JPS6224653A - Lead frame - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［技術分野］
本発明は、半導体装置、特に樹脂封止型の半導体装置の
製造に用いられるリードフレームに適用して有効な技術
に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field] The present invention relates to a technique that is effective when applied to lead frames used for manufacturing semiconductor devices, particularly resin-sealed semiconductor devices.
［背景技術］
ベレットをエポキシ樹脂等の合成樹脂（レジン）で封止
してなる、いわゆる樹脂封止型半導体装置の製造方法に
おいて、上下の金型の間にリードフレームを載置して金
型間にレジンを注入するモールド工程がある。[Background Art] In a method for manufacturing a so-called resin-sealed semiconductor device in which a pellet is sealed with a synthetic resin (resin) such as an epoxy resin, a lead frame is placed between upper and lower molds. In between, there is a molding process in which resin is injected.
上記モールド工程では溶融状態のレジンを高圧で注入す
るため、金型内部の空気を注入されるレジンに対応して
外部に逃がしてやらなければならない。In the above molding process, molten resin is injected at high pressure, so the air inside the mold must be released to the outside in response to the injected resin.
すなわち、金型内の空気の抜けが十分に行われないと、
封止後のレジンに、いわゆるボイドと呼ばれる空気溜ま
りが生じることが多い。このボイドがパッケージ内にあ
ると、パフケージに十分な強度が得られなかったり、外
部からの水分の侵入を促進してワイヤ等の腐食の原因と
なるからであこの点について、金型にエアベントと呼ば
れる凹部を設けて、レジンの注入にともないここから金
型内の空気抜きを行うことが知られている。In other words, if the air in the mold is not sufficiently vented,
Air pockets called voids often occur in the resin after sealing. If these voids exist inside the package, the puff cage may not have sufficient strength, or moisture may enter from the outside and cause corrosion of wires, etc. Therefore, in this regard, air vents are installed in the mold. It is known to provide a so-called concave part to vent air from within the mold as resin is injected.
しかし、前記金型は種類の異なるリードフレームのモー
ルドに共用されることが多く、そのためエアベントはリ
ードフレームの形状に対応して形成することができなか
った。たとえば、前記エアベントは金型のゲート（レジ
ン注入口）と反対方向のフレーム部に当接する部位にし
か設けることができず、リード方向には設けることがで
きなかった。この結果、金型内の空気抜きが十分でなく
ボイドがなお発生することが本発明者によって明らかに
された。However, the mold is often used in common for molds for different types of lead frames, and therefore, the air vent cannot be formed in accordance with the shape of the lead frame. For example, the air vent can only be provided at a portion that abuts the frame portion in the direction opposite to the gate (resin injection port) of the mold, and cannot be provided in the lead direction. As a result, the inventor has revealed that the air in the mold is not sufficiently vented and voids still occur.
さらに、上記の方法では、ボイドが最も発生し易い金型
のゲート近傍にエアベントを形成することができない。Furthermore, with the above method, it is not possible to form an air vent near the gate of the mold where voids are most likely to occur.
そのため、非ゲート方向のフレーム部にどのように広い
エアベントを形成してもボイドの防止を完全に防止する
ことはできないことも同時に本発明者によって明らかに
された。Therefore, the inventors have also revealed that no matter how wide the air vent is formed in the frame portion in the non-gate direction, voids cannot be completely prevented.
なお、樹脂封止型半導体装置の技術として詳しく述べで
ある例としては、株式会社工業調査会、１９８０年１月
１５日発行ｒｌｃ化実装技術」 （日本マイクロエレク
トロニクス協会ｍ）、Ｐ１４９〜Ｐ１５０がある。An example of a detailed description of the technology for resin-encapsulated semiconductor devices is "RLC Mounting Technology" (Japan Microelectronics Association m) published by Kogyo Kenkyukai Co., Ltd., January 15, 1980, pp. 149-150. .
「発明の目的Ｊ
本発明の目的は、樹脂封止型半導体装置の製造工程の一
つであるモールド工程時におけるボイドの発生を防止で
きるリードフレームを提供することにある。OBJECT OF THE INVENTION J An object of the present invention is to provide a lead frame that can prevent the generation of voids during the molding process, which is one of the manufacturing processes of resin-sealed semiconductor devices.
本発明の他の目的は、パッケージ強度が高く、耐湿性に
優れた信転性の高い半導体装置を提供することにある。Another object of the present invention is to provide a semiconductor device with high package strength, excellent moisture resistance, and high reliability.
本発明の前記ならびにその他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明らかになるであろう
。The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
［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
を簡単に説明すれば、次の通りである。[Summary of the Invention] A brief overview of typical inventions disclosed in this application is as follows.
すなわち、フレーム部およびダム部の表面にエアベント
としての凹部が形成されたリードフレーム構造とするこ
とにより、モールドに際して金型内の空気抜きを良好に
行うことができるため、安定したレジン注入を行うこと
ができ、ボイドの発生を防止することができる。In other words, by adopting a lead frame structure in which concave portions as air vents are formed on the surfaces of the frame portion and dam portion, air can be effectively vented from the mold during molding, making it possible to perform stable resin injection. It is possible to prevent the occurrence of voids.
［実施例］
第１図は本発明の一実施例であるリードフレームを示す
斜視図、第２図は実施例のリードフレームを用いたモー
ルド工程を示す断面図である。[Example] FIG. 1 is a perspective view showing a lead frame as an example of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view showing a molding process using the lead frame of the example.
本実施例のリードフレーム１はデュアルインラインパッ
ケージ形状ＣＤＩＰ）の半導体装置の製造に用いられる
リードフレームであり、中央にペレットを装着するタブ
２を有し、長さ方向のフレーム部３ａ、３ｂおよび幅方
向に延設されたフレーム部４ａ、４ｂで囲まれた部分を
一単位として複数のものが並列方向に連結されて一つの
リードフレーム１を形成してなるものである。The lead frame 1 of this embodiment is a lead frame used for manufacturing a semiconductor device with a dual in-line package shape (CDIP). One lead frame 1 is formed by connecting a plurality of lead frames in a parallel direction, with the part surrounded by the frame parts 4a and 4b extending in the direction as one unit.
前記タブ２は長さ方向のフレーム部３ａ、３ｂから中央
方向に延設されたタブ吊りリード５区よって支持されて
おり、幅方向のフレーム部４ａ。The tab 2 is supported by five sections of tab suspension leads extending toward the center from frame portions 3a and 3b in the length direction, and a frame portion 4a in the width direction.
４ｂからは前記中央のタブ２の方向にタブ２の近傍まで
複数のリード６が延設されている。リード６はその途中
部分でリードフレーム１の幅方向に延設されたタイバー
すなわちダム７により互いに連結された状態となってお
り、このダム７に囲まれた部分はインナーリード８とし
て形成されている。このインナーリード８の部分はワイ
ヤポンディングが行われ、またモールドの際に封止され
る部分であり、この部分にはボンディングを良好に行う
ために金めつき等を施してもよい。A plurality of leads 6 extend from 4b in the direction of the central tab 2 to the vicinity of the tab 2. The leads 6 are connected to each other by a tie bar or dam 7 extending in the width direction of the lead frame 1 at the middle part thereof, and the part surrounded by the dam 7 is formed as an inner lead 8. . This portion of the inner lead 8 is a portion where wire bonding is performed and is sealed during molding, and this portion may be plated with gold or the like to ensure good bonding.
一方、長さ方向のフレーム部３ａには表面から裏面方向
に貫通する移送用孔９ａ、９ｂが開設されている。すな
わち、リードフレーム１の移送時にはこの移送用孔９ａ
、９ｂに移送機構のフック（図示せず）を係合させるよ
うにして各製造工程間を移送されるのである。On the other hand, transfer holes 9a and 9b are formed in the frame portion 3a in the length direction, which penetrate from the front surface to the back surface direction. That is, when transferring the lead frame 1, this transfer hole 9a
, 9b of the transfer mechanism are engaged with the hooks (not shown) of the transfer mechanism, thereby transferring between the manufacturing processes.
なお、上記形状のリードフレーム１は、たとえば４２７
０イ、コバールもしくは銅等からなる薄板状（０，２５
ｍｍ程度）の導電性金属板に、プレス切断もしくは薬液
によるエツチング処理を施すことにより所定形状に加工
される。Note that the lead frame 1 having the above shape is, for example, 427
Thin plate-like material (0,25
A conductive metal plate (of the order of mm) is processed into a predetermined shape by press cutting or etching with a chemical solution.
前記リードフレームｌの表面にはエアベント１０として
の凹部が複数箇所に形成されている。たとえば、後述す
る金型のゲート１１に当接するフレーム部３ｂと反対方
向のフレーム部３ａには幅広のエアベント１０ａが形成
されている。このエアベン）ＩＯａは前記移送用孔９ａ
を避けるように形成されている。そのため、モールド後
に、移送用孔９ａ内にレジンが付着してリードフレーム
１の移送が困難になることはない。A plurality of recesses serving as air vents 10 are formed on the surface of the lead frame I. For example, a wide air vent 10a is formed in a frame part 3a opposite to a frame part 3b that contacts a gate 11 of a mold, which will be described later. This air vent) IOa is the transfer hole 9a.
It is designed to avoid Therefore, after molding, resin will not adhere to the inside of the transfer hole 9a and transfer of the lead frame 1 will not become difficult.
また、ゲート１１側のフレーム部３ｂにもエアベントＩ
Ｏｂが形成されているが、このゲート１１側のエアベン
トＩＯａはフレーム部３ｂ内を経由して非封止領域、す
なわちインナーリード８の外部方向に空気を抜くように
構成されている。このように、エアベントｌＯｂを迂回
させて形成したのは、ゲー）１１側のフレーム部３ｂ側
では金型の構造上、ゲー［１が形成されているために、
ゲート方向に空気抜きを行うことができないためである
。Additionally, an air vent I is also provided on the frame portion 3b on the gate 11 side.
The air vent IOa on the gate 11 side is configured to vent air to the non-sealed area, that is, to the outside of the inner lead 8, through the inside of the frame portion 3b. In this way, the air vent lOb is formed by bypassing the air vent lOb because the gate 1 is formed on the frame part 3b side on the side 11 due to the structure of the mold.
This is because air cannot be vented in the direction of the gate.
さらに、ダム７上のリード連結部分にも各々幅狭のエア
ベント１０ｃが形成されている。これらの各エアベント
１０ａ、１０ｂ、１０ｃはリードフレーム１の表面から
例えば、２０μｍ〜４０μｍ程度の深さで形成されてお
り、このような構造の加工はエツチング処理等により行
うことが可能である。Furthermore, narrow air vents 10c are also formed at the lead connection portions on the dam 7, respectively. Each of these air vents 10a, 10b, and 10c is formed at a depth of, for example, about 20 to 40 μm from the surface of the lead frame 1, and such a structure can be formed by etching or the like.
次に本実施例の作用について説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.
上記構造のリードフレーム１は、第２図に示すように、
まず中央のタブ２の上にペレット１２が取付けられ、さ
らにベレット１２とインナーリード８間にワイヤボンデ
ィングがなされてペレット１２とリード６との電気的導
通が図られる。このワイヤボンディングは、例えば金等
からなるワイヤ１３の一端を加熱して溶融ポールを形成
し、この溶融ボールをベレット１２上の所定位置に押圧
して第一ボンディングを行う。次にワイヤ長さを所定量
確保した後にワイヤ１３の他端を超音波振動を印加しな
がらインナーリード８の所定位置に押圧し、さらにワイ
ヤ１３の余線部分を切断することにより行われるもので
ある。The lead frame 1 having the above structure has, as shown in FIG.
First, the pellet 12 is mounted on the central tab 2, and then wire bonding is performed between the pellet 12 and the inner lead 8 to establish electrical continuity between the pellet 12 and the lead 6. In this wire bonding, one end of a wire 13 made of, for example, gold is heated to form a molten ball, and the molten ball is pressed to a predetermined position on the pellet 12 to perform the first bonding. Next, after securing a predetermined length of the wire, the other end of the wire 13 is pressed to a predetermined position on the inner lead 8 while applying ultrasonic vibration, and the extra line portion of the wire 13 is cut off. be.
このようにしてベレット１２およびワイヤ１３の取付け
られたリードフレーム１はモールド金型１４の間に載置
される。このモールド金型１４は上型１４ａと下型１４
ｂとでキャビティ１５を形成する一対構造を有しており
、下型１・４ｂには前記キャビティ１５内へのレジン注
入口としてのゲート１１が開設されている。The lead frame 1 to which the pellet 12 and wire 13 are attached in this manner is placed between the molds 14. This mold die 14 includes an upper die 14a and a lower die 14.
A gate 11 as a resin injection port into the cavity 15 is provided in the lower molds 1 and 4b to form a cavity 15.
次に、前記リードフレーム１が上型１４ａと下型１４ｂ
に挟持された状態でキャビティ１５内に封止材であるレ
ジン１７が溶融状態でゲート１６より高圧注入される。Next, the lead frame 1 is assembled into an upper mold 14a and a lower mold 14b.
Resin 17, which is a sealing material, is injected into the cavity 15 in a molten state at high pressure from the gate 16 while being held between the two.
このレジン１７の注入にともなって、キャビティ１５内
の空気１８はリードフレーム１に形成された各エアベン
ト１０ａ、１０ｂ、１０ｃを流通して外部に排出される
。As the resin 17 is injected, the air 18 in the cavity 15 flows through each air vent 10a, 10b, 10c formed in the lead frame 1 and is discharged to the outside.
このように、本実施例では金型１４にではなく、リード
フレーム１自体にエアベントを有する構造であるため、
リードフレーム１の形状に対応したエアベント１０ａ、
１０ｂ、１０ｃをリードフレーム１上にそれぞれ形成す
ることができる。In this way, this embodiment has a structure in which the air vent is provided not in the mold 14 but in the lead frame 1 itself.
an air vent 10a corresponding to the shape of the lead frame 1;
10b and 10c can be formed on the lead frame 1, respectively.
特に、本実施例では非ゲート側のフレーム部３ａのみな
らず、ダム７の表面およびゲート１工側にもエアベント
１０ｂ、ｌｏｃが各々開設されているため、レジン圧に
よりキャビティ１５内の残留空気１８を平面四方向に排
出することができる。In particular, in this embodiment, the air vents 10b and loc are provided not only on the non-gate side frame part 3a but also on the surface of the dam 7 and the gate 1 construction side, so that the residual air 18 in the cavity 15 due to the resin pressure. can be ejected in four directions on a plane.
したがって、効率良く空気１８を抜くことができ、注入
されたレジン内でのボイドの発生を有効に防止すること
ができる。Therefore, the air 18 can be removed efficiently, and the generation of voids in the injected resin can be effectively prevented.
［効果］
（１）、フレーム部およびダム部の表面にエアベントと
しての凹部が形成されたリードフレーム構造とすること
により、リードフレームの形状に応じたエアベントを形
成することができるため、モールドに際して金型内の空
気抜きを良好に行うことができ、ボイドの発生を防止す
ることができる。[Effects] (1) By adopting a lead frame structure in which recesses as air vents are formed on the surfaces of the frame part and dam part, it is possible to form air vents according to the shape of the lead frame. The air inside the mold can be effectively vented, and the generation of voids can be prevented.
（２）、エアベントとしての凹部を封止部分を囲むフレ
ーム部もしくはダム部の四方向に形成することによって
、金型のキャビティ内の残留空気を効率よく外部に排出
することができるため、ボイドの発生を効率的に防止す
ることができる。(2) By forming recesses as air vents in all four directions of the frame or dam surrounding the sealing part, residual air in the mold cavity can be efficiently discharged to the outside, reducing voids. The occurrence can be efficiently prevented.
（３）、フレーム部のゲート側のエアベントを、フレー
ム部の表面をフレームの長さ方向に延設し、非ゲート方
向にエアを逃がすように形成することにより、キャビテ
ィ内のゲート近傍の空気を外部に排出することができる
ため、ゲート近傍に発生し易いボイドを効果的に防止す
ることができる。(3) The air vent on the gate side of the frame part is formed so that the surface of the frame part extends in the length direction of the frame and air escapes in the non-gate direction, thereby reducing the air near the gate in the cavity. Since it can be discharged to the outside, voids that tend to occur near the gate can be effectively prevented.
（４）、前記＋１１〜（３）により、樹脂封止型半導体
装置におけるパッケージ内のボイドの発生を防止するこ
とができるため、パッケージ強度が高く、耐湿性に優れ
た信幀性の高い半導体装置を提供することができる。(4) According to +11 to (3) above, it is possible to prevent the occurrence of voids inside the package in a resin-sealed semiconductor device, so the semiconductor device has high package strength, excellent moisture resistance, and high reliability. can be provided.
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、本発明は前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。Although the invention made by the present inventor has been specifically explained above based on Examples, it goes without saying that the present invention is not limited to the Examples and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. Nor.
たとえば、実施例では第１図に示したように８本のリー
ドを有するリードフレームについてのみ説明したが、こ
れに限らず、これ以下の本数もしくはこれ以上の本数を
有するものであってもよい。For example, in the embodiment, only a lead frame having eight leads as shown in FIG. 1 has been described, but the lead frame is not limited to this, and may have a smaller number or a larger number.
［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
をその利用分野である、いわゆるデュアルインラインパ
ッケージ形状の半導体装置の製造に用いられるリードフ
レームにに適用した場合について説明したが、これに限
定されるものではなく、レジンモールドされてなる半導
体装置であれば、たとえばフラットパッケージ形状（Ｐ
ＰＰ）もしくはリード付チップキャリアパッケージ形状
（ＰＬＣＣ）等の半導体装置のリードフレームに適用し
ても有効な技術である。[Field of Application] In the above description, the invention made by the present inventor was mainly applied to the field of application, which is a lead frame used in the manufacture of a so-called dual in-line package type semiconductor device. The semiconductor device is not limited to this type, and if it is a semiconductor device that is molded with resin, it may have a flat package shape (P
This technique is also effective when applied to lead frames of semiconductor devices such as PP) or leaded chip carrier package (PLCC).
第１図は本発明の実施例であるリードフレームを示す斜
視図、
第２図は実施例のリードフレームを用いたモールド工程
を示す断面図である。
１・・・リードフレーム、２・・・タブ、３ａ。
３ｂ・・・フレーム部、４ａ、４ｂ・・・フレーム部、
５・・・タブ吊りリード、６・・・リード、７・・・ダ
ム、８・・・インナーリード、９ａ。
９ｂ・・・移送用孔、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ・・・エ
アベント、１１・・・ゲート、１２・・・ベレット、１
３・・・ワイヤ、１４・・・金型、１４ａ・・・上型、
１４ｂ・・・下型、１５・・・キャビティ、１７・・・
レジン、１８・・・空気（残留空気）。
第 １ 図
第 ２ 図FIG. 1 is a perspective view showing a lead frame according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view showing a molding process using the lead frame according to the embodiment. 1... Lead frame, 2... Tab, 3a. 3b...frame part, 4a, 4b...frame part,
5...Tab suspension lead, 6...Lead, 7...Dam, 8...Inner lead, 9a. 9b...Transfer hole, 10a, 10b, 10c...Air vent, 11...Gate, 12...Bellet, 1
3...Wire, 14...Mold, 14a...Upper mold,
14b...lower mold, 15...cavity, 17...
Resin, 18...Air (residual air). Figure 1 Figure 2
Claims (1)
レームであって、フレーム部およびダム部の表面にエア
ベント用の凹部が形成されてなることを特徴とするリー
ドフレーム。 ２、前記凹部が封止部分を囲むフレーム部もしくはダム
部の四方向に形成されていることを特徴とすることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のリードフレーム。 ３、前記凹部がエッチング処理により形成されてなるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のリードフレ
ーム。 ４、フレーム部のゲート側の凹部がフレーム部の表面を
フレームの長さ方向に延設され、非ゲート方向にエアを
逃がすように形成されていることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載のリードフレーム。[Scope of Claims] 1. A lead frame used for manufacturing a resin-sealed semiconductor device, characterized in that a recess for an air vent is formed on the surfaces of a frame portion and a dam portion. 2. The lead frame according to claim 1, wherein the recesses are formed in four directions of a frame portion or a dam portion surrounding the sealing portion. 3. The lead frame according to claim 1, wherein the recess is formed by etching. 4. Claim 1, characterized in that the concave portion on the gate side of the frame portion extends on the surface of the frame portion in the length direction of the frame, and is formed so as to release air in the non-gate direction. Lead frame listed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60161961A JPS6224653A (en) | 1985-07-24 | 1985-07-24 | Lead frame |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60161961A JPS6224653A (en) | 1985-07-24 | 1985-07-24 | Lead frame |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6224653A true JPS6224653A (en) | 1987-02-02 |
Family
ID=15745358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60161961A Pending JPS6224653A (en) | 1985-07-24 | 1985-07-24 | Lead frame |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6224653A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5293065A (en) * | 1992-08-27 | 1994-03-08 | Texas Instruments, Incorporated | Lead frame having an outlet with a larger cross sectional area than the inlet |
-
1985
- 1985-07-24 JP JP60161961A patent/JPS6224653A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5293065A (en) * | 1992-08-27 | 1994-03-08 | Texas Instruments, Incorporated | Lead frame having an outlet with a larger cross sectional area than the inlet |
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