JPH08330501A - 半導体のリードフレームおよびその製造方法 - Google Patents
半導体のリードフレームおよびその製造方法Info
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Abstract
の中央に位置するリード線の設計の際、所定部分におい
て多数回屈折されるよう設計することにより、パンチお
よびリードフレームの断面積に対する慣性モーメントを
増加させて強度を向上させるための半導体のリードフレ
ームおよびその設計方法を提供する。 【解決手段】 本発明のリードフレームは、ダンバー
と、リードチップからダンバーまでの距離の1/2以下
地点において所定角度の屈折部を有し、ダンバーに連結
された内部リード部と、ダンバーに連結されて回路基板
に装着される外部リード部と、テーピングの際内部リー
ド部を保持するタイバーとを含む。
Description
ームおよびその設計方法に係り、特に、タイバーとタイ
バーとの間の中央に位置するリード線を形成するとき、
所定部分において多数回屈折するようにされた半導体の
リードフレームおよびその製造方法に関する。
の半導体チップが製作されると、各チップを内蔵する一
つのパッケージを形成し、内蔵されたチップの各入/出
力端子と連結されるリードフレームを形成して使用可能
な状態にする。
/出力端子と内部リードとの間を金からなるワイヤを用
いてボンディングしてパッケージ外部に形成されている
リードフレームと連結できるようにする。
ードフレームの構造は、次の三つの構造からなってい
る。すなわち、パッケージ内部に内蔵される半導体チッ
プを装着するパッド部、半導体チップとワイヤボンディ
ングがなされる内部リード部および印刷回路基板に装着
可能にする外部リード部からなる。
ケージやセラミックパッケージに搭載するため、リード
フレームのパッド部分にウェーハから分離された一つの
チップを装着した後、ワイヤボンディングを用いてチッ
プの各入/出力端子とリードフレーム上の内部リード部
とを連結する。
圧トランスファモールド法で成形封止するモールド工程
を行なう。
装するためには、実装方式に従い求められるリード形状
があるので、外部リード部を切断して、求められるリー
ド形状で形成する。
パッケージが形成されるとき、パッド部とその延長線上
に存在してパッド部を保持する役割をするタイバーの間
に多数個のリードが形成される。
に複雑になり、これによって用いられる入/出力端子を
多ピン化される趨勢にある。
内部リード部を、スタンプリードフレーム(以下‘SL
F’という)により形成する場合、限定された空間内に
多くのピンを形成するためにはリード自体の幅も狭くな
り、かつ各リード間の間隔が非常に狭くなるので、望む
形状のリードフレームを形成するためのパンチ幅も非常
に狭くなる。
パンチは、リードフレームの基板を該当方向に順次進行
させて望む形状のリード部分を除いた残りのリードフレ
ームの基板を除去することにより、最終の望むリードフ
レームの形状を得るものである。
の形状は、形成される各リードとリードとの間に形成さ
れる空間の形状と同一であるので、各リード間の間隔が
狭くなるとパンチ幅も相対的に非常に狭くなる。
定の圧力でパンチを圧着させて望む形状のリードを得る
場合、パンチ幅が非常に狭い形状となるので、パンチの
断面積に対する慣性モーメントが少なくて曲げや座屈現
象の発生頻度が増加する。
1の間の中央部分に位置する二つのリード10を形成す
るためのパンチは、一般的にパッド部分に隣接している
内部リード部のリードチップ部分からリード長さのほぼ
1/2になる部分まで直線状となっている。
長さのほぼ1/2になる部分までは直線状であるが、1
/2以上になる部分は所定の角度で屈折されてなること
もある。
形状に従い慣性モーメントの大きさが変化するので、同
じ幅である場合でも断面の形状が直線状に形成される
と、作用する慣性モーメントの大きさが減少する。この
ため、他のリードを形成するための所定の角度だけ角を
なしている他のパンチに比べて強度が弱く、容易に破損
され正確にリード線が形成されないという問題が発生す
る。
ためのものであって、その目的は、リードフレームのタ
イバーとタイバーとの間の中央に位置するリード線の設
計の際、所定部分において多数回屈折されるように形成
することにより、パンチおよびリードフレームの断面積
に対する慣性モーメントを増加させて強度を向上させる
ことができる、半導体のリードフレームおよびその製造
方法を提供することにある。
の本発明のリードフレームの構成は、ダンバーと、リー
ドチップから該ダンバーまでの距離の1/2以下の点に
所定角度の屈折部を有し、該ダンバーに連結された内部
リード部と、ダンバーに連結されて回路基板に装着され
る外部リード部と、テーピングの際に内部リード部を保
持するタイバーとを含む。
レームの構成は、ダンバーと、リードチップから該ダン
バーまでの距離の1/2以下の点に形成された所定の波
形状を有し、該ダンバーに連結された内部リード部と、
ダンバーに連結されて回路基板に装着される外部リード
部と、テーピングの際内部リード部を保持するタイバー
とを含む。
レームの構成は、ダンバーと、リードチップから該ダン
バーまでの距離の1/2以下の点の両面に形成された所
定の凹凸形状からなり、該ダンバーに連結された内部リ
ード部と、ダンバーに連結されて回路基板に装着される
外部リード部と、テーピングの際内部リード部を保持す
るタイバーとを含む。
法は、原素材にリードチップからダンバーまでの距離の
1/2以下の点において所定角度の屈折部を有する多数
のパンチとプレスを用いてパッド部と内部リード部と外
部リード部に規定された形状をつくる段階と、該規定さ
れた形状の指定部位を金、銀などでメッキする段階と、
リール状態の製品を指定長さに切断し、規定規格だけパ
ッド部分を押圧してリードフレームを形成する段階とを
含む。
レームの製造方法は、リードチップからダンバーまでの
距離の1/2以下の点に波形が形成された多数のパンチ
とプレスを用いて原素材にパッド部と内部リード部と外
部リード部からなる規定された形状をつくる段階と、該
規定された形状の指定部位を金、銀などでメッキする段
階と、リール状態の製品を指定長さに切断し、規定規格
だけパッド部分を押圧してリードフレームを形成する段
階とを含む。
レームの製造方法は、リードチップからダンバーまでの
距離の1/2以下の点の両面に凹凸形状が形成された多
数のパンチとプレスを用いて原素材にパッド部と内部リ
ード部と外部リード部からなる規定された形状をつくる
段階と、規定された形状の指定部位を金、銀などでメッ
キする段階と、リール状態の製品を指定長さで切断し、
規定規格だけパッド部分を押圧してリードフレームを形
成する段階とを含む。
添付図面に基づいて詳細に説明する。図2は本発明の実
施例に従うリードフレームの平面図であって、同図に示
すように、リードフレームは、半導体チップが装着され
るパッド部11と、前記パッド部11を保持するためパ
ッド部11が延長して形成されているタイバー12と、
パッド部11に装着されたチップに対してワイヤボンデ
ィングがなされる内部リード部13と、回路基板に装着
される外部リード部14と、内部リード部13と外部リ
ード部14とを連結するためのダンバー15とからな
る。
設計するための方法は、図9のフローチャートに示すよ
うに、原素材にパンチおよびプレスを用いて前述した所
定形状のリードフレームを型押し成形する段階(S11
0)と;型押し成形した素材の指定部位に金、銀などで
メッキする段階(S120)と;リール状態に巻いた製
品を指定長さで切断し、規定規格だけパッド部分を押圧
せしめる段階(S130)と;製品に付いているオイル
を除去する段階(S140)と;テープを取付ける段階
(S150)とからなる。
ドフレームをプレス打抜によって形成するに際して、タ
イバー12の間に形成される多数のリード線のうち、中
央線X−X’を中心として、その両側に位置するリード
線を形成するパンチの一部分の断面積が増加されるよう
に構成することにより、パンチの慣性モーメントを増加
させて曲げや座屈荷重に対する強度を向上させようとす
るものである。
態を現す指数であって、例えば平面図形の微小面積をd
Aとし、微小面積dAからX,Y軸までの距離をそれぞ
れx,yとしたとき、微小面積dAとx又はyの自乗と
の積を各軸についての微小面積の慣性モーメントとい
い、図形全体の面積Aについて総合したものを図形の慣
性モーメントという。
表示すると、次のようである。 Ix =∫A y2 dA ・・・・・・(1) Iy =∫A x2 dA ・・・・・・(2)
げに反比例し、座屈に比例する性質を有する。すなわ
ち、水平方向に置かれたバーに荷重Pが加わる場合、バ
ー内部に発生する曲げ応力σはバーの断面の慣性モーメ
ントに比例するが、その関係を式で表示すると、次のよ
うである。 σ∝I/I ・・・・・・(3)
バーの断面の慣性モーメントが大きいほど曲げが小さく
なることにより、慣性モーメントが大きいほどバーが耐
える力が大きくなる。
の荷重を加える場合にバーが曲げられる現象が座屈であ
って、かかる座屈を起こす力Kは慣性モーメントに比例
する性質を有し、前記関係を式で表示すると、次のよう
である。 K∝I/L2 ・・・・・・(4)
性モーメントに比例するので、慣性モーメントが大きい
ほど座屈を起こすための力Kは大きくなる。従って、バ
ーの断面の慣性モーメントが大きいほど座屈が発生する
可能性が減少される。
せてリード線を形成するためのパンチの曲げおよび座屈
に対する強度を向上させるため、タイバー12の間に形
成される多数のリード線のうち、中央線X−X’を中心
に両側に位置するリード線を該当形状につくるためのパ
ンチの形状を図3に示すように構成する。
までの距離の1/2以下の点において所定の角度θ1、
θ2だけ屈折させて、パンチ101の断面積の形状を多
角化させる。
に近接する側のリード端部に対応するリードチップ10
4部分からリード線の長さが1/2になるまで断面積が
増加する形状にされる。
ス打抜を行なう場合(図9のS110)、中央線X−
X’を中心に両側に形成されるリード102、103の
形状は図4に示すように、所定角度だけ屈折された形状
となる。
0の断面を直線状に形成した場合、上述の式(2)によ
り算出されたy軸の慣性モーメントはほぼ4.1667e
-4mm 4 であるのに対し、この発明の実施例に従い図5B
に示すように、パンチ101の断面をほぼ5度程度の屈
折角で屈折させた場合に算出された慣性モーメントはほ
ぼ9.1396e-4mm4 であった。
合より、所定角度で屈折させて断面積を増加させた場合
に得られる慣性モーメントがほぼ2倍程度大きくなるの
で、同一の長さおよび幅を有するパンチである場合、断
面積が増加するほど強度がほぼ2倍程度増加することが
わかる。
すなわち長さ/幅の大きさが大きいほど増加して、発明
の効果がさらに増加することになる。
させるため、前述の実施例とは異なり、図6に示すよう
に、リードチップから前記ダンバー15との距離の1/
2以下地点に該当するパンチの部位を所定の角度で多数
回屈折させる。
多数回屈折されるに従って断面積が増加されるため、パ
ンチの強度をより向上させることができる。
角度で屈折させないで、図7に示すように、パンチ10
1の一部分を波形状、すなわち一方向に凹凸形状をなす
ように構成することにより、パンチを直線状に構成した
より断面積を増加させることができる。
を両方向に凹凸形状をなすように構成することにより、
パンチ101の断面積を増加させることができる。
のみ断面積が増加されるように構成したが、発明の要旨
を外れない範囲で全断面積が増加されるようパンチ形状
を構成することができ、パンチが直線状ではなく各部分
ごと厚さ差が発生するように構成することもできる。
X’に位置するリード線ばかりでなくすべての内部リー
ド部13に適用して、行くほど幅が狭くなるパンチの強
度を増加させることができる。
素材をプレス打抜きして規定された形状のリードフレー
ムを構成した後、指定された部位を金、銀などでメッキ
し、リール状態の製品を指定長さに切断し、規定された
規格だけパッド部分を押圧した後、製品に付けているオ
イルを除去する(S120〜S140)。
ため、リードフレームの内部リードに一定の形状の絶縁
体テープを取付ける(S150)。このとき、前記タイ
バー12は内部リード部13を保持する。
肉眼で外観の異状を確認する検査工程を経た後、包装工
程を通じて製品化される。
従いリードフレームを形成するためのパンチの断面積を
変化させて構成することにより、パンチの慣性モーメン
トの増加に従い曲げや座屈に対する強度を向上させるこ
とができる。
チによりリードフレームを形成することにより、リード
フレームの弾力性を増加させて形態変形に対する抵抗性
を増加させることができる。
の面積増加により接着性が良好になり、ダンバーの切断
時または外部リードの成形工程時にリードの固定力を増
加させることができる。
の際またはヒートシンクの設置時にリードの表面的増加
により熱放出の効率を増加させることができる効果を有
する半導体のリードフレームおよびその設計方法を提供
できる。
位置する内部リードの形状図である。
である。
る。
である。
態図である。
態図である。
法の流れ図である。
Claims (15)
- 【請求項1】 ダンバーと、 リードチップから前記ダンバーまでの距離の1/2以下
の点に所定角度の屈折部を有し、前記ダンバーに連結さ
れた内部リード部と、 前記ダンバーに連結されて回路基板に装着される外部リ
ード部と、 テーピングの際前記内部リード部を保持するタイバー
と、を含んでなるリードフレーム。 - 【請求項2】 タイバーの間に形成される内部リード部
の多数個のリード線のうち、多数個のリード線の中央線
を中心に両側に位置するリード線が、該当位置において
所定角度で向かい合うように屈折されている請求項1に
記載のリードフレーム。 - 【請求項3】 前記内部リード部のリード線が5度以上
の所定角度で屈折されていることを特徴とする請求項1
に記載のリードフレーム。 - 【請求項4】 ダンバーと、 リードチップから前記ダンバーまでの距離の1/2以下
の点に所定の波形状を備え、前記ダンバーに連結された
内部リード部と、 前記ダンバーに連結されて回路基板に装着される外部リ
ード部と、 テーピングの際前記内部リード部を保持するタイバー
と、を含んでなるリードフレーム。 - 【請求項5】 タイバーの間に形成される内部リード部
の多数個のリード線のうち、中央線を中心に両側に位置
するリード線が、該当位置において向かい合うように波
形状が形成された請求項4に記載のリードフレーム。 - 【請求項6】 ダンバーと、 リードチップから前記ダンバーまでの距離の1/2以下
の点の両面に所定の凹凸形状を備え、前記ダンバーに連
結された内部リード部と、 前記ダンバーに連結されて回路基板に装着される外部リ
ード部と、 テーピングの際前記内部リード部を保持するタイバー
と、を含んでなるリードフレーム。 - 【請求項7】 タイバーの間に形成される内部リード部
の多数個のリード線のうち、中央線を中心に両側に位置
するリード線が、該当位置において向かい合うように両
面の凹凸形状が形成された請求項6に記載のリードフレ
ーム。 - 【請求項8】 リードチップから前記ダンバーまでの距
離の1/2以下の点に所定角度の屈折部を有する多数の
パンチとプレスを用いて、原素材にパッド部と内部リー
ド部と外部リード部が規定された形状をつくる段階と、 規定された形状の指定部位を金、銀などでメッキする段
階と、 リール状態の製品を指定長さで切断し、規定規格だけパ
ッド部分を押圧してリードフレームを形成する段階とを
含んでなるリードフレームの製造方法。 - 【請求項9】 規定された形状をつくる段階において、 リードを形成するための多数のパンチとして、 リードフレームの内部リードを形成するため、リードチ
ップから前記ダンバーまでの距離の1/2以下の点にお
いて所定角度の屈折部を有する第1部分と、 外部リード部の形成のための第2部分とを含むパンチを
使用する請求項8に記載のリードフレームの製造方法。 - 【請求項10】 規定された形状をつくる段階におい
て、 前記パンチ部分を5度以上の設定角度で屈折させ、原素
材をプレス打抜きすることを特徴とする請求項9に記載
のリードフレームの製造方法。 - 【請求項11】 規定された形状をつくる段階におい
て、 内部リード部を形成する多数のパンチのうち、パンチの
中央線を中心に両側に位置するパンチを該当位置におい
て向かい合うように所定角度で屈折させ、原素材をプレ
ス打抜きすることを特徴とする請求項8に記載のリード
フレームの製造方法。 - 【請求項12】 リードチップから前記ダンバーまでの
距離の1/2以下の点において波形状からなる多数のパ
ンチとプレスを用いて原素材にパッド部と内部リード部
と外部リード部からなる規定された形状をつくる段階
と、 規定された形状の指定部位に金、銀などでメッキする段
階と、 リール状態の製品を指定長さで切断し、規定規格だけパ
ッド部分を押圧してリードフレームを形成する段階とを
含んでなるリードフレームの製造方法。 - 【請求項13】 規定された形状をつくる段階におい
て、 内部リード部を形成する多数のパンチのうち、パンチの
中央線を中心に両側に位置するパンチを該当位置におい
て向かい合うように波形状に構成して原素材をプレス打
抜きすることを特徴とする請求項12に記載のリードフ
レームの製造方法。 - 【請求項14】 リードチップから前記ダンバーまでの
距離の1/2以下の点において両面が凹凸形状からなる
多数のパンチとプレスを用いて原素材にパッド部と内部
リード部と外部リード部からなる規定された形状をつく
る段階と、 規定された形状の指定部位に金、銀などでメッキする段
階と、 リール状態の製品を指定長さで切断し、規定規格だけパ
ッド部分を押圧してリードフレームを形成する段階とを
含んでなるリードフレームの製造方法。 - 【請求項15】 規定された形状をつくる段階におい
て、 内部リード部を形成する多数のパンチのうち、パンチの
中央線を中心に両側に位置するパンチを該当位置におい
て向かい合うように両面が凹凸形状をなすように構成し
て原素材をプレス打抜きすることを特徴とする請求項1
4に記載のリードフレームの設計方法。
Applications Claiming Priority (2)
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