためのダイパッド２
と、ダイパッド２を保持するための吊りリード２１と、
ダイパッド２の周辺から外側へ延出する複数本のリード
３とから構成されている。

【０００４】このようなリードフレーム１を用いて半導
体装置を製造するには、先ず、半導体素子１０をダイパ
ッド２上に実装した後、半導体素子１０とリード３とを
ボンディングワイヤー（図示せず）にて配線する。次
に、半導体素子１０をダイパッド２上に実装したリード
フレーム１を図４（ｂ）に示すように上型１１と下型１
２とから成る金型の間にセットする。この状態において
は、半導体素子１０の実装されるダイパッド２が金型の
キャビティ１３内略中央部に配置されることになる。次
に、上型１１と下型１２との間に形成されるキャビティ
１３内にゲート１４から樹脂を送り込む。これによっ
て、ダイパッド２上の半導体素子１０を樹脂にて封止す
る。そして、この樹脂を硬化させリード３および吊りリ
ード２１の切り離しおよびリード成形を行うことによっ
て半導体装置を製造する。

【０００５】半導体素子１０を樹脂にて封止するにあた
り、キャビティ１３内における半導体素子１０の上側と
ダイパッド２の下側とで樹脂の注入圧力が等しくなるよ
うその空間を等しく設定する必要がある。そこで、半導
体素子１０の厚さに応じて吊りリード２１部分を曲げ加
工しダイパッド２を下げておくディプレス加工を施して
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、リード
フレームにこのようなディプレス加工を施しても加工上
のばらつきや樹脂の流動条件の違い等によりキャビティ
内における半導体素子の上側とダイパッドの下側とで樹
脂の注入圧力が必ずしも等しくならない。図５はこの際
の樹脂注入状態を説明する図である。図５（ａ）の側断
面図に示すように、例えばキャビティ１３内における半
導体素子１０の上側での樹脂５１の注入圧力がダイパッ
ド２の下側よりも高くなってしまった場合、半導体素子
１０およびダイパッド２にステイシフト（傾き）が発生
する。このステイシフトは、ダイパッド２の下側での樹
脂５１の注入圧力が半導体素子１０の上側よりも高くな
ってしまった場合にも同様に発生する。

【０００７】図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ’線矢視
断面図である。樹脂５１の注入圧力によって半導体素子
１０およびダイパッド２にステイシフトが発生すると半
導体素子１０とリード３とを接続するボンディングワイ
ヤー３１へ負荷がかかり切れてしまうという問題が生じ
る。また、ステイスフトによってダイパッド２やボンデ
ィングワイヤー３１がキャビティ１３内面に接触してし
まうと樹脂封止後の半導体装置におけるパッケージ表面
からそのダイパッド２やボンディングワイヤー３１が露
出してしまい、外観不良および封止不良を起こす原因と
なる。よって、本発明は半導体素子およびダイパッドの
ステイシフトを防止できるリードフレームを提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために成されたリードフレームである。すなわ
ち、本発明は半導体素子を樹脂にて封止するための金型
にセットされるリードフレームであって、半導体素子を
実装した状態で樹脂を注入する金型のキャビティ内略中
央部に配置されるダイパッドと、このダイパッドをキャ
ビティ内に配置した状態において一端側がダイパッドと
接続され他端側がキャビティの内面に接触する支持部と
を備えているものである。

【０００９】

【作用】本発明では、半導体素子が実装されたダイパッ
ドを金型のキャビティ内略中央部に配置した状態におい
て支持部の一端側がダイパッドに接続され他端側がキャ
ビティ内面に接触するようになっている。このため、ダ
イパッドはキャビティ内略中央部で支持部によって支え
られる状態となり、樹脂の注入圧力が加わっても傾くこ
となく保持される。

【００１０】

【実施例】以下に、本発明におけるリードフレームの実
施例を図に基づいて説明する。図１は本発明におけるリ
ードフレームの一実施例を説明する図で、（ａ）は平面
図、（ｂ）は金型へのセット状態を示すものである。図
１（ａ）に示すように、本実施例におけるリードフレー
ム１は半導体素子１０を実装するためのダイパッド２
と、ダイパッド２を保持するための吊りリード２１と、
ダイパッド２の周辺から外側へ延出する複数本のリード
３とを備えるとともに、一端側がダイパッド２に接続さ
れる支持部４ａ、４ｂを備えている。

【００１１】図１（ｂ）に示すように、本実施例におけ
るリードフレーム１を上型１１、下型１２から成る金型
の間に挟み込んだ状態では、半導体素子１０の実装され
るダイパッド２が金型のキャビティ１３内略中央部に配
置される。また、一端側がダイパッド２に接続される支
持部４ａにおいてはその他端側が上型１１のキャビティ
１３内面に接触し、支持部４ｂにおいてはその他端側が
下型１２のキャビティ１３内面に接触するようになって
いる。

【００１２】このため、リードフレーム１を上型１１、
下型１２の間に挟み込むことにより、ダイパッド２がキ
ャビティ１３内略中央部において支持部４ａ、４ｂで支
えられる状態となる。半導体装置を製造する場合には、
このようにリードフレーム１をセットした状態で金型の
ゲート１４から樹脂を流し込み、キャビティ１３内に充
填させる。この際、ダイパッド２に樹脂の注入圧力が加
わってもダイパッド２はキャビティ１３内において支持
部４ａ、４ｂで支えられたままの状態で保持されること
になる。つまり、キャビティ１３内における半導体素子
１０の上側とダイパッド２の下側とで樹脂の注入圧力が
異なっていても支持部４ａ、４ｂの支持作用によって半
導体素子１０およびダイパッド２のステイシフトの発生
を防止できるようになる。

【００１３】このような支持部４ａ、４ｂは、例えばリ
ードフレーム１を形成する際のプレス加工と同時に一体
的に形成し、ダイパッド２のディプレス加工とともに折
り曲げるようにして設ければよい。これによって、特別
な工程を付加することなく支持部４ａ、４ｂを備えたリ
ードフレーム１を製造することができる。

【００１４】次に、このリードフレーム１を用いた場合
の半導体装置について説明する。図２は本実施例におけ
るリードフレーム１を用いて製造した半導体装置を説明
する平面図で、（ａ）は上側、（ｂ）は下側を示してい
る。半導体装置２０は半導体素子１０（図１参照）を封
止する樹脂（図１参照）にて形成されるパッケージ５
と、パッケージ５から延出する複数本のリード３とから
構成されている。さらに、本実施例におけるリードフレ
ーム１（図１参照）を用いて製造した半導体装置２０に
おいては、パッケージ５の上面側に支持部４ａの先端が
露出する状態となる（図２（ａ）参照）。また、同様に
パッケージ５の下面側では支持部４ｂの先端が露出する
状態となる（図２（ｂ）参照）。

【００１５】つまり、図１に示すような本実施例におけ
るリードフレーム１では支持部４ａ、４ｂの一端側がダ
イパッド２に接続され他端側が金型のキャビティ１３内
面に接触する状態となる。このため、キャビティ１３内
に樹脂を注入して半導体装置２０のパッケージ５を構成
するとその表面（上面および下面）から支持部４ａ、４
ｂの他端側先端がそれぞれ露出するようになる。このよ
うに、パッケージ５の表面から支持部４ａ、４ｂの他端
側先端が露出することにより、半導体素子１０（図１参
照）の作動で発生する熱をダイパッド２およびこの支持
部４ａ、４ｂを介してパッケージ５の外部へ放出しやす
くなるというメリットがある。すなわち、本実施例にお
けるリードフレーム１を用いることで半導体装置２０の
放熱性を向上させることが可能となる。

【００１６】次に、本発明におけるリードフレームの他
の実施例を説明する。図３は本発明におけるリードフレ
ームの他の実施例を説明する断面図である。図３（ａ）
および図３（ｂ）に示すリードフレーム１は、ダイパッ
ド２の片側のみに支持部４ａ、４ｂを備えているもので
ある。図３（ａ）に示すリードフレーム１では、ダイパ
ッド２に関して図中下方側のみに延出する支持部４ｂを
備えている。また、図３（ｂ）に示すリードフレーム１
では、ダイパッド２に関して図中上方側のみに延出する
支持部４ａを備えている。

【００１７】このようなリードフレーム１は、樹脂の注
入圧力等の関係から予めダイパッド２のステイシフトの
方向を予測できている場合に使用すると有効である。す
なわち、ダイパッド２が図中下方にシテイシフトするこ
とが予測されている場合には図３（ａ）に示すようなダ
イパッド２に関して図中下方に延出する支持部４ｂを備
えたリードフレーム１を使用し、また、ダイパッド２が
図中上方にステイシフトすることが予測されている場合
には図３（ｂ）に示すようなダイパッド２に関して図中
上方に延出する支持部４ａを備えたリードフレーム１を
使用すればよい。これによって、ダイパッド２の支持に
必要な支持部４ａまたは支持部４ｂのみを備えるだけで
よく、ステイシフトを防止できるリードフレーム１の生
産性向上やコストダウンを図ることができる。

【００１８】また、図３（ｃ）に示すリードフレーム１
では、ダイパッド２に関して図中下方側および図中上方
側を支える支持部４ａ、４ｂの他に例えばダイパッド２
の下方側での支持を補強する支持部４ｃを備えている。
このように、必要に応じて支持部４ａ、４ｂ、４ｃをダ
イパッド２に設けることでステイシフト防止効果をさら
に高めることが可能となる。なお、支持部４ａ、４ｂ、
４ｃの本数は図に示すものに限定されず必要に応じて設
けるようにすればよい。

【００１９】また、図３（ｄ）に示すリードフレーム１
では、ダイパッド２の図中下方側に延出する支持部４ｂ
の先端をＪ型に曲げたものである。これによって、リー
ドフレーム１を金型にセットした状態で支持部４ｂの先
端がキャビティ１３（図１参照）内面に接触しても、金
型への傷付けを最小限に抑えることが可能となる。ま
た、これら図３（ａ）〜図３（ｄ）に示すリードフレー
ム１を用いて製造した半導体装置２０（図２参照）にお
いても、図１に示すリードフレーム１を用いた場合と同
様に支持部４ａ、４ｂおよび４ｃの先端がパッケージ５
（図２参照）の上面および下面から露出するため、放熱
性向上を図ることが可能となる。

【００２０】なお、いずれの実施例においてもリードフ
レーム１の支持部４ａ、４ｂ、４ｃとしてダイパッド２
と一体的に形成した例を示したが、例えば支持部４ａ、
４ｂ、４ｃだけ別体で形成しておき、後からその一端側
をダイパッド２に接続するように形成しても同様であ
る。このように、支持部４ａ、４ｂ、４ｃを別体で接続
することにより、同じリードフレーム１であってもキャ
ビティ１３（図１参照）の大きさやダイパッド２のディ
プレス量に応じた最適な支持部４ａ、４ｂ、４ｃを選択
して取り付けることが可能となる。

【００２１】また、いずれの実施例においてもリード３
（図１参照）がパッケージ５（図２参照）の２方向から
延出するＤＩＰ型、ＳＯＰ型等の半導体装置２０（図２
参照）に対応するリードフレーム１の例を示したが、本
発明はパッケージ５の４方向からリード３が延出するＱ
ＦＩ型、ＱＦＰ型等の半導体装置２０に対応するリード
フレーム１であっても同様である。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のリードフ
レームによれば次のような効果がある。すなわち、本発
明のリードフレームでは、ダイパッドを金型のキャビテ
ィ内略中央部で支える支持部を備えているため、金型の
ゲートからキャビティ内へ樹脂が流し込まれてもその注
入圧力でダイパッドやダイパッド上の半導体素子が傾く
ステイシフトを防止することが可能となる。これによっ
て、半導体素子とリードとを接続するボンディングワイ
ヤーの切断を防止できるとともにダイパッドやボンディ
ングワイヤーがパッケージ表面から露出することのない
良品の半導体装置を提供できるようになる。また、本発
明のリードフレームでは、ダイパッドにつながる支持部
がパッケージの表面より露出することになるため、放熱
性に優れた半導体装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明におけるリードフレームの一実施例を説
明する図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は金型へのセット
状態を示している。

【図２】半導体装置を説明する平面図であり、（ａ）は
上側、（ｂ）は下側を示している。

【図３】他の実施例におけるリードフレームを説明する
断面図である。

【図４】従来例を説明する図で、（ａ）は平面図、
（ｂ）は金型へのセット状態を示している。

【図５】従来のリードフレームを用いた場合の樹脂注入
状態を説明する図で、（ａ）は側断面図、（ｂ）は
（ａ）のＡ−Ａ’線矢視断面図である。

【符号の説明】

１ リードフレーム ２ ダイパッド ３ リード ４ａ、４ｂ、４ｃ
支持部 １０ 半導体素子 １１ 上型 １２ 下型 １３ キャビティ １４ ゲート ２１ 吊りリード

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体素子を樹脂にて封止するための金
   型にセットされるリードフレームであって、 前記半導体素子を実装した状態で前記樹脂を注入する金
   型のキャビティ内略中央部に配置されるダイパッドと、 前記ダイパッドを前記キャビティ内に配置した状態にお
   いて一端側が該ダイパッドと接続され他端側が該キャビ
   ティの内面に接触する支持部とを備えていることを特徴
   とするリードフレーム。