JPH07105468B2

JPH07105468B2 - リードフレームとその加工方法、および半導体装置の製法

Info

Publication number: JPH07105468B2
Application number: JP1119108A
Authority: JP
Inventors: 守安藤
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1989-05-12
Filing date: 1989-05-12
Publication date: 1995-11-13
Anticipated expiration: 2010-11-13
Also published as: JPH02298057A

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は表面実装型半導体装置の製造に用いて好適なリ
ードフレームと製法、および半導体装置の製造方法に関
する。

（ロ）従来の技術高密度実装に適したパッケージ形状として、第８図に示
すような、装置本体（１）の側面から導出したリード
（２）を同図に示したようにＺ字形状に折り曲げた表面
実装用フラットパッケージがあげられる。しかしなが
ら、同図の形状は実装面積としてリード（２）の曲げ加
工に要する面積も含まれる為、それ以上の高密度実装が
できない欠点があった。曲げ角度を大きくするには、リ
ード（２）や装置本体（１）への機械的ストレスが増大
して困難である（実開昭59−111049号公報）。

そこで本願発明者は、第５図および第６図と第７図に示
すパッケージを試案した。このパッケージは装置本体
（１）の底面に沿うようにリード（15）を導出したもの
で、半田付け可能なリード（15）表面が本体（１）の端
部まで露出するので、実装面積を更に小さくできるもの
である。

ところで、半導体装置製造にはリードフレームが用いら
れ、上記試案パッケージにもリードフレームが用いられ
る。試案パッケージは、半導体チップ（18）を封止する
為に第７図に示す如くリード（15）とタイバー（14）を
装置本体（１）内で折り曲げるので、リードフレームに
はタイバー（14）に最初から曲げ加工（絞り）を処した
ものが要求される。この絞りは平板状材料を機械的に曲
げ加工するので、絞りを入れたことによるタイバー（1
4）の伸び応力をどこかで吸収する必要がある。

従来の絞り応力を吸収する手段としては、第９図に示す
ようにタイバー（14）と枠体（11）との接続部分（22）
を細く加工し、この部分が引張り変形（肉厚が薄くな
る）を受けることにより、アイランド（13）の段付加工
を行うことによるタイバー（14）の引張り応力を吸収す
る手段があった（例えば実開昭60−141146号公報第１
図）。

（ハ）発明が解決しようとする課題しかしながら、上記手段はタイバー（14）が引張り応力
を受けるので、機械的強度の点で絞り量、つまりアイラ
ンド（13）表面とリードフレームの水平面との高さの差
は高々リードフレームの厚みの1.5倍が限度である。と
ころが、前記試案パッケージは半導体チップ（18）を本
体（１）内に封止する為に厚みの約３倍の絞り量が必要
となり対応ができない。従って、試案パッケージを製造
する為のリードフレームを作製できない欠点があった。

（ニ）課題を解決するための手段本発明は上記従来の課題に鑑み成されたもので、タイバ
ー（14）とリードフレーム（12）の枠体（11）との間
に、タイバー（14）の延在方向とほぼ直角方向に延在し
タイバー（14）と枠体（11）とを連結する保持タイバー
（16）を設け、タイバー（14）と保持タイバー（16）と
の取付角が変化して前記絞り応力を吸収するよう構成す
ることにより、絞り量を大きくしたリードフレーム（1
1）とその製法、そして前記試案パッケージの製法を提
供するものである。

（ホ）作用本発明によれば、タイバー（14）と保持タイバー（16）
との取付角の変化がアイランド（13）の絞り加工応力を
吸収するので、その吸収は主にタイバー（14）と保持タ
イバー（16）との取付部における金属材料の曲げ変形に
より吸収される。曲げ変形は、従来のように直線的な引
張り変形よりは変形量を大きくでき、また保持タイバー
（16）の長さを長くすることによってタイバー（14）の
移動量を大きくすることもできるので、リードフレーム
（11）の絞り量を大きくできる。

（ヘ）実施例以下に本発明の一実施例を図面を参照しながら詳細に説
明する。

第１図は本発明のリードフレームを示す平面図、第２図
と第３図は夫々AA線断面図とBB線断面図を示し、（11）
はリードフレーム（12）の枠体、（13）は半導体チップ
を載置する為のアイランド、（14）はアイランド（13）
と連結しアイランド（13）をアイランド（13）の両側で
枠体（11）に保持する為のタイバー、（15）は先端をア
イランド（13）に近接しタイバー（14）に対して直交し
て延在するリード、（16）はタイバー（14）の延在方向
に対してほぼ直交して延在しタイバー（14）の終端をリ
ードフレーム（12）の枠体（11）に連結する保持タイバ
ーである。

枠体（11）の４箇所の角部は同図に示す如く大きく切込
みが成され、タイバー（14）と直交する保持タイバー
（16）が一直線状に延在して枠体（11）に連結される。
保持タイバー（16）はタイバー（14）の左右に２箇所づ
つ平行して計４箇所に設けられ、タイバー（14）より機
械的に変形し易いようにタイバー（14）より細く形成さ
れる。リード（15）の終端も保持タイバー（16′）によ
り同様に保持される。

このリードフレーム（12）は、銅系又は鉄系４−２アロ
イ合金等の金属から成る例えば肉厚0.5mmの平板状金属
材料をエッチング又は打ち抜き加工することにより製作
されたもので、その製作過程において、アイランド（1
3）部分にスタンピング加工を処すことによりアイラン
ド（13）を深さ方向に段付けしたものである。

第２図および第３図は上記アイランド（13）の加工状態
を示すもので、アイランド（13）近傍のタイバー（14）
が折り曲げられることによりアイランド（13）のチップ
取付面がリードフレーム（12）の水平面に対して高さが
異るように段付けが成される。リード（15）の先端部分
は半導体チップの厚みを考慮した分だけ浅く段付けが成
される。

上記段付け加工は金属材料の延性を利用するので、タイ
バー（13）には第３図矢印（17）の如き応力が加わる。

第４図は前記応力を本願のリードフレーム（12）が吸収
する状態を示すもので、第１図と同じ部位には同じ符号
を付してある。先ずリードフレーム（12）は第４図点線
で示すようにタイバー（14）と保持タイバー（16）との
取付角θ_１が約90度となるように加工され、続いて前記
段付け加工が成される。その際、タイバー（14）は前記
応力によって矢印の如く内側へ移動し、この移動によっ
てタイバー（14）と保持タイバー（16）との取付角θ_２
が図示実線のように直角より大きな鈍角となる。このよ
うに、タイバー（14）と保持タイバー（16）との取付角
が変化することにより段付け加工の応力を吸収する。

以上に説明した本願構成のリードフレーム（12）によれ
ば、タイバー（14）の移動に対応してタイバー（14）と
保持タイバー（16）との取付角が変化するので、材料の
引張り強度のみに依存していた従来手法に比べてアイラ
ンド（13）の段付け（絞り量）を大きくすることができ
る。また、保持タイバー（16）をタイバー（14）の左右
に設けることで応力を分散するので機械的強度が増し、
複数箇所に設けることでタイバー（14）の延在方向がズ
レない。

本願のリードフレーム（12）により製造した半導体装置
を第５図，第６図および第７図に示す。（18）はアイラ
ンド（13）にダイボンドされた半導体チップ、（19）は
チップ（18）とリード（15）とをワイヤボンドするワイ
ヤであり、ダイボンドおよびワイヤボンド装置の作業性
の容易さから同図に示す向きで半導体チップ（18）がダ
イボンド、ワイヤボンドされ、トランスファーモールド
によりリード（15）の折り曲げられた部分を含み半導体
チップ（18）とその周辺部分を樹脂（20）で封止するこ
とにより得られる。尚、第１図のタイバー（14）は装置
完成後リード（15）として用いられる。

この半導体装置は、外部接続用のリード（15）を装置本
体（１）の底面に沿うようにして導出したもので、チッ
プ（18）を本体（１）内に封止する必然性からアイラン
ド（13）とリード（15）との段付け量（絞り量）を大き
くする要求が生まれ、第１図のリードフレーム（12）を
用いることにより前記要求を満足して構成したものであ
る。この構成によれば、半田付可能なリード（15）表面
が装置本体（１）の底面にまで露出するので、表面実装
面積を縮小できる有益なものである。

また、本願のリードフレーム（12）は段付け量（絞り
量）を大きくとれるので、本体（１）底面の必要部分以
外を掘り下げることができる。即ち第５乃至第７図に示
す如く本体（１）底面に夫々が樹脂と一体化し互いに独
立した突出部（21）を設け、この突出部（21）底面に沿
うようにしてリード（15）を導出したものである。斯る
構成によれば、装置をプリント基板上に表面実装した時
に、個々のリード（15）の間の樹脂（20）がプリント基
板から離れるので、フラックス残さ等による樹脂（20）
表面を媒体としたリーク電流を防止できる。

（ト）発明の効果以上に説明した通り、本発明によればタイバー（14）と
保持タイバー（16）との取付角が変形するので、アイラ
ンド（13）の段付け（絞り）加工を大きくできる利点を
有する。

また、段付け（絞り）量を大きくできるので、リード
（15）を装置本体（１）の底面から導出した半導体装置
の製造に用いて好適なリードフレームを提供できる利点
を有する。

さらに、上記リードフレームにより、実装面積を縮小で
きる半導体装置を容易に製造できる利点をも有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を説明する為の平面図、第２図と第３図
は夫々本発明を説明する為のAA線断面図とBB線断面図、
第４図は保持タイバー（16）の変形状態を説明する為の
平面図、第５図と第６図および第７図は夫々本発明を説
明する為の斜視図と底面図およびCC線断面図、第８図と
第９図は夫々従来例を説明する為の斜視図と平面図であ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体チップを載置するアイランドと、前記アイランドから連続し、前記アイランドをリードフ
レームの枠体に保持するためのタイバーと、前記アイランドに先端を近接するように延在する複数本
のリードと、前記アイランドのチップ取付面がリードフレームの水平
面に対して高さが異るように形成した前記タイバーの折
り曲げ部と、前記タイバーの延在方向に対して略直角方向に延在し、
前記タイバーの終端付近を前記リードフレームの枠体に
連結する保持タイバーとを具備し、且つ前記保持タイバーを前記タイバーの両側に各々複数
本設けたことを特徴とするリードフレーム。
【請求項２】前記タイバーに対してリードが十文字状に
設けられたことを特徴とする請求項第１項に記載のリー
ドフレーム。
【請求項３】一枚の板状材料をパターニングすることに
より、半導体チップを搭載するアイランド、前記アイラ
ンドに先端を近接する複数本のリード、前記アイランド
をリードフレームの枠体に保持する為のタイバー、前記
タイバーの延在方向に対して略直角方向に延在し、前記
タイバーの両側に各々複数本設けた、前記タイバーの終
端付近を前記リードフレームの枠体に連結する保持タイ
バー、とを有するリードフレームを形成する工程と、前記タイバーに段付け加工を施すことにより、前記アイ
ランドのチップ取付面が前記リードフレームの水平面に
対して高さが異なるように形成し、前記段付加工による
タイバーの伸びを、前記タイバーと前記複数本の保持タ
イバーとの成す角度が変形して吸収する工程と、を具備
することを特徴とするリードフレームの加工方法。
【請求項４】一枚の板状材料をパターニングすることに
より、半導体チップを搭載するアイランド、前記アイラ
ンドに先端を近接する複数本のリード、前記アイランド
をリードフレームの枠体に保持する為のタイバー、前記
タイバーの延在方向に対して略直角方向に延在し、前記
タイバーの両側に各々複数本設けた、前記タイバーの終
端付近を前記リードフレームの枠体に連結する保持タイ
バー、とを有するリードフレームを形成する工程と、前記タイバーに段付け加工を施すことにより、前記アイ
ランドのチップ取付面が前記リードフレームの水平面に
対して高さが異なるように形成し、前記段付加工による
タイバーの伸びを、前記タイバーと前記複数本の保持タ
イバーとの成す角度が変形して吸収する工程と、前記アイランド表面に半導体チップを固着する工程と、前記タイバーの一部がリードとして装置の底面に沿って
導出されるように前記半導体チップを含む主要部をモー
ルドする工程と、前記リードを切断して装置を個々に分離することを特徴
とする半導体装置の製法。