JPH03175661A - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明はリードフレームの製造方法に係り、特にそのリ
ードフレームの先端部の形状加工に関する。

（従来の技術） リードフレームと半導体素子（チップ）との接続方式は
ワイヤを用いるワイヤボンディング方式と、ワイヤを用
いることなく半導体素子を導体パターン面に直接固着す
るワイヤレスボンディング方式とに大別される。

これらのうちワイヤボンディング方式は、リードフレー
ムのダイパッドに、チップを熱圧着によりあるいは導電
性接着剤等により固着し、このチップのポンディングパ
ッドとリードフレームのインナーリード１の先端とを金
線等を用いて電気的に接続するもので、１本ずつ接続す
るためボンディングに要する時間が長く信頼仕の面でも
問題があった。

また、ワイヤレスボンディング方式にもいろいろな方式
があるが、その代表的なものの１つに、第７図に示す如
く、インナーリード１の先端に伸長する肉薄のパターン
１１の先端に形成されたバンプｌｌａをチップ２０のポ
ンディングパッドに直接接続することによりチップ２０
とインナーリード１とを電気的に接続するダイレクトボ
ンディング方式がある。

上記ダイレクトボンディングは、ワイヤボンディングの
ように１本づつボンディングするのではなく、チップに
全リードの先端を１度にボンディングすることができる
ため、ボンディング時間の大幅な短縮を図ることができ
る上、ワイヤボンディング方式で必要であったワイヤル
ープ分の高さが不要となり半導体装置の小形化をはかる
ことができる。

しかしながら、このようなダイレクトボンディングにお
いては、ワイヤボンディングのように１本づつボンディ
ングするのではなく、チップに全リードの先端を１度に
ボンディングするため、ボンディング哨の熱も、ワイヤ
ボンディングでは１７０℃〜２００℃であるのに対し、
このダイレクトボンディングでは４００℃〜６００℃と
高熱となる。

インナーリードは剛体であるため、この熱によりインナ
ーリードが伸長し、ポンディングパッドとの接続部分に
ストレスが集中し、チップの機械的破損や接続不良を生
じるという問題があった。

また、ボンディング後にチップ保護のために樹脂ケース
内にチップを封止するモールトド捏を経なければならな
いが、このモールド工程で受ける熱によっても同様にチ
ップの機械的破損や接続不良の問題があった。

そしてさらに、半導体装置の小形化、薄型化、高集積化
に伴い、これに用いられるリードフレームについてもリ
ード幅、リード間隔、板厚ともに小さくなる一方であり
、設計および製作には極めて高度の技術が要求されるよ
うになってきている。

このような半導体装置の実装に際して用いられるダイレ
クトボンディング方式のリードフレームは、鉄系あるい
は銅系等の帯状の金属材料（条材）をスタンピング加工
又はエツチングにより所望のパターンに成形したのち、
先端の肉薄部にバンプを形成することによって製造され
る。

特に、スタンピング加工により形成されるリードフレー
ムについては、インナーリードの全てを１回の打ち抜き
工程で成型することは困難であるため、リード間は複数
のステーションに分割して打ち抜くように設計される。

しかしながら、最近のリードフレームでは、インナーリ
ード先端部の板厚よりもリードピッチが狭くなる傾向に
あり、例えば、板厚０．１５ｍｎ＋に対し、０．１〜０
．Ｉ２ａｍの幅で打ち抜きを行わなければならないこと
もある。

このような微細なリードフレームをスタンピング法によ
り複数のステーションに分割して打ち抜く場合、第２図
に示すように、両側のインナーリードによじれが生じ、
インナーリード断面が歪んだ形状となり、これによって
ボンディングエリアが減少するという現象が見られるよ
うになってきている。

インナーリード最先端部では、コイニングにより有効平
坦幅を確保するという方法が取られることが多いが、イ
ンナーリード間隔が極めて狭いためコイニング量が深す
ぎると、隣接するインナーリードとの短絡事故を起こす
結果となる。

また、バンプの形成についても、位置ずれか生じたり、
微細化にｆ＋ってさまざまな問題があった。

（発明が解決しようとする課題） このように、リードフレームの微細化に伴い、良好な先
端断面形状を有するインナーリードを得ることが出来ず
、ボンディングエリアを十分にとることかできないこと
さらにはバンプの位置ずれ等から、ボンディングミスな
どが多発し、これが信頼性低下の原因になることがあっ
た。

本発明は、前記実情に鑑みてなされたもので、インナー
リード先端部のバンプの位置ずれをなくし、バンプの有
効幅を増大し、製造が容易で信頼性の高いリードフレー
ムを提供することを「１的とする。

（課題を解決するための手段） そこで本発明のリードフレームの製造方法では、条材か
らリードフレームを成型する成型工程において、まず、
条材から、少なくともインナーリードの先端肉薄部を残
して、アウターリードおよびタイバーを含むリードフレ
ームとなるように形状加工し、この工程で残されたイン
ナーリード先端付近を含む領域の内、インナーリード先
端肉薄部相当部をスタンピングによりリードフレーム面
から押し下げまたは押し上げにより、インナーリード間
領域相当部から分断したのち、この分断されたインナー
リード間領域相当部を打ち抜くと共にインナーリード先
端肉薄部相当部の一部を先端まで伸ばし肉薄化およびバ
ンプ形成を同時に行うようにしている。

（作用） 本発明は、０．１〜Ｏ，１２ｅ＋１１の幅で打ち抜きを
行う際に発生するスクラップＳの断面形状が、第２図（
ａ）に示すように、理想形状に極めて近いことに着目し
てなされたもので、インナーリード先端付近の成形に際
しては、まず、インナーリード先端肉薄部相当部をスタ
ンピングによりリードフレーム面から押し下げまたは押
し上げにより、末端を残してインナーリード間領域相当
部から分断したのち、この部から分断されたインナーリ
ード間領域相当部を打ち抜くと共にインナーリード先端
肉薄部相当部の一部を先端まで伸ばし肉薄化およびバン
プ形成を同時に行うようにしている。

すなわち、インナーリード相当部を押し下げまたは押し
上げにより、分断することにより、このときのインナー
リード相当部は第２図（ｂ）に示すようにスクラップＳ
と同様の断面形状をなすことになる。この状態で、残さ
れたインナーリード間領域相当部を打ち抜くようにして
いるため、スクラップ同様良好な断面形状をなすインナ
ーリードを得ることが可能となり、歪みもなく良好なイ
ンナーリード先端肉薄部を得ることができる。また、バ
ンプは先端肉薄部と一体戊形がなされるため、位置ずれ
もなく十分な幅に得ることが可能となる。

さらにインナーリード先端内薄部のねじれがないため、
内部の残留応力が少なく、インナーリード先端位置を疋
しく維持することができ、ボンディングミスも低減され
、短絡車数の発生もなく信頼性の高いリードフレームを
得ることが可能となる。

（実施例） 以下、本発明実施例のリードフレームの製造方法につい
て、図面を参照しつつ詳細に説明する。

まず、第１図（ａ）に示すように、銅を主成分とする帯
状材料を、所望の形状のインナーリード１ａ、アウター
リード２、タイバー３などの抜き型を具備した金型（図
示せず）に装着し、プレス加圧を行なうことにより、イ
ンナーリードの先端肉薄部を残してバターニングする。

次いで、第１図（ｂ）および第１図（ｅ）に示すように
、前記成型工程で残されたインナーリード先端肉薄部を
含む領域の内、インナーリード先端肉薄部相当部１ｂを
スタンピング法を用いてリードフレーム面から押し下げ
ることにより、インナーリード間領域相当部４から分断
する。点線は、紙面の下方に押し下げられていることを
示す。

この後、第１図（ｄ）および第１図（０）に示すように
、前記成型工程でインナーリード相当部から分断された
インナーリード間領域相当部４を打ち抜くと同時にイン
ナーリード先端肉薄部相当部の一部を先端まで伸ばし肉
薄化およびバンプ形成を同時に行い、リードフレームの
形状加工が終了する。第１図（ｄ）は、金型り内での要
部断面を示す図である。

こののち、インナーリード先端肉薄部のメツキ工程等を
経て、リードフレームは完成する。

このようにして形成されたリードフレームのインナーリ
ード１の先端部肉薄部１ｂの断面形状は極めて理想形状
となり、良好な位置ににバンプが形成される。

また、バンプがインナーリード先端肉薄部と一体成形さ
れているため同時にコイニングによるインナーリード間
隔の減少を最小限に押さえることができ、短絡すｆ故の
発生を低減することができる。

さらに、インナーリードのねじれかないため、内部の残
留応力が少なく、インナーリード先端位置を正しく維持
することができ、ボンディング位置のずれを低減するこ
とかできる。

加えて、銅を主成分とする条Ｈを用いているため、加工
性が良好である上、熱伝導性が良好である。

なお、第１図（ｂ）および第１図（Ｃ）に示した、イン
ナーリード先端肉薄部＃目当部１ｂをスタンピング法を
用いてリードフレーム面から押し下げ、インナーリード
間領域相当部４からインナーリード先端肉薄部相当部１
ｂを分断する工程の前または後に、応力除去のための焼
９１ｔＩを行う焼鈍工程を付加したり、またテーピング
を行う工程を付加したりしてもよい。

さらにまた、前記実施例では、インナーリード相当部を
スタンピング法を用いてリードフレーム面から押し下げ
るようにしたが、押し上げるようにしても良いことはい
うまでもない。

また、前記実施例では、リードフレーム材料として銅を
用いたが、銅に限定されることなく、たの材料をもちい
てもよい平は言うまでもない。

また、前記実施例ではめっき工程はリードフレームの形
状加工の終了後に行うようにしたが、形状加工の途中で
行うようにしても良い。

さらにまた、各工程での成形領域は、適宜変更可能であ
る。

【発明の効果〕

以上説明してきたように、本発明のリードフレームの製
造方法によれば、条材からリードフレームの形状に形状
加工するに際し、インナーリード先端付近の成形に際し
ては、まず、インナーリード相当部をスタンピングによ
りリードフレーム面から押し下げまたは押し上げにより
、インナーリード間領域相当部から分断したのち、この
分断されたインナーリード間領域相当部を打ち抜くと同
時にインナーリード先端肉薄部相当部の一部を先端まで
伸ばし肉薄化およびバンプ形成を同時に行うようにして
いるため、インナーリード先端肉薄部のねじれかないた
め、内部の残留応力が少なく、インナーリード先端位置
を正しく維持することができ、ボンディングミスも低減
され、短絡事故の発生もなく信頼性の高いリードフレー
ムを得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）乃至第１図（ｅ）は、本発明実施例のリー
ドフレームの製造工程を示す説明図、第２図（ａ）およ
び第２図（ｂ）は従来の打ち抜きによる断面形状とスク
ラップの断面形状とを示す図である。 １・・・インナーリード、１ａ・・・インナーリードの
一部、１ｂ・・・インナーリード先端肉薄部、１ｐ・・
・バンプ、２・・・アウ々−リード、３・・・タイバー
　４・・・インナーリー ド間領域相当部。 第１図（ａ） 第１図（ｂ） 第１図（ｃ） 第１図（ｄ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 先端にバンプを有する肉薄部を備えた複数のインナーリ
   ードと、 該インナーリードから伸張するアウターリードとを具え
   たダイレクトボンディング方式のリードフレームの製造
   方法において、 条材からリードフレームを成型する成型工程が 条材から、少なくとも前記インナーリードの先端肉薄部
   相当部付近を残して、アウターリードおよびタイバーを
   含むリードフレームとなるように形状加工する第１の成
   型工程と、 前記第１の成型工程で残されたインナーリード先端付近
   を含む領域の内、インナーリード相当部をスタンピング
   法を用いてリードフレーム面から押し下げまたは押し上
   げにより、インナーリード間領域相当部からインナーリ
   ード領域相当部を分断する第２の成型工程と、 前記第２の成型工程でインナーリード相当部から分断さ
   れたインナーリード間領域相当部を打ち抜くと共にイン
   ナーリード先端肉薄部相当部の一部を先端まで伸ばし肉
   薄化およびバンプ形成を同時に行う第３の成型工程とを
   含むようにしたことを特徴とするリードフレームの製造
   方法。