JPS63207163A - リ−ドフレ−ム - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、樹脂封止型のパッケージに用いられるリード
フレームに係り、ＩＣ，ＬＳＩ、超ＬＳＩ等の半導体集
積回路（以下ｒＩｃＪと総称する）用のリードフレーム
に関する。

〈従来の技術〉 最近の電子部品の高密度化は目覚しく、それに伴ない信
頼性も高度なものが要求されている。

ＩＣの信頼性を支えるものは組立技術の他に、信頼性の
高い組立材料である。特にパッケージング材料の選定は
信頼性に直接影響するので、その材料についての品質改
善要求がきびしく、日進月歩の製造技術の変革が行なわ
れている。

レジンモールドタイプ（樹脂封止型）のＩＣパッケージ
に用いられるリードフレームは、中央部にＩＣ素子を搭
載する搭載台（タブ）と、その周囲に先端部にてＩＣ素
子上の各電極とワイヤボンディングされる複数のリード
部を形成したもので、内部素子と外部受動回路との電気
導体、熱拡敗媒体、基板実装の構造材料等の役割りを担
っている。

この電気信号の引出線としてのリードフレームは、外部
環境からの水分、空気等が侵入する経路ができ易い構造
になっており、パッケージ内部に湿気が侵入するとＩＣ
素子上の電極の腐食等によりＩＣパッケージの信頼性を
著しく低下させるため、レジンモールドが完全になされ
ること、即ちリードフレーム金属とモールドレジンとの
密着性が高いことが要求される。

従来、リードフレームとモールドレジンとの密着性を高
める方法としては、次のようなものが提案されている。

ｉ）リードフレームのインナーリードにロッキングホー
ルを穿設したもの（特開昭６１−７８１４９号）。

ｉｌ）リードフレームのタブリードにグループと呼ばれ
るＶ字状の溝（切り込み）を形成する（特開昭６１−１
６６０５４号）。

１ｉｉ）リードフレームのタブリードにのこぎり歯状の
段差部を設ける（特開昭６１−８５８４８号）。

しかるに、上記ｉ）の方法では、インナーリードの幅が
小さいために、穿設するロッキングホールの径を小さく
する必要があり、プレス打ち抜き加工で製造する場合に
は高度な金型製造技術を必要とする。さらに、穿設する
孔径が小さいと、パリが発生し易く、パンチェ具の破損
の原因となるとともに、プレス加工に際しロッキングホ
ール周辺のインナーリード先端やタブ等の重要な部分に
剥れたパリによる微小な打痕が生じ、この打痕が原因で
ＩＣ素子の固定やワイヤボンディング性に支障をきたす
ことがある。

また、上記ｉｉ）および１ｉｉ）の方法では、タブリー
ドにのみグループまたは段差部を設けているため、搭載
されたＩＣ素子の周囲全体にわたってモールドレジンと
の密着性を高めることかできない。特に上記ｉｔ）の方
法では、タブリードのみならずインナーリードにもグル
ープを設けたとしても、そのグループの深さが深いとイ
ンナーリードの強度が低下し、片持ち支持であるインナ
ーリードはそのグループの部分からリードの折れや曲り
を生じることがあるため、これを避けるためにリード部
の厚さ即ちリードフレーム自体の厚さを厚くするか、あ
るいはグループの深さの厳密な調整、管理が必要となる
という欠点もある。

〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解イ肖し、
リードフレームとモールドレジンとの密着性を高め、Ｉ
Ｃパッケージの信頼性の向上を図ることができるリード
フレームを提供することにある。

〈問題点を解決するための手段〉 このような目的を達成するために、本発明者らは鋭意研
究の結果、搭載されたｒｃ素子の周囲に位置するインナ
ーリード部に打ち抜き加工によらずして形成することが
できる段部を形成することを見い出し、本発明に至った
。

即ち、本発明は、中央部に半導体集積回路素子を搭載す
る搭載台と、その周囲に前記搭載台に向って延出する複
数のリード部を有するリードフレームにおいて、前記リ
ード部のインナーリード部に、塑性加工によりリードフ
レーム厚さ方向の段部を形成したことを特徴とするリー
ドフレームを提供するものである。

また、前記段部は、屈曲部または突出部であるのがよい
。

そして、前記段部により前記インナーリード部の先端の
高さが、前記搭載台に搭載される半導体集積回路素子の
厚さ分だけ前記搭載台の高さより高くなっているのがよ
い。

以下、本発明のリードフレームを添付図面に示す好適実
施例について詳細に説明する。

第１図は、本発明のリードフレームの好適例を示す平面
図である。

リードフレーム１は、その中央部に半導体集積回路（Ｉ
　Ｃ）素子を搭載するための搭載台２を有する。この搭
載台２は目的とするＩＣ素子の大きさに対応した大きさ
を有している。

搭載台２の周囲には、その搭載台２に向って延出する複
数のビン状のリード部３が形成されている。各リード部
３は、後工程で切断除去される一対のタイバー７．７に
よって連結されている。

第１図中の点線は、その内側をモールドエリア（樹脂封
止領域）８とするモールドエリア境界線を示す。このモ
ールドエリア８内では、ＩＣ素子の搭載、ワイヤボンデ
ィングによる配線を行った後、例えばエポキシ樹脂、シ
リコーン樹脂等の樹脂材によりモールドされ、これによ
りＩＣ素子を環境から物理的、化学的に保護する。

リード部３のうち、モールドエリア内の部分をインナー
リード部４という。そしてインナーリード部４の先端部
５は搭載台２の近傍に位置しており、ＩＣ素子９上の電
極１０との間でワイヤボンディングがなされ電気的に接
続されるものである。ボンディングワイヤの接続を容易
にするために、通常インナーリードの先端部５に好まし
くはスポット状めっきにより金、銀等の貴金属めっきが
施される。

本発明のリードフレーム１の特徴は、インナーリード部
４、好ましくは全てのインナーリード部４に塑性加工に
よりリードフレーム厚さ方向の段部６を形成したことに
ある。このような段部６を形成することにより、インナ
ーリード部４とモールドレジンとの密着性が高まり、ま
た、インナーリード部４に沿って浸入する湿気の浸入経
路を段部６により遮断することができるのでデバイスの
信頼性を高めることができる。

インナーリード部４に形成される段部６の形状、構造は
いかなるものでもよいが、以下、代表的に第２図〜第６
ａ、ｂ図に示すような屈曲部または突出部で構成されて
いる場合を例にとって説明する。

第２図〜第５図および第６ｂ図は、それぞれ本発明のリ
ードフレームのインナーリード部の構成例を示す側面図
である。

第２図に示すように、インナーリード部４は、適当な位
置にてリード部厚さ方向にクランク状に屈曲し、段差を
形成している。このような段部６における段差の程度は
、第２図に示すように、インナーリード部の先端部５の
高さが、搭載台２に搭載されるＩＣ素子９の厚さ分（ｒ
ｃ素子固定のためのろう材の厚さ、電極１０の突出部等
を考慮した範囲で増減可能）だけ搭載台２の高さより高
くなっているのがよい。その理由は、ＩＣ素子９上の電
極１０とインナーリード部の先端部５とをワイヤーボン
ディングにより接続するにあたり、電極１０と先端部５
との高さ水準を等しくすることにより、ボンディングワ
イヤ、特に、高価な金線の使用量を低減することができ
るからである。

従来では、搭載されるＩＣ素子上の電極とインナーリー
ド先端部との高さ水準を合わせるために、タブ（搭載台
）吊りリードを屈曲させてタブをＩＣ素子の厚さ分だけ
下げるいわゆるタブ下げ加工が行われていたが、本発明
では、これに代りインナーリードの先端部５をＩＣ素子
９の厚さ分だけ高くするものである。

ただし、本発明は、このような構成に限定されるもので
はなく、例えば、インナーリードの先端部５と搭載台２
との高さ水準が一致したものでもよい。

また段部６は、インナーリード部４の適当な位置を第３
図に示すように山型（逆Ｖ字状）に屈曲させた屈曲部を
有するものや、第４図に示すように逆Ｕ字状に屈曲させ
た屈曲部を有するものでもよい。

また、これらと異なり第５図に示すように、段部６はイ
ンナーリード部４を下側に凸となるように、即ちＵ字状
に屈曲させたものでもよい。即ち、本発明のリードフレ
ーム１では、段部６はリードフレーム１の厚さ方向に対
し、その上下方向は問わない。

また、段部６の他の構成例としては、上述したようなイ
ンナーリード部４を屈曲させたものに限らず、第６ａ図
および第６ｂ図に示すように、インナーリード部４の一
部をカップ状に押し出して突出部６１としたものでもよ
い。

なお、上記第３図〜第６ａ、ｂ図に示す場合には、リー
ド部３に対し先端部５の高さ水準は一致している。これ
らの場合、前述したタブ下げ加工を併せて行うことは差
しつかえない。

本発明のリードフレーム１では、１つのインナーリード
部４に複数の同形または異形の段部６を設けることも可
能である。また、１以上の段部６を多段形とすることも
可能である。さらにはリードフレーム１の各インナーリ
ード毎に異なる形状または個数の段部６を任意に形成す
ることも可能である。結局、段部６の形状や形成パター
ンはリードフレームの使用目的、必要な信頼性等に応じ
て適宜選定すればよい。

上述した段部６の形成は、プレス成形による曲げ加工、
押し出し加工等の塑性加工により容易に行うことができ
る。このようにインナーリード部４の塑性変形により段
部６を形成するので、従来のインナーリードにプレス打
ち抜き加工によりロッキングホールを形成する方法のよ
うに、孔の切りくずやパリが発生することがなく、よっ
てプレスによるインナーリード先端部等への打痕の発生
や工具の破損といった悪影響を生じない。

このような本発明のリードフレームの構成材料は特に限
定されず、鉄、鉄系合金、銅、銅系合金等、一般的にリ
ードフレームに用いられる材料、特に４２アロイ（Ｆｅ
−４２％Ｎｆ合金）、りん青銅、錫入り銅等を用いれば
よい。

〈実施例〉 以下、本発明のリードフレームの具体的実施例について
説明する。

（本発明例） 厚さ０．１５　ｍｍの４２アロイ製金属板にプレス打抜
き加工等を施して、第１図に示す構造の各インナーリー
ドに段部を有する１０ビンリードフレームを作成した。

段部の形状は第２図に示すものと同様で、その形成は、
前記プレス打抜き加工後、順送金型の次のステージで連
続的にインナーリード部に曲げ加工を施すことにより行
った。なお、インナーリードの先端部の高さは、タブの
高さより搭載するＩＣ素子の厚さ分（約０．５　ｍｍ）
だけ高くした。

このリードフレームに部分めっきを施し、ＩＣ素子の搭
載、および所定の配線を行った後、エポキシ樹脂により
モールドエリアをレジンモールドした。

その後、タイバーを切断除去するとともに各アウターリ
ードを曲げ加工してＩＣパッケージを得た。

（比較例） リードフレームの各インナーリードに段部の形成を行わ
ない以外は、本発明例と同様にしてＩＣパッケージを作
成した。なお、このリードフレームには搭載するＩＣ素
子の厚さ分だけタブ下げ加工を行った。

上記本発明例および比較例のｒｃパッケージについて耐
湿性試験を行い、モールド樹脂の密着性を調べた。その
結果を表１に示す。

なお、耐湿性試験は、下記の条件にて行った。

（１）耐湿性試験条件　ランクＡ 温度４０±２℃ 湿度９０±５％ 最長試験時間１０００ｈｒ （２）温度サイクル試験条件（耐湿性試験前）高温側　
１２５℃Ｘ３０分 低温側　−２５℃ｘ３０分 高低間常温放置時間 １５分で２０サイクル 表　　１ 上記表１の結果から明らかなように、本発明のリードフ
レームによるＩＣパッケージは、リードフレームとモー
ルド樹脂との密着性が良く、耐湿性に優れる。

〈発明の効果〉 本発明のリードフレームによれば、リードフレームのイ
ンナーリード部に塑性加工によりリードフレーム厚さ方
向の段部を形成したことにより、リードフレームとモー
ルドレジンとの密着性、特に搭載されたＩＣ素子の周囲
にわたっての密着性が高まり、よってＩＣパッケージ内
への湿気等の浸入が防止され、ＩＣパッケージの信頼性
が高まる。

さらに、本発明では、段部はインナーリード部の塑性変
形により形成されるため、プレス打抜き加工によりイン
ナーリードにロッキングホールを穿設する従来法のよう
に、孔の切りくずやパリの発生がなく、よって、プレス
によるインナーリード先端部等への打痕の発生（ボンデ
ィングワイヤの接着性の低下を招く）や工具の破損とい
った不都合を生じない。

また、本発明において、段部によりインナーリード部の
先端の高さを搭載台に搭載されるＩＣ素子の厚さ分だけ
搭載台の高さより高くした場合には、タブ下げ加工を行
うことなく、ボンディングワイヤ、特に高価な金線の使
用量を低減することができ、コストダウンが図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のリードフレームの好適例を示す平面
図である。 第２図〜第５図は、それぞれ本発明のリードフレームの
インナーリード部の構成例を示す側面図である。 第６ａ図は、本発明のリードフレームのインナーリード
部の多の構成例を示す平面図、および第６ｂ図は、その
側面図である。 符号の説明 １・・・リードフレーム、 ２・・・搭載台、 ３・・・リード部、 ４・・・インナーリード部、 ５・・・先端部、 ６・・・段部、 ６１・・・突出部、 ７・・・タイバー、 ８・・・モールドエリア、 ９・・・ＩＣ素子、 １０・・・電極 特　許　出　願　人　　日立電線株式会社ＦＩＧ、１

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）中央部に半導体集積回路素子を搭載する搭載台と
   、その周囲に前記搭載台に向って延出する複数のリード
   部を有するリードフレームにおいて、 前記リード部のインナーリード部に、塑性加工によりリ
   ードフレーム厚さ方向の段部を形成したことを特徴とす
   るリードフレーム。
2. （２）前記段部は、屈曲部または突出部である特許請求
   の範囲第１項に記載のリードフレーム。
3. （３）前記段部により前記インナーリード部の先端の高
   さが、前記搭載台に搭載される半導体集積回路素子の厚
   さ分だけ前記搭載台の高さより高くなっている特許請求
   の範囲第１項または第２項に記載のリードフレーム。