JPS61101063A - リードフレームおよびそれを用いた半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は半導体装置およびその半導体装置の製造におい
て用いられるリードフレームに関する。

〔背景技術〕

レジンパッケージ型等の半導体装置は、その製造におい
てリードフレームと呼称されている部材が用いられてい
る。このリードフレームは、たとえば、株式会社プレス
ジャーナル発行１月刊Ｓｅ−ｍ１ｃ、ｏｎｄｕｃｔｏｒ
　　Ｗｏｒ！ｄＪ　１９８・　・４年５月岨昭和５９年
７月１５日発行、Ｐ１１１〜Ｐ１１５に記載されている
ように、銅や鉄−ニソケル系合金等の薄い金属板をエノ
ヂングあるいはプレスの打ち抜きによって形成され、チ
ップを取付番」るタブおよびワイヤを接続するり−・ド
等のり−Ｆフレームバクーンを構成するパターンメンバ
ーを有している。また、チップやワイヤを取（＝Ｊける
前記タブやリードのポンディング部分は、接続の信軌性
向上等を図るために、金、銀等がメッキされている。

ところで、前記リードフレームは金属の持つ導電性、優
れた加工性を利用して形成されているが、その半面、金
属であることによる不便さも派生せざるを得ない。たと
えば、そのうちの−例を挙げれば、特性選別等の作業の
能率化向上が図り難い。　　　　゛すなわち、リードフ
レームは導電性の金属板から製造されているため、リー
ドフレームに形成された各半導体装置は、相互に電気的
に導通状態となっていることから、リードフレームから
分離しなければ、それぞれの半導体装置の電気的な特性
検査が行えない。したがって、特性検査およびごれに付
随する選別作業、マーキング作業等を車品化された半導
体装置に対して行う方法は、半導体装置の製造工数の軽
減化による製造コスト低酸化を妨げる原因の一つとなっ
ている。

〔発明の目的〕

本発明の目的は半導体装置の製造工数の低減化が可能な
リードフレームを提供することによって安価な半導体装
置を提供することにある。

本発明の他の目的は集積度の高い半導体装置を提供する
ことにある。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。

□　　〔発明の概要〕 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を筒型に説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、本発明においては、複数のパターンメンバー
で形成されるリードフレームは、絶縁体からなるプラス
チックの母材と、この母材の表面に部分的に被着された
導体層とからなっているため、−木のリードフレームに
それぞれ形成された半導体装置はリードフレームを分断
しなくとも、ジ−１フレームに取付けられた状態で特性
検査が行える。この結果、特性検査作業の能率が向上す
るばかりでなく、特性検査結果に基づく品質等のグレー
ト等を表示するマーキング作業もリードフレームの状態
で行“うことができ、半導体装置の製造工数の低減によ
る半導体装置の製造コストの軽減が達成できる。また、
ソー１°フレームはその母材がプラスチックであること
から、半導体装置はリードフし一部から容易に切断する
ことができるため、ユーザー側で節屯に分離ができる。

したがって、半導体装置はリードフレームに取付けられ
た状態で出荷することもでき、出荷に付随する作業も容
易となる等の効果も得られる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例によるレジンパソゲージ型の
トランジスタの断面図、第２図は同じく平面図、第３図
は同じく一部の断面図、第４図は本発明のトランジスタ
の製造工程を示すフローチャート、第５図は本発明のト
ランジスタの製造に用いるリードフレームの一部を示す
平面図、第６図は同じくチップボンディングおよびワイ
ヤボンディングが施されたリードフレームの状態を示す
平面図、第７図は同じくレジンモールドが施されたリー
ドフレームの状態を示す平面図、第８図は同しく特性検
査が成されマーキングが施されたリードフレームの状態
を示す平面図である。

この実施例のトランジスタは第１図および第２図に示す
ように、平行に延在する３本のリード１と、これらリー
ド１の同一端側を被うレジンからなるパッケージ２とか
らなっている。前記中央のリード１のパッケージ２内に
延在する内端は幅広のタブ３を形成し、その主面にはト
ランジスタ素子からなるチップ４が銀ペースト又はＡｕ
−３！共晶等からなる接合材５を介して固定されている
。

まな、両側のり一部ｌのパッケージ２内に延在する内端
も幅広となってワイヤポンディング用のパン］゛６を形
成している。そして、このパッド６と前記チップ４の図
示しない電極とは導電性のワイヤ７で接続されている。

これらリード１のパッケージ２内に位置する部分が幅広
となることは、チップボンディング、ワイヤボンディン
グがし易くなるとともに、リード１がパッケージ２から
抜けないようになり、リ−Ｆｌとパッケージ２との密着
性が損ない難くなる。

一方、前記リード１はいずれもプラスチックの母＋Ａ８
とこの母材８の表面に被着形成された導体層９とからな
っている。前記母材８を形成するプラスチックは特にレ
ジンの種類は限定はされないが、チップボンディング、
ワイヤボンディング。

モールド時に加わる３００〜３５０℃程度の温度で変形
や劣化しないもの、機械強度が高いものが選ばれる。こ
の実施例のトランジスタはパッケージ２から突出するり
一部１の外端面を除く以外の表面は導体層９によって被
われている（第１図および第２図参照）。

つぎに、第４図〜第８図を参照しながら、トランジスタ
の製造方法について説明する。

トランジスタの製造に際して、最初にリードフレーム１
０が用意される。このリードフレーム１０は数１００μ
ｍ〜数ｍｍの厚さのプラスチックフィルムを第５図に示
されるように、バターニングすることによって形成され
る。パターニングはプレスによる打ち抜きによって行わ
れる。リードフレーム１０は平行に延在する枠１１と、
これら一対の枠１１を連結するタイバー１２と、を有し
ている。また、一方の枠１１の内側から３本のリード１
が前記タイバー１２に平行に延在している。

これらリード１にあって、中央のり一部１はその先端（
内端）に幅広のタブ３を有し、両側のり−ド１はその先
端（内端）に幅広のパッド６を有している。また、各リ
ード１問およびリード１とタイバー１２とはダム１３に
よって連結されている。

さらに前記枠１１にはガイド孔１４が設けられている。

このガイド孔１４はリードフレーム１０の組立時の自動
搬送時のガイドあるいは位置決め用のガイドとして用い
られる。　　　１ つぎに、このリードフレーム１０は母材８の必要な表面
部分に導体層９がメッキされる。すなわち、メッキが必
要な部分は、チップボンディング。

ワイヤボンディングが行われる領域ならびにパッケージ
２から突出しかつ実装時に半田が付けられる領域である
。メッキはディップ式で数千人〜数／１ｍの厚さで付け
られる。導体層９は、特に限定はされないが、たとえば
、下層がニッケル（Ｎｉ）で上層が銅（Ｃ，ｕ）等とな
っている。なお、第５図〜第８図において、メッキ力、
（施された領域は点々を施して示しである。

つぎに、このようなリードフレーム１０は、第６図で示
されるように、タブ３上に千ツブ４がポンディングされ
るとともに、このチップ４の図示しない電極と両側のり
一部１の内端とはワイヤ７で接続される。

その後、このリードフレーム１０は、レジンモールドが
施され、第７図で示されるように、リード１の先端部分
は絶縁性のレジンからなるパッケージ２で被われる。

つぎに、このリードフレーム１０は、第８図で示される
ように、各リード１問およびリードｌとタイバー１２と
を連結するダム１３が切断除去される。この状態では、
各リード１はパンケージ２および導体層９が設けられて
いない枠１１によって物理的に連結されているが、前記
パッケージ２は絶縁体であることと、リード１．を連結
するダム１３はその表面に導体層９を有していないこと
から、各リード１は電気的に相互に独立している。

したがって、この状態では、モールドされて形成された
各トランジスタ１５はリードフレーム１０軒連結されて
いる状態でも霊気的な特性検査が可能となる。そこ、で
、この状態で特性検査が実行される　また、前記特性検
査結果に基づくグレード（等級）表示がリードフレーム
の状態で行われる。

※の４結果、パンケージ２の主面にマーク１６が印刷さ
れる。実施例では、２Ａ、２Ｂなる文字でグレードが表
示される。

このようなトランジスタ１５は、リードフレーム１０に
取付けられた状態で出荷されても、リーＦ１の主構成材
質がプラスチックであることから、簡単な機構の切断機
や挟み等でリード１か枠１１から切断分離できるため、
ユーザーにあっても何等支障なく使用できる。

一方、トランジスタ１５を単体の製品として出荷する場
合は、リード１を枠１１の近傍で切断すれば、第１図で
示されるようなトランジスタ１５を製造することができ
るので、トランジスタ１５を牟品として出荷することが
できる。

〔効果〕

（１）本発明のトランジスタ１５は、封止材質であるパ
ッケージ２およびリード１の主構成材質が共にプラスチ
ックであることから、両者間に熱応力が発生し難くなり
、リード１とパッケージ２との間の密着状態も常に良好
に維持でき、高い耐湿性を維持できるという効果が得ら
れる。

（２）上記（，１）から、本発明のトランジスタ１５は
リード１とパッケージ２の熱応力の発生が少ないことか
ら、熱応力によるワイヤ７の破断等が生じることもなく
、信頼性が向上するという効果が得られる。

（３）本発明のトランジスタ１５は、リード１の主構成
材質が金属に比較して安価なプラスチックで形成されて
いることと、リード１の表面の導体層９は製造コストが
安いメッキ法によって形成されていることから、その製
造コストが安価となるという効果が得られる。

（４）本発明のリードフレーム１０は主構成材質がプラ
スチックであることから、その製造コストが安くなると
ともに、金属のような市場変動による材料コストの変動
が少ないことから、製造コストが安定するという効果が
得られる。

（５）本発明のリードフレーム１０は、パターンメンバ
ーの一つであるダム１３を切断除去すれば、各リード１
は相互に電気的に絶縁されるため、このリードフレーム
１０に製造された複数のトランジスタ１５はリードフレ
ーム１０に支持された状態で電気的な特性検査が行える
という効果が得られる。

（６）上記（５）から、本発明によれば、特性検査に基
づくマーキング作業もリードフレーム１０の状態で行え
るため、トランジスタの製造工数の低減化が達成できる
という効果が得られる。

（７）上記（５）および（６）から、本発明によれば、
トランジスタ１゛５の出荷はリードフレーム１０に各ト
ランジスタ１５が支持された状態で行っても、リード１
の主構成材質がプラスチックであることから、簡□単な
機構の切断機等でリードｌを枠１１から切断分離できる
ため、ユーザーにあっても何等支障なくトランジスタ１
５を使用できるという効果が得られる。

（８）上記（５）〜（７）から本発明のリードフレーム
１０を用いてトランジスタ１５を製造する場合、各工程
および工程内で常にワークはリードフレーム１０の状態
で取り扱われるため、取り扱い性能が向上し製造工数の
低減が達成できるという効果が得られる。

（９）本発明のリードフレーム１０は、プラスチンりの
母材８とこの母材８の表面に部分的に設けられた導体層
９によって形成されていることから、その重量は軽い。

したがって、リードフレーム１０の輸送が容易でありか
つ輸送効率も高くできる。このため、リードフレーム１
０の輸送コストの軽減も達成できるという効果が得られ
る。

（１０）本発明のリードフレーム１０は、常時はプラス
チックの母材８のまま保管し？置き、使用時に母材８の
表面に導体層９をメッキするようにすれば、保管時の母
材８の酸化等の劣化が起きないため、従来の表面が酸化
したりするような金属のリードフレームに比較して勝る
という効果が得られる。

（１１）上記＋１１〜（１０）により、本発明によれば
、低廉なリードフレーム１０を用いて少ない工数でトラ
ンジスタが製造できることから、安価なトランジスタを
提供することができるという相乗効果が得られる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない、たとえば、リードフレー
ム１ｏは母材８の所定部分にメッキを行った後にパター
ニングすれば、母材８の表裏の導体層９は、第９図およ
び第１１図に示されるように、相互に電気的に独立状態
となる。そこで、リードフレーム１０の主面側および裏
面側にそれぞれチップ４を固定するとともに、このチッ
プ４の電極とこれに対応するリード１の内端とをワイヤ
７で接続し、リードフレーム１０の表裏にそれぞれ独立
した半導体装置を製造するようにすれば、より高集積度
化が可能となる。この場合、製品となった半導体装置の
実装時、リード１を配線基板の挿入孔に挿入した場合、
配線基板の孔を形成する導体層部分がリード１の表裏の
導体層９を導通状態としてしまうことになることがら、
導通状態となっては困る部分では、リード１の表裏面の
いずれか一方のみにワイヤ７を接続するようにすればよ
い。なお、リード１の表裏の半導体装置の特定のり一部
１が電気的に導通状態となる必要がある場合には、第１
０図に示されるように、リード１の表裏面の両方にワイ
ヤ７を接続して置けば、実装によって導通状態となる。

第１０図において、リード１の外端にハツチングが施さ
れたり一部ｌはリード１の裏面にワイヤ７が接続された
ものを示す。さらに、この場合、リードフレーム１０を
標準化した場合、リード１の総てにワイヤ７が接続され
るとは限らない。すなわち、必要なり一部１のみにワイ
ヤボンディングを施せばよい。

〔利用分野〕

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるトランジスタの製造
技術に適用した場合について説明したが、それに限定さ
れるものではなく、たとえば、ＩＣ等の半導体装置の製
造技術に適用できる。

本発明は少なくとも電子部品等の製造技術に適用できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるレジンパッケージ型の
トランジスタの断面図、 第２図は同じく平面図、 第３図は同じく一部の断面図、 第４図は本発明のトランジスタの製造工程を示すフロー
チャート、 第５図は本発明のトランジスタの製造に用いるリードフ
レームの一部を示す平面図、 第６図は同じくチップポンディングおよびワイヤボンデ
ィングが施されたリードフレームの状態を示す平面図、 第７図は同じくレジンモールドが施されたリードフレー
ムの状態を示す平面図、 第８図は同じく特性検査が成されマーキングが施された
リードフレームの状態を示す平面図、第９図は本発明の
他の実施例による半導体装置の断面図、 第１０図は同じく概念的な半導体装置の平面図、第１１
図は同じくリード１の断面図である。 １・・・リード、２・・・パッケージ、３・・・タブ、
４・・・チップ、５・・・接合材、６・・・パッド、７
・・・ワイヤ、８・・・母材、９・・１導体層、１０・
・・リードフレーム、１１・・・枠、１２・・・タイバ
ー、１３・・・ダム、１４・・・ガイド孔、１５・・・
トランジスタ、第　　１１　図 ３２７一

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、チップを取付けたチップ支持部と、このチップ支持
   部の周辺に内端を延在させるリードとを有する半導体装
   置であって、前記チップ支持部およびリードは絶縁性プ
   ラスチックからなる母材と、この母材の表面に少なくと
   も部分的に被着形成された導体層とからなっていること
   を特徴とする半導体装置。 ２、前記母材の表裏面の導体層は相互に電気的に独立し
   ているとともに、母材の表裏面にはそれぞれチップが固
   定され、チップの電極とこれに対応するリードとはワイ
   ヤで接続されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の半導体装置。 ３、前記半導体装置は、表裏のどちらか一方にのみワイ
   ヤが接続されているリードを有することを特徴とする特
   許請求の範囲第２項記載の半導体装置。 ４、チップを取付けるチップ支持部と、このチップ支持
   部の周辺に内端を延在させるリードと、を有しかつ各構
   成部分は切断によってパターニングされていることを特
   徴とするリードフレームであって、前記リードフレーム
   は絶縁性プラスチックからなる母材と、この母材の表面
   に少なくとも部分的に被着形成された導体層とからなっ
   ていることを特徴とするリードフレーム。 ５、前記母材の表裏面には導体層が設けられ、かつ表裏
   面の導体層は相互に電気的に独立していることを特徴と
   する特許請求の範囲第４項記載のリードフレーム。