JPH11340403A - リードフレーム - Google Patents

リードフレーム

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JPH11340403A
JPH11340403A JP10146742A JP14674298A JPH11340403A JP H11340403 A JPH11340403 A JP H11340403A JP 10146742 A JP10146742 A JP 10146742A JP 14674298 A JP14674298 A JP 14674298A JP H11340403 A JPH11340403 A JP H11340403A
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die pad
opening
lead frame
resin
mold
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Hiroshi Abe
洋 安部
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  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 モールド樹脂注入用金型のキャビティ内部に
おけるモールド樹脂の流動プロファイルの微調整を可能
とし、より多端子化・薄型化された半導体パッケージの
ボイドや反りを防止する。 【解決手段】 ダイパッド１と枠部４とを接続するダイ
パッド吊り部２の基端部に穿設される開口部５ａに、ダ
イパッド１の上下方向へのモールド樹脂Ｒの流量配分比
率を可変となす流量制御手段を設ける。この流量制御手
段として、リードフレームの通常のパターン形成と同時
に形成される流量制御バー６ａを設けた場合、該流量制
御バー６ａの幅ｗ１がある程度以上細ければダイパッド
１の上方（矢印Ｂ方向）へ流れる樹脂量を多くし、ある
程度以上太ければ下方（矢印Ｃ方向）へ流れる樹脂量を
多くすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体パッケージの
製造に用いられるリードフレームに関し、特にモールド
樹脂注入用金型に装着された場合にキャビティ内部の樹
脂の流動プロファイルを変化させることが可能なリード
フレームの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体チップが実装されたリードフレー
ムをモールディングして半導体パッケージを製造する場
合、現状において上記モールディングの主流となってい
る方法はトランスファ・モールド法である。この方法
は、半導体チップが実装されたリードフレームを予め金
型のキャビティ内にセットしておき、予備加熱により流
動性を高めた樹脂をこのキャビティ内へ圧送した後に熱
硬化させる方法である。一度に数十個から数百個の半導
体パッケージを製造することが可能であり、経済性と量
産性に優れている。
【０００３】従来のリードフレームを用いたモールディ
ングの様子を図６に示す。（ａ）図はキャビティ１１内
のモールド樹脂Ｒの流れを示す部分模式的断面図、
（ｂ）図はダイパッド吊り部２４の基端部の拡大図であ
る。リードフレームは、金属からなる帯状薄板にプレス
加工やエッチング等の手法を用いて所定のパターンを形
成したものであり、通常は数個以上のパターンが共通の
枠部２４により連結された状態で形成されている。個々
のパターンが１個の半導体チップＳＣに対応しており、
半導体チップＳＣを載置するために中央に配されるダイ
パッド２１、該ダイパッド２１を枠部２４に接続するた
めのダイパッド吊り部２２、半導体チップＳＣの端子と
同数だけ該ダイパッド２１の周囲に配され、ボンディン
グ・ワイヤ（図示せず。）を用いて該端子と電気的に接
続されるリード部（図示せず。）を主な構成要素とす
る。
【０００４】モールディング時には、上金型Ｄ１と下金
型Ｄ２とを用いてリードフレームを挟み、これら上下の
金型Ｄ１，Ｄ２の対向面に形成されるキャビティ１１内
にモールド樹脂Ｒを注入する。上記キャビティ１１の形
成範囲は、個々のパターンを周回する枠部２４の内周側
である。キャビティ１１には矢印ａ方向からモールド樹
脂Ｒを導入するためのゲート１２が接続されており、該
ゲート１２とキャビティ１１との接続境界が樹脂注入口
１３とされている。
【０００５】ここで、上記リードフレームには、キャビ
ティ１１内におけるモールド樹脂Ｒを流動を円滑化する
ための工夫が施されている。ひとつは、デプレス加工で
ある。これは、図６の（ａ）図にも示されているよう
に、ダイパッド２１の平面位置を枠部２４およびリード
部（図示せず。）の平面位置よりも若干下げる加工であ
る。この加工は本来、ボンディングワイヤとダイパッド
との間の短絡不良を防止するためのものであるが、キャ
ビティ１１内部における半導体チップＳＣの上下の空間
の広さを同程度に揃える効果もある。上下空間の広さが
同程度となれば、キャビティ１１内に注入されたモール
ド樹脂Ｒが半導体チップＳＣの実装されたダイパッド２
１の上下をほぼ同じ速度で流れるようになるので、キャ
ビティ１１内の樹脂の逆流によるボイドの発生が抑えら
れるからである。
【０００６】もうひとつは、「センターゲート方式」と
呼ばれる樹脂の注入方式に対応して、ダイパッド吊り部
２２の基端部に開口部２５が設けられている点である。
この方式は、以前から知られている「下ゲート方式」の
改良法として提案されたものである。下ゲート方式で
は、樹脂注入口１３がリードフレームの下側に配される
ので、ダイパッド２１の下側におけるモールド樹脂Ｒの
流速が上側よりも速くなり、該モールド樹脂Ｒによるキ
ャビティ１１の充填が不均一となるおそれがあった。こ
れに対してセンターゲート方式では、同じくリードフレ
ームの下側に配される樹脂注入口１３からモールド樹脂
Ｒが注入されても、モールド樹脂Ｒは下方向（矢印ｃ）
のみならず、注入直後から開口部２５を通ってリードフ
レームの上方向へも流れることができる（矢印ｂ）。し
たがって、半導体チップＳＣが実装されたダイパッド２
１の上下をほぼ同じ速度でモールド樹脂Ｒが流動可能と
なり、ボイドの発生を防止することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年の半導
体パッケージにおいては、集積度の向上にしたがって端
子数が増える一方で、パッケージ厚さが薄くなってお
り、キャビティ内のモールド樹脂Ｒの流れが端子数、リ
ードフレームの形状あるいはその表面状態の影響を従来
以上に大きく受けるようになってきている。特に、ボン
ディングワイヤの本数がおおよそ１２０本を超えるもの
や、パッケージ厚さが１．０ｍｍ以下のいわゆるＴＳＯ
Ｐ(Thin Small Outline Package)において、このような
問題が顕著になってきており、偏った樹脂圧力によりダ
イパッド２１がキャビティ１１内で上下にシフトした
り、パッケージの反りを生ずる原因となっている。そこ
で本発明は、これらの問題を解決し、半導体パッケージ
のより一層の多端子化や薄型化に対しても優れた信頼性
や歩留りを確保することが可能な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】本発明のリードフレーム
は、いわゆるセンターゲート方式によるモールディング
に対応するものであり、ダイパッドと枠部とを接続する
ダイパッド吊り部の基端部に設けられる開口部に、さら
にダイパット上下方向へのモールド樹脂の流量配分比率
を可変となす流量制御手段を追加することで、上述の目
的を達成するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明のリードフレームにおいて
は、ダイパッド吊り部の基端部に穿設された開口部にさ
らに流量制御手段が追加されているため、樹脂注入口か
らキャビティ内に放出された直後のモールド樹脂のダイ
パッド上下への流動プロファイルを従来よりもさらに精
密に微調整することができる。しかもこの微調整は、流
量制御手段の形状的な工夫により高い自由度をもって行
うことができる。つまり、高価な金型の再設計や再加工
を何ら要することなく、半導体パッケージの信頼性と歩
留りを改善することが可能である。
【００１０】上記の流量制御手段は、リードフレームに
別個に装着、あるいは複合される部材によって構成され
るものであっても無論構わない。しかし、リードフレー
ムと同一の基材、すなわち金属からなる帯状薄板の加工
により、他の構成要素であるダイパッドやリード部の形
成と同時に形成できるものであれば、製造に際してリー
ドフレームの通常のパターンを変更するだけで済むた
め、極めて好都合である。かかる流量制御手段として
は、上記開口部の一部を該開口部と同一平面内で遮蔽す
るごとく設けられた線状部材、あるいは該開口部の一部
を空間的に遮蔽するごとくその一端から突出するごとく
設けられた板状部材を例示することができる。線状部材
を用いる場合にはその幅を選択することにより、また板
状部材とする場合にはその傾斜角を選択することによ
り、それぞれ流量配分比率を可変とすることができる。
以下、本発明の具体的な実施の形態について説明する。
【００１１】第１の実施の形態 ここでは、ダイパッド吊り部の基端部の開口部の一部を
該開口部と同一平面内で遮蔽するごとく設けられる線状
部材として、流量制御バーを設けたリードフレームにつ
いて説明する。図１に、上記リードフレームの全体像を
関連部材と併せて示す。この図は、枠部４で囲まれた１
個の半導体チップに対応する領域において、金型のキャ
ビティ１１の内部に露出される部分を実線で、また金型
に隠れる部分を破線で示してある。なお、キャビティ１
１とゲート１２の輪郭は一点鎖線で示す。上記領域の中
央には、デプレス加工により周囲よりも平面位置を若干
下げられた矩形のダイパッド１が設けられ、該ダイパッ
ド１はその対向する２辺の中央部に連結された２本のダ
イパッド吊り部２により枠部４に懸吊されている。ダイ
パッド１の周囲には、枠部４で連結された複数本のリー
ド部３が配列されている。各リード部３は、上記ダイパ
ッド１上に実装される半導体チップＳＣの端子に個々に
対応しており、これら端子とリード部３の末端部とがひ
とつずつボンディングワイヤＢＷにより接続されてい
る。
【００１２】上記の２本のダイパッド吊り部２の基端部
には、それぞれ開口部５，５ａが形成されている。これ
らの開口部５，５ａは、センター・ゲート方式によるモ
ールド樹脂の注入に対応するものである。ただし本発明
では、金型のゲート１２の樹脂注入口１３に位置合わせ
される方の開口部５ａに、線状部材として流量制御バー
６ａが形成されている。この流量制御バー６ａの幅を変
化させると、キャビティ１１内においてダイパッド１の
上下方向へのモールド樹脂の流量配分比率を微調整する
ことができる。この様子を、図２および図３を参照しな
がら説明する。
【００１３】図２および図３の両図において、（ａ）図
はダイパッド吊り部２の基端部の近傍を拡大して示す概
略斜視図であり、金型のキャビティ内壁１１ａと、その
内側に露出する部分とを実線で示し、金型に隠れる部分
を破線で示してある。（ｂ）図はキャビティ１１内のモ
ールド樹脂Ｒの流れを示す模式的断面図であり、上金型
Ｄ１と下金型Ｄ２との対向面に形成されるキャビティ１
１の一部を示している。ただし、（ａ）図と（ｂ）図の
縮尺は同一ではない。両図においてダイパッド吊り部２
の基端部の寸歩は同じであるが、図２では、流量制御バ
ー６ａの幅ｗ１が相対的に広く、開口部５ａの幅ｗ２が
相対的に狭い。図３では逆に、流量制御バー６ｂの幅ｗ
１が相対的に広く、開口部５ｂの幅ｗ２が相対的に狭
い。
【００１４】図２に示されるように流量制御バー６ａの
幅ｗ１が相対的に狭い場合には、開口部５ａを通ってダ
イパッド１の上方向（矢印Ｂ）へ流れるモールド樹脂Ｒ
の量を多く、下方向（Ｃ方向）へ流れる量を少なくする
ことができる。一方、図３に示されるように流量制御バ
ー６ｂの幅ｗ１が相対的に広い場合には、開口部５ｂを
通ってダイパッド１の上方向（矢印Ｂ）へ流れるモール
ド樹脂Ｒの量を少なく、下方向（Ｃ方向）へ流れる量を
多くすることができる。流量制御バー６ａ，６ｂの幅ｗ
１をどの程度の値に選択した場合にダイパッド上下にお
ける樹脂の流動プロファイルがどのように変化するか
は、ゲート１２の幅、樹脂注入口１３の開口面積、開口
部５ａ，５ｂの開口面積、樹脂注入口１３と開口部５
ａ，５ｂの開口面積の比、使用するモールド樹脂Ｒの粘
度、注入温度、注入速度により変化するので、一概に規
定することはできないが、ゲート１２の幅を仮に１ｍｍ
とすると、流量制御バー６ａ，６ｂの幅ｗ１はおおよそ
０．２〜０．８ｍｍの範囲に選択することが望ましい。
【００１５】また、図１のリードフレームでは２本のダ
イパット吊り部２の基端部の片方の開口部５ａのみに流
量制御バー６ａを設けたが、両方の開口部に流量制御バ
ーを設け、リードフレームを金型にセットする向きを上
下に反転させても同様にモールド樹脂Ｒが注入されるよ
うにしてもよい。あるいは、図１のように片方の開口部
５を流量制御バーを形成しないまま残しておき、リード
フレームの表面状態、使用するモールド樹脂の粘度、そ
の他のモールディング条件の変化に応じていずれの開口
部５，５ａの側からモールド樹脂Ｒを注入するかを選択
可能としてもよい。さらには、片方の開口部に細い流量
制御バー６ａ，他方の開口部に太い流量制御バー６ｂを
設けておき、状況に応じていずれの側からモールド樹脂
Ｒを注入するかを選択可能としてもよい。
【００１６】第２の実施の形態 ここでは、ダイパッド吊り部２の基端部の開口部の一部
を空間的に遮蔽する板状部材として、流動案内板を設け
たリードフレームについて説明する。このリードフレー
ムの全体像はほぼ前掲に図１に示したとおりであるが、
図４および図５に示されるように、２本のダイパッド吊
り部２の基端部の開口部５ｃに、その一端から突出する
ごとく流動案内板６ｃが設けられたところが異なってい
る。図４では上記流動案内板６ｃはマイナス方向（この
図ではダイパッド１の下側方向）に、図５ではは逆にプ
ラス方向（この図ではダイパッド１の上側方向）に、そ
れぞれ傾斜角θだけ傾斜されている。
【００１７】図４に示されるように流動案内板６ｃがマ
イナス方向に傾斜されている場合には、開口部５ｃを通
ってダイパッド１の上方向（矢印Ｂ）へ流れるモールド
樹脂Ｒの量を多く、下方向（Ｃ方向）へ流れる量を少な
くすることができる。一方、図５に示されるように流量
案内板６ｃがプラス方向に傾斜されている場合には、開
口部５ｃを通ってダイパッド１の上方向（矢印Ｂ）へ流
れるモールド樹脂Ｒの量を少なく、下方向（Ｃ方向）へ
流れる量を多くすることができる。流量案内板６ｃの傾
斜角をどの程度の値に選択した場合にダイパッド上下に
おける樹脂の流動プロファイルがどのように変化するか
は、ゲート１２の幅、樹脂注入口１３の開口面積、開口
部５ｃの開口面積、樹脂注入口１３と開口部５ｃの開口
面積の比、使用するモールド樹脂Ｒの粘度、注入温度、
注入速度により変化するので、一概に規定することはで
きないが、−９０°〜＋９０°の範囲で適宜設定するこ
とができる。傾斜角は０°であっても無論構わない。
【００１８】上記の流動案内板６ｃは、リードフレーム
のパターン形成時には枠部４やリード部３等の他の構成
要素と同一平面内にあるが、ダイパッド１にデプレス加
工を施す際に適当な傾斜角を同時に付けることができ
る。上記の流動案内板６ｃは、２本のダイパッド吊り部
２の双方の基端部に設けておき、リードフレームを金型
にセットする向きを上下に反転させても同様にモールド
樹脂Ｒが注入されるようにしてもよい。あるいは、図１
のように片方の開口部を流動案内板を形成しないまま残
しておき、リードフレームの表面状態、使用するモール
ド樹脂の粘度、その他のモールディング条件の変化に応
じていずれの開口部の側からモールド樹脂Ｒを注入する
かを選択可能としてもよい。さらには、双方の開口部に
おいて流動案内板６ｃの傾斜角を変えておき、状況に応
じていずれの側からモールド樹脂Ｒを注入するかを選択
可能としてもよい。
【００１９】以上、本発明の実施の形態を２例挙げた
が、本発明はこれらの実施の形態に何ら限定されるもの
ではない。たとえば、リードフレームの全体形状、半導
体チップの形状、ダイパッド吊り部やその基端部に形成
される開口部の形状、線状部材の形状や本数、板状部材
の形状等の細部については、適宜変更、選択、組み合わ
せが可能である。
【００２０】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明のリードフレームはダイパッド吊り部の基端部に穿設
された開口部にさらに流量制御手段が追加されることに
より、キャビティ内におけるモールド樹脂のダイパッド
上下への流動プロファイルの精密な制御が可能となる。
これにより、端子数が多く、パッケージ厚が極めて薄い
半導体パッケージであってもボイドや反りの発生を抑え
ることができる。上記流量制御手段として開口部の一部
を同一平面内で遮蔽する線状部材、あるいは該開口部の
一部を空間的に遮蔽する板状部材とする場合には、これ
らの部材を通常のリードフレームのパターンを変更する
だけで容易に形成することができる。線状部材を用いる
場合にはその幅を選択することにより、また板状部材と
する場合にはその傾斜角を選択することにより、それぞ
れ流量配分比率を可変とすることができ、設計の自由度
も大きい。本発明はリードフレームの形状の工夫を通じ
て、高集積度を有し、高度に薄型化された半導体パッケ
ージの高信頼化に大きく貢献するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のリードフレームに半導体チップを実装
した後、金型に装填した状態をを示す概略斜視図であ
る。
【図２】流量制御手段として細い流量制御バーを設けた
リードフレームを説明する図であり、（ａ）図はダイパ
ッド吊り部の基端部を拡大して示す概略斜視図、（ｂ）
図はキャビティ内のモールド樹脂の流れを示す模式的断
面図である。
【図３】流量制御手段として太い流量制御バーを設けた
リードフレームを説明する図であり、（ａ）図はダイパ
ッド吊り部の基端部を拡大して示す概略斜視図、（ｂ）
図はキャビティ内のモールド樹脂の流れを示す模式的断
面図である。
【図４】流量制御手段としてマイナス方向に傾斜させた
流動案内板を設けたリードフレームを説明する図であ
り、（ａ）図はダイパッド吊り部の基端部を拡大して示
す概略斜視図、（ｂ）図はキャビティ内のモールド樹脂
の流れを示す模式的断面図である。
【図５】流量制御手段としてプラス方向に傾斜させた流
動案内板を設けたリードフレームを説明する図であり、
（ａ）図はダイパッド吊り部の基端部を拡大して示す概
略斜視図、（ｂ）図はキャビティ内のモールド樹脂の流
れを示す模式的断面図である。
【図６】従来のリードフレームとこれを用いたモールデ
ィングを説明する図であり、（ａ）図はキャビティ内の
モールド樹脂の流れを示す模式的断面図、（ｂ）図はダ
イパッド吊り部の基端部を拡大して示す概略斜視図であ
る。
【符号の説明】
１…ダイパッド ２…ダイパッド吊り部 ３…リード部
４…枠部 ５ａ，５ｂ，５ｃ…開口部 ６ａ，６ｂ…
流量制御バー ６ｃ…流動案内板 １１…キャビティ
１１ａ…キャビティ内壁 １２…ゲート １３…樹脂注
入口 Ｄ１…上金型 Ｄ２…下金型 ＳＣ…半導体チッ
プ Ｒ…モールド樹脂 ＢＷ…ボンディングワイヤ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/56 Ｈ０１Ｌ 21/56 Ｈ // Ｂ２９Ｌ 31:34

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ダイパッドと枠部とを接続するダイパッ
    ド吊り部の基端部に、モールド樹脂注入用金型のゲート
    の樹脂注入口の開口幅に略々合致された幅を有する開口
    部が穿設されてなるリードフレームであって、、 前記開口部に、前記モールド樹脂注入用金型のキャビテ
    ィ内部における前記ダイパッドの上下方向へのモールド
    樹脂の流量配分比率を可変となす流量制御手段が設けら
    れていることを特徴とするリードフレーム。
  2. 【請求項２】 前記流量制御手段が、前記開口部の一部
    を該開口部と同一平面内で遮蔽するごとく設けられた線
    状部材であり、該線状部材の幅に応じて前記流量配分比
    率が可変となされることを特徴とする請求項１記載のリ
    ードフレーム。
  3. 【請求項３】 前記流量制御手段が、前記開口部の一部
    を空間的に遮蔽するごとく該開口部の一端から突出して
    設けられた板状部材であり、該板状部材の傾斜角に応じ
    て前記流量配分比率が可変となされることを特徴とする
    請求項１記載のリードフレーム。
JP10146742A 1998-05-28 1998-05-28 リードフレーム Abandoned JPH11340403A (ja)

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JP10146742A JPH11340403A (ja) 1998-05-28 1998-05-28 リードフレーム

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Cited By (3)

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