JPH03114249A - 半導体装置用リードフレームの製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野コ 本発明は、半導体装置を支障なく組立てることができる
リードフレームとその製゛造法に関する。

〔従来の技術〕

近年、リードフレームを用いた半導体装置の機能の多様
化、多ビン化傾向に伴い、このリードフレームを構成す
るインナリードの先端部は微細化され、リード幅やその
間隔が一層狭くなる傾向にある。このようなリードフレ
ームをプレス金型による加工方法によって製造するに当
たっては、打抜き刃物の強度の点から、その配置間隔に
制限を受け、そのため相隣合う微細なリードの打ち抜き
は、離間した位置で工程をずらして行う必要がある。こ
のため、打ち抜き後、インナリードに残留応力が残り歪
を生じる。

とくに、この残留応力は半導体装置の組立工程における
加熱段階で解放されてリード先端の偏り、重なり、浮き
沈み等を生じ、これがワイヤボンディングの接続不良、
回路の短絡を招くことになる。

このような打ち抜き加工によって生じたリードフレーム
の内部応力の帯有による品質、歩留りの低下の原因とな
る問題を解決するために、従来種々の対策が提案されて
いる。

その方策の一つとして、例えば、特開昭６２−１１５８
５３号公報に開示されているように、リード先端を連結
する連結片を設け、連結した状態でテープや樹脂等でリ
ード先端を固定保持すること示されている。

しかしながら、この方策では、リードピン数の多いリー
ドフレームを用いた半導体装置組立工程においては、該
工程の加熱処理工程で該固定テープが軟化して、テープ
によって固定保持された残留応力が解放されてワイヤボ
ンディング等の接続位置不良となり、歩留り低下の要因
となっていた。

また、他の方策として、特開昭５９−７２７５４号公報
に開示されているように、リードフレーム全面に内部応
力を除去する焼なましを施した後、リードの先端を形成
する短冊状リードフレーム又はリードフレームの連続体
を全面熱処理する方法が提案されている。しかしながら
、前者の方策は、短冊状リードフレームを熱処理用治具
に配列する際に手作業となり作業性に劣り、工程数が増
加したり、さらに、真空装置等の付帯設備が高コストと
なる欠点がある。さらに、後者の方法においては、加熱
、徐冷による延び、縮み等の熱変形によって、半導体装
置組立工程の位置決め用基準孔の変形並びに基準孔ピッ
チが変化して、後工程の半導体装置組立工程の位置決め
が不安定となり、半導体装置組立のトラブルの原因とな
る。さらに、その全体の強度が低下するために、リード
フレームの連続体を搬送の際にリード先端の細い連結片
が変形したり、切断する等の不具合を生じる欠点があっ
た。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明において解決すべき技術的課題は、上記従来の打
ち抜き加工後の内部応力の除去に伴う問題点を解消する
もので、後加工のための機械的強度及び位置決め精度が
維持されており、しかも、装置組立時の加熱の際の変形
を防止したリードフレームとその製造法を提供するもの
である。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の半導体装置用リードフレームは、帯状をなす金
属薄板材の不要部分を順次除去して、半導体素子搭載ス
テージと該ステージより放射状に配列した複数のインナ
リードとアウタリードによって構成されたものであって
、該リードフレームを用いて半導体装置の組立に際して
、ワイヤボンディングエリアを有するインナーリード及
び／又は素子搭載ス、テージ部分の所要部分のみの内部
残留応力が選択的に除去されている。

そして、上記の半導体装置用リードフレームは帯状をな
す金属薄板材の不要部分を順次除去して、半導体素子搭
載ステージと該ステージより放射状に配列した複数のイ
ンナリード及びアウタリードを連続的に形成する第１の
プレス加工工程と、該インナリードの先端部のワイヤボ
ンディングエリアに貴金属めっきを施すめっき処理工程
と、該インナリードの先端部の形成及び定寸カットする
第２のプレス加工工程後、高周波加熱コイルを複数個配
列したマスクプレートと、該リードフレームを該マスク
プレートに押し当て位置決めする押圧プレートとの間に
該リードフレームの連続体を所定寸法間欠搬送して、該
リードフレームの連続体を挟持し、該リードフレームの
非加熱部分をマスキングして、前記リードフレームの所
要部分に１５ＫＨｚ〜５００　Ｋ　Ｈ，の高周波電流を
印加すで誘導加熱した後徐冷して、残留応力を除去する
部分焼なましを行うものである。

〔作用〕

本発明のリードフレームは、非加熱部分をマスキングし
て内部残留応力の高いインナリード等の所要部分にのみ
部分加熱を施し、アウタリード及び基準孔を有する保持
枠（サイトレール）は加熱されないので、保持枠や基準
孔等の熱変形及び基準孔、ピッチの変化がなく半導体装
置組立時の位置決めが正確にできる。

更に、ワイヤボンディングエリアを有するインナリード
部は、部分焼なましが施され、残留応力が除去されてい
るので、リード先端部がフリーになっても半導体装置組
立時の加熱に対しても変形することなく、ワイヤボンデ
ィングを所定の位置に正確に行うことができる。

〔実施例〕

第１図は本発明のリードフレームの実施例を示すもので
、インナリード３及び半導体搭載ステージ６を含む部分
７のみを選択的に高周波加熱して焼なましを施し、残留
応力を除去した半導体装置用リードフレーム１０を示す
斜視図である。

同図を参照して、リードフレーム１０は、複数のアウタ
リード１とこれを連結保持するタイバー２と、アウタリ
ード１に対応して放射状に中心に向かって配列したイン
ナリード３と、サポートパー４によって支持された半導
体素子搭載ステージ６及び後工程の位置決め用基準パイ
ロット孔８を有する外枠９をプレス加工して構成されて
いる。

インナリード３の先端部の所定のワイヤボンディングエ
リアの薄肉部の形成や、インナリード３の先端部の形成
加工において、アウタリード１に比べてインナリード３
先端幅が狭いので、プレス加工時の捩じり等の加工応力
が多く残留している。

この加工応力が半導体装置組立の加熱によって解放され
てワイヤボンディング等に悪影響を及ぼし、品質、歩留
り低下の要因となる加工応力を除去する高周波加熱によ
る焼なましをインナリード３と半導体素子搭載ステージ
６部分にのみ部分焼なましの処理を施したものである。

第２図は、本発明の他の実施例を示す。

本図に示すように、リードフレーム２０のインナリード
３のみを高周波加熱して、焼なましを施して残留応力を
除去した半導体装置用リードフレームを提供するもので
ある。

上記実施例は、インナリード３の全体に施したが、イン
ナリード３の先端部等一部分でもよい。

すなわち、リードフレームの加工経歴による加工残留応
力の生じた個所に選択的に焼なましを施すことも含むも
のである。

第３図＜ａ＞〜（ｄ）は高周波焼なまし装置を介在させ
た本発明のリードフレームの製造工程を示す。

第３図（ａ）は、第１プレス加工工程を示し、巻きだし
装置５１から所要幅の金属薄板条材Ｍを巻きだし、テン
ション付加装置付き間欠搬送装置５２でプレス装置５７
に装着した順送り金型５８に所要ピッチ間欠搬送される
。

間欠搬送された条材Ｍは、順送り金型５８によって、基
準パイロット孔８を条材Ｍの両端の外枠９の所定の位置
に形成する。ついでアウタリード１インナリード３の先
端部及びタイバー２並びにサポートリード４を打ち抜き
、リードフレームへの所要の形状を創成してリードフレ
ームの連続体Ｆを形成して巻取り装置５３に巻き取る。

インナリード３の先端部は、インナリード３を延長した
中間片（図示せず）を介して連結部（図示せず）に連結
し、インナリード３を相互に連結して一体に形成され、
更に、半導体素子の電極とインナリード３を貴金属ワイ
ヤで接続するインナリード先端部のワイヤリングエリア
の薄肉部を形成するコイニングを施す。

第３図（ｂ）は、リードフレームの所要部分にのみ焼な
ましを施して、上記加工の残留応力を除去する高周波焼
なまし工程を示す。

同図を参照して、（ａ）の第１プレス加工工程で形成し
たリードフレームの連続体Ｆをテンション付加機能を有
する巻きだし装置５４に装着し、間欠搬送装置５５で高
周波加熱部５１１に所定寸法搬送してリードフレームの
所要部分のみを加熱して、後冷却部５１２に搬送徐冷し
て部分焼なましを施し、テンション付加機能を有する巻
取り装置５６に巻き取る。

高周波焼なまし工程の加熱部５１１．冷却部５１２の焼
なまし装置の詳細を第４図に示す。

同図に示すように、ダストコアー４３に加熱コイル４２
を装着した高周波加熱部４１を複数個（本実施例では４
個）配列固定したマスクプレート４４及び冷却プレート
４８と、支持プレート４５に着脱可能に固定したガイド
ビン４９にアクチユエータ−２１２で進退可動な状態で
装着した押圧プレート２１１との間に該リードフレーム
の連続体Ｆを搬送方向に対して上下に配列したガイドロ
ーラー４７に装着して所要のピッチ搬送する。次に、ア
クチユエータ−２１２を作動して、押圧プレート２１１
でリードフレームの連続体Ｆをマスクプレート４４に押
しつけ位置決めし、非焼なまし部分をマスキングして、
該リードフレームの所要の部分のみを高周波加熱する。

更に、アクチユエータ−２１２の作動を解除して高周波
加熱された該リードフレームを所定のピッチ搬送して、
前記作動と連動して冷却プレート４８で押しつけ位置決
めし加熱部分を徐冷する。

上記作動を順次繰り返して、リードフレームの所要部分
のみに連続的に焼なましを施したリードフレームの連続
体Ｆを得ることができる。上記−段で行った加熱、徐冷
は、材質、形状によっては数段に分割する多段方法で処
理してもよい。

第３図に戻り、同第３図（Ｃ）は、該部分焼なましを施
したリードフレームの連続体Ｆの所要部分にめっき処理
を施すめっき工程を示す工程図である。

この工程図によれば、該連続体Ｆを巻きだし装置５１に
装着して、めっき装置５１３に順次搬送して前処理、め
っき処理及び後処理を順次行って、所要部分にめっき処
理を施したリードフレームの連続体Ｆを得ることができ
る。

第３図（ｄ）は、所要部分にめっき処理を施したリード
フレームの連続体Ｆのインナリードの先端部を形成して
、短冊状のリードフレームを得る工程を示す図面である
。

この工程図によれば、所要部分にめっき処理を施したリ
ードフレームの連続体Ｆを巻きだし装置５１に装着して
、送り装置５２によってプレス装置５１７に装着した順
送り金型５１８　に順次間欠搬送して、インナリードの
先端部を連結した中間片を含む連結部を除去してインナ
リードを所定の長さに形成して、該連続体を所要の長さ
にカットして短冊状、のリードフレームを得ることがで
きる。

本実施例の工程においては、インナリードを固定する絶
縁樹脂テープの粘着については省略したが、インナリー
ドの形状、リード数及び搬送手段によってテープ粘着工
程を付加してもよい。

更に、本実施例は、各工程を分割したタンデム方式を用
いたが、複数工程を連結した連続工程で行ってもよい。

〔発明の効果〕

本発明は、高周波誘導加熱の特色である電磁誘導現象を
有効に利用し、金属内部で直接発熱させるので、従来の
間接焼なましに比べ、以下の効果を奏することができる
。

（１）直接加熱のため熱効率がよく、処理時間が短く、
酸化被膜の発生が極めて少なく、作業能率が向上する。

（２）部分加熱ができるので、焼なまし部分の選択がで
き、且つ非焼なまし部分をマスキングして熱影響を防止
でき、該非焼なまし部分の性能が保持できる。

（３）加熱条件のコントロールがやりやすく、微細な温
度を提供できる。

（４）押圧固定して加熱するので、変形も少なく、半導
体組立工程の位置決めの精度が向上する。

〔５〕　　周波数の設定によっては、焼なまし深さの調
整が可能である。

（６）作業環境がよく、公害の発生が少ない。

等、初期の目的を達成でき、歩留りが高い高品質のリー
ドフレームを提供できる。

【図面の簡単な説明】 添付各図は本発明の実施例を示す。 第１図および第２図はそれぞれ本発明のリードフレーム
の実施例を示す。 第３図および第４図は本発明のリードフレームの製造工
程の実施例を示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、帯状をなす金属薄板材の不要部分を順次除去して、
   半導体素子搭載ステージと該ステージより放射状に配列
   した複数のインナリードとアウタリードによって構成さ
   れた半導体装置用リードフレームであって、該リードフ
   レームの所要部分のみの内部残留応力を除去した半導体
   装置用リードフレーム。 ２、帯状をなす金属薄板材の不要部分を順次除去して、
   半導体素子搭載ステージと該ステージより放射状に配列
   した複数のインナリード及びアウタリードを連続的に形
   成する第１のプレス加工工程と、該インナリードの先端
   部のワイヤボンディングエリアに貴金属めっきを施すめ
   っき処理工程と、該インナリードの先端部の形成及び定
   寸カットする第２のプレス加工工程を有するリードフレ
   ームの製造工程において、前記製造工程中に、該リード
   フレームの連続体を挟持し、搬送しつつ所定部分のみを
   所定温度に加熱した後徐冷して残留応力を除去する部分
   焼なまし処理工程を介在させることを特徴とする半導体
   装置用リードフレームの製造方法。 ３、請求項２の記載において、部分焼なまし処理工程が
   高周波加熱コイルを複数個配列したマスクプレートと、
   該リードフレームを該マクスプレートに押し当て位置決
   めする押圧プレートとの間に該リードフレームの連続体
   を所定寸法間欠搬送する工程である半導体装置用リード
   フレームの製造方法。