JP2000332184A - リードフレーム部材とそれを用いた樹脂封止型半導体装置およびリードフレーム部材の製造方法 - Google Patents

リードフレーム部材とそれを用いた樹脂封止型半導体装置およびリードフレーム部材の製造方法

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JP2000332184A JP11139784A JP13978499A JP2000332184A JP 2000332184 A JP2000332184 A JP 2000332184A JP 11139784 A JP11139784 A JP 11139784A JP 13978499 A JP13978499 A JP 13978499A JP 2000332184 A JP2000332184 A JP 2000332184A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 インナーリードの狭ピッチ化への対応が可能
なリードフレーム部材、さらに、高放熱特性を備えたリ
ードフレーム部材と、このようなリードフレーム部材を
安定して製造できる製造方法、および、多ピン化への対
応が可能で、また、半導体素子の放熱性に優れた樹脂封
止型半導体装置を提供する。 【解決手段】 外枠部材と、アウターリードとその先端
部に延設されたインナ−リードとからなり上記外枠部材
から内側へ略同一面内に突設された複数のリードフレー
ムと、上記外枠部材から接続リードを介して配設された
ダイパッドと、上記インナーリードの一方の面に各イン
ナーリードを非接触で連結するように固着された電気絶
縁性の固定テープとを備え、インナーリードは先端部側
がリードフレームの定厚部よりも薄い薄肉部であり、か
つ、この薄肉部の先端部から突出した細幅部を有し、細
幅部の幅が隣接するインナーリード間の距離よりも小さ
く、固定テープは細幅部を含むインナーリード先端部側
に固着され、かつ、固定テープの内側端部と細幅部の先
端とが一致してなるリードフレーム部材とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体素子を搭載し
た樹脂封止型の半導体装置に用いられるリードフレーム
部材と、これを製造するための方法、および、このリー
ドフレーム部材を用いた樹脂封止型半導体装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体装置は、高集積化や小型化
技術の進歩、電子機器の高性能化と軽薄短小化の傾向か
ら、LSIのASICに代表されるように、ますます高
集積化、高機能化が進んできている。このように高集積
化、高機能化された半導体装置においては、外部端子
(ピン)の総和の増加や更なる多端子(ピン)化が要請
されている。
【0003】上記のような多端子(ピン)化の要請に応
えるものとして、多端子(ピン)IC、特にゲートアレ
イやスタンダードセルに体表されるASIC、あるい
は、マイコン、DSP(Digital Signal
Processor)等の半導体装置の製造において
リードフレーム部材を用いたものがある。具体的には、
QFP(Quad Flat Package)等の表
面実装型パッケージがあり、QFPでは、300ピンク
ラスのものまで実用化されている。リードフレーム部材
の外形加工は、スタンピング法、あるいは、比較的高精
細なものではフォトリソグラフィー技術を用いたエッチ
ング加工方法により行われており、QFPでは、外部端
子(アウターリード)ピッチを狭めることにより、パッ
ケージサイズを大きくすることなく多端子化に対応して
きた。
【0004】しかし、上記のエッチング加工方法の場
合、アウターリードの板厚の薄肉化と狭ピッチ化に伴っ
て、アウターリード自体が薄く幅が細くなり、強度が低
下するため、フォーミング等の後工程におけるアウター
リードのスキュー対応や平坦性維持が困難となり、実装
に際しては、パッケージ搭載精度維持が難しくなるとい
う問題があった。
【0005】これに対して、リードフレーム素材の板厚
は薄くせずに、2段エッチング加工方法を用いパターン
形状を工夫して、内部端子(インナーリード)を部分的
に薄くしながら外形加工を行うことにより、インナーリ
ードの狭ピッチ化を達成して多端子化に対応することが
行われている。
【0006】しかし、このようなリードフレーム部材で
は、半導体素子の端子とインナーリードとのワイヤボン
ディングの際に、薄肉部の機械的強度不足により、キャ
ピラリに引っ張られ(以降、この現象を跳ね上がりとい
う)、薄肉部が変形するという問題がある。この跳ね上
がりを防止するために、インナーリードの先端間を絶縁
性のテープで固定することが行われている。
【0007】一方、高集積化、高機能化された半導体装
置においては、信号の高速処理を行うことにより半導体
素子の発熱が無視できない状況となってきている。この
ため、ヒートスラグ、ヒートスプレッダと称される放熱
板を接着テープを介してインナーリードの薄肉部に接合
したタイプのリードフレーム部材が使用されている。こ
のような放熱板の接合においても、インナーリード先端
部の薄肉部は機械的強度が弱く変形しやすいため、イン
ナーリードの先端間を絶縁性のテープで固定することが
必要となる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述のように各インナ
ーリードを絶縁性のテープで固定する場合、あるいは、
インナーリードに放熱板を接合するためのテープで固定
する場合、テープ貼付け機の機械的精度から、インナー
リードの先端部にテープ端部を一致させて貼り付けるこ
とが困難であり、実際には、テープの内側端部からイン
ナーリードが0.2mm以上突出したものとなってい
た。しかし、このように僅かでもインナーリードが突出
していると、ハンドリング時にインナーリードの変形が
生じやすく、半導体装置の組み立て工程での歩留まりが
低下するという問題があった。
【0009】また、インナーリード先端を連結した状態
でリードフレームを作製し、インナーリード先端部(上
記の連結部も含む)に予め固定用のテープを貼り付けた
後、上記の連結部を固定用のテープとともに打ち抜くこ
とにより、インナーリード最先端を確実に固定する方法
も提案されている。しかし、金属材料単独で打ち抜く場
合に比べて、テープと同時に金属材料を打ち抜く場合、
打ち抜き刃のギャップ、応力の影響により、切断面から
金属カスが発生しやすく、この金属カスがテープに付着
して、後にインナーリード間の短絡を生じさせるという
問題があった。
【0010】本発明は、上記のような事情に鑑みてなさ
れたものであり、インナーリードの狭ピッチ化への対応
が可能なリードフレーム部材、さらに、高放熱特性を備
えたリードフレーム部材と、このようなリードフレーム
部材を安定して製造できる製造方法、および、多ピン化
への対応が可能で、また、半導体素子の放熱性に優れた
樹脂封止型半導体装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題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、リードフレーム部材の第1の発明は、樹脂封
止型半導体装置用のリードフレーム部材において、外枠
部材と、アウターリードと該アウターリード先端部に延
設されたインナ−リードとからなり前記外枠部材から内
側へ略同一面内に突設された複数のリードフレームと、
前記外枠部材から接続リードを介して配設されたダイパ
ッドと、前記インナーリードの一方の面に各インナーリ
ードを非接触で連結するように固着された電気絶縁性の
固定テープとを備え、前記インナーリードは先端部側が
リードフレームの定厚部よりも薄い薄肉部であり、か
つ、該薄肉部の先端から突出した細幅部を有し、該細幅
部の幅が隣接するインナーリード間の距離よりも小さ
く、前記固定テープは前記細幅部を含むインナーリード
先端部側に固着され、かつ、前記固定テープの内側端部
と前記細幅部の先端とが一致しているような構成とし
た。
【0012】樹脂封止型半導体装置の第1の発明は、上
記のリードフレーム部材のダイパッド上に半導体素子を
搭載し、該半導体素子の端子部とインナーリードとをワ
イヤにて電気的に接続し、少なくともアウターリードを
外部に露出させるように全体を樹脂封止した状態でリー
ドフレーム部材の外枠部材を除去したような構成とし
た。
【0013】リードフレーム部材の製造方法の第1の発
明は、(A)導電性基材をエッチングして、外枠部材
と、アウターリードと該アウターリード先端部に延設さ
れたインナ−リードとからなり前記外枠部材から内側へ
略同一面内に突設された複数のリードフレームと、イン
ナーリードの先端部側の一部にリードフレームの定厚部
よりも薄くなるように設けられた薄肉部と、インナーリ
ードの先端部から突出し隣接するインナーリード間の距
離よりも幅が小さい細幅部と、前記外枠部材に接続リー
ドを介して保持されたダイパッドと、を備えた外形加工
部材を作成する第1の工程と、(B)前記外形加工部材
のインナーリードの少なくとも薄肉部の一方の面に前記
細幅部も覆うように電気絶縁性の固定テープを固着し、
その後、前記細幅部においてインナーリードと固定テー
プとをプレスにて同時に打ち抜いて前記細幅部の先端側
を固定テープの一部とともに除去することにより、各リ
ードフレームのインナーリードの先端部を電気的に非接
触の状態で前記固定テープにより連結する第2の工程
と、を備えるような構成とした。
【0014】また、上記第1の工程において作成する外
形加工部材は、前記細幅部の先端が前記ダイパッドに連
結されているような構成とした。
【0015】リードフレーム部材の第2の発明は、樹脂
封止型半導体装置用のリードフレーム部材において、外
枠部材と、アウターリードと該アウターリード先端部に
延設されたインナ−リードとからなり前記外枠部材から
内側へ略同一面内に突設された複数のリードフレーム
と、絶縁性の接合部材を介して前記複数のインナーリー
ドの一方の面に接合された放熱板とを備え、前記インナ
ーリードは先端部側がリードフレームの定厚部よりも薄
い薄肉部であり、かつ、該薄肉部の先端から突出した細
幅部を有し、該細幅部の幅が隣接するインナーリード間
の距離よりも小さく、前記接合部材は前記細幅部を含む
少なくともインナーリード先端部側に固着され、かつ、
前記接合部材の内側端部と前記細幅部の先端とが一致し
ているような構成とした。
【0016】リードフレーム部材の第3の発明は、樹脂
封止型半導体装置用のリードフレーム部材において、外
枠部材と、アウターリードと該アウターリード先端部に
延設されたインナ−リードとからなり前記外枠部材から
内側へ略同一面内に突設された複数のリードフレーム
と、絶縁性の接合部材を介して前記複数のインナーリー
ドの一方の面に接合された放熱板とを備え、前記インナ
ーリードは先端部側がリードフレームの定厚部よりも薄
い薄肉部であり、かつ、該薄肉部の先端から突出した細
幅部を有し、該細幅部の幅が隣接するインナーリード間
の距離よりも小さく、前記インナーリードの薄肉部であ
って放熱板が接合された面と反対側の面に、各インナー
リードを非接触で連結するように固定テープが固着さ
れ、該固定テープは前記細幅部を含むインナーリード先
端部側に固着され、かつ、前記固定テープの内側端部と
前記細幅部の先端とが一致しているような構成とした。
【0017】また、上記第2、第3の発明において、前
記放熱板は前記インナーリードの薄肉部と定厚部とに亘
って接合されているような構成、前記放熱板は、銅材、
表面の少なくとも一部に黒化処理または無電解銅めっき
処理が施された銅材、アルミニウム材、および、表面の
少なくとも一部に陽極酸化処理が施されたアルミニウム
材のなかの1種であるような構成とした。
【0018】樹脂封止型半導体装置の第2の発明は、上
記第2または第3の発明のリードフレーム部材の放熱板
上に半導体素子を搭載し、該半導体素子の端子部とイン
ナーリードとをワイヤにて電気的に接続し、少なくとも
アウターリードを外部に露出させるように全体を樹脂封
止した状態でリードフレーム部材の外枠部材を除去した
ような構成とした。
【0019】また、放熱板の半導体素子搭載面と反対側
の面を外部に露出させるように樹脂封止したような構成
とした。
【0020】リードフレーム部材の製造方法の第2の発
明は、(A)導電性基材をエッチングして、外枠部材
と、アウターリードと該アウターリード先端部に延設さ
れたインナ−リードとからなり前記外枠部材から内側へ
略同一面内に突設された複数のリードフレームと、イン
ナーリードの先端部側の一部にリードフレームの定厚部
よりも薄くなるように設けられた薄肉部と、該薄肉部の
先端から突出し隣接するインナーリード間の距離よりも
幅が小さい細幅部と、各インナーリードの細幅部を連結
保持する保持部材と、を備えた外形加工部材を作成する
第1の工程と、(B)前記外形加工部材のインナーリー
ドの少なくとも薄肉部の一方の面に前記細幅部を覆うよ
うに電気絶縁性の接合部材を固着し、その後、前記細幅
部においてインナーリードと接合部材とをプレスにて同
時に打ち抜いて前記保持部材を除去することにより、各
リードフレームのインナーリードの先端部を電気的に非
接触の状態で前記接合部材により連結する第2の工程
と、(C)前記インナーリードに前記接合部材を介して
放熱板を接合し、その後、前記接着層を硬化させる第3
の工程と、を備えるような構成とした。
【0021】リードフレーム部材の製造方法の第3の発
明は、(A)導電性基材をエッチングして、外枠部材
と、アウターリードと該アウターリード先端部に延設さ
れたインナ−リードとからなり前記外枠部材から内側へ
略同一面内に突設された複数のリードフレームと、イン
ナーリードの先端部側の一部にリードフレームの定厚部
よりも薄くなるように設けられた薄肉部と、該薄肉部の
先端から突出し隣接するインナーリード間の距離よりも
幅が小さい細幅部と、各インナーリードの細幅部を連結
保持する保持部材と、を備えた外形加工部材を作成する
第1の工程と、(B)前記外形加工部材のインナーリー
ドの少なくとも薄肉部の一方の面に前記細幅部を覆うよ
うに固定テープを固着し、その後、前記細幅部において
インナーリードと固定テープとをプレスにて同時に打ち
抜いて前記保持部材を除去することにより、各リードフ
レームのインナーリードの先端部を電気的に非接触の状
態で前記固定レープにより連結する第2の工程と、
(C)前記インナーリードの少なくとも薄肉部の前記固
定テープが配設されていない面に、電気絶縁性の接着剤
を介して放熱板を接合する第3の工程と、を備えるよう
な構成とした。
【0022】このような本発明では、各リードフレーム
のインナーリードの先端側の薄肉部、および、この薄肉
部先端から突出する細幅部に、電気絶縁性の固定テー
プ、あるいは、放熱板を接合するための接合部材が固着
され、上記の細幅部において、インナーリードと固定テ
ープとを、また、インナーリードと接合部材とを、プレ
スにて同時に打ち抜くので、インナーリード先端が固定
テープ、接合部材とにより確実に固定され、また、打ち
抜き時に発生する金属カスは、幅が隣接するインナーリ
ード間の距離よりも小さい上記の細幅部のみであり、こ
の金属カスによるインナーリード間の短絡は発生しな
い。また、インナーリードがその細幅部の先端部まで固
定テープあるいは接合部材により連結され、ハンドリン
グ時のインナーリードの変形が防止される。
【0023】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
【0024】リードフレーム部材の第1の発明 図1はリードフレーム部材の第1の発明の一実施形態を
示す平面図、図2は図1に示されるリードフレーム部材
の部分拡大平面図、図3は図1に示されるリードフレー
ム部材のA−A線における概略断面図である。
【0025】図1乃至図3において、本発明のリードフ
レーム部材1は、外枠部材2と、複数のリードフレーム
3と、外枠部材2から接続リード8を介して配設された
ダイパッド7と、固定テープ9とを備えている。
【0026】外枠部材2は、外形形状および内側開口形
状が矩形であり、各リードフレーム3は外枠部材2の内
側開口の各辺から同一平面内に突設されている。
【0027】リードフレーム3は、外枠部材2から内側
開口内に突設されたアウターリード4と、このアウター
リード4の先端部に延設されたインナーリード5とから
なる。図示例では、各アウターリード4はダムバー3a
で相互に接続固定されている。インナーリード5は、そ
の先端部側に薄肉部5aが形成され、インナーリード5
のアウターリード側には定厚部5bが形成され、さら
に、薄肉部5aの先端から細幅部5cが突出している。
そして、この細幅部5cの先端は、固定テープ9の内側
端部9aと一致しており、インナーリード5の先端が固
定テープ9により確実に固定された構造となっている。
これにより、後工程におけるハンドリング時のインナー
リード5の変形が防止される。
【0028】上記の薄肉部5aは、リードフレーム部材
1の薄肉部5a以外の部位(素材である導電性基材の厚
みを有する部位=定厚部5b)よりも薄いものである。
上記の薄肉部5aの厚みは30〜100μmの範囲で設
定し、定厚部5bの厚みは100〜250μmの範囲で
設定し、薄肉部5aの厚みを定厚部5bの厚みの20〜
40%の範囲内とすることが好ましい。さらに、細幅部
5cは、その幅L1が、隣接するインナーリード5間の
距離L2よりも小さいものであり、通常、幅L1は20
〜50μmの範囲内で設定できる。この細幅部5cの厚
みは、薄肉部5aと同じに設定することができる。ま
た、インナーリード5の幅は60〜150μmの範囲
内、隣接するインナーリード5間の距離L2は50〜1
50μmの範囲内、各インナーリード5の先端部のピッ
チは120〜180μmの範囲内で設定することができ
る。
【0029】また、図示例では、薄肉部5aの切欠き部
位側(図3の上側)のワイヤボンディング領域には銀め
っき層6が形成されている。尚、銀めっき層6の代わり
に金めっき層やパラジウムめっき層等を設けてもよい。
【0030】ダイパッド7は、外形形状が矩形であり、
その四隅において接着リード8を介して外枠部材2に保
持され、外枠部材2の内側開口内に配設されている。
【0031】上記のような外枠部材2、複数のリードフ
レーム3、ダイパッド7、接続リード8の材質は、42
合金(Ni41%のFe合金)、銅、銅合金等とするこ
とができる。
【0032】固定テープ9は、インナーリード5の薄肉
部5aのワイヤボンディング領域側および細幅部5cに
固着され、各インナーリード5を非接触の状態で連結保
持するものである。この固定テープ9は、絶縁性のベー
ス基材と、その一方の面に接着層を備えたものである。
接着層は熱硬化性接着剤を用いたものとすることがで
き、接着層に予め熱処理を施したり、接着層の厚みを5
〜15μmの範囲内に設定したり、接着層の厚みを5〜
15μmの範囲内に設定し、かつ、接着層に予め熱処理
を施して、インナーリードへの固着を行うことが好まし
い。これにより、圧着時の圧力によって接着剤がインナ
ーリード5間からはみ出してインナーリード裏面にまで
達することが防止される。上記の熱硬化性接着剤として
は、(株)巴川製紙所製RXF、HG−5200、日本
プレディ社製ALT等を挙げることができる。また、こ
のような熱硬化性接着剤を用いた固定テープとして、
(株)巴川製紙所製R722等を挙げることができる。
【0033】図示例では、固定テープ9はインナーリー
ド5の薄肉部5aに直接固着され、この固定テープ9よ
りも外側に銀めっき層6が形成されているが、薄肉部5
aのワイヤボンディング領域に形成された銀めっき層6
上の一部に固定テープ9を固着してもよい。
【0034】上述のような本発明のリードフレーム部材
1は、樹脂封止型半導体装置製造の際の樹脂封止領域の
少なくとも一部にパラジウムめっき層を備えるものでも
よい。この場合、リードフレーム部材の素材としての導
電性基材の表面に粗面化処理を施し、その上にパラジウ
ムめっき層を形成することが好ましい。上記の粗面化処
理は、導電性基材の表面を有機酸系等のエッチング液で
腐食して微細凹凸を形成する化学研磨処理が挙げられる
が、これに限定されるものではない。また、リードフレ
ーム部材の素材が銅、銅合金である場合、ニッケルめっ
き層を介してパラジウムめっき層を形成してもよい。こ
のようにパラジウムめっき層を設けることにより、封止
樹脂材料が直接にリードフレーム部材の素材に接する場
合と比べ、密着性が大幅に向上する。
【0035】本発明のリードフレーム部材1では、図4
に示されるように、固定テープ9を、インナーリード5
の薄肉部5aおよび細幅部5cのワイヤボンディング領
域側に固着するのみではなく、ダイパッド7を保持する
4本の接続リード8にも固着してもよい。このような形
態とすることにより、ダイパッド7も安定に保持され、
樹脂封止型半導体装置製造の際の半導体素子の搭載精度
等が向上する。
【0036】図5は、リードフレーム部材の第1の発明
の他の実施形態を示す図3相当の概略断面図である。図
5において、本発明のリードフレーム部材1′は、外枠
部材2と、複数のリードフレーム3と、外枠部材2から
接続リード8を介して配設されたダイパッド7と、固定
テープ9とを備えている。リードフレーム3は、外枠部
材2から内側開口内に突設されたアウターリード4と、
このアウターリード4の先端部に延設されたインナーリ
ード5とからなり、インナーリード5の先端部側には薄
肉部5aが形成され、インナーリード5のアウターリー
ド側には定厚部5bが形成されている。さらに、薄肉部
5aの先端から細幅部5cが突出している。また、各イ
ンナーリード5の薄肉部5aの切欠き部位の反対側(図
5の上側)のワイヤボンディング領域には銀めっき層6
が形成され、その内側には固定テープ9が固着され、各
インナーリード5を非接触の状態で連結保持している。
固定テープ9はインナーリード5の薄肉部5aと細幅部
5cに直接固着され、固定テープ9の内側端部と細幅部
5cの先端とが一致している。図示例では、固定テープ
9よりも外側に銀めっき層6が形成されているが、薄肉
部5aのワイヤボンディング領域に形成された銀めっき
層6上の一部に固定テープ9を固着してもよい。
【0037】また、図6は、リードフレーム部材の第1
の発明の他の実施形態を示す図3相当の概略断面図であ
る。図6において、本発明のリードフレーム部材1″
は、外枠部材2と、複数のリードフレーム3と、外枠部
材2から接続リード8を介して配設されたダイパッド7
と、固定テープ9とを備えている。リードフレーム3
は、外枠部材2から内側開口内に突設されたアウターリ
ード4と、このアウターリード4の先端部に延設された
インナーリード5とからなる。インナーリード5の先端
部側には薄肉部5aが形成され、インナーリード5のア
ウターリード側には定厚部5bが形成され、さらに、薄
肉部5aの先端から細幅部5cが突出している。また、
各インナーリード5の薄肉部5aの切欠き部位側(図6
の上側)のワイヤボンディング領域には銀めっき層6が
形成され、薄肉部5aの反対側には固定テープ9が固着
され、各インナーリード5を非接触の状態で連結保持し
ている。
【0038】上述のリードフレーム部材1′,1″にお
いても、リードフレーム部材1と同様に、樹脂封止型半
導体装置製造の際の樹脂封止領域の少なくとも一部にパ
ラジウムめっき層を備えるものでもよい。
【0039】また、リードフレーム部材1′,1″にお
いても、リードフレーム部材1と同様に、固定テープ9
を、インナーリード5の薄肉部5aと細幅部5cのワイ
ヤボンディング領域側に固着するのみではなく、ダイパ
ッド7を保持する4本の接続リード8に固着してもよ
い。
【0040】リードフレーム部材の製造方法の第1の発
次に、本発明のリードフレーム部材の製造方法について
説明する。
【0041】図7は、図1乃至図3に示されるリードフ
レーム部材1を例としたリードフレーム部材の製造方法
の第1の発明の一実施形態を示す工程図である。
【0042】図7において、まず、第1の工程では、導
電性基材11の表裏に感光性レジストを塗布、乾燥して
感光性レジスト層を形成し、これを所定のフォトマスク
を介して露光した後、現像してレジストパターン21
A,21Bを形成する(図7(A))。導電性基材11
としては、上述のような42合金(Ni41%のFe合
金)、銅、銅合金等の金属基板(厚み100〜250μ
m)を使用することができ、この導電性基材11は、両
面を脱脂等を行い洗浄処理したものを使用することが好
ましい。また、感光性レジストとしては、従来公知のも
の、例えば、重クロム酸カリウムを感光剤としたポリビ
ニルアルコール水溶液からなるレジスト等を使用するこ
とができる。
【0043】次に、レジストパターン21A,21Bを
耐腐蝕膜として導電性基材11に腐蝕液でエッチングを
行い、レジストパターン21A,21Bを除去すること
により、外形加工部材11′を作製する(図7
(B))。腐蝕液は、通常、塩化第二鉄水溶液(液温3
5〜80℃、比重35〜50ボーメ(例えば、導電性基
材11が銅材の場合、液温45℃、比重40ボーメと
し、42合金の場合、液温75℃、比重48ボーメとす
ることができる))を使用し、導電性基材11の両面か
らスプレーエッチング(スプレー圧2〜5kg/cm
2 )にて行う。このエッチング工程におけるエッチング
量を加減することにより、ハーフエッチング加工を行う
ことができる。また、腐蝕液のスプレー圧を高く(例え
ば、5kg/cm2)することにより、深さ方向のエッ
チングが進行しやすくなり、高精度なパターンエッチン
グがより容易となる。
【0044】作製された外形加工部材11′は、後述す
る図8にも示されるように、外形形状および内側開口形
状が矩形である外枠部材12と、外枠部材12の内側開
口の各辺から同一平面内に突設されている複数のリード
フレーム13と、外枠部材12に接続リード18を介し
て保持されたダイパッド17とを備えたものである。各
リードフレーム13は、外枠部材12から内側開口内に
突設されたアウターリード14と、このアウターリード
14の先端部に延設されたインナーリード15とからな
る。また、各リードフレーム13のインナーリード15
は、その先端部側に薄肉部15aが形成され、インナー
リード15のアウターリード側には定厚部15bが形成
されている。さらに、薄肉部15aの先端から細幅部1
5cが突出している。
【0045】次に、第2の工程として、外形加工部材1
1′のインナーリード15の薄肉部15aの一方の面
(図示例では、ハーフエッチングされた切欠き部位側)
に銀めっき層6を形成し、次いで、この銀めっき層6よ
りも内側の薄肉部15a上と細幅部15c上に固定テー
プ9を圧着して、各インナーリード15を電気的に非接
触の状態で固定する(図7(C))。
【0046】図8は、作製された外形加工部材11′の
平面図であり、上記の図7(C)は図8のB−B線にお
ける概略断面図に相当する。また、図9は図8に示され
る外形加工部材11′の部分拡大平面図である。図8お
よび図9に示されるように、外形加工部材11′におい
て、薄肉部15aの先端から突出している各細幅部15
cは、ダイパッド17の側端部に複数設けられている突
出部17aの対応する個所に連結されている。本発明で
は、上記の細幅部15cの幅を、隣接するインナーリー
ド15間の距離よりも小さく設定する。また、上記の薄
肉部15aは、導電性基材11の薄肉部15a以外の部
位(定厚部15b)よりも薄いものである。すなわち、
各リードフレーム13に挟まれた部位は、表裏からのエ
ッチングにより導電性基材が除去され、インナーリード
15の薄肉部15a、細幅部15cおよびダイパッド1
7は、表からのエッチング(ハーフエッチング)により
薄肉部として形成される。尚、図示例では、各アウター
リード14はダムバー13aで相互に接続固定されてい
る。
【0047】固定テープ9は、図9に示されるように、
細幅部15cを覆い、かつ、薄肉部15aとダイパッド
17の突出部17aにかかるように固着されている。使
用する固定テープ9は、電気絶縁性のベース基材の一方
の面に接着層を設けたものを使用することができる。本
発明では、このような固定テープ9の接着層を、熱硬化
性接着剤からなり熱処理を施した状態、あるいは、熱硬
化性接着剤からなり厚みを5〜15μmの範囲内に設定
した状態、あるいは、熱硬化性接着剤からなり厚みを5
〜15μmの範囲内に設定し熱処理を施した状態で、イ
ンナーリード15に圧着して配設することができる。
【0048】次いで、図9の矢印aの部位と矢印bの部
位の2箇所でプレスにて打ち抜きを行う。すなわち、矢
印aの部位では、導電性材料11のみが打ち抜かれて、
ダイパッド17と、その側端突出部17aとが分離され
る。また、矢印bの部位では、インナーリード15の細
幅部15cと固定テープ9とが同時に打ち抜かれる。こ
れにより、矢印aと矢印bとで挟まれる部位が除去され
る。このとき、導電性材料11のみの打ち抜きは、打ち
抜き刃のギャップが狭いため、切断面から金属カスを発
生することなく行なわれる。一方、細幅部15cと固定
テープ9との同時打ち抜きは、厚みが大きいことにより
打ち抜き刃のギャップが大きく、このため、応力の影響
により切断面から金属カスが発生しやすいものとなる。
しかし、本発明では、打ち抜き時に切断面から発生する
金属カスは、最大のものでも細幅部15cの幅と同じ大
きさであり、これは隣接するインナーリード間の距離よ
りも小さいので、この金属カスによるインナーリード間
の短絡は防止される。次に、固定テープ9の接着層を硬
化させることにより、図1乃至図3に示されるような本
発明のリードフレーム1を作製する(図7(D))。ま
た、本発明では、上記の第1の工程のエッチング工程に
おいて、2段エッチングを行って外形加工部材11′を
作製してもよい。この2段エッチングによる外形加工部
材11′の作製を、上記図8のB′−B′線における概
略断面を示す図10を参照して説明する。
【0049】2段エッチングでは、まず、導電性基材1
1の表裏に感光性レジストを塗布、乾燥して感光性レジ
スト層を形成し、これを所定のフォトマスクを介して露
光した後、現像してレジストパターン21A,21Bを
形成する(図10(A))。次に、レジストパターン2
1A,21Bを耐腐蝕膜として導電性基材11に腐蝕液
で1回目のエッチングを行う。これにより、レジストパ
ターン21Aを設けた導電性基材11の面には、薄肉部
を形成するように凹部11aが形成され、一方、レジス
トパターン21Bを設けた導電性基材11の面には、各
リードフレームを形成するための凹部11bが形成され
る(図10(B))。この1回目のエッチングでは、上
記の凹部11aと凹部11bが貫通して孔部が形成され
る前の段階でエッチングを停止する。尚、腐蝕液のスプ
レー圧を高く(例えば、3.5kg/cm2 )すること
により、深さ方向のエッチングが進行しやすくなり、高
精細なパターンエッチングがより容易となる。
【0050】次に、導電性基材11の凹部11aに耐エ
ッチング性をもつ樹脂を埋め込むようにしてエッチング
抵抗層22を形成し(図10(C))、腐蝕液で2回目
のエッチングを行う。これにより、エッチング抵抗層2
2を形成した導電性基材11の面ではエッチングは進行
せず、レジストパターン21Bを設けた導電性基材11
の面において、凹部11bのエッチングが進行して、凹
部11aと凹部11bが貫通して孔部が形成される(図
10(D))。尚、腐蝕液のスプレー圧を高く(例え
ば、3.5kg/cm2 )することにより、深さ方向の
エッチングが進行しやすくなり、高精細なパターンエッ
チングがより容易となる。
【0051】その後、エッチング抵抗層22、レジスト
パターン21A,21Bを除去することにより、外形加
工部材11′を作製する(図10(E))。
【0052】リードフレーム部材の第2の発明 図11はリードフレーム部材の第2の発明の一実施形態
を示す平面図、図12は図11に示されるリードフレー
ム部材の部分拡大平面図、図13は図11に示されるリ
ードフレーム部材のC−C線における概略断面図であ
る。
【0053】図11乃至図13において、本発明のリー
ドフレーム部材31は、外枠部材32と、複数のリード
フレーム33と、接合部材38を介してリードフレーム
33に接合された放熱板37とを備えている。
【0054】外枠部材32は、外形形状および内側開口
形状が矩形であり、各リードフレーム33は外枠部材3
2の内側開口の各辺から同一平面内に突設されている。
【0055】リードフレーム33は、外枠部材32から
内側開口内に突設されたアウターリード34と、このア
ウターリード34の先端部に延設されたインナーリード
35とからなる。図示例では、各アウターリード34は
ダムバー33aで相互に接続固定されている。
【0056】インナーリード35は、その先端部側に薄
肉部35aが形成され、インナーリード35のアウター
リード側には定厚部35bが形成されている。さらに、
薄肉部35aの先端には細幅部35cが突出しており、
細幅部35cの幅L1は、隣接するインナーリード35
間の距離L2よりも小さいものである。この細幅部35
cの先端は、接合部材38の内側端部38aと一致して
おり、インナーリード35の先端が接合部材38により
確実に非接触の状態で連結固定された構造となってい
る。これにより、上記の放熱板37の接合段階や後工程
におけるハンドリング時のインナーリード35の変形が
防止される。上記の薄肉部35aは、リードフレーム部
材31の薄肉部35a以外の部位(素材の導電性基材の
厚みである部位=定厚部35b)よりも薄いものであ
り、細幅部35cは薄肉部35aと同じ厚みに設定され
ている。
【0057】上記の薄肉部35aの厚み、定厚部35b
の厚み、薄肉部35aの厚みと定厚部35bの厚みの比
率、細幅部35cの幅L1、隣接するインナーリード3
5間の距離L2、各インナーリード35の先端部のピッ
チは、上述のリードフレーム部材1と同様の範囲で設定
することができる。
【0058】図示例では、薄肉部35aの切欠き部位側
(図13の上側)のワイヤボンディング領域には銀めっ
き層36が形成されている。尚、銀めっき層36の代わ
りに金めっき層やパラジウムめっき層等を設けてもよ
い。
【0059】上記のような外枠部材32、複数のリード
フレーム33の材質は、42合金(Ni41%のFe合
金)、銅、銅合金等とすることができる。
【0060】放熱板37は、電気絶縁性の接合部材38
を介して各インナーフレーム35の薄肉部35a、定厚
部35bおよび細幅部35cとに亘って接合されてい
る。放熱板37は、後述する樹脂封止型半導体装置にお
いて半導体素子における発熱を効果的に外部に逃がす作
用を目的とし、また、同時に機械的強度の弱い薄肉部5
aを補強する作用を目的としている。
【0061】放熱板37としては、熱伝導度の高い金属
を使用することができ、例えば、銅材、表面の少なくと
も一部に黒化処理または無電解銅めっき処理が施された
銅材、アルミニウム材、および、表面の少なくとも一部
に陽極酸化処理が施されたアルミニウム材のなかの1種
を用いることが好ましい。特に、黒化処理または無電解
銅めっき処理が施された銅材、あるいは、陽極酸化処理
が施されたアルミニウム材を用いることにより、樹脂封
止型半導体装置の製造において封止部材との密着性が向
上し、樹脂封止型半導体装置の信頼性を高めることがで
きる。
【0062】この放熱板37の厚みは、0.1〜0.2
5mmの範囲内で設定することが好ましく、また、後述
するような放熱板が外部に露出している樹脂封止型半導
体装置に用いる場合、放熱板37の厚みは樹脂封止型半
導体装置のパッケージ厚の半分程度が好ましい。上述の
ようにインナーフレーム35の薄肉部35aと定厚部3
5bと細幅部35cとに亘って放熱板37を接合するこ
とにより、機械的強度の弱い薄肉部35aの補強がより
有利になる。
【0063】接合部材38は、少なくとも接着層を備え
るものであり、通常、電気絶縁性のベースフィルムの両
面に接着層を設けたものを使用することができる。この
ような接合部材38の接着層(電気絶縁性のベースフィ
ルムの両面に接着層を設けたものでは、少なくともイン
ナーリード35側に当接する接着層)を、熱硬化性接着
剤からなり熱処理を施した状態でインナーリードに固着
され更に硬化されたもの、あるいは、熱硬化性接着剤か
らなり厚みが5〜15μmの範囲内に設定された状態で
インナーリードに固着され更に硬化されたものとするこ
とが好ましい。これにより、圧着時の圧力により接着剤
がインナーリード35の間からはみ出すことが防止さ
れ、圧着力を小さくしたり、接着温度を低くする必要が
なく、高い強度で放熱板37を接合することできる。上
記の熱硬化性接着剤としては、(株)巴川製紙所製RX
F、HG−5200、日本ブレディ社製ALT等を挙げ
ることができる。
【0064】上述のような本発明のリードフレーム部材
31においても、上述のリードフレーム部材1と同様
に、樹脂封止型半導体装置製造の際の樹脂封止領域の少
なくとも一部にパラジウムめっき層を備えるものでもよ
い。
【0065】図14は、リードフレーム部材の第2の発
明の他の実施形態を示す図13相当の概略断面図であ
る。図14において、本発明のリードフレーム部材3
1′は、上述のリードフレーム部材31と基本構造は同
じであり、放熱板37の接合領域が上記のリードフレー
ム部材31と異なる。すなわち、リードフレーム部材3
1′では、薄肉部35aのワイヤボンディング領域とは
反対側の面に放熱板37が電気絶縁性の接合部材38を
介して接合され、定厚部35bの領域には接合されてい
ない。
【0066】また、図15は、リードフレーム部材の第
2の発明の他の実施形態を示す図13相当の概略断面図
である。図15において、本発明のリードフレーム部材
31″は、放熱板37の接合位置が上記のリードフレー
ム部材31と異なる。すなわち、リードフレーム部材3
1″では、薄肉部35aの切欠き部位側(ワイヤボンデ
ィング領域とは反対側)の面に放熱板37が電気絶縁性
の接合部材38を介して接合されている。
【0067】上述のリードフレーム部材31′,31″
においても、リードフレーム部材31と同様に、樹脂封
止型半導体装置製造の際の樹脂封止領域の少なくとも一
部にパラジウムめっき層を備えるものでもよい。
【0068】リードフレーム部材の製造方法の第2の発
次に、本発明のリードフレーム部材の製造方法について
説明する。
【0069】図16は、図11乃至図13に示されるリ
ードフレーム部材31を例としたリードフレーム部材の
製造方法の第2の発明の一実施形態を示す工程図であ
る。
【0070】図16において、まず、第1の工程では、
導電性基材51の表裏に感光性レジストを塗布、乾燥し
て感光性レジスト層を形成し、これを所定のフォトマス
クを介して露光した後、現像してレジストパターン61
A,61Bを形成する(図16(A))。導電性基材5
1としては、上述のような42合金(Ni41%のFe
合金)、銅、銅合金等の金属基板(厚み100〜250
μm)を使用することができ、この導電性基材51は、
両面を脱脂等を行い洗浄処理したものを使用することが
好ましい。また、感光性レジストとしては、従来公知の
もの、例えば、重クロム酸カリウムを感光剤としたポリ
ビニルアルコール水溶液からなるレジスト等を使用する
ことができる。
【0071】次に、レジストパターン61A,61Bを
耐腐蝕膜として導電性基材51に腐蝕液でエッチングを
行い、その後、レジストパターン61A,61Bを除去
することにより、外形加工部材51′を作製する(図1
6(B))。腐蝕液は、通常、塩化第二鉄水溶液(液温
35〜80℃、比重35〜50ボーメ(例えば、導電性
基材31が銅材の場合、液温45℃、比重40ボーメと
し、42合金の場合、液温75℃、比重48ボーメとす
ることができる))を使用し、導電性基材51の両面か
らスプレーエッチング(スプレー圧2〜5kg/cm
2 )にて行う。このエッチング工程におけるエッチング
量を加減することにより、ハーフエッチング加工を行う
ことができる。また、腐蝕液のスプレー圧を高く(例え
ば、5kg/cm2 )することにより、深さ方向のエッ
チングが進行しやすくなり、高精細なパターンエッチン
グがより容易となる。
【0072】図17は、作製された外形加工部材51′
の平面図であり、上記の図16(B)は図17のD−D
線における概略断面図に相当する。また、図18は図1
7に示される外形加工部材51′の部分拡大平面図であ
る。図16(B)と図17および図18に示されるよう
に、外形加工部材51′は、外形形状および内側開口形
状が矩形である外枠部材52と、外枠部材52の内側開
口の各辺から同一平面内に突設されている複数のリード
フレーム53と、保持部材57とを備えたものである。
各リードフレーム53は、外枠部材52から内側開口内
に突設されたアウターリード54と、このアウターリー
ド54の先端部に延設されたインナーリード55とから
なる。また、各リードフレーム53のインナーリード5
5は、その先端部側に薄肉部55aが形成され、インナ
ーリード55のアウターリード側には定厚部55bが形
成されている。さらに、薄肉部55aの先端から細幅部
55cが突出しており、保持部材57は各インナリード
の先端部(細幅部55c)を連結保持するように配設さ
れている。本発明では、上記の細幅部55cの幅は、隣
接するインナーリード55間の距離よりも小さく設定さ
れている。また、上記の薄肉部55aは、導電性基材5
1の薄肉部55a以外の部位(定厚部55b)よりも薄
いものである。すなわち、各リードフレーム53に挟ま
れた部位は、表裏からのエッチングにより導電性基材が
除去され、インナーリード55の薄肉部55a、細幅部
55cおよび保持部材57は、表からのエッチング(ハ
ーフエッチング)により薄肉部として形成される。尚、
図示例では、各アウターリード54はダムバー53aで
相互に接続固定されている。
【0073】次に、第2の工程として、外形加工部材5
1′のインナーリード55および保持部材57の一方の
面(図示例では、ハーフエッチングされた切欠き部位
側)に銀めっき層36を形成し、次いで、外形加工部材
51′のインナーリード55の薄肉部55a、細幅部5
5cおよび保持部材57の銀めっき層36形成面とは反
対側の面に接合部材38を圧着して配設する(図16
(C))。この接合部材38は、少なくとも接着層を備
えるものであり、通常、電気絶縁性のベースフィルムの
両面に接着層を設けたものを使用することができる。こ
のような接合部材38の接着層(電気絶縁性のベースフ
ィルムの両面に接着層を設けたものでは、少なくともイ
ンナーリード55側に当接する接着層)を、熱硬化性接
着剤からなり熱処理を施した状態、あるいは、熱硬化性
接着剤からなり厚みが5〜15μmの範囲内に設定した
状態で、インナーリード55および保持部材57の裏面
に圧着して配設することが好ましい。
【0074】次に、図16(C)および図18の矢印a
で示される位置でプレスにてインナーリード55の細幅
部55cと接合部材38とを同時に打ち抜くことによ
り、保持部材57をその表面に形成されている銀めっき
層36、接合部材38とともに除去する。これにより、
各リードフレーム53のインナーリード55先端部(細
幅部55c)を電気的に非接触とする(図16
(D))。この状態では、各インナーリード55の先端
が接合部材38により非接触の状態で確実に連結固定さ
れているので、後加工において薄肉部55aの機械的強
度不足は問題とならない。また、本発明では、打ち抜き
時に導電性材料51の切断面から発生する金属カスは、
最大のものでも細幅部55cの幅と同じ大きさであり、
これは隣接するインナーリード間の距離よりも小さいの
で、この金属カスによるインナーリード間の短絡は防止
される。
【0075】次いで、第3の工程として、各インナーリ
ード55に接合部材38を介して放熱板37を接合し、
その後、接合部材38の接着層を硬化させることによ
り、図11乃至図13に示されるような本発明のリード
フレーム31を作製する(図16(E))。
【0076】リードフレーム部材の第3の発明 図19はリードフレーム部材の第3の発明の一実施形態
を示す平面図、図20は図19に示されるリードフレー
ム部材の部分拡大平面図、図21は図19に示されるリ
ードフレーム部材のE−E線における概略断面図であ
る。
【0077】図19乃至図21において、本発明のリー
ドフレーム部材41は、外枠部材42と、複数のリード
フレーム43と、放熱板47と、固定テープ49とを備
えている。
【0078】外枠部材42は、上述のリードフレーム部
材31の外枠部材32と同様に、外形形状および内側開
口形状が矩形であり、各リードフレーム43は外枠部材
42の内側開口の各辺から同一平面内に突設されてい
る。
【0079】リードフレーム43は、外枠部材42から
内側開口内に突設されたアウターリード44と、このア
ウターリード44の先端部に延設されたインナーリード
45とからなり、図示例では、各アウターリード44は
ダムバー43aで相互に接続固定されている。
【0080】インナーリード45は、その先端部側に薄
肉部45aが形成され、インナーリード45のアウター
リード側には定厚部45bが形成されている。さらに、
薄肉部45aの先端には細幅部45cが突出しており、
細幅部45cの幅L1は、隣接するインナーリード45
間の距離L2よりも小さいものである。この細幅部45
cの先端は、固定テープ49の内側端部49aと一致し
ており、インナーリード45の先端が固定テープ49に
より確実に固定された構造となっている。これにより、
上記の放熱板47の接合段階や後工程におけるハンドリ
ング時のインナーリード45の変形が防止される。
【0081】上記の薄肉部45aは、リードフレーム部
材41の薄肉部45a以外の部位(素材である導電性基
材の厚みを有する部位=定厚部45b)よりも薄いもの
である。上記の薄肉部45aの厚み、定厚部45bの厚
み、および、薄肉部45aの厚みと定厚部45bの厚み
の比率、細幅部45cの幅L1、隣接するインナーリー
ド45間の距離L2、各インナーリード45の先端部の
ピッチは、上述のリードフレーム部材1と同様の範囲で
設定することができる。
【0082】また、図示例では、薄肉部45aの切欠き
部位側(図21の上側)のワイヤボンディング領域には
銀めっき層46が形成されている。尚、銀めっき層46
の代わりに金めっき層やパラジウムめっき層等を設けて
もよい。
【0083】上記のような外枠部材42、複数のリード
フレーム43の材質は、42合金(Ni41%のFe合
金)、銅、銅合金等とすることができる。
【0084】放熱板47は、電気絶縁性の接合部材48
を介して各インナーリード45の薄肉部45a、定厚部
45bおよび細幅部45cとに亘って接合されている。
放熱板47の材料、厚み、接合部材48の構成および接
着層は、上述のリードフレーム部材31の放熱板37、
接合部材38と同様とすることができる。図示のように
インナーフレーム45の薄肉部45a、定厚部45b、
細幅部45cとに亘って放熱板47を接合することによ
り、上述のように固定テープ49で補強されているイン
ナーリードの補強がより確実なものとなる。固定テープ
49は、インナーリード45の薄肉部45aのワイヤボ
ンディング領域側に固着され、各インナーリード45を
非接触の状態で連結保持するものである。この固定テー
プ49の構成および接着層は、上述のリードフレーム部
材1の固定テープ9と同様のものとすることができる。
【0085】図示例では、固定テープ49はインナーリ
ード45の薄肉部45aと細幅部45cに直接固着さ
れ、この固定テープ49よりも外側に銀めっき層46が
形成されているが、薄肉部45aのワイヤボンディング
領域に形成された銀めっき層46上に一部にかかるよう
に固定テープ49を固着してもよい。
【0086】また、リードフレーム部材41において
も、上述のリードフレーム部材1と同様に、樹脂封止型
半導体装置製造の際の樹脂封止領域の少なくとも一部に
パラジウムめっき層を備えるものでもよい。
【0087】図22は、リードフレーム部材の第3の発
明の他の実施形態を示す図21相当の概略断面図であ
る。図22において、本発明のリードフレーム部材4
1′は、上述のリードフレーム部材41と基本構造は同
じであり、放熱板47の接合領域が上記のリードフレー
ム部材41と異なる。すなわち、リードフレーム部材4
1′では、薄肉部45aのワイヤボンディング領域とは
反対側の面に放熱板47が電気絶縁性の接合部材48を
介して接合され、定厚部45bの領域には接合されてい
ない。
【0088】また、図23は、リードフレーム部材の第
3の発明の他の実施形態を示す図21相当の概略断面図
である。図23において、本発明のリードフレーム部材
41″は、放熱板47の接合位置が上記のリードフレー
ム部材41と異なる。すなわち、リードフレーム部材4
1″では、薄肉部45aの切欠き部位側(ワイヤボンデ
ィング領域とは反対側)の面に放熱板47が電気絶縁性
の接合部材48を介して接合されている。
【0089】上述のリードフレーム部材41′,41″
においても、リードフレーム部材11と同様に、樹脂封
止型半導体装置製造の際の樹脂封止領域の少なくとも一
部にパラジウムめっき層を備えるものでもよい。
【0090】リードフレーム部材の製造方法の第3の発
図24は、図19乃至図21に示されるリードフレーム
部材41を例としたリードフレーム部材の製造方法の第
3の発明の一実施形態を示す工程図である。
【0091】図24において、まず、第1の工程では、
上述の製造方法の第2の発明の第1の工程と同様にし
て、外形加工部材51′を作製する(図24(A))。
すなわち、導電性基材51の表裏に感光性レジストを塗
布、乾燥して感光性レジスト層を形成し、これを所定の
フォトマスクを介して露光した後、現像してレジストパ
ターンを形成する。次に、このレジストパターンを耐腐
蝕膜として導電性基材51に腐蝕液でエッチングを行
い、その後、レジストパターンを除去する。エッチング
工程では、エッチング量を加減することにより、ハーフ
エッチング加工を行う。このようにして作成された外形
加工部材51′は、後述する図25にも示されるよう
に、外形形状および内側開口形状が矩形である外枠部材
52と、外枠部材52の内側開口の各辺から同一平面内
に突設されている複数のリードフレーム53と、保持部
材57とを備えたものである。各リードフレーム53
は、外枠部材52から内側開口内に突設されたアウター
リード54と、このアウターリード54の先端部に延設
されたインナーリード55とからなる。また、各リード
フレーム53のインナーリード55は、その先端部側に
薄肉部55aが形成され、インナーリード55のアウタ
ーリード側には定厚部55bが形成されている。さら
に、薄肉部55aの先端から細幅部55cが突出してお
り、保持部材57は各インナリードの先端部(細幅部5
5c)を連結保持するように配設されている。本発明で
は、上記の細幅部55cの幅は、隣接するインナーリー
ド55間の距離よりも小さく設定されている。また、上
記の薄肉部55aは、導電性基材51の薄肉部55a以
外の部位(定厚部55b)よりも薄いものである。すな
わち、各リードフレーム53に挟まれた部位は、表裏か
らのエッチングにより導電性基材が除去され、インナー
リード55の薄肉部55a、細幅部55cおよび保持部
材57は、表からのエッチング(ハーフエッチング)に
より薄肉部として形成される。尚、図示例では、各アウ
ターリード54はダムバー53aで相互に接続固定され
ている。
【0092】また、上記のエッチング工程では、上述の
製造方法の第1の発明と同様に、2段エッチングを行っ
てもよい。
【0093】次に、第2の工程として、外形加工部材5
1′のインナーリード55の薄肉部55aの一方の面
(図示例では、ハーフエッチングされた切欠き部位側)
に銀めっき層46を形成し、次いで、この銀めっき層4
6よりも内側の薄肉部55a、細幅部55cおよび保持
部材57上に固定テープ49を圧着する(図24
(B))。図25は、このように固定テープ49が圧着
された外形加工部材51′の平面図であり、図24
(B)は図25のF−F線における概略断面図に相当す
る。図26は図25に示される外形加工部材51′の部
分拡大平面図である。図25および図26に示されるよ
うに、外形加工部材51′において、薄肉部15aの先
端から突出している細幅部15cは固定テープ49に覆
われ、また、薄肉部15aの一部と保持部材57の一部
にも固定テープ49が固着されている。
【0094】固定テープ49は電気絶縁性のベース基材
の一方の面に接着層を設けたものを使用することがで
き、上述の固定テープ9と同様とすることができる。
【0095】次に、固定テープ49の接着層を硬化させ
た後、図25に一点鎖線で示される位置(図26に矢印
aで示される位置)で細幅部55cと固定テープ49と
をプレスにて同時に打ち抜くことにより、保持部材57
をその表面に形成されている固定テープ49とともに除
去する。これにより、各リードフレーム53のインナー
リード55先端部を電気的に非接触とする(図24
(C))。この状態では、各インナーリード55の先端
部は固定テープ49により非接触の状態で連結保持され
ているので、後加工において薄肉部55aの機械的強度
不足は問題とならない。また、打ち抜き時に切断面から
発生する金属カスは、最大のものでも細幅部55cの幅
と同じ大きさであり、これは隣接するインナーリード間
の距離よりも小さいので、この金属カスによるインナー
リード間の短絡は防止される。
【0096】次いで、第3の工程として、一方の面に接
着層48を設けた放熱板47を、接着層48を各インナ
ーリード55の裏面側に圧着するように接合する。上記
の接着層48を、熱硬化性接着剤からなり熱処理を施し
た状態、あるいは、熱硬化性接着剤からなり厚みが5〜
15μmの範囲内に設定した状態として、インナーリー
ド55の裏面に圧着することが好ましい。
【0097】次に、接着層18を硬化させることによ
り、図19乃至図21に示されるような本発明のリード
フレーム41を作製する(図24(D))。
【0098】樹脂封止型半導体装置の第1の発明 次に、本発明の樹脂封止型半導体装置について説明す
る。
【0099】図27は、樹脂封止型半導体装置の第1の
発明の一実施形態を示す概略断面図であり、半導体装置
の構造を理解しやすくするために、封止部材を仮想線
(2点鎖線)で示している。
【0100】図27において、樹脂封止型半導体装置6
1は、上述の図1乃至図3に示されるリードフレーム部
材1を用いて作製したQFPタイプの樹脂封止型半導体
装置である。すなわち、樹脂封止型半導体装置61で
は、リードフレーム部材1のダイパッド7上に、電気絶
縁性の両面接着テープ63を介して半導体素子62がそ
の素子面と反対側を固着されて搭載されている。この半
導体素子62の端子部62aは、リードフレーム部材1
の薄肉部5aの銀めっき層6にワイヤ64によって接続
されている。そして、リードフレーム部材1のアウター
リード4を外部に露出させるように、インナーリード
5、ダイパッド7、半導体素子62、ワイヤ64が封止
部材65により封止されている。封止部材65は、従来
から樹脂封止型半導体装置に用いられている電気絶縁性
の樹脂材料を用いることができ、特に制限はない。
【0101】このように封止部材65により封止された
状態で、リードフレーム部材1の外枠部材2および各ア
ウターリード4を相互に接続固定しているダムバー3a
(図1参照)を切断除去することにより、複数のアウタ
ーリード4が相互に電気的に非接触の状態で封止部材6
5の側面から突出したものとなる。そして、このアウタ
ーリード4をガルウイング状に成形することにより、樹
脂封止型半導体装置61が得られる。このような樹脂封
止型半導体装置61は、多ピン化への対応が可能であ
る。
【0102】上記の樹脂封止型半導体装置61では、リ
ードフレーム部材1が使用されているが、リードフレー
ム部材の第1の発明であるリードフレーム部材1′,
1″(図5および図6参照)を使用して本発明の樹脂封
止型半導体装置を作製することもできる。
【0103】また、ダイパッド7の半導体素子搭載面と
反対側を外部に露出するように封止部材65により封止
して、放熱性を向上させてもよい。
【0104】樹脂封止型半導体装置の第2の発明 図28は、樹脂封止型半導体装置の第2の発明の一実施
形態を示す概略断面図であり、半導体装置の構造を理解
しやすくするために、封止部材を仮想線(2点鎖線)で
示している。
【0105】図28において、樹脂封止型半導体装置7
1は、上述の図11乃至図13に示されるリードフレー
ム部材31を用いて作製したQFPタイプの樹脂封止型
半導体装置である。すなわち、樹脂封止型半導体装置7
1では、リードフレーム部材31の放熱板37上に、電
気絶縁性の両面接着テープ73を介して半導体素子72
がその素子面と反対側を固着されて搭載されている。両
面接着テープ73としては、電気絶縁性のベースフィル
ムの両面に接着層を形成したもの、例えば、ユーピレッ
クス(宇部興産(株)製の電気絶縁性ベースフィルム)
の両面にRXF((株)巴川製紙所製の接着剤)層を備
えたUX1W((株)巴川製紙所製)のような両面接着
テープを挙げることができる。
【0106】上記の半導体素子72の端子部72aは、
リードフレーム部材31の薄肉部35aの銀めっき層3
6にワイヤ74によって接続されている。そして、リー
ドフレーム部材31のアウターリード34を外部に露出
させるように、インナーリード35、放熱板37、半導
体素子72、ワイヤ74が封止部材75により封止され
ている。封止部材75は、従来から樹脂封止型半導体装
置に用いられている電気絶縁性の樹脂材料を用いること
ができ、特に制限はない。
【0107】このように封止部材75により封止された
状態で、リードフレーム部材31の外枠部材32と、各
アウターリード34を相互に接続固定しているダムバー
33a(図11参照)とを切断除去することにより、複
数のアウターリード34が相互に電気的に非接触の状態
で封止部材75の側面から突出したものとなり、このア
ウターリード34をガルウイング状に成形することによ
り、樹脂封止型半導体装置71が得られる。
【0108】このような樹脂封止型半導体装置71は、
多ピン化への対応が可能であり、また、半導体素子の放
熱性に優れたものである。
【0109】図29は、樹脂封止型半導体装置の第2の
発明の他の実施形態を示す概略断面図であり、半導体装
置の構造を理解しやすくするために、封止部材を仮想線
(2点鎖線)で示している。
【0110】図29において、樹脂封止型半導体装置7
1′は、厚みの大きい放熱板37′を使用し、封止部材
75により封止された状態で、放熱板37′の半導体素
子搭載面と反対側の面が外部に露出している点を除い
て、基本的に上述の樹脂封止型半導体装置71と同様の
構造である。このように放熱板37′を外部に露出する
ことにより、半導体素子72で発生した熱は、熱伝導度
の高い放熱板37′へ伝わり、その後、放熱板37′の
露出した面から効率よく除去されるので、樹脂封止型半
導体装置71′は放熱性が更に良好なものとなる。
【0111】上記の樹脂封止型半導体装置71,71′
では、リードフレーム部材31が使用されているが、リ
ードフレーム部材の第2の発明であるリードフレーム部
材31′,31″(図14および図15参照)を使用し
て本発明の樹脂封止型半導体装置を作製することもでき
る。
【0112】図30は、樹脂封止型半導体装置の第2の
発明の他の実施形態を示す概略断面図であり、半導体装
置の構造を理解しやすくするために、封止部材を仮想線
(2点鎖線)で示している。
【0113】図30において、樹脂封止型半導体装置8
1は、上述の図19乃至図21に示されるリードフレー
ム部材41を用いて作製したQFPタイプの樹脂封止型
半導体装置である。すなわち、樹脂封止型半導体装置8
1では、リードフレーム部材41の放熱板47(接合部
材48)上に、電気絶縁性の両面接着テープ83を介し
て半導体素子82がその素子面と反対側を固着されて搭
載されている。この半導体素子82の端子部82aは、
リードフレーム部材41の薄肉部45aの銀めっき層4
6にワイヤ84によって接続されている。そして、リー
ドフレーム部材41のアウターリード44を外部に露出
させるように、インナーリード45、放熱板47、半導
体素子82、ワイヤ84が封止部材85により封止され
ている。このように封止部材85により封止された状態
で、リードフレーム部材41の外枠部材42および各ア
ウターリード44を相互に接続固定しているダムバー4
3a(図19参照)を切断除去することにより、複数の
アウターリード44が相互に電気的に非接触の状態で封
止部材85の側面から突出したものとなる。そして、こ
のアウターリード44をガルウイング状に成形すること
により、樹脂封止型半導体装置81が得られる。
【0114】このような樹脂封止型半導体装置81は、
多ピン化への対応が可能であり、また、半導体素子の放
熱性に優れたものである。
【0115】上記の樹脂封止型半導体装置81では、リ
ードフレーム部材41が使用されているが、リードフレ
ーム部材の第3の発明であるリードフレーム部材4
1′,41″(図22および図23参照)を使用して本
発明の樹脂封止型半導体装置を作製することもできる。
【0116】また、放熱板47として厚みの大きい放熱
板を使用し、封止部材85により封止された状態で放熱
板が外部に露出するようにしてもよい。
【0117】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば各
リードフレームのインナーリードは、その細幅部の先端
部まで電気絶縁性の固定テープ、あるいは、放熱板を接
合するための接合部材により非接触の状態で連結され補
強さているので、機械的強度の弱いインナーリードの狭
ピッチ化において有利であり、このようなリードフレー
ム部材を用いた樹脂封止型半導体装置は、多ピン化への
対応が可能であるとともに、放熱板を備えたリードフレ
ームを使用した場合、放熱性が極めて良好なものとな
る。また、リードフレーム部材の製造段階で、電気絶縁
性の固定テープ、あるいは、放熱板を接合するための接
合部材が固着された細幅部において、インナーリードと
固定テープとを、また、インナーリードと接合部材と
を、プレスにて同時に打ち抜くので、インナーリード先
端が固定テープ、接合部材とにより確実に固定され、ま
た、打ち抜き時に上記の細幅部の切断面から発生する金
属カスは、隣接するインナーリード間の距離よりも小さ
いため、この金属カスによるインナーリード間の短絡は
発生せず、信頼性の高い樹脂封止型半導体装置が可能と
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】リードフレーム部材の第1の発明の一実施形態
を示す平面図である。
【図2】図1に示されるリードフレーム部材の部分拡大
平面図である。
【図3】図1に示されるリードフレーム部材のA−A線
における概略断面図である。
【図4】リードフレーム部材の第1の発明の他の実施形
態を示す平面図である。
【図5】リードフレーム部材の第1の発明の他の実施形
態を示す概略断面図である。
【図6】リードフレーム部材の第1の発明の他の実施形
態を示す概略断面図である。
【図7】リードフレーム部材の製造方法の第1の発明を
説明するための工程図である。
【図8】図7に示される製造工程で作製される外形加工
部材の平面図である。
【図9】図8に示される外形加工部材の部分拡大平面図
である。
【図10】図7に示される製造工程で用いる2段エッチ
ングを説明するための工程図である。
【図11】リードフレーム部材の第2の発明の一実施形
態を示す平面図である。
【図12】図11に示されるリードフレーム部材の部分
拡大平面図である。
【図13】図11に示されるリードフレーム部材のC−
C線における概略断面図である。
【図14】リードフレーム部材の第2の発明の他の実施
形態を示す概略断面図である。
【図15】リードフレーム部材の第2の発明の他の実施
形態を示す概略断面図である。
【図16】リードフレーム部材の製造方法の第2の発明
を説明するための工程図である。
【図17】図16に示される製造工程で作製される外形
加工部材の平面図である。
【図18】図17に示される外形加工部材の部分拡大平
面図である。
【図19】リードフレーム部材の第3の発明の一実施形
態を示す平面図である。
【図20】図19に示されるリードフレーム部材の部分
拡大平面図である。
【図21】図19に示されるリードフレーム部材のE−
E線における概略断面図である。
【図22】リードフレーム部材の第3の発明の他の実施
形態を示す平面図である。
【図23】リードフレーム部材の第3の発明の他の実施
形態を示す概略断面図である。
【図24】リードフレーム部材の製造方法の第3の発明
を説明するための工程図である。
【図25】図24に示される製造工程で作製される外形
加工部材の平面図である。
【図26】図25に示される外形加工部材の部分拡大平
面図である。
【図27】樹脂封止型半導体装置の第1の発明の一実施
形態を示す概略断面図である。
【図28】樹脂封止型半導体装置の第2の発明の他の実
施形態を示す概略断面図である。
【図29】樹脂封止型半導体装置の第2の発明の他の実
施形態を示す概略断面図である。
【図30】樹脂封止型半導体装置の第2の発明の一実施
形態を示す概略断面図である。
【符号の説明】
1,1′,1″,31,31′,31″,41,4
1′,41″…リードフレーム部材 2,32,42…外枠部材 3,33,43…リードフレーム 4,34,44…アウターリード 5,35,45…インナーリード 5a,35a,45a…薄肉部 5b,35b,45b…定厚部 5c,35c,45c…細幅部 6,36,46…銀めっき層 7…ダイパッド 8…接続リード 37,47…放熱板 38,48…接合部材 9,49…固定テープ 11,51…導電性基材 11′,51′…外形加工部材 12,52…外枠部材 13,53…リードフレーム 14,54…アウターリード 15,55…インナーリード 15a,55a…薄肉部 15b,55b…定厚部 15c,55c…細幅部 57…保持部材 61,71,71′,81…樹脂封止型半導体装置 62,72,82…半導体素子 64,74,84…ワイヤ 65,75,85…封止部材

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 樹脂封止型半導体装置用のリードフレー
    ム部材において、 外枠部材と、アウターリードと該アウターリード先端部
    に延設されたインナ−リードとからなり前記外枠部材か
    ら内側へ略同一面内に突設された複数のリードフレーム
    と、前記外枠部材から接続リードを介して配設されたダ
    イパッドと、前記インナーリードの一方の面に各インナ
    ーリードを非接触で連結するように固着された電気絶縁
    性の固定テープとを備え、前記インナーリードは先端部
    側がリードフレームの定厚部よりも薄い薄肉部であり、
    かつ、該薄肉部の先端から突出した細幅部を有し、該細
    幅部の幅が隣接するインナーリード間の距離よりも小さ
    く、前記固定テープは前記細幅部を含むインナーリード
    先端部側に固着され、かつ、前記固定テープの内側端部
    と前記細幅部の先端とが一致していることを特徴とする
    リードフレーム部材。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のリードフレーム部材の
    ダイパッド上に半導体素子を搭載し、該半導体素子の端
    子部とインナーリードとをワイヤにて電気的に接続し、
    少なくともアウターリードを外部に露出させるように全
    体を樹脂封止した状態でリードフレーム部材の外枠部材
    を除去したことを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
  3. 【請求項3】 樹脂封止型半導体装置用のリードフレー
    ム部材の製造方法において、 (A)導電性基材をエッチングして、外枠部材と、アウ
    ターリードと該アウターリード先端部に延設されたイン
    ナ−リードとからなり前記外枠部材から内側へ略同一面
    内に突設された複数のリードフレームと、インナーリー
    ドの先端部側の一部にリードフレームの定厚部よりも薄
    くなるように設けられた薄肉部と、インナーリードの先
    端部から突出し隣接するインナーリード間の距離よりも
    幅が小さい細幅部と、前記外枠部材に接続リードを介し
    て保持されたダイパッドと、を備えた外形加工部材を作
    成する第1の工程と、 (B)前記外形加工部材のインナーリードの少なくとも
    薄肉部の一方の面に前記細幅部も覆うように電気絶縁性
    の固定テープを固着し、その後、前記細幅部においてイ
    ンナーリードと固定テープとをプレスにて同時に打ち抜
    いて前記細幅部の先端側を固定テープの一部とともに除
    去することにより、各リードフレームのインナーリード
    の先端部を電気的に非接触の状態で前記固定テープによ
    り連結する第2の工程と、を備えることを特徴とするリ
    ードフレーム部材の製造方法。
  4. 【請求項4】 第1の工程において作成する外形加工部
    材は、前記細幅部の先端が前記ダイパッドに連結されて
    いることを特徴とする請求項3に記載のリードフレーム
    部材の製造方法。
  5. 【請求項5】 樹脂封止型半導体装置用のリードフレー
    ム部材において、 外枠部材と、アウターリードと該アウターリード先端部
    に延設されたインナ−リードとからなり前記外枠部材か
    ら内側へ略同一面内に突設された複数のリードフレーム
    と、絶縁性の接合部材を介して前記複数のインナーリー
    ドの一方の面に接合された放熱板とを備え、前記インナ
    ーリードは先端部側がリードフレームの定厚部よりも薄
    い薄肉部であり、かつ、該薄肉部の先端から突出した細
    幅部を有し、該細幅部の幅が隣接するインナーリード間
    の距離よりも小さく、前記接合部材は前記細幅部を含む
    少なくともインナーリード先端部側に固着され、かつ、
    前記接合部材の内側端部と前記細幅部の先端とが一致し
    ていることを特徴とするリードフレーム部材。
  6. 【請求項6】 樹脂封止型半導体装置用のリードフレー
    ム部材において、 外枠部材と、アウターリードと該アウターリード先端部
    に延設されたインナ−リードとからなり前記外枠部材か
    ら内側へ略同一面内に突設された複数のリードフレーム
    と、絶縁性の接合部材を介して前記複数のインナーリー
    ドの一方の面に接合された放熱板とを備え、前記インナ
    ーリードは先端部側がリードフレームの定厚部よりも薄
    い薄肉部であり、かつ、該薄肉部の先端から突出した細
    幅部を有し、該細幅部の幅が隣接するインナーリード間
    の距離よりも小さく、前記インナーリードの薄肉部であ
    って放熱板が接合された面と反対側の面に、各インナー
    リードを非接触で連結するように固定テープが固着さ
    れ、該固定テープは前記細幅部を含むインナーリード先
    端部側に固着され、かつ、前記固定テープの内側端部と
    前記細幅部の先端とが一致していることを特徴とするリ
    ードフレーム部材。
  7. 【請求項7】 前記放熱板は前記インナーリードの薄肉
    部と定厚部とに亘って接合されていることを特徴とする
    請求項5または請求項6に記載のリードフレーム部材。
  8. 【請求項8】 前記放熱板は、銅材、表面の少なくとも
    一部に黒化処理または無電解銅めっき処理が施された銅
    材、アルミニウム材、および、表面の少なくとも一部に
    陽極酸化処理が施されたアルミニウム材のなかの1種で
    あることを特徴とする請求項5乃至請求項7のいずれか
    に記載のリードフレーム部材。
  9. 【請求項9】 請求項5乃至請求項8のいずれかに記載
    のリードフレーム部材の放熱板上に半導体素子を搭載
    し、該半導体素子の端子部とインナーリードとをワイヤ
    にて電気的に接続し、少なくともアウターリードを外部
    に露出させるように全体を樹脂封止した状態でリードフ
    レーム部材の外枠部材を除去したことを特徴とする樹脂
    封止型半導体装置。
  10. 【請求項10】 放熱板の半導体素子搭載面と反対側の
    面を外部に露出させるように樹脂封止したことを特徴と
    する請求項9に記載の樹脂封止型半導体装置。
  11. 【請求項11】 樹脂封止型半導体装置用のリードフレ
    ーム部材の製造方法において、 (A)導電性基材をエッチングして、外枠部材と、アウ
    ターリードと該アウターリード先端部に延設されたイン
    ナ−リードとからなり前記外枠部材から内側へ略同一面
    内に突設された複数のリードフレームと、インナーリー
    ドの先端部側の一部にリードフレームの定厚部よりも薄
    くなるように設けられた薄肉部と、該薄肉部の先端から
    突出し隣接するインナーリード間の距離よりも幅が小さ
    い細幅部と、各インナーリードの細幅部を連結保持する
    保持部材と、を備えた外形加工部材を作成する第1の工
    程と、 (B)前記外形加工部材のインナーリードの少なくとも
    薄肉部の一方の面に前記細幅部を覆うように電気絶縁性
    の接合部材を固着し、その後、前記細幅部においてイン
    ナーリードと接合部材とをプレスにて同時に打ち抜いて
    前記保持部材を除去することにより、各リードフレーム
    のインナーリードの先端部を電気的に非接触の状態で前
    記接合部材により連結する第2の工程と、 (C)前記インナーリードに前記接合部材を介して放熱
    板を接合し、その後、前記接着層を硬化させる第3の工
    程と、を備えることを特徴とするリードフレーム部材の
    製造方法。
  12. 【請求項12】 樹脂封止型半導体装置用のリードフレ
    ーム部材の製造方法において、 (A)導電性基材をエッチングして、外枠部材と、アウ
    ターリードと該アウターリード先端部に延設されたイン
    ナ−リードとからなり前記外枠部材から内側へ略同一面
    内に突設された複数のリードフレームと、インナーリー
    ドの先端部側の一部にリードフレームの定厚部よりも薄
    くなるように設けられた薄肉部と、該薄肉部の先端から
    突出し隣接するインナーリード間の距離よりも幅が小さ
    い細幅部と、各インナーリードの細幅部を連結保持する
    保持部材と、を備えた外形加工部材を作成する第1の工
    程と、 (B)前記外形加工部材のインナーリードの少なくとも
    薄肉部の一方の面に前記細幅部を覆うように固定テープ
    を固着し、その後、前記細幅部においてインナーリード
    と固定テープとをプレスにて同時に打ち抜いて前記保持
    部材を除去することにより、各リードフレームのインナ
    ーリードの先端部を電気的に非接触の状態で前記固定テ
    ープにより連結する第2の工程と、 (C)前記インナーリードの少なくとも薄肉部の前記固
    定テープが配設されていない面に、電気絶縁性の接着剤
    を介して放熱板を接合する第3の工程と、を備えること
    を特徴とするリードフレーム部材の製造方法。
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JP2020504451A (ja) * 2016-12-30 2020-02-06 日本テキサス・インスツルメンツ合同会社 表面が粗化された粒子を有するパッケージングされた半導体デバイス

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