JPS6333856A - 電子部品用リ−ドフレ−ム - Google Patents
電子部品用リ−ドフレ−ムInfo
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- JPS6333856A JPS6333856A JP17564786A JP17564786A JPS6333856A JP S6333856 A JPS6333856 A JP S6333856A JP 17564786 A JP17564786 A JP 17564786A JP 17564786 A JP17564786 A JP 17564786A JP S6333856 A JPS6333856 A JP S6333856A
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Landscapes
- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
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。
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〕
本発明は電子部品特に半導体用リード７ンームの構造の
改良に関し、信頼性と経済性を両立できる電子部品の製
造を可能にしたものである。
改良に関し、信頼性と経済性を両立できる電子部品の製
造を可能にしたものである。
ＩＣ，）ランシスター、ダイオード、などの半導体、セ
ンサー、ＣＣＤ 、コンデンサー、抵抗などの電子部品
は、Ｓｉ 、 Ｇｅ 、 ＧａＡｓ 、 Ｉｎｐ 、各
種セラミックなどからつ（もれた素子をリードフレーム
上に実装してパッケージされる。
ンサー、ＣＣＤ 、コンデンサー、抵抗などの電子部品
は、Ｓｉ 、 Ｇｅ 、 ＧａＡｓ 、 Ｉｎｐ 、各
種セラミックなどからつ（もれた素子をリードフレーム
上に実装してパッケージされる。
このリードフレームは金属板条をプレス、エツチングな
どで打抜き成形される。第２図はその１例でリード中の
中央のタブ１に素子が金属鑞や接着剤で塔載され、その
周囲にリード２が配置される。そして素子上の電極パッ
ドとリードワイヤーはボンディングなどで結線される。
どで打抜き成形される。第２図はその１例でリード中の
中央のタブ１に素子が金属鑞や接着剤で塔載され、その
周囲にリード２が配置される。そして素子上の電極パッ
ドとリードワイヤーはボンディングなどで結線される。
リード中のリード部６は吊りリードである。
このようなリードフレームはリードの末端部を残してエ
ポキシなとのレジンでモールド封止されてパッケージさ
れるのであるが、リードフレームの機能の重要な１つは
素子上の発熱を放散することにある。即ち、素子からの
発熱はタブ部に伝わり、更にその一部はレジンを介して
リードからバツケージ外に出る。勿論タブ相当部の熱は
タブからレジン表面にもでる。
ポキシなとのレジンでモールド封止されてパッケージさ
れるのであるが、リードフレームの機能の重要な１つは
素子上の発熱を放散することにある。即ち、素子からの
発熱はタブ部に伝わり、更にその一部はレジンを介して
リードからバツケージ外に出る。勿論タブ相当部の熱は
タブからレジン表面にもでる。
上記の熱の放散をよりよ（するためにリードフレームの
材質を従来のＦｅ−Ｎｉ 、 Ｆｅ−Ｎｉ −Ｃｏ系合
金に代って、熱伝導性のより良いＣｕ合金が利用される
傾向があり、これは信頼性に優れていると同時に材料費
も安くて経済的であると期待された。
材質を従来のＦｅ−Ｎｉ 、 Ｆｅ−Ｎｉ −Ｃｏ系合
金に代って、熱伝導性のより良いＣｕ合金が利用される
傾向があり、これは信頼性に優れていると同時に材料費
も安くて経済的であると期待された。
然し、上述のようにＣｕ合金を使用すると電子部品をプ
リント回路板に実装する半田付は工程でリードを通じて
高熱が伝わり易くなり、素子に熱ショックを与えるばか
りでな（、リードとエポキシなどのモールドとの界面に
大きな熱膨張差による熱応力が発生し、その界面に剥離
が生じ、それが外気水分の浸入経路になって透湿現象が
生じ、その結果部品の信頼性を著しく低下せしめる。こ
のことは特に従来のスルホール実装よりも、面実装にお
けるリフロー半田付けのときが一層顕著となる。
リント回路板に実装する半田付は工程でリードを通じて
高熱が伝わり易くなり、素子に熱ショックを与えるばか
りでな（、リードとエポキシなどのモールドとの界面に
大きな熱膨張差による熱応力が発生し、その界面に剥離
が生じ、それが外気水分の浸入経路になって透湿現象が
生じ、その結果部品の信頼性を著しく低下せしめる。こ
のことは特に従来のスルホール実装よりも、面実装にお
けるリフロー半田付けのときが一層顕著となる。
上述したような素子部の発熱による信頼性低下と、透湿
による信頼性低下とを共て解消し、しかも経済性を保持
するようなリードフレームの改良を目的とする。
による信頼性低下とを共て解消し、しかも経済性を保持
するようなリードフレームの改良を目的とする。
リードフレームを複数金属で構成し、タブ部を高伝熱性
、リード部を低伝熱性のものとする。特にＣｕ又はＣｕ
合金を用いてこれらを構成する。
、リード部を低伝熱性のものとする。特にＣｕ又はＣｕ
合金を用いてこれらを構成する。
以上の本発明のリードフレームはタブを除（フレームを
低伝熱性金属で予め成形してから高伝熱性金属のタブを
機械かしめ、溶接、鑞付けなどでタブ吊りリードに接合
することができる。
低伝熱性金属で予め成形してから高伝熱性金属のタブを
機械かしめ、溶接、鑞付けなどでタブ吊りリードに接合
することができる。
より簡便な方法は板条素材を予め複数の金属で構成して
おき、フレーム成形に際してタブ部に高伝熱性が、リー
ド部に低伝熱性が当たる様にする。
おき、フレーム成形に際してタブ部に高伝熱性が、リー
ド部に低伝熱性が当たる様にする。
第１図（ａｌ及び（ｂ）はその１例である。即ち低伝熱
性金属１０と高伝熱性金属１１をクラッド、溶接法など
で複合した板条体１２を用いてタブは高伝熱性金属１１
に、吊りリードは低伝熱性金属１０に当るように第２図
に示したようなフレームて打抜くのである。するとリー
ドの一部は高伝熱性金属となるが、素子部への熱ショッ
クや透湿に対しての直接経路となる吊りリードが必ず低
伝熱性金属になるので実用上の改善効果は太きい。
性金属１０と高伝熱性金属１１をクラッド、溶接法など
で複合した板条体１２を用いてタブは高伝熱性金属１１
に、吊りリードは低伝熱性金属１０に当るように第２図
に示したようなフレームて打抜くのである。するとリー
ドの一部は高伝熱性金属となるが、素子部への熱ショッ
クや透湿に対しての直接経路となる吊りリードが必ず低
伝熱性金属になるので実用上の改善効果は太きい。
望ましくは、タブ相当部にスポット状に高熱低部をおい
た板条素材を用いることである。
た板条素材を用いることである。
金属の熱伝導度はグイーデマンーフランッの法則により
、電気伝導度と比例関係にあるので、導電率を用いて望
ましい組合せを示すと、タブ部は５０ ％ ｌＡＣ３以
上特に望ましくは７０チ以上で、リード部は３５係ｌＡ
Ｃ３以下特に望ましくは２０係〜５％であること。
、電気伝導度と比例関係にあるので、導電率を用いて望
ましい組合せを示すと、タブ部は５０ ％ ｌＡＣ３以
上特に望ましくは７０チ以上で、リード部は３５係ｌＡ
Ｃ３以下特に望ましくは２０係〜５％であること。
以上において、高伝熱性金属としては、純銅。
Ａｇ入りＣｕ 、 Ｃｕ −０，１５Ｓｎ −０，０ろ
Ｐ（合金組成４分の数字は重量係を示す。以下これに倣
５ ） Ｃｕ−０，ｌＦｅ−０，０３Ｐ 、 Ｃｕ−０
，ｌ５ｎ−０，１５Ｃｒ 、Ｃｕ−０，１５Ｚｒ、Ｃｕ
−０，５Ｃｒ−０，ＩＺｒ 、Ｃｕ−０，ｌ５ｎ−０，
５Ｃｒ 、Ｃｕ−０，７Ｓｎ 、Ｃｕ−２，７Ｆｅ−０
，１２Ｚｎ−０，０３Ｐ 、 Ｃｕ−ｌＦｅ−０，５Ｓ
ｎ−０，５Ｚｎなどである。
Ｐ（合金組成４分の数字は重量係を示す。以下これに倣
５ ） Ｃｕ−０，ｌＦｅ−０，０３Ｐ 、 Ｃｕ−０
，ｌ５ｎ−０，１５Ｃｒ 、Ｃｕ−０，１５Ｚｒ、Ｃｕ
−０，５Ｃｒ−０，ＩＺｒ 、Ｃｕ−０，ｌ５ｎ−０，
５Ｃｒ 、Ｃｕ−０，７Ｓｎ 、Ｃｕ−２，７Ｆｅ−０
，１２Ｚｎ−０，０３Ｐ 、 Ｃｕ−ｌＦｅ−０，５Ｓ
ｎ−０，５Ｚｎなどである。
低伝熱性金属としては、リン青銅（Ｃｕ−６８ｎ−０，
１Ｐなど） 、 Ｃｕ−２Ｓｎ−０，１５Ｃｒ 、洋白
、 Ｃｕ−１ＯＮｉ 。
１Ｐなど） 、 Ｃｕ−２Ｓｎ−０，１５Ｃｒ 、洋白
、 Ｃｕ−１ＯＮｉ 。
Ｃｕ−９，５Ｎｉ−２，３Ｓｎ 、Ｃｕ−２ＯＮｉ 、
Ｆｅ−Ｎｉ系合金（Ｆｅ−４２Ｎｉなと）炭素鋼など
である。
Ｆｅ−Ｎｉ系合金（Ｆｅ−４２Ｎｉなと）炭素鋼など
である。
本発明のリードは常法によりＡｕ 、Ａｇ、Ｎｉ 、Ｃ
ｕ 。
ｕ 。
Ｓｎ、５ｎ−Ｐｂなどのメツキを施されて実用される。
〔作用〕
上述したように、本発明のリードフレームは信頼性不足
の大欠陥を有効に改善する。これはパンケージの放熱性
即ち熱抵抗にはタブは直接影響するが、リードは部分的
な寄与に留まっており、他方半田付は工程などによって
生ずる熱ストレスにはリードが直接影響を与え、タブ部
は殆んど無関係であるとの知見と経験に基づくものであ
る。
の大欠陥を有効に改善する。これはパンケージの放熱性
即ち熱抵抗にはタブは直接影響するが、リードは部分的
な寄与に留まっており、他方半田付は工程などによって
生ずる熱ストレスにはリードが直接影響を与え、タブ部
は殆んど無関係であるとの知見と経験に基づくものであ
る。
パッケージの熱抵抗については、タブ部は導電率５０％
ＩＡＣＳ以上でも効果はあるが７０％ＩＡＣＳがよく、
それ以上では熱抵抗の低減効果は緩慢となる。他方リー
ドの熱ショックについては、リード部の導電率は３５％
ＩＡＣＳ以下特に５〜２０％ＩＡＣＳが実用上満足な程
度に抑止できる。リード部がより小さい導電率では上記
熱抵抗を上昇せしめるばかりでなく電気信号の遅延や抵
抗発熱などの電気的な不都合が生じる。
ＩＡＣＳ以上でも効果はあるが７０％ＩＡＣＳがよく、
それ以上では熱抵抗の低減効果は緩慢となる。他方リー
ドの熱ショックについては、リード部の導電率は３５％
ＩＡＣＳ以下特に５〜２０％ＩＡＣＳが実用上満足な程
度に抑止できる。リード部がより小さい導電率では上記
熱抵抗を上昇せしめるばかりでなく電気信号の遅延や抵
抗発熱などの電気的な不都合が生じる。
本発明のフレームはＣｕ及びＣｕ合金で構成された場合
が最も実用的である。広範囲の伝熱性を自由に選定でき
、又耐食性、メツキ性、半田付は性などに優っているば
かりでな（、熱膨張率が多用されるエポキシレジンに近
似している。このことはリード部とレジンとの接着力が
長期間に亘り保持できるからである。
が最も実用的である。広範囲の伝熱性を自由に選定でき
、又耐食性、メツキ性、半田付は性などに優っているば
かりでな（、熱膨張率が多用されるエポキシレジンに近
似している。このことはリード部とレジンとの接着力が
長期間に亘り保持できるからである。
実施例１゜
第２図に示す形状のフレームを板厚０．２５ ｍｍでｌ
ＡＣ３７，３％の低伝熱性０７２５合−板（Ｃｕ−９，
５Ｎｉ −２，３８ｎ）をプレスで打抜いた。但しタブ
部のない形状とした。そしてタブ部は高伝熱性のＣｕ
−０，１５Ｚ８合金製（９６チｌＡＣ３）とし、これを
溶液性にてタブ吊りリードに接合するという本発明を実
施して組立した。本組立品を常法によりタブ及びリード
先端にＡｇのスポットメツキしてから、ＩＣの８１素子
を拘エポキシペーストで接着し、Ａｕ線でワイヤーボン
ドしてからエポキシモールドした。
ＡＣ３７，３％の低伝熱性０７２５合−板（Ｃｕ−９，
５Ｎｉ −２，３８ｎ）をプレスで打抜いた。但しタブ
部のない形状とした。そしてタブ部は高伝熱性のＣｕ
−０，１５Ｚ８合金製（９６チｌＡＣ３）とし、これを
溶液性にてタブ吊りリードに接合するという本発明を実
施して組立した。本組立品を常法によりタブ及びリード
先端にＡｇのスポットメツキしてから、ＩＣの８１素子
を拘エポキシペーストで接着し、Ａｕ線でワイヤーボン
ドしてからエポキシモールドした。
実施例２゜
実施例１ておけるＣ７２５合金に代えてｌＡＣ３６１％
で本発明実施による同じく低伝熱性のＣｕ−２、４Ｓｎ
−０，１５Ｃｒ −０，Ｉ Ｐ合金を用い、他ハスヘ
テ実施例１に準じた。
で本発明実施による同じく低伝熱性のＣｕ−２、４Ｓｎ
−０，１５Ｃｒ −０，Ｉ Ｐ合金を用い、他ハスヘ
テ実施例１に準じた。
実施例６゜
第１図（ａ）に示した本発明の実施による板条体を用い
てフレームを構成した。図における低伝熱性金属１０を
ｌＡＣ３１６ｑ６のリン青銅（Ｃｕ−５，８Ｓｎ−０，
０８Ｆ）とし、高伝熱性金属１１をｌＡＣ３１０１チの
純銅とし、その厚さを０．１２５ｍｍとした。タブ部の
導電率は５７ ％ ｌＡＣ３になった。フレームの構成
以外はすべて実施例１に準じた。
てフレームを構成した。図における低伝熱性金属１０を
ｌＡＣ３１６ｑ６のリン青銅（Ｃｕ−５，８Ｓｎ−０，
０８Ｆ）とし、高伝熱性金属１１をｌＡＣ３１０１チの
純銅とし、その厚さを０．１２５ｍｍとした。タブ部の
導電率は５７ ％ ｌＡＣ３になった。フレームの構成
以外はすべて実施例１に準じた。
比較例１゜
第２図に示した形状のフレームをｌＡＣ３８５％の高伝
熱性Ｃｕ −０，Ｉ Ｓｎ −０，５Ｃｒ合金にて打抜
いて本発明の実施例でない高伝熱性金属のみによってフ
レームをつくり、他はすべて実施例１に準じた比較例で
ある。
熱性Ｃｕ −０，Ｉ Ｓｎ −０，５Ｃｒ合金にて打抜
いて本発明の実施例でない高伝熱性金属のみによってフ
レームをつくり、他はすべて実施例１に準じた比較例で
ある。
比較例２゜
比較例１における高伝熱性Ｃｕ合金に代えてｌＡＣ３１
６係の低伝熱性リン青銅のみにてフレームをっ（す、他
は実施例１に準じた比較例である。
６係の低伝熱性リン青銅のみにてフレームをっ（す、他
は実施例１に準じた比較例である。
従来例
第２図に示す形状のフレームをｌＡＣ３２，５％の低伝
熱性Ｆｅ −４２Ｎｉ合金板条体かも打抜いてつくり、
他は実施例１に準じてっ（った。主として従来つくられ
たフレームパッケージである。
熱性Ｆｅ −４２Ｎｉ合金板条体かも打抜いてつくり、
他は実施例１に準じてっ（った。主として従来つくられ
たフレームパッケージである。
以上の実施例１．実施例２．実施例６．比較例１、比較
例２．従来例の６種類のＩＣにつき熱抵抗を測定した。
例２．従来例の６種類のＩＣにつき熱抵抗を測定した。
次に７０リナートを用いたペーパーリフロー半田付は炉
を通して約２１５℃の熱ショックを６回旋してから、８
５°ｃ８５％のＲＨのプレッシャークツカーにて１００
０時間処理してからＩＣ故障率を測定した。
を通して約２１５℃の熱ショックを６回旋してから、８
５°ｃ８５％のＲＨのプレッシャークツカーにて１００
０時間処理してからＩＣ故障率を測定した。
測定した結果を表に示す。
表によれば従来例は故障率は低いが熱抵抗が犬である。
これはリードフレームに低伝熱性金属を用いたためであ
る。比較例は故障率、熱抵抗のいずれかが良くなかった
。
る。比較例は故障率、熱抵抗のいずれかが良くなかった
。
比較例１はリードフレームに高伝熱性金属を用いたため
故障率が犬であり、比較例２はリードフレームに低伝熱
性金属を用いたため熱抵抗が犬であった。これらにひき
かえ実施例のいずれもが低伝熱性金属と高伝熱性金属で
構成されているため故障率は低く、熱抵抗も小の値をと
っている。
故障率が犬であり、比較例２はリードフレームに低伝熱
性金属を用いたため熱抵抗が犬であった。これらにひき
かえ実施例のいずれもが低伝熱性金属と高伝熱性金属で
構成されているため故障率は低く、熱抵抗も小の値をと
っている。
上述したように、本発明は電子部品特に半導体の信頼性
を大巾に向上できるリードフレームの改善を可能にする
ものである。相矛盾する熱的特性をリードフレームの改
良で両立させ最適化したものであり、工業上有用である
。
を大巾に向上できるリードフレームの改善を可能にする
ものである。相矛盾する熱的特性をリードフレームの改
良で両立させ最適化したものであり、工業上有用である
。
第１図（ａ）及び第１図（１））は本発明の実施圧よる
板条素材の斜視図であり、第２図はリードフレームの平
面図である。 １：タブ ２：リード ろ：吊りリード １０：低伝熱性金属１１：高伝熱
性金属 １２：複合板条体第１図（α）
第１図（ｂ）第２図
板条素材の斜視図であり、第２図はリードフレームの平
面図である。 １：タブ ２：リード ろ：吊りリード １０：低伝熱性金属１１：高伝熱
性金属 １２：複合板条体第１図（α）
第１図（ｂ）第２図
Claims (4)
- （１）部品素子を塔載するタブ部を高伝熱性金属、リー
ド部を低伝熱性金属の複数金属にて構成したことを特徴
とする電子部品用リードフレーム。 - （２）上記のタブ部とリード部を、互に別種の銅材料で
構成した特許請求の範囲第１項記載の電子部品用リード
フレーム。 - （３）低伝熱性銅合金の一部に高伝熱性の銅又は銅合金
を複合した板条体から成形された特許請求の範囲第２項
記載の電子部品用リードフレーム。 - （４）タブ部の導電率を５０％ＩＡＣＳ以上とし、リー
ド部の導電率を３５％ＩＡＣＳ以下とする特許請求の範
囲第２項記載の電子部品用リードフレーム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17564786A JPS6333856A (ja) | 1986-07-28 | 1986-07-28 | 電子部品用リ−ドフレ−ム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17564786A JPS6333856A (ja) | 1986-07-28 | 1986-07-28 | 電子部品用リ−ドフレ−ム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6333856A true JPS6333856A (ja) | 1988-02-13 |
Family
ID=15999750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17564786A Pending JPS6333856A (ja) | 1986-07-28 | 1986-07-28 | 電子部品用リ−ドフレ−ム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6333856A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03284869A (ja) * | 1990-03-30 | 1991-12-16 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | リードフレーム用クラッド材料 |
| CN1118097C (zh) * | 1997-12-08 | 2003-08-13 | 恩益禧电子股份有限公司 | 半导体器件 |
-
1986
- 1986-07-28 JP JP17564786A patent/JPS6333856A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03284869A (ja) * | 1990-03-30 | 1991-12-16 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | リードフレーム用クラッド材料 |
| CN1118097C (zh) * | 1997-12-08 | 2003-08-13 | 恩益禧电子股份有限公司 | 半导体器件 |
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