JPH038364A - 半導体装置に用いるリードフレーム - 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〕 本発明は、半導体装置に用いるリードフレームに関する
。

〔従来の技術〕

リードフレームを用いた半導体装置は、各種の産業分野
で利用されているが、近来多品種少量生産及び多ビン化
傾向に伴い、品質及び精度の要求も多様化している。し
たがって、リードフレームの製造に際しては、需要の急
増及び急速な技術革新に対応できるように生産態勢を整
えることが製造者にとって重要な課題となっている。

第５図に一般的な半導体装置用のリードフレームの平面
図を示す。

図において、リードフレームのほぼ中央には半導体素子
の搭載ステージｌが形成され、加工ライン方向に走る一
対のサイドレール２にサポートリード３によってそれぞ
れに搭載ステージｌが連結されている。搭載ステージ１
の周囲には、多数のインナーリード４が互いに間隔をお
いて外側に向けて突き出され、これらのインナーリード
４はタイバー５によってサイドレール２に連結されてい
る。また、タイバー５からライン方向には内側のインナ
ーリード４に連なるように多数のアウターリード６を形
成している。一方、サイドレール２の所定位置には、各
処理工程で処理を施す際に用いる位置合わせ用の複数の
パイロット孔７を有している。このような各リードの配
置を持つ構成が従来のリードフレームの典型である。

半導体装置の製造では、リードフレームの成形後に様々
な後処理が行われる。この後処理としては、搭載ステー
ジｌ及びインナーリード４の先端部のメツキ処理や、イ
ンナーリード４とパッケージラインＰの間の所定位置に
テープ又は絶縁性熱硬化樹脂等でインナーリード４を固
定する処理等がある。そして、このような処理の後、搭
載ステージ１に半導体素子を搭載して、半導体素子とイ
ンナーリード４の先端間を貴金属のワイヤーで接続する
ワイヤーボンディングを施し、更にパブケージングして
半導体装置の実装が完了する。

以上のような工程を経て製造される半導体装置に用いる
リードフレームそれ自体は、薄肉の金属板を一般的には
プレス加工法によって短冊状に打ち抜かれるか又は単体
のリードフレームを連接した帯状のリードフレームに形
成される。また、プレス加工に代えて、短冊状リードフ
レームを複数列形成したガラスマスクパターンを用いて
フォトエツチング法で形成する方法も採用されている。

第６図は、複数のリードフレームの単体によって構成さ
れる短冊状リードフレームを複数個配列して形成したエ
ツチングシートを示す平面図である。

図において、リードフレームの単体５０を複数配列した
ものとして短冊状リードフレームの帯状ベース５１が形
成されている。そして、それぞれの帯状ベース５１は、
少なくとも１つのハーフエツチングの連結タブ５２によ
って外枠５３と保持枠５４に連結されている。なお、各
帯状ベース５１に形成されるサイドレールには、第５図
に示したパイロット孔を設けることは無論である。

エツチング加工の後に、帯状ベース５１は、外枠５３及
びと保持枠５４の連結タブ５２から分離して得られる。

このようにして得た帯状ベース５１は、手作業によって
積み重ねられ整頓されて次工程に搬送される。

次工程においては、積載された帯状ベース５１から一般
的な搬送手段によって１枚毎にこれを取り出し、第５図
に示したサイドレール２のパイロット孔７に次工程の装
置に付設された基準ピンを挿入する段取りを行う。すな
わち、次工程のためにパイロット孔７が位置決め用とし
て利用され、各種の処理がラインによって行われる。ま
た、搭載ステージ１に半導体素子を搭載実装する際にも
、パイロット孔７を使用して位置合わせが行われる。

〔発明が解決しようとする課題〕

このように、リードフレームを用いた半導体装置の製造
では、サイドレール２に開ケたパイロット孔７は、各種
後処理工程毎に位置合わせのために利用される。そして
、この位置合わせのときには、ラインや加工装置に設け
た基準ピンをパイロット孔７に差し込んだり抜き取った
りするので、バイロフト孔７の損傷が問題となる。つま
り、基準ピンの差し込みや抜き取りの際にこのピンがパ
イロット孔７に引っ掛かって、孔の周囲にパリが発生し
たり変形する等の損傷を受けやすい。このように位置決
めに利用するパイロット孔７に障害が生じると、ワイヤ
ボンディング等を施す半導体装置の組立て工程において
、正確な位置合わせができず、位置ずれを生じてしまう
。

このような問題に対し、第７図に示すようにサイドレー
ル２の外側に補助レール５５を設け、これにパイロット
孔５６を開けるようにしたリードフレームが提案されて
いる。

しかしながら、このようなリードフレームでは補助レー
ル５５を余分に設けるために所定の材料幅よりも広い素
材が必要となり、材料コスト及び製造コストの上昇が避
けられない。

また、短冊状のリードフレームとして帯状ベース５１を
積層したり、これらを１枚毎に後処理ラインに送り込む
ので、作業自体及びラインの動作が不連続となる。この
ため、作業性が悪いほか、ハンドリングにおいてリード
フレームの表面に傷。

汚れ等が発生しやすいので、品質の低下も無視できない
。更に、短冊状リードフレームを積み重ねてストックし
ておき、これを１枚毎にラインに送り込む場合、自重等
で付着したりリードの絡み等を生じて２枚重ね送りが発
生し、装置の停止原因となり作業低下をきたしてしまう
。

一方、プレス加工法によって形成した帯状リードフレー
ムを間欠搬送の全面メツキ処理工程に用いた場合、帯状
リードフレームに全面メツキを施す際に帯状リードフレ
ームの一部にオーバラップが生じ二重メツキが施される
こともある。このため、後処理でこの二重メツキ部分を
剥離除去の必要があり、工程数が増加し、生産性に影響
を与えてしまう。

本発明は、以上のような従来技術のもつ欠点を解消する
もので、部分メツキ等の後工程や半導体素子の実装等の
際の位置合わせが正確に行え、且つ作業性及び作業能率
を高め、しかも材料費を低減して高品質のリードフレー
ムを製造できるようにすることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、以上の目的を達成するために、位置決め用の
パイロット孔を有する一対のサイドレールの間に複数個
のリードフレームの単体を一連形成した帯状ベースをガ
ラスマスクプレート面に複数列配置し、フォトエツチン
グ加工して創成したリードフレームであって、前記帯状
ベースの一端に連結体を形成し、該連結体によって他の
帯状ベースの他端を連結してストリップ状とし、更に前
記連結体に位置決め用の補助パイロット孔を設けたこと
を特徴とする。

〔実施例〕

以下、図面に示す実施例により本発明の特徴を具体的に
説明する。

第１図は本発明のリードフレームの平面図、第２図は要
部を拡大して示す平面図である。なお、従来例で説明し
た同じ部材については共通の符番で指示し、その詳細な
説明は省略する。

図示のように、４個のリードフレームの単体５０を持つ
短冊状リードフレームとした帯状ベース５１が形成され
、これらの帯状ベース５１との間には、連結体１０が設
けられている。この連結体ＩＯは、ガラスマスクプレー
ト（後述）に配置したたとえば４個のリードフレームの
単体５０を連結した帯状ベース５１の一端に配置して焼
付け、現像してレジストマスクシートを形成した後、フ
ォトエツチング加工法によって帯状ベース５１と同時成
形する。したがって、この連結体１０は帯状ベース５１
を相互に連接一体止すると共に、サイドレール２に開け
たパイロット孔７と同様な孔を持たせれば位置決め機能
も果たすことができ、各種の後処理加工の際これらのリ
ードフレーム単体を相互に一体化する接合代として利用
される。そして、サイドレール２に開けたパイロット孔
７に代えて、各種の加工の際に位置決め用として用いる
補助パイロット孔１１が連結体１０に開けられている。

第３図（ａ）は帯状ベース５１とその帯状ベース５１の
一端に配置された連結体１０をフォトエツチングによっ
て創成するために用いるガラスマスクパターンの平面図
、第３図ら）は同図（ａ）中の円Ａで囲んだ部分の拡大
図である。

図示のように、ガラスマスクプレート２０には成形しよ
うとするリードフレームのリードフレームパターン２１
及び連結体１０のための連結体パターン２２が設けられ
ている。そして、１個のガラスマスクパターン２０には
３列のリードフレームパターン２１及び連結体パターン
２２が備えられている。このようなパターンを持つ上部
及び下部のガラスマスクパターンの間に帯状の金属薄板
の素材を所定の送り量だけ間欠搬送して露光することに
より、帯状の金属薄板の素材の両面に４個づつのリード
フレームの単体を持つ帯状ベース及びこれらの帯状ベー
スのそれぞれの一端に連結体１０を備えたＩＪ　＋ドフ
レームのレジストパターンが創成される。このような方
法による加工を間欠的に行うことによって、連結体１０
を介して帯状ベース５１を相互に連結した帯状のリード
フレームのレジストパターンが創成される。

更に、創成された帯状のリードフレームのレジストパタ
ーンをエツチング工程に投入して不要部分を除去して第
１図に示すように連結体ｌＯを介して連結された帯状ベ
ース５１の連続体が得られる。

第４図はエツチング処理工程から半導体組立てのワイヤ
ボンディング工程までに本発明のリードフレームを適用
した例を示す概略図である。

同図（ａ）において、連結体１０によって一体化された
リードフレームのレジストパターンの素材シートＭは、
アンコイラ３０から解き放たれ、エツチング装置３１内
で整面工程、エッチング工程、剥離工保及び乾燥工程を
経た後、コイラ３２に再び巻き取られる。次いで、コイ
ラ３２からアンコイラ３３に移し換えた後（同図（ｂ）
）、めっき装置３４に送り込まれてメツキ処理され、再
びコイラ３５に巻き取られる。そして更に、第４図（Ｃ
）に示すように、アンコイラ３６から素材ンートＭはテ
ーピング装置３７．カット装置３８に送り込まれ、連結
体除去装置３９によって連結体ｌＯが除去され、帯状ベ
ース５１となって半導体組立て工程のグイボンディング
、ワイヤボンディング工程に供給される。なお、第４図
では各工程を分離したものについて説明したが、各工程
を連結した連続工程にも適用できることは勿論である。

以上の工程において、エツチング工程から連結体除去装
置３９までは、連結体１０に設けた補助パイロット孔１
１を利用した位置決めが行われる。すなわち、従来では
各工程での位置決めをサイドレール２に開けたパイロッ
ト孔７を利用していたのに代えて、補助パイロット孔１
１に基準ピン（図示せず）を差し込んだり抜き取ったり
することによって、素材シートＭを加工装置に位置決め
する。そして、連結体除去装置３９によって連結体ＩＯ
が取り除かれると、第４図に示すように４個のリードフ
レームのユニッ）Ｕが下流のグイボンディング装置３９
及びワ・ｆヤボンディング装［４０に供給される。

このときには、加工装置に対する各ユニットＵの位置決
めは、残っているサイドレール２のパイロット孔７を利
用する。

以上のように、リードフレームの製造に際し、エツチン
グ加工からめっき加工及び後処理のためのテーピング処
理等までは、連結体ｌＯに設けた補助パイロット孔ｉｔ
を利用して位置決めしている。

また、これらの加工以降の高精度の位置決めを必要とす
るグイボンディング、ワイヤボンディング等の位置決め
はサイドレール２のパイロット孔７によって行われる。

このため、ライン製造の最初から最終まで同じパイロッ
ト孔７を利用していた従来の方法に比べると、パイロッ
ト孔７の損傷が少なくなる。このため、グイボンディン
グやワイヤボンディングの処理では、パイロット孔７が
変形したり内径が大きくなったりしていない状態で利用
でき、高い精度で加工処理できる。また、第７図で説明
したような補助レール５５等を付属する場合に比べて素
材を無駄にすることがなく、コストに影響を与えること
もない。

更に、リードフレームの要部に近いサイドレール２のパ
イロット孔７に頻繁に基準ピン等を着脱すると、パイロ
ット孔７部分の変形のみでなく、アウターリード６やイ
ンナーリード４までも含めて変形する恐れがある。これ
に対し、リードフレームの要部から離れた連結体１０の
補助パイロット孔１１を利用することにより、リードフ
レーム全体の曲げや捩じれ等の変形を抑えることができ
、品質が格段に向上する。

また、リードフレームを連結体ｌＯによってストリップ
状としてラインに送り込めるので、従来のように帯状の
リードフレームを１枚毎ずつ供給するのに比べて生産性
は遥かに高くなる。そして、２枚の帯状リードフレーム
の電送等の障害もなくライン停止による稼動率低下も防
がれる。

更に、帯状リードフレームを間欠製送してめっき処理す
る場合では、先行するリードフレームと後続のものとの
位置関係によって、めっき層が２重になりやすい。これ
に対し、連結体１０によって短冊状のリードフレームを
ストリップのようにラインに連続供給でき、めっきの重
なりを生じることがなく、従来のような剥離除去等の工
程を一切必要としない。

また、フォトエツチング工程から半導体組立て構成のグ
イボンディングまでの工程を連結して処理でき、中間の
コイラー、アンコイラ−等を除くことができ、半導体装
置製造ラインを簡素化する等の効果も期待できる。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明においては、帯状のベー
スを連結体によって一体化してストリップ状とし、更に
サイドレールに設けるパイロット孔に加えて補助パイロ
ット孔を連結体に設けている。このため、多数の工程に
対して加工装置等に位置決めするとき、補助パイロット
孔とサイドレールに設けたパイロット孔とを利用できる
。したがって、パイロット孔のみを利用していた従来構
造に比較すると、補助パイロット孔を使うことによって
リードフレームに近い位置にあるパイロット孔の変形や
歪等が抑えられ、高い位置決め精度が達成されると共に
リードフレームの曲げや捩じれ等もなく、高い品質の製
品が得られる。

更に、連結体によって複数の帯状フレームをストリップ
状に繋ぐことができるので、連続又は間欠搬送ラインに
よって加工を施すことができる。

このため、従来のように帯状ベースを１枚ずつラインに
送り込んでいた方法に比べると、生産性も格段に向上す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のリードフレームの平面図、第２図は要
部の拡大平面図、第３図（ａ）は本発明のリードフレー
ムを成形するためのガラスマスクパターンの平面図、第
３図（ｂ）は同図（ａ）の円Ａで囲んだ部分の拡大図、
第４図はリードフレームのエツチングからワイヤボンデ
ィングまでの加工工程を装置によって示す図、第５図は
従来の一般的な＋７−ドフレームの平面図、第６図は短
冊状リードフレームのエツチングシートを示す平面図、
第７図は補助レールを設けたリードフレームの従来例を
示す平面図である。 ｌ：搭載ステージ　　２：サイドレール３：サポートリ
ード　４：インナーリード５：タイバ−６：アウターリ
ード ７ニパイロツト孔 ｌＯ：連結体　　　　　１１：補助パイロット孔２０ニ
ガラスマスクプレート ２１：リードフレームパターン ２２：連結体パターン ３０、３３．３６　：アンコイラ ３１、エツチング装置　３２．３５　：コイラ３４；め
っき装置　　　３７：テーピング装置３８：連結体除去
装置 ３９：グイボンディング装置 ４０：ワイヤボンディング装置 ５０：（リードフレームの）単体 ５１：帯状ベース ５２：連結タブ　　　　５３；外枠 ５４：保護枠　　　　　５５：補助レール５６：パイロ
ット孔 Ｍ：素材シート　　　Ｕ：ユニット

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、位置決め用のパイロット孔を有する一対のサイドレ
   ールの間に複数個のリードフレームの単体を一連形成し
   た帯状ベースをガラスマスクプレート面に複数列配置し
   、フォトエッチング加工して創成したリードフレームで
   あって、前記帯状ベースの一端に連結体を形成し、該連
   結体によって他の帯状ベースの他端を連結してストリッ
   プ状とし、更に前記連結体に位置決め用の補助パイロッ
   ト孔を設けたことを特徴とする半導体装置に用いるリー
   ドフレーム。