JPH09116084A

JPH09116084A - リードフレーム及びその製造方法

Info

Publication number: JPH09116084A
Application number: JP27109395A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Fujiwara; 達夫藤原
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1995-10-19
Filing date: 1995-10-19
Publication date: 1997-05-02

Abstract

(57)【要約】【課題】インナーリード先端の変形が抑制でき、従って
高い加工精度のファインピッチなインナーリードを有す
るリードフレーム及び製造方法を提供する。【解決手段】中央にアイランドを備え、アイランド周囲
にインナーリードが略放射状に延伸し、前記インナーリ
ードから一体的にアウターリードが形成され、インナー
リードの先端部が、連結部によって相互に接続されてい
るリードフレームにおいて、アイランドと連結部の間
に、アイランド及び連結部と一体的に形成され、少なく
とも一か所の屈曲部を有する変形吸収体が設けられてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リード本数の多
い、従ってリード間の間隙の狭い、ファインピッチなリ
ードフレーム及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来用いられているリードフレームは、
例えば図２に示すようなもので、銅合金、鉄ーニッケル
合金等の、厚さ０．１〜０．２ｍｍ程度の板状の材料７
１を、エッチングあるいは打ち抜き加工によって、加工
して形成されるものであり、略中央に半導体チップを搭
載するためのアイランド７５を有し、その周囲に半導体
チップと電気的接続を行なうためのインナーリード７３
が設けられている。そして、その外側にプリント配線板
等の外部との接続を行なうためのアウターリード７２を
一体的に備えている。

【０００３】アウターリードとインナーリードの境界に
は、ダムバー７４が設けられており、後に樹脂封止を行
った際に、樹脂がアウターリードの間を通って外部に流
出してバリとなることを避けるため、このダムバーが樹
脂の流出を防ぐ役目をする。樹脂封止は、ダムバー７４
の内周より内側に行われることになる。また、アイラン
ド７５は、吊りリード７６によって支持されている。半
導体装置は、上記のようなリードフレームのアイランド
上に半導体チップを搭載し、半導体チップの電極とイン
ナーリードをワイヤボンディング、ギャングボンディン
グ等の手段で電気的に接続し、樹脂封止を行なうことに
より製造されている。

【０００４】ところで、半導体装置が高集積化が進むに
従い、半導体チップの電極数は増加する傾向にあり、ま
たコスト低減のために、半導体チップはより小型化され
つつある。そのため、半導体チップの電極は、増加する
と共に狭ピッチ化し、そのためリードフレームのインナ
ーリードも増加すると共により狭ピッチ化している。さ
らに、半導体チップとの接続信頼性も高いものが要求さ
れ、接続が容易に行えるように、先端の幅を広くするこ
とが要求されている。即ち、リードフレームには狭ピッ
チでしかもインナーリードの先端の幅が広い、という相
反する要求がされている。

【０００５】そこで、狭ピッチで加工を行ない、しかる
後に、リード先端を押しつぶすというコイニング加工を
行なうことにより、インナーリードの先端の幅を確保す
るということが行なわれている。また、コイニング加工
の際にインナーリードが変形することを防ぐため、また
インナーリードの加工後の搬送工程等でインナーリード
が変形することを防ぐため、インナーリードの先端を連
結部７７により相互に接続した状態で、コイニング及び
必要な後工程等の加工をし、後に連結部７７を切断する
という製造方法が採用されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、インナーリ
ードの先端を接続した状態で加工し、後に連結部を切断
する方法では、コイニング加工の際にインナーリードが
変形することは防げるが、コイニング加工部及びその周
辺部に内部応力が残留し、連結部７７を切断すると、イ
ンナーリード７３の先端が変形してしまうという問題が
あった。具体的には、インナーリードの中心線の位置が
移動する。本明細書中では、ある工程（上述の場合はコ
イニング工程）の前後の、インナーリードの中心線の位
置の変化量を、シフト量と呼ぶことにする。図３は、上
述のように、連結部７７を切断した後のインナーリード
７３の先端部の部分拡大図であるが、インナーリードが
変形した場合、変形前のインナーリード位置８１のイン
ナーリードの中心線８３と、変形後のインナーリード位
置８２のインナーリードの中心線８４との距離ｄがシフ
ト量である。

【０００７】コイニング前後での、インナーリードのシ
フト量を抑制するため、図２に示すように、連結部７７
とアイランド７５の間を、変形吸収体７８で接続するこ
とが考えられた。しかし依然として、コイニング前後
で、インナーリードのシフトを十分に抑制することは難
しかった。

【０００８】そのため、インナーリードの先端を接続し
た状態で加工し、後に連結部を切断した場合でも、イン
ナーリード先端の変形が抑制できる構造のリードフレー
ム及びその製造方法が望まれていた。本発明は、ファイ
ンピッチなインナーリードを有し、かつ加工精度の高い
リードフレーム及びその製造方法を提供することを目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明では、略中央に半導体チップ搭
載用アイランドを備え、前記アイランド周囲にアイラン
ドから離間した状態で、インナーリードが略放射状に延
伸し、前記インナーリードから一体的にアウターリード
が形成され、前記インナーリードの先端部が、インナー
リードと一体的に形成される連結部によって、相互に接
続されているリードフレームにおいて、前記アイランド
と前記連結部の間に、アイランド及び連結部と一体的に
形成され、少なくとも一か所の屈曲部を有する変形吸収
体が設けられていることを特徴としている。

【００１０】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
発明において、前記変形吸収体が、連結部からアイラン
ド方向へ引き出される部分（第一部分）、第一部分から
屈曲しアイランド中央方向へ延伸する部分（第二部
分）、第二部分から屈曲しアイランドへ接続される部分
（第三部分）からなることを特徴としている。

【００１１】さらに、請求項３記載の発明では、請求項
１または請求項２記載の発明において、前記第一部分及
び第三部分の、連結部及びアイランド部に接続する部分
が、連結部及びアイランド部に向かって広がっているこ
とを特徴としている。

【００１２】請求項４記載の発明では、リードフレーム
の製造方法であって、（Ａ）金属板から、略中央に位置
する半導体チップ搭載用アイランドと、アイランド周囲
にアイランドから離間した状態で設けられ、略放射状に
延伸するインナーリードと、インナーリードから一体的
に形成されるアウターリードと、インナーリードと一体
的に形成され、インナーリードの先端部を相互に接続す
る連結部と、前記アイランドと前記連結部の間に、前記
アイランド及び前記連結部と一体的に形成され、かつ少
なくとも一か所の屈曲部を有する変形吸収体とを備える
リードフレームをエッチングまたは打ち抜きにより加工
する工程、（Ｂ）少なくともインナーリード先端部に、
コイニング加工を行なう工程、及び（Ｃ）前記連結部及
び前記変形吸収体を除去する工程、からなることを特徴
としている。

【００１３】

【作用】請求項１記載の発明によれば、アイランドと連
結部の間に、アイランド及び連結部と一体的に形成さ
れ、少なくとも一か所の屈曲部を有する変形吸収体が設
けられているため、コイニング加工を行なった際に、応
力が変形吸収体により吸収され、連結部を除去した場合
に、インナーリードの変形を抑制することが可能とな
る。

【００１４】また、請求項２記載の発明によれば、変形
吸収体が、連結部からアイランド方向へ引き出される部
分（第一部分）、第一部分から屈曲して形成される部分
（第二部分）、第一部分から屈曲しアイランドへ接続さ
れる部分（第三部分）からなるため、より効果的に応力
が吸収され、連結部を除去した場合に、インナーリード
の変形を抑制することができる。

【００１５】一方、請求項４記載の発明によれば、
（Ａ）金属板から、略中央に位置する半導体チップ搭載
用アイランドと、アイランド周囲にアイランドから離間
した状態で設けられ、略放射状に延伸するインナーリー
ドと、インナーリードから一体的に形成されるアウター
リードと、インナーリードと一体的に形成され、インナ
ーリードの先端部を相互に接続する連結部と、前記アイ
ランドと前記連結部の間に、前記アイランド及び前記連
結部と一体的に形成され、かつ少なくとも一か所の屈曲
部を有する変形吸収体とを備えるリードフレームをエッ
チングまたは打ち抜きにより加工する工程、（Ｂ）少な
くともインナーリード先端部に、コイニング加工を行な
う工程、及び（Ｃ）前記連結部及び前記変形吸収体を除
去する工程、からなるため、製造工程中でインナーリー
ドの変形を抑制することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明に用いられるリードフレー
ム材料は、銅合金、鉄ーニッケル合金等、通常のリード
フレーム材料として用いられるものであればよい。ま
た、製造方法はエッチング、打ち抜きのいずれによって
もよいが、よりファインピッチのリードフレームを製造
するためには、エッチング法が優れている。また、打ち
抜きの場合は、応力が残留しやすいという点からみて
も、エッチング法のほうが適している。図１は、本発明
のリードフレームの部分拡大説明図である。この図はア
イランド１５、インナーリード１３付近の拡大説明図で
あり、図１の外側の部分のインナーリード及び、アウタ
ーリード、ダムバー、吊りリード１６等は、図２に示す
リードフレームと同じ構造である。

【００１７】アイランド１５の周囲に、インナーリード
１３が形成され、インナーリードの先端部は、インナー
リードと一体的に形成される連結部１７によって相互に
接続されている。そして、アイランドと連結部の間に
は、変形吸収体２０を有している。そして、変形吸収体
は、連結部から引き出される第一部分２１、第一部分か
ら屈曲して設けられる第二部分２２、第二部分から屈曲
し、アイランドへ接続される第三部分２３からなってい
る。また、インナーリードの変形の抑制効果を高めるた
めに、図１に示すように、次に記載するような構成を採
用することが望ましい。

【００１８】まず、前記第二部分は、連結されるアイラ
ンドの辺と平行に、または連結されるインナーリードの
先端部が形成する辺と平行に設けられることが望まし
い。また、第二部分２２と、第一部分２１及び第三部分
２３は、略直角をなすように形成することが望ましい。
さらに、前記第一部分２１は、連結部１７に向かって広
がっている部分２４を含むことが望ましく、第一部分の
広がっていない部分の辺と広がっている部分２４の辺は
４５°をなすようにすることが望ましい。前記第三部分
２３も、同様にアイランド１５に向かって、同様の角度
をなして広がる部分２５を含むことが望ましい。もちろ
ん、変形吸収体の形状は、図１の形状に限定されないこ
とはいうまでもない。

【００１９】また、アイランド１５には、スリット２８
が設けられている。スリットは、リードの形状加工時に
同時に形成される。また、コイニング加工後に、変形吸
収体２０及び連結部１７は、アイランドとの切断線２
６、インナーリードとの切断線２７で切断され、除去さ
れる。除去方法としては、金型を用いて打ち抜き加工す
る方法が代表的である。

【００２０】

【実施例】厚さ０．１５ｍｍの板状の鉄−ニッケル合金
材料（４２重量％ニッケル、残部は鉄及び少量の不可避
的不純物）を用意し、エッチング加工により、図１に示
すようなリードフレームを加工した。図１に示さない部
分のインナーリード及び、アウターリード、ダムバー、
吊りリード１６等の形状は、図２に示すリードフレーム
と略同じ構造である。なお、コイニング後の状態で、イ
ンナーリードの先端部の幅が最小値で８５μｍ、インナ
ーリードの間隙が最小値で５０μｍ、それぞれ確保され
ることを目標に加工を行った。

【００２１】インナーリード１３の先端、連結部１７、
変形吸収体２０、アイランド１５に５μｍの厚さで銀め
っきを施し、金型でインナーリード先端及び連結部を挟
み、５０００ｋｇ／ｃｍ²の力を加え、コイニング加工
を行った。そして、先端の連結部及び変形吸収体を金型
により打ち抜き加工した。

【００２２】この状態で、インナーリード先端のシフト
量を測定したところ、シフト量は最大値で２５μｍであ
った。また、インナーリードの先端部の幅は、７５μｍ
から１０１μｍの間であり、インナーリード先端の間隙
は５１μｍから６０μｍの間であった。これらの測定結
果から、インナーリード先端部の幅については、最小値
の目標値を下回っているものの、リードフレームとして
は、特に問題がない状態であった。

【００２３】〔比較例〕変形吸収体を設けなかった点以
外は、上記実施例と同様の方法で、リードフレームを製
造し、先端の連結部の打ち抜き加工を行った。この状態
で、インナーリード先端のシフト量を測定したところ、
インナーリードはかなりシフトしており、特に吊りリー
ドに近い部分のインナーリードのシフト量が大きく、近
接しているインナーリードは同一の方向にシフトしてい
るため、ショートは生じていなかったが、シフト量は最
大値で１２０μｍにも達しており、半導体チップの実装
には、支障があるものであった。

【００２４】また、インナーリードの先端部の幅は、実
施例の場合と大きな差は見られなかったが、インナーリ
ード先端の間隙は３２μｍから４６μｍの間であった。
この値は、最小値で５０μｍという目標値から考える
と、リードフレームとしては、問題がある状態であっ
た。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、インナーリードの変形
を抑制することができるため、ファインピッチなインナ
ーリードを有し、かつ加工精度の高いリードフレームを
得ることができる。また、本発明によれば、製造工程中
でインナーリードの変形を抑制することができるため、
ファインピッチなインナーリードを有し、かつ加工精度
の高いリードフレームを製造可能な製造方法を得ること
ができる。

【００２６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るリードフレームの要部拡
大説明図。

【図２】従来例に係るリードフレームの説明図。

【図３】インナーリードのシフト量の説明図。

【符号の説明】

１３インナーリード１５アイランド１６吊りリード１７連結部２０変形吸収体２１変形吸収体の第一部分２２変形吸収体の第二部分２３変形吸収体の第三部分２４第一部分の幅広部２５第三部分の幅広部２６アイランドとの切断線２７インナーリードとの切断線２８スリット７１板状の材料７２アウターリード７３インナーリード７４ダムバー７５アイランド７６吊りリード７７連結部７８変形吸収体８１変形前のインナーリード位置８２変形後のインナーリード位置８３変形前のインナーリードの中心線８４変形後のインナーリードの中心線ｄシフト量

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】略中央に半導体チップ搭載用アイランドを
備え、前記アイランド周囲にアイランドから離間した状
態で、インナーリードが略放射状に延伸し、前記インナ
ーリードから一体的にアウターリードが形成され、前記
インナーリードの先端部が、インナーリードと一体的に
形成される連結部によって、相互に接続されているリー
ドフレームにおいて、前記アイランドと前記連結部の間に、アイランド及び連
結部と一体的に形成され、少なくとも一か所の屈曲部を
有する変形吸収体が設けられていることを特徴とするリ
ードフレーム。
【請求項２】前記変形吸収体が、連結部からアイランド
方向へ引き出される部分（第一部分）、第一部分から屈
曲して形成される部分（第二部分）、第二部分から屈曲
しアイランドへ接続される部分（第三部分）からなるこ
とを特徴とする請求項１記載のリードフレーム。
【請求項３】前記変形吸収体の、連結部及びアイランド
部に接続する部分が、連結部及びアイランド部に向かっ
て広がっていることを特徴とする請求項１または請求項
２記載のリードフレーム。
【請求項４】次の（Ａ）から（Ｃ）の工程からなること
を特徴とするリードフレームの製造方法。（Ａ）金属板から、略中央に位置する半導体チップ搭載
用アイランドと、アイランド周囲にアイランドから離間
した状態で設けられ、略放射状に延伸するインナーリー
ドと、インナーリードから一体的に形成されるアウター
リードと、インナーリードと一体的に形成され、インナ
ーリードの先端部を相互に接続する連結部と、前記アイ
ランドと前記連結部の間に、前記アイランド及び前記連
結部と一体的に形成され、かつ少なくとも一か所の屈曲
部を有する変形吸収体とを備えるリードフレームをエッ
チングまたは打ち抜きにより加工する工程。（Ｂ）少なくともインナーリード先端部に、コイニング
加工を行なう工程。（Ｃ）前記連結部及び前記変形吸収体を除去する工程。