JPH06163787A - 半導体装置用リ−ドフレ−ム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 リード切断及びリード曲げ等のリード加工に
おけるリードの変形の小さい、リードピッチが０．４mm
或いは０．３mm又はそれ以下のファインピッチに好適な
半導体装置用リードフレームを提供する。 【構成】 樹脂封止型パッケ−ジに用いる半導体装置用
リードフレーム１０おいて、タイバー１３とリード先端
部１９との間の位置でタイバー１３にほぼ平行に各リー
ド１２と一体に形成された補強バー１８を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、樹脂封止型パッケ−ジ
に用いる半導体装置用リ−ドフレ−ムに関し、更に詳細
には、リ−ド間ピッチが０．４mm或いは０．３mm又はそ
れ以下のファインピッチのＩＣ及びＬＳＩの樹脂封止型
パッケ−ジの製造に最適であるように改良された半導体
装置用リードフレームに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】樹脂封止型半導体パッケ−ジの製造に使
用されて来た従来の半導体装置用リードフレームは、図
７に示すような形状のものであった。但し、図７は、説
明の便宜上、従来の半導体装置用リードフレーム（以
下、簡単のためリードフレームと略称する）を使用し
た、樹脂封止後であってリード加工前の半導体装置の平
面図として、リードフレームを図示している。図示の半
導体装置は、ＱＦＰタイプの半導体装置であって、リー
ドフレームＡの中央に位置するアイランド１１（パッケ
ージが装着している部分で図７ではパッケージ１１と重
なっているので、同じ符号を付すことにする。以下、他
の図面でも同様）には、パッケ−ジ１１が装着、樹脂封
止されている。パッケ−ジ１１の四辺から多数のリ−ド
１２が外方に延出していて、リードフレーム外枠を構成
するスティ１４にリード先端部１９で一体的に接合して
いる。

【０００３】リード１２を補強するため並びに樹脂封止
工程においてリ−ド先端部１９への封止樹脂の流出を防
止するために、タイバ−１３が、各リ−ド１２をその中
間で相互に連結するようにして各リードと一体形成で設
けられている。スティ１４のリ−ド先端部１９との接合
部近傍には、樹脂封止の際のリ−ドフレ−ム全体の熱変
形を逃がして、その変形量を最小に押さえるために、ニ
ゲ孔１６が、リード先端部１９に沿って細長く設けられ
ている。

【０００４】吊り部１５が、リードフレームＡのアイラ
ンド１１の四隅からほぼ対角線状に外方に延出し、アイ
ランド１１側で幅が狭く、途中で幅が広くなって先端で
スティ１４に一体的に接合している。スティ１４の適当
な場所には、適当数のパイロット穴１７が設けられてお
り、このパイロット穴１７を基準にして、リード加工工
程におけるタイバ−１３の切断及びリ−ド１２の曲げ加
工が施される。

【０００５】ところで、０．５mm以上と言ったようにリ
ード間ピッチが比較的広かった従来のＩＣ、ＬＳＩで
は、タイバ−切断、リ−ド曲げ等のリ−ド加工工程にお
いて比較的に大きい応力をリ−ドに作用させたとして
も、リードが変形する率は低かった。そこで、リード加
工手順は、半導体装置の樹脂封止後、先ず、図３に示す
リ−ド先端カット部２０でタイバ−１３をリード１２か
ら切断し、更に吊り部１５を切断してリ−ドフレ−ムＡ
からパッケ−ジ１１を切り離し、その後にリ−ド曲げ加
工を行うと言う手順であった。リードの変形の小さい理
由は、従来のＩＣ及びＬＳＩに使用されていたリードフ
レームのリ−ドの断面又は端面が、図８に示すように、
その左右方向（矢印Ｘの方向）の寸法が上下方向の寸法
に比べて長い長方形の形状を成していて、そのためその
方向の断面係数が大きくなり、小さな応力では変形し難
かったからである。

【０００６】しかし、リード間ピッチが０．３mm、或い
は０．４mmのファインピッチ型リ−ドフレ−ムについ
て、同じ手順でリードの曲げ加工を行おうとすると、各
リ−ド間の寄り或いは先端部の上下方向の位置的バラツ
キを生じることから、タイバ−切断後の図１０に示すよ
うな形態で、リ−ド曲げ加工を行い、最後にリ−ドを所
定の長さに切断している。図１０では、タイバー１３は
リード１２から切除され、リード１２はリ−ド先端部１
９が相互に連結して連結部を形成した形態でスティ１４
から切り離され、パッケ−ジ１１は、四隅で吊り部１５
で保持されている。

【０００７】また、リ−ド間ピッチが０．５mmぐらい迄
のリ−ドフレ−ムについては、リード加工金型により、
パッケ−ジ１個分の全てのリードからタイバーを同時に
切断することができた。しかし、リ−ド間ピッチが狭く
なると、全てのリードでタイバーを同時に切断できるよ
うな金型を製作することは、その製作技術上から極めて
困難であって、同時切断に代わって、図９の如く、各リ
−ド１２の１個飛びにタイバー１３を切断し、次の段階
で再び同じ金型で残り部分を切断し、最終的に図１０に
示すような形状に加工していた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】半導体装置を使用した
電子機器の小型化に伴い、半導体装置の所要実装面積を
小さくする必要性が益々強くなり、それに応えて近い将
来、０．４mm或いは０．３mm又はそれ以下の狭いリ−ド
間ピッチ寸法のファインピッチ半導体装置の提供が要望
されている。しかし、前述した従来のリードフレームを
使用したファインピッチの半導体装置について樹脂封止
後のリードを上述の手順で加工しようとすると、十分に
注意してリード加工しても、リードの変形、或いはリー
ド先端部の位置的バラツキが大きく、問題となってい
た。その変形又はバラツキの態様は、例えば、図１１
（ａ）に示すようなリードの捩じれ、図１１（ｂ）に示
すようなリ−ド先端部の上下方向の位置的バラツキ、或
いは図１１（ｃ）に示すようなリ−ドの相互間隔の偏り
等である。

【０００９】リードの変形或いは先端部の位置的バラツ
キが大きいと、半導体装置を実装する際、実装基板の半
田ランドに半導体装置のリード先端部を正確に位置づけ
て、確実に半田付けすることが出来なくなったり、或い
はリードの相互接触が生じたりする。従って、かかるリ
ード変形の大きな半導体パッケ−ジは、不良品として振
るい落とされ、半導体装置の製品歩留りを低下させる原
因の一つとなっていた。

【００１０】本発明は、リード切断及びリード曲げ等の
リード加工におけるリードの変形の小さい、リードピッ
チが０．４mm或いは０．３mm又はそれ以下のファインピ
ッチに好適な半導体装置用リードフレームを提供するこ
とである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者は、リードが変
形する原因を研究し、その原因は、次の事実にあること
を見出した。その第１は、金型製作上の制約から、先ず
リードの１個飛びにリードとタイバ−とを切断し、次い
で残りのリードとタイバーとを切断すると言うタイバー
切断方法を取らざる得ないので、タイバー切断工程で捩
じり応力が各リ−ドに作用する。しかも、タイバ−から
リ−ド先端部までのリードの長さがその幅に比べて長い
ので、その捩じれストレスがリ−ドに大きく影響するこ
とである。第２は、ファインピッチのリ−ドフレ−ムで
は、従来のリードフレームのリードに比べて幅が減少し
ているため、リードの断面及び端面の形状が正方形に近
くなり、そのため断面係数が小さくなって、小さな応力
でも変形が生じることである。

【００１２】第３は、リ−ド断面が正方形に近いため、
ストレスが、タイバー切断によるストレスに加えて曲げ
加工により更に増大し、各リ−ドに蓄積することであ
る。従って、タイバ−切断及びリ−ド曲げ加工工程にお
いて生じ、その儘残留していたストレスが、曲げ加工終
了後にリ−ド先端カット部２０（図３）で所定の寸法に
リードを切断した時、発現し、図１１に示すようなリ−
ド変形を発生させることである。尚、図３に示すリ−ド
先端カット部２０とは、リードを所定寸法に切断する切
断部を意味する。以上、説明したようにリード変形は、
リ−ド曲げ加工を行った時点でのパッケ−ジからリ−ド
先端部までのリードの長さが幅に比べて長いために、タ
イバー切断後のストレス及びリ−ド曲げ加工を行った後
のストレスがリ−ド間に残って起きるのである。

【００１３】従って、変形を防止する一つの解決方法
は、リ−ドフレ−ムにおいてパッケージからリ−ド先端
部迄のリードの長さを短くすることであるが、リ−ドフ
レ−ムの寸法は、現在、半導体装置の相互互換性及び設
備対応性を高めるため、ＩＣ、ＬＳＩのタイプ毎に、一
つの標準寸法にある程度統一されているので、リードフ
レームの寸法を変更してパッケ−ジからリード先端部ま
での長さを短くすることは、実際には受け入れ難い。

【００１４】以上の知見に基づいて、上記目的を達成す
るために、本発明は、アイランドから延出するリード
と、該リードに交差して延在するタイバーとを備えた樹
脂封止型パッケ−ジに用いる半導体装置用リードフレー
ムおいて、リードの各々に交差し、かつタイバーに交差
させないようにしてリードと一体的に形成された補強バ
ーを設けたことを特徴としている。

【００１５】補強バーは、タイバーとほぼ同じ形状を有
するので、タイバーと同じ働きをすることができる。従
って、補強バーをもう一つのタイバーと考えることもで
きる。好適には、補強バーをタイバーとリード先端部と
の間に設ける。更に、好適には、補強バーのアイランド
側の側縁がリード先端カット部に沿うようにして補強バ
ーを設ける。また、補強バーをタイバーとほぼ平行に設
けるのが望ましい。それにより、リード変形防止を目的
とする本発明の効果が一層顕著になるからでる。補強バ
ーの幅は、リードの変形を抑制するのに必要な幅であっ
て、実験により求める。尚、補強バーは、半導体装置用
リードフレームの製作時、リード及びタイバー等他の部
位と共に一体的に作成される。

【００１６】

【作用】補強バーは、各リードを途中で相互に連結して
いるので、補強バーにより連結されたリード部位は、連
結されたリード先端部と同じ働きを果たし、従ってタイ
バー切断後においてパッケージからリード先端部までの
長さを短くする機能を果たしている。換言すれば、補強
バ−が、タイバ−切断時及びリ−ド曲げ加工時にリード
に発生するストレスを吸収し、リードには、ストレスの
影響が残留せずに、補強バーの切除後もリ−ド曲げ加工
の形状が保持出来る。

【００１７】

【実施例】以下、添付図面を参照し、実施例に基づいて
本発明をより詳細に説明する。以下に説明する図面にお
いて、前述した図面と同じ部品、部位には同じ符号を付
し、説明を省略する。図１は、本発明に係る半導体装置
用リードフレーム１０を使用したファインピッチＱＦＰ
タイプの半導体装置の樹脂封止後の姿を示す平面図であ
る。図１に示す半導体装置が図７に示した半導体装置に
対して異なる所は、補強バー１８が設けてあることであ
る。

【００１８】この補強バ−１８は、タイバーとほぼ同じ
幅を有し、タイバー１３とリード先端部１９との中間位
置でタイバー１３とほぼ平行に延在し、各リード１２と
の交点で一体的に結合している。更に、補強バー１３
は、リードフレーム１０の対角線上で吊り部１５の幅が
広くなる部分に一体的に接合している。補強バー１３
は、リードフレーム１０の製作時、リード１２、タイバ
ー１３等他の部位と共に一体的に形成されたものであ
る。

【００１９】以下に、図１に示した樹脂封止後の半導体
装置のリ−ド加工を説明しながら、合わせて補強バーの
機能を説明する。先ず、補強バ−１８をその儘に残し
て、各リ−ド１２を連結しているタイバ−１３を従来方
法と同様にしてリード加工金型により１個飛びに２回に
分けて切断し、更に補強バー１８を吊り部１５から切り
離す。この切断加工において、同時にリ−ド先端部１９
をニゲ孔１６の周縁部から切り離す。図２は、以上の作
業を行った後の半導体装置の平面図であって、パッケ−
ジ１１は四隅でそれぞれ吊り部１５により保持されてい
る。

【００２０】次に、パッケージ１１を吊り部１５で保持
した状態を維持しつつ、パッケ−ジ１１から延出するリ
−ド１２にリ−ド曲げ加工を施す。図３（ａ）は、パッ
ケージ１１の四隅を吊り部１５で保持した儘でリ−ド部
の曲げ加工を施した後の形態を示す平面図であり、図３
（ｂ）は図３（ａ）の半導体装置の側面図である。次い
で、リード１２を所定の寸法に切断するために、補強バ
−１８とリード１２とを連結している連結部のパッケ−
ジ１１側に位置する所定のリ−ド先端カット部２０でリ
ード１２を切断することにより、リードの不要部分及び
補強バー１８を半導体装置から切り離し、半導体装置と
して機能する形態を完成する。図４（ａ）は、上述のよ
うにして補強バー１８を切り離した後の半導体装置の形
態を示す平面図であり、図４（ｂ）はその側面図であ
る。

【００２１】フアインピッチＩＣ、ＬＳＩの場合、図４
に示すようなリ−ドフレ−ム１０の四隅の吊り部１５で
パッケ−ジ１１を保持した状態で必要な測定を行い、そ
の後、吊り部１５をパッケージ１１の四隅からそれぞえ
切り離し、製品とする。図５（ａ）は、測定終了後パッ
ケ−ジ１１を四隅の吊り部１５部分から切り離した形態
の平面図である。図５（ｂ）はその側面図である。図６
は、図５（ｂ）の点線部分の拡大図であって、補強バ−
１８を設けたことにより、各リ−ド１２の実装面（リー
ド先端部の下面）が基板実装面２１に対して平行にな
り、半導体装置を基板上にスム−ズに実装できることを
示している。

【００２２】リ−ド部先端カット部２０のすぐ外側に設
けられた補強バ−１８が、タイバ−切断時及びリ−ド曲
げ加工時にリード１２に発生したストレスを吸収する。
これにより、リード加工によるストレスの影響は、リー
ド１２には残留しない。従って、補強バー１８の切除後
も、リードが変形することなく、リ−ド曲げ加工を行っ
て得た所望形状がそのまま保持される。これに対して、
従来のリードフレームでは、タイバ−切断及びリ−ド曲
げ加工時のストレスがリ−ド先端部１９迄の長いリード
部分に残留し、そのためリ−ド先端カット部２０で切断
してリードを所定の寸法にした時、リ−ド１２に残留す
るストレスが各リ−ド１２を変形させる。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、補強バーを設けた以上
の構成により、タイバ−切断及びリ−ド曲げ加工時に各
リ−ドが受ける切断応力及び曲げ応力の影響を最小限に
抑制することができる。これにより、所定のリ−ド長に
外形を切断した時、リードの変形、リード先端部の位置
的バラツキの発生率は、極めて小さくなる。しかも、リ
ード及びタイバー等他の部位と同時に補強バーを形成す
ることができ、かつ補強バー用材料を特別に必要としな
いので、リードの変形の小さい半導体装置用リードフレ
ームを極めて経済的に提供できる。よって、本発明に係
る半導体装置用リードフレームは、リード間ピッチが
０．４mm或いは０．３mm又はそれ以下のファインピッチ
の半導体装置に最適である。本発明に係る半導体装置用
リードフレームを使用することにより、ファインピッチ
の半導体装置の製造において、半導体装置のリード変形
或いはリード先端部不揃い等の理由による不良品の発生
を抑制して半導体装置の製品歩留りを向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る半導体装置用リ−ドフレ−ムを使
用した半導体装置の樹脂封止後の平面図である。

【図２】図１に示した半導体装置のタイバ−切断後の形
態を示す平面図である。

【図３】図３（ａ）は図１に示した半導体装置のリ−ド
曲げ加工を施した後の形態の平面図であり、図３（ｂ）
は図３（ａ）に示した半導体装置の側面図である。

【図４】図４（ａ）は図１に示した半導体装置のリ−ド
曲げ加工後所定のリ−ド長に切断された後の形態の平面
図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）に示した半導体装置
の側面図である。

【図５】図５（ａ）は図１に示した半導体装置の四隅で
吊り部を切断した形態の平面図であり、図５（ｂ）は図
５（ａ）に示した半導体装置の側面図である。

【図６】図５（ｂ）の点線内の拡大図である。

【図７】従来の半導体装置用リ−ドフレ−ムを使用した
半導体装置の樹脂封止後の平面図である。

【図８】従来の０．５mm以上のリ−ピッチのリ−ド端面
形状を示す説明図である。

【図９】図８の半導体装置のタイバ−切断（１次）後の
平面図である。

【図１０】図８の半導体装置のタイバ−切断（２次）後
の平面図である。

【図１１】図１１（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、それぞ
れ図８の点線部の拡大図で、リ−ドの捩じれを示す説明
図、リ−ドの上下のバラツキを示す説明図及びリ−ドの
寄りを示す説明図である。

【符号の説明】 １０ 本発明に係る半導体装置用リードフレーム １１ パッケ−ジ、アイランド １２ リ−ド １３ タイバ− １４ スティ １５ 吊り部 １６ ニゲ孔 １７ パイロット穴 １８ 補強バ− １９ リ−ド先端部 ２０ リ−ド先端カット部 ２１ 基板実装面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アイランドから延出するリードと、該リ
   ードに交差して延在するタイバーとを備えた、樹脂封止
   型パッケ−ジに用いる半導体装置用リードフレームおい
   て、前記リードの各々に交差し、かつ前記タイバーに交
   差させないようにして前記リードと一体的に形成された
   補強バーを設けたことを特徴とする半導体装置用リード
   フレーム。