WO2010004903A1 - リードフレームおよびその製造方法 - Google Patents

リードフレームおよびその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2010004903A1
WO2010004903A1 PCT/JP2009/061888 JP2009061888W WO2010004903A1 WO 2010004903 A1 WO2010004903 A1 WO 2010004903A1 JP 2009061888 W JP2009061888 W JP 2009061888W WO 2010004903 A1 WO2010004903 A1 WO 2010004903A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
resin
lead
dam bar
leads
lead frame
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/061888
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
昭弘 窪田
友章 石垣
義人 高松
憲夫 小嶋
克己 吉田
Original Assignee
シーマ電子株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by シーマ電子株式会社 filed Critical シーマ電子株式会社
Priority to CN2009801241229A priority Critical patent/CN102077343B/zh
Priority to JP2010519743A priority patent/JP5693956B2/ja
Publication of WO2010004903A1 publication Critical patent/WO2010004903A1/ja

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/495Lead-frames or other flat leads
    • H01L23/49541Geometry of the lead-frame
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/48Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326
    • H01L21/4814Conductive parts
    • H01L21/4821Flat leads, e.g. lead frames with or without insulating supports
    • H01L21/4842Mechanical treatment, e.g. punching, cutting, deforming, cold welding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/495Lead-frames or other flat leads
    • H01L23/49541Geometry of the lead-frame
    • H01L23/49558Insulating layers on lead frames, e.g. bridging members
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
    • H01L21/565Moulds
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L24/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00014Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01004Beryllium [Be]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01078Platinum [Pt]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01079Gold [Au]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181Encapsulation

Definitions

  • the present invention relates to a lead frame that is an assembly member of a resin-encapsulated semiconductor device, a manufacturing method thereof, and a semiconductor device using the lead frame.
  • the resin-encapsulated semiconductor device includes a semiconductor element 11 mounted on a die pad 1 of a lead frame, and a front end portion of the inner lead 2 subjected to surface treatment such as silver plating and the semiconductor element 11.
  • the terminal 12 is connected with a wire 13 and sealed with a sealing resin 14, and then the outer lead 4 is formed into a gull wing shape.
  • the sealing with the sealing resin 14 is performed by sandwiching a lead frame on which a semiconductor element is mounted between a mold (upper) 21 and a mold (lower) 22, and in a gap between both molds. This is done by injecting a sealing resin.
  • the lead frame is provided with a dam bar 3 for filling the gap between the leads in the outer lead portion.
  • an outer lead, an inner lead, and a dam bar are formed simultaneously by pressing or etching a thin metal plate, and the dam bar is formed of the same metal material as the lead frame. For this reason, after resin sealing, the process of cutting and separating the dam bar by a process such as punching and releasing the electrical short-circuit state is essential.
  • Patent Document 1 Japanese Patent No. 2970066
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 9-283691
  • Patent Document 3 JP-A-11-233704
  • the method for forming a resin dam bar proposed in the above patent document is a method of press-fitting between leads (Patent Document 1), applying a thermosetting resin so as to straddle the outer leads, and then heating and pressurizing.
  • a method of press-fitting between leads for increasing the number of pins (Patent Document 1).
  • a method using a mask Patent Document 3 are too expensive to be practical.
  • Patent Document 2 when resin is applied to the surface of the lead frame so as to straddle the outer leads (Patent Document 2), the resin remains on the front and back surfaces of the lead frame and is closed by being sandwiched between molds to be sealed with a sealing resin. Sometimes the lead frame is deformed, or a gap is formed between the mold and the lead frame, causing resin leakage.
  • An object of the present invention is to provide a lead frame and a semiconductor device that can omit the removing step at low cost.
  • the first of the present invention has a plurality of outer leads, a plurality of inner leads, and a lead frame having a dam bar made of an insulating resin at the boundary between the outer leads and the inner leads.
  • the insulating resin is a thermosetting resin or an ultraviolet curable resin that can be moved between inner leads along the side wall of the lead before curing is completed, The inner lead interval is getting closer to the dam bar in the vicinity of the dam bar,
  • the lead frame is characterized in that the outer lead interval is wider in the vicinity of the dam bar than the lead interval at the position of the dam bar.
  • a second aspect of the present invention is a semiconductor device in which a semiconductor element is mounted on the lead frame of the first aspect, the inner lead and the terminal of the semiconductor element are connected, and sealed with a sealing resin.
  • the semiconductor device is characterized in that the insulating resin dam bar is on a boundary line (mold sealing line) between a portion where the sealing resin is formed and a portion where the sealing resin is not formed.
  • the third of the present invention has a plurality of outer leads and a plurality of inner leads, and forms a dam bar free lead frame without a dam bar by processing a metal thin plate, Apply an insulating thermosetting resin or UV curable resin liquid to the front or back surface of the lead frame in the inner lead area, The coating resin liquid that has flowed into the gap between the leads moves along the lead side wall toward the boundary between the outer lead and the inner lead, Then, the resin for coating is cured to form a resin dam bar on the mold sealing line.
  • the moving method of the coating resin liquid is narrowed as the inner lead interval approaches the boundary direction between the outer lead and the inner lead, so that the resin liquid moves along the lead side wall in the boundary direction, It is preferable that the movement of the coating resin liquid is stopped by widening the outer lead interval outside the coating resin liquid movement stop position.
  • the dam bar is made of an insulating resin, it is not necessary to cut and remove the dam bar after sealing the semiconductor device with the sealing resin.
  • the resin dam bar is formed by a coating method, the cost is low.
  • a dam bar is formed by applying a resin liquid to the inner lead area, moving to the boundary between the inner lead and the outer lead through the side wall between the leads, and then curing the dam bar. Resin does not remain, and the lead frame is not deformed or has a gap when it is closed with a mold for sealing, so that resin leakage does not occur.
  • the inner lead interval is narrower toward the dam bar position, that is, the boundary position between the inner lead and the outer lead, and the shape of the inner lead interval is a trapezoid when viewed from the lead frame surface. For this reason, the shape of the resin of the dam bar is trapezoidal, and even if the resin of the dam bar shrinks slightly during curing, the resin dam bar can be prevented from slipping out due to the pressure when the sealing resin is pressed.
  • the center position of the resin dam bar is slightly lower than the height position of the front and back surfaces of the lead frame, and the mold at the time of sealing It is also possible to create a slight gap between the dam bar and the resin dam bar that also serves as a vent for the gas generated from the sealing resin.
  • the sealing resin since a part of the dam bar is covered with the sealing resin, it is possible to prevent the resin dam bar from peeling off or dropping off.
  • FIG. 1 shows an overview of the lead frame of the present invention.
  • an insulating resin dam bar 33 is provided at the position of the mold sealing line 34 between the inner lead 2 and the outer lead 4.
  • FIG. 2 shows an enlarged view near the boundary between the outer lead and the inner lead of the dam bar-free lead frame used in the present invention.
  • the lead frame has a thickness of 0.1 to 0.2 mm, preferably 0.1 to 0.15 mm.
  • the outer lead pitch is usually 0.5 mm, and the outer lead interval is usually 0.2 to 0.3 mm.
  • the ratio (taper) in which the lead interval is narrowed is preferably 5 to 60 ⁇ m, more preferably 10 to 50 ⁇ m, still more preferably 10 to 40 ⁇ m per 1000 ⁇ m (1 mm) length. If the taper is too small, the amount of movement of the dam bar forming resin coating solution is undesirably small. Further, the interval between the outer leads is wider than the interval between the leads at the boundary.
  • the lead surface at the tip of the inner lead of the lead frame is generally plated with silver or gold by means such as spot plating or ring plating so as to facilitate wire bonding.
  • a method for forming a dam bar will be described.
  • a resin liquid for forming a dam bar is applied to the inner lead area on the coating line 31 (FIG. 3a)
  • the applied resin liquid 32 enters between the leads due to surface tension (FIG. 3b), and the resin liquid 32 further reaches the side wall of the lead due to the surface tension. Then, it moves in the direction where the lead interval is narrow, that is, in the boundary direction (FIG. 3c), and stops when the lead interval becomes wide (FIG. 3d).
  • the resin dam bar is formed by completing the curing of the resin at this stop position. Further, the applied resin liquid can be lowered in viscosity by raising the temperature, and can be easily moved to the stop position.
  • the resin for forming the dam bar is a thermosetting resin or an ultraviolet curable resin, preferably a thermosetting resin.
  • the thermosetting resin include an acrylic thermosetting resin, a polyimide thermosetting resin, a polyamideimide thermosetting resin, and an epoxy thermosetting resin, and among these, an epoxy resin thermosetting resin.
  • a one-pack type epoxy resin thermosetting resin composed of an epoxy resin and a latent curing agent is preferable.
  • the viscosity at the time of application of the resin liquid is preferably 4 Pa ⁇ s or more and 60 Pa ⁇ s or less. If the viscosity of the resin liquid is too high, the coating speed becomes slow and the movement of the resin liquid becomes difficult, which is not preferable.
  • a dispenser method is preferable, and a dispenser method using a screw type dispenser is particularly preferable because the amount of coating liquid can be easily adjusted.
  • thermosetting resin As the resin curing method, an ordinary method corresponding to the resin is used.
  • a one-pack type epoxy resin thermosetting resin is used, it can be cured and fixed by heating at 170 to 200 ° C. for 15 seconds to 2 minutes.
  • the heating for making it easy to move to a stop position and the heating for making it heat up to hardening reaction temperature can be combined. Specifically, it is efficient to start heating before moving to the movement stop position (FIG. 3c), and promote the movement to reach the curing reaction temperature when it reaches the stop position (FIG. 3d). It is.
  • FIG. 4 shows an example of the relationship between the taper and the resin movement amount when a dam bar forming resin liquid having a viscosity of about 20 Pa ⁇ s is applied to a lead frame having a lead pitch interval of 120 ⁇ m. It is a graph. In the graph of FIG. 4, the vertical axis indicates the amount of movement of the resin liquid, and the horizontal axis indicates the ratio (taper) at which the lead interval per 1000 ⁇ m length becomes narrow. As can be seen from FIG. 4, since there is a positive correlation between the distance of movement of the resin coating solution and the taper, the amount of movement of the resin coating solution can be controlled by controlling the taper of the lead interval. A resin dam bar can be formed at the position.
  • the distance from the resin coating line to the dam bar forming position is different between the center portion and the corner portion. . That is, in order to move the resin coating solution so that the dam bar positions are aligned, it is necessary to increase the resin movement amount (Lco) at the corner portion more than the resin movement amount (Lce) at the center portion. In such a case, the movement amount of the resin coating liquid may be controlled by making the taper (Tco) of the corner portion larger than the taper (Tce) of the center portion.
  • the semiconductor element is mounted at a predetermined position of the lead frame manufactured as described above, the inner lead plating portion is connected to the terminal of the semiconductor element, and then the lead frame is mounted as shown in FIG. It is manufactured by injecting a sealing resin into the mold and solidifying it so as to be sandwiched between the sealing mold (upper mold) 21 and the sealing mold (lower mold) 22.
  • the sealing resin may be any resin as long as it is used as a sealing resin for a semiconductor device. Examples thereof include a resin composition made of an epoxy resin and an inorganic filler such as alumina or silica.
  • the mold sealing line 34 is on the dam bar 33 and a part of the dam bar is covered with the sealing resin. By covering a part of the dam bar with the sealing resin, it is possible to prevent the dam bar from peeling off or dropping off.
  • the dam bar cutting and removing step after resin sealing can be omitted, a resin-encapsulated semiconductor device having a large number of pins and a narrow pitch can be manufactured at low cost.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

Abstract

【課題】 樹脂封止型半導体装置の製造において、樹脂封止後のダムバー切断除去工程を省略できるリードフレームを提供する。 【解決手段】複数のアウターリードと、複数のインナーリードとを有し、ダムバーを有さないダムバーフリーリードフレームを金属薄板を加工して形成し、  インナーリード域のリードフレーム表面または裏面に絶縁性の熱硬化性樹脂または紫外線硬化樹脂の樹脂液を塗布し、  リード間の隙間に流入した塗布樹脂液を、表面張力作用によって、リード側壁を伝ってアウターリードとインナーリードの境界まで移動させ、  前記境界で塗布樹脂液を硬化させることによって樹脂製ダムバーを形成させることによってリードフレームを製造する。  この製造方法により、樹脂製ダムバーであって、ダムバー位置のリードフレーム表裏面に樹脂残渣のないリードフレームを得ることができる。

Description

リードフレームおよびその製造方法
 本発明は、樹脂封止型半導体装置の組み立て部材であるリードフレームおよびその製造方法並びにそれを使った半導体装置に関する。
 樹脂封止型半導体装置は、例えば、図7に示すように、リードフレームのダイパット1上に半導体素子11を搭載し、銀メッキ等の表面処理がなされたインナーリード2先端部と半導体素子11の端子12とをワイヤ13にて結線し、封止用樹脂14で封止を行い、その後、アウターリード4をガルウイング状に成形されている。前記封止用樹脂14による封止は、図8に示すように、半導体素子を搭載したリードフレームを、金型(上)21と金型(下)22で挟み、両金型間の空隙に封止用樹脂を注入することによって行われる。この際、リード間の隙間から樹脂が漏れ出さないようにするため、図9に示すように、リードフレームにはアウターリード部に、リード間の隙間を埋めるダムバー3が設けられている。
 従来は、金属薄板を、プレス加工またはエッチング加工によってアウターリード、インナーリード及びダムバーが同時に形成されていて、ダムバーはリードフレームと同一の金属素材で形成されていた。このため、樹脂封止後、ダムバーを打ち抜き等の処理で切断分離して、電気的短絡状態を解除する工程が必須であった。
 近年、リードフレームは多ピン化及び狭ピッチ化の傾向にあり、ダムバーを打ち抜くためのパンチ金型の加工やメンテナンスの経費が高くなる傾向にあった。そこで、樹脂封止後のダムバー切断分離工程を省略できるように、ダムバーを絶縁性樹脂材で形成する方法が、特許第2970066号(特許文献1)、特開平9-283691号(特許文献2)、特開平11-233704号(特許文献3)に提案されている。
特許第2970066号公報 特開平9-283691号公報 特開平11-233704号公報
 ところが、上記特許文献で提案されている樹脂製ダムバーの形成方法は、リード間に圧入する方法(特許文献1)、アウターリードを跨ぐようにして熱硬化性樹脂を塗布し、その後加熱加圧してリード間に充填する方法(特許文献2)、マスク等を使用して印刷方式で塗り込む方法(特許文献3)であったが、多ピン化のため、リード間に圧入する方法(特許文献1)やマスクを使用する方法(特許文献3)ではコストが高すぎて実用的ではなかった。また、アウターリードを跨ぐようにしてリードフレーム表面に樹脂を塗布した場合(特許文献2)、リードフレーム表裏面に樹脂が残り、封止用樹脂で封止するために金型で挟んで閉じたときにリードフレームが変形したり、金型とリードフレームの間に隙間ができて樹脂漏れが生じることがあった。
 本発明は、このような状況の下でなされたものであり、封止用樹脂による半導体装置の封止の際に、リードフレームや半導体装置の変形や樹脂漏れが起こらず、封止後にダムバー切断除去工程を省略できるリードフレームや半導体装置を安価に提供することを目的とする。
 本発明の第一は、複数のアウターリードと、複数のインナーリードを有し、前記アウターリードと前記インナーリードの境界に絶縁性樹脂製のダムバーを有するリードフレームにおいて、
 前記絶縁性樹脂が、硬化完了前にはインナーリード間をリード側壁を伝って移動させることが可能である熱硬化樹脂または紫外線硬化樹脂であり、
 インナーリード間隔が、ダムバー近傍ではダムバーに近づくにつれて狭くなっており、
 かつ、アウターリード間隔が、ダムバー近傍ではダムバーの位置におけるリード間隔より広くなっていることを特徴とするリードフレームである。
 本発明の第二は、前記第一発明のリードフレーム上に半導体素子を搭載し、前記インナーリードと半導体素子の端子とを結線し、封止用樹脂で封止してなる半導体装置であって、前記絶縁樹脂製ダムバーが、封止用樹脂が形成される部分と形成されない部分の境界線(モールド封止ライン)上にあることを特徴とする半導体装置である。
 本発明の第三は、複数のアウターリードと、複数のインナーリードとを有し、ダムバーを有さないダムバーフリーリードフレームを金属薄板を加工して形成し、
 インナーリード域のリードフレーム表面又は裏面に絶縁性の熱硬化性樹脂または紫外線硬化樹脂の樹脂液を塗布し、
 リード間の隙間に流入した塗布樹脂液を、リード側壁を伝ってアウターリードとインナーリードの境界方向に移動させ、
 その後、塗布樹脂を硬化させてモールド封止ライン上に樹脂製ダムバーを形成させることを特徴とするリードフレームの製造方法である。
 前記本発明の第三では、塗布樹脂液の移動方法が、インナーリード間隔がアウターリードとインナーリードの境界方向に近づくにつれて狭くすることによって樹脂液がリード側壁を伝って前記境界方向に移動し、アウターリード間隔を、塗布樹脂液移動停止位置より外側で広くすることにより前記塗布樹脂液の移動が停止する方法であることが好適である。
 本発明では、ダムバーが絶縁性の樹脂製であるため、封止用樹脂で半導体装置を封止した後にダムバーを切断除去する必要がない。また、樹脂製ダムバーは塗布法により形成されるため、低コストである。また、インナーリード域に樹脂液を塗布し、リード間の側壁を伝ってインナーリードとアウターリードの境界まで移動させてから硬化させることによってダムバーを形成するため、ダムバー近傍ではリードフレームの表裏面に樹脂が残留することがなく、封止のために金型で閉じたときにリードフレームが変形したり隙間ができて樹脂漏れが生じることもない。
 また、本発明では、インナーリード間隔が、ダムバー位置すなわちインナーリードとアウターリードの境界位置にかけて狭くなっており、リードフレーム表面からみると、インナーリード間隔の形状は台形になっている。このため、ダムバーの樹脂の形状は台形となり、硬化時にダムバーの樹脂が若干収縮しても、封止用樹脂を圧入したときの圧力によって樹脂製ダムバーがすっぽ抜けることを防止できる。
 さらに、ダムバーを形成する樹脂が硬化する際に生じる収縮を利用することにより、リードフレーム表裏面の高さ位置より樹脂製ダムバーの中央の位置をわずかに低くして、封止の際の金型とダムバーとの間にわずかな隙間をつくって、樹脂製ダムバーが封止用樹脂から発生するガスのガス抜き口(ベント口)の役割を兼ねることも可能である。
 さらに本願の第二発明では、ダムバー上の一部が封止用樹脂で覆われることになるため、樹脂製ダムバーの剥離や脱落を防止できる。
本発明のリードフレームの全体概観図 本発明で用いるダムバーフリーリードフレームの一部拡大図 本発明の製造方法の説明図 塗布した樹脂液の移動量とテーパとの関係の一例を示すグラフ コーナー部とセンター部との樹脂液の移動量が異なることを説明するための説明図 コーナー部とセンター部との樹脂液の移動量が異なることを説明するための部分図 樹脂封止型半導体装置の概略図 半導体装置の樹脂封止方法の説明図 従来のリードフレーム 半導体装置の樹脂封止方法の説明図
 以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
 本発明では、まず、銅合金、ニッケル-鉄合金などの金属薄板をプレス加工またはエッチング加工して、ダムバーを有さないダムバーフリーリードフレームパターンを形成する。図1に本発明のリードフレームの概観図を示す。本発明では、インナーリード2とアウターリード4との間のモールド封止ライン34の位置に、絶縁性樹脂製ダムバー33が設けられている。
 図2に本発明で用いるダムバーフリーリードフレームのアウターリードとインナーリードの境界付近の拡大図を示す。前記境界付近では、インナーリード間隔W1は、前記境界に向けて狭くなっており、前記境界を越えて、アウターリード域に入ると、アウターリード間隔W2は広くなっている。リードフレームの板厚は、0.1~0.2mm、好ましくは0.1~0.15mmである。アウターリードピッチは通常0.5mmであり、アウターリード間隔は通常0.2~0.3mmである。また、リード間隔の狭くなる割合(テーパ)は、長さ1000μm(1mm)あたり5~60μmが好ましく、より好ましくは10~50μm、さらに好ましくは10~40μmである。テーパが小さすぎると、ダムバー形成用樹脂の塗布液の移動量が小さくなり好ましくない。また、アウターリードの間隔が、前記境界でのリード間隔より広くなっている。
 リードフレームのインナーリードの先端部分のリード表面には、一般にワイヤボンディングしやすいようにスポットメッキやリングメッキなどの手段により銀や金などのメッキ処理がなされている。
 次にダムバーの形成方法を説明する。インナーリード域にダムバー形成用の樹脂液を塗布ライン31に塗布すると(図3a)、塗布した樹脂液32が表面張力によってリード間に入り込み(図3b)、さらに樹脂液32は表面張力によってリード側壁を伝って、リード間隔の狭い方向、すなわち前記境界方向に移動し(図3c)、リード間隔が広くなるところで移動は止まる(図3d)。この停止位置で樹脂を硬化完了させることにより樹脂製ダムバーを形成させる。また、塗布した樹脂液は、温度を上げることにより粘度を低下させることができ、停止位置までの移動を容易にすることができる。
 ダムバー形成用の樹脂は、熱硬化性樹脂または紫外線硬化性樹脂が用いられ、好ましくは熱硬化性樹脂を用いる。熱硬化性樹脂としては、アクリル系熱硬化性樹脂、ポリイミド系熱硬化性樹脂、ポリアミドイミド系熱硬化性樹脂、エポキシ系熱硬化性樹脂が挙げられ、これらのうち、エポキシ樹脂系熱硬化性樹脂が好ましく、特にエポキシ樹脂と潜在性硬化剤からなる一液型エポキシ樹脂系熱硬化性樹脂が好ましい。樹脂液の塗布時の粘度は、4Pa・s以上60Pa・s以下が好ましい。樹脂液の粘度が高すぎると、塗布スピードが遅くなり、また樹脂液の移動がしにくくなるので好ましくない。樹脂粘度が低すぎると、塗布時に液ダレなどが生じて扱いにくくなるので好ましくない。塗布方法は、ディスペンサ法が好ましく、特にスクリュー式ディスペンサを用いたディスペンサ法が塗布液量調整が容易であり好ましい。
 樹脂の硬化方法は、その樹脂に対応する通常の方法が用いられる。一液型エポキシ樹脂系熱硬化性樹脂が用いられた場合、170~200℃で15秒~2分間加熱することで硬化固定することができる。また、熱硬化性樹脂を使用する場合、停止位置までの移動を容易にするための加熱と、硬化反応温度に昇温させるための加熱を兼ねることができる。具体的には、移動停止位置まで移動する前(図3c)に加熱を開始し、移動を促進させて停止位置(図3d)に到達したころに硬化反応温度になるようにするのが効率的である。
 ダムバー形成用樹脂の塗布液の移動量は、塗布した樹脂液の粘度やインナーリード間隔、インナーリードの側面の表面状態などによって異なるが、リード間隔の狭くなる割合(テーパ)と樹脂移動距離との間に、概ね正の相関関係がある。図4は、リードのピッチ間隔が120μmのリードフレームに、塗布した樹脂液の粘度が約20Pa・sのダムバー形成用樹脂液を塗布した場合の、テーパと樹脂移動量の関係の一例を示したグラフである。図4のグラフでは、縦軸に樹脂液の移動量を示し、横軸に長さ1000μmあたりのリード間隔の狭くなる割合(テーパ)を示している。図4からわかるように、樹脂塗布液の移動距離とテーパには正の相関関係があるから、リード間隔のテーパを制御することにより、樹脂塗布液の移動量を制御することができ、所望の位置に樹脂製ダムバーを形成させることができる。
 また、図5、図6に示すように、リードを放射状に配置し、モールド封止ラインが方形状とする場合、樹脂塗布ラインとダムバー形成位置までの距離が、センター部とコーナー部で相違する。すなわち、ダムバーの位置が揃うように樹脂塗布液を移動させるためには、センター部の樹脂移動量(Lce)より、コーナー部の樹脂移動量(Lco)を大きくする必要がある。このような場合、センター部のテーパ(Tce)よりコーナー部のテーパ(Tco)を大きくすることにより、樹脂塗布液の移動量を制御すればよい。
 半導体装置は、上記のようにして製造されたリードフレームの所定位置に半導体素子を搭載し、インナーリードのメッキ処理部と半導体素子の端子とを結線し、その後、図7のようにリードフレームを封止用金型(上型)21と封止用金型(下型)22で挟み込むようにして、金型内部に封止用樹脂を注入し、固化することにより製造される。封止用樹脂としては、半導体装置の封止用樹脂として用いられるものであればいずれでもよく、例えば、エポキシ樹脂とアルミナやシリカなどの無機フィラーからなる樹脂組成物が挙げられる。本発明では、封止後ダムバーを切断除去する必要がないので、モールド封止ライン34がダムバー33上になるようにし、ダムバーの一部が封止用樹脂で覆われるようにするのが好ましい。ダムバーの一部を封止用樹脂で覆うようにすることにより、ダムバーの剥離、脱落が防止できる。
 本発明では、樹脂封止後のダムバー切断除去工程が省略できるので、多ピン化かつ狭ピッチ化した樹脂封止型半導体装置を安価に製造することができる。
  1  ダイパット
  2  インナーリード
  3  ダムバー
  4  アウターリード
 11  半導体素子
 12  端子
 13  ワイヤ
 14  封止用樹脂
 21  金型(上型)
 22  金型(下型)
 31  塗布ライン
 32  塗布樹脂
 33  樹脂製ダムバー
 34  モールド封止ライン

Claims (5)

  1.  複数のアウターリードと、複数のインナーリードを有し、前記アウターリードと前記インナーリードの境界に絶縁性樹脂製のダムバーを有するリードフレームにおいて、
     前記絶縁性樹脂が、硬化完了前には前記インナーリード間をリード側壁を伝って移動させることが可能である熱硬化樹脂または紫外線硬化樹脂であり、
     インナーリード間隔が、ダムバー近傍ではダムバーに近づくにつれて狭くなっており、
     かつ、アウターリード間隔が、ダムバー近傍ではダムバーの位置におけるリード間隔より広くなっていることを特徴とするリードフレーム。
  2.  請求項1に記載のリードフレーム上に半導体素子を搭載し、前記インナーリードと半導体素子の端子とを結線し、封止用樹脂で封止してなる半導体装置であって、前記絶縁樹脂製ダムバーが、封止用樹脂が形成される部分と形成されない部分の境界線(モールド封止ライン)上にあることを特徴とする半導体装置。
  3.  複数のアウターリードと、複数のインナーリードとを有し、ダムバーを有さないダムバーフリーリードフレームを金属薄板を加工して形成し、
     インナーリード域のリードフレーム表面または裏面に絶縁性の熱硬化性樹脂または紫外線硬化樹脂の樹脂液を塗布し、
     リード間の隙間に流入した塗布樹脂液を、リード側壁を伝ってアウターリードとインナーリードの境界方向に移動させ、
     その後、塗布樹脂を硬化させてモールド封止ライン上に樹脂製ダムバーを形成させることを特徴とするリードフレームの製造方法。
  4.  インナーリード間隔が、アウターリードとインナーリードの境界に近づくにつれて狭くなっているために、樹脂液が前記境界方向に移動し、
     アウターリード間隔が、塗布樹脂液移動停止位置より外側で間隔が広くなっているために、前記塗布樹脂液の移動が停止することを特徴とする請求項3に記載のリードフレームの製造方法。
  5.  インナーリード間隔がアウターリードとインナーリードの境界に近づくにつれて狭くなって行く割合(テーパ)が、リードフレームの各辺の中心付近よりリードフレームの角付近の方が大きいことを特徴とする請求項4に記載のリードフレームの製造方法。
PCT/JP2009/061888 2008-07-10 2009-06-29 リードフレームおよびその製造方法 WO2010004903A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009801241229A CN102077343B (zh) 2008-07-10 2009-06-29 一种引线架及其制造方法以及一种半导体装置
JP2010519743A JP5693956B2 (ja) 2008-07-10 2009-06-29 リードフレームおよびその製造方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008180381 2008-07-10
JP2008-180381 2008-07-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010004903A1 true WO2010004903A1 (ja) 2010-01-14

Family

ID=41507019

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2009/061888 WO2010004903A1 (ja) 2008-07-10 2009-06-29 リードフレームおよびその製造方法

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP5693956B2 (ja)
KR (1) KR20110038620A (ja)
CN (1) CN102077343B (ja)
TW (1) TWI482251B (ja)
WO (1) WO2010004903A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017153611A1 (en) 2016-03-11 2017-09-14 Pom Patentverwaltungs Gbr Use of alkyd resins

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103050472B (zh) * 2012-12-28 2016-04-20 日月光封装测试(上海)有限公司 半导体封装用导线架条及其模具与封胶方法
JP6327732B1 (ja) * 2017-06-22 2018-05-23 大口マテリアル株式会社 リードフレーム及びその製造方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008075654A1 (ja) * 2006-12-18 2008-06-26 Shiima Electronics Inc. リードフレーム、その製造方法及びそのリードフレームを搭載した半導体装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0750382A (ja) * 1993-08-05 1995-02-21 Apic Yamada Kk リードフレーム及びその製造方法並びにこれに用いる成形金型
JPH08306850A (ja) * 1995-04-28 1996-11-22 Hitachi Ltd 樹脂ダム方式のリードフレーム
US5949132A (en) * 1995-05-02 1999-09-07 Texas Instruments Incorporated Dambarless leadframe for molded component encapsulation
KR19980015937U (ko) * 1996-09-13 1998-06-25 구자홍 스피커 커버 체결구조
KR19980073905A (ko) * 1997-03-20 1998-11-05 이대원 합성수지 댐바가 구비된 리드 프레임 및 그 제조방법
JP2005135938A (ja) * 2003-10-28 2005-05-26 Renesas Technology Corp 半導体装置およびその製造方法
JP2007109749A (ja) * 2005-10-12 2007-04-26 Shiima Denshi Kk リードフレーム及び該リードフレームを使用した半導体装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008075654A1 (ja) * 2006-12-18 2008-06-26 Shiima Electronics Inc. リードフレーム、その製造方法及びそのリードフレームを搭載した半導体装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017153611A1 (en) 2016-03-11 2017-09-14 Pom Patentverwaltungs Gbr Use of alkyd resins
EP3708623A1 (en) 2016-03-11 2020-09-16 POM Patentverwaltungs GbR Use of alkyd resins
EP4047063A1 (en) 2016-03-11 2022-08-24 Dr. Klaus Schepers Patentverwaltung Use of alkyd resins
EP4083151A1 (en) 2016-03-11 2022-11-02 Dr. Klaus Schepers Patentverwaltung Use of alkyd resins

Also Published As

Publication number Publication date
TWI482251B (zh) 2015-04-21
TW201021185A (en) 2010-06-01
KR20110038620A (ko) 2011-04-14
CN102077343A (zh) 2011-05-25
CN102077343B (zh) 2013-05-08
JP5693956B2 (ja) 2015-04-01
JPWO2010004903A1 (ja) 2012-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2015151273A1 (ja) 半導体装置
KR20120021195A (ko) 수지 밀봉 성형품의 제조 방법 및 수지 밀봉 성형품의 제조 장치
CN108878300B (zh) 在模制期间具有背面保护层以防止模具溢料失效的封装件
WO2010004903A1 (ja) リードフレームおよびその製造方法
JP2002329815A (ja) 半導体装置と、その製造方法、及びその製造装置
JP4039298B2 (ja) 樹脂封止型半導体装置およびその製造方法ならびに成形型
JP5343939B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0846127A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2006295010A (ja) モールド成型装置およびモールド成型方法
CN110718471A (zh) 树脂密封模具和半导体装置的制造方法
JP5332211B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP2006073600A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP2008235615A (ja) 配線基板、それを用いた半導体装置およびその製造方法
JP3076949B2 (ja) リードフレーム
JP2006352056A (ja) パッケージ装置の封止樹脂溢出防止方法
JPWO2020049672A1 (ja) 半導体装置
JP6332053B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP3047716B2 (ja) 半導体装置用リードフレーム
JP2716001B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2017162946A (ja) リードフレーム集合基板及び半導体装置集合体
JP6171920B2 (ja) モールドパッケージ
JP6554699B2 (ja) 中空パッケージの製造方法及び中空パッケージ
JP2004207759A (ja) 半導体装置およびその製造方法
KR20230084122A (ko) 배선 형성 방법 및 전사 형틀의 제조 방법
JP2010232578A (ja) 半導体装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200980124122.9

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09794349

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20107027954

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010519743

Country of ref document: JP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09794349

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1