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発明の名称 リードフレームおよび樹脂封止型半導体装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−5331(P2007−5331A)
公開日 平成19年1月11日(2007.1.11)
出願番号 特願2005−180021(P2005−180021)
出願日 平成17年6月21日(2005.6.21)
代理人 【識別番号】100113859
【弁理士】
【氏名又は名称】板垣 孝夫
発明者 大西 学 / 清水 義明
要約 課題
樹脂封止形半導体装置の製造過程でカルとキャビティーを連結するランナーの除去時に発生するリードフレーム端面での樹脂残りによる悪影響をなくし、品質および生産性の向上をはかったリードフレームおよび樹脂封止型半導体を提供する。

解決手段
ランナーと交差する端面部分にランナー部よりも幅の狭い凸部をもうけることによりその頂点が分割点となりリードフレーム側面の密着面が分割され樹脂が剥れ易くしなりランナー除去時の樹脂残りを解消するものである。
特許請求の範囲
【請求項1】
封止金型でクランプし、ランナーを通してキャビティに注入する封止脂封で半導体素子を樹脂モールドして半導体パッケージを形成するリードフレームであって、前記ランナーと交差するリードフレーム端面に、前記ランナーの幅よりも狭い幅で凸部を形成したことを特徴とするリードフレーム。
【請求項2】
凸部が矩形状をなすことを特徴とする請求項1記載のリードフレーム。
【請求項3】
凸部が2等辺三角形状をなして頂点の角度が30°〜60°であることを特徴とする前記請求項1記載のリードフレーム。
【請求項4】
凸部が台形状をなしてリードフレーム端面側の底辺が上辺よりも長いことを特徴とする前記請求項1記載のリードフレーム。
【請求項5】
凸部が半円形状をなすことを特徴とする請求項1記載のリードフレーム。
【請求項6】
凸部のリードフレーム端面側の幅がランナーの幅の30%〜60%であることを特徴とする前記請求項1〜5の何れか1項に記載のリードフレーム。
【請求項7】
凸部がランナーとの当接側からリードフレームの裏面に向けて下り勾配のテーパー状に加工されたことを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載のリードフレーム。
【請求項8】
凸部が段差状に形成されたことを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載のリードフレーム。
【請求項9】
請求項1〜8の何れか1項に記載のリードフレームを使用して製造された樹脂封止型半導体装置。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、リードフレームおよび樹脂封止型半導体装置に関し、樹脂封止半導体装置の製造時に使用し、樹脂封止領域が多列多連に成形されたマトリックス型のリードフレーム端面におけるランナー樹脂の残留を解消する技術に係るものである。
【背景技術】
【0002】
従来、半導体チップを搭載して樹脂封止するリードフレームとして、単列にモールド部を配置するリードフレームや、複数列にモールド部を配置するマトリックスフレームが用いられている。
【0003】
このようなマトリックスフレームでは、隣接するキャビティーの間に配置するランナーに、各封止領域に樹脂を注入するゲートを連結して樹脂封止を行ことにより、一度に多数個のパッケージを形成でき、パッケージの生産性を向上させることが出来る。
【0004】
従来の樹脂モールド型半導体装置は、リードフレームを上下金型でクランプし、この金型に溶融樹脂を注入して半導体素子部を樹脂モールド後、カル部およびランナー部を除去することにより、リードフレームにパッケージを形成している。このような多連多列のマトリックス型リードフレームを使用した半導体装置の製造方法については、例えば特許文献1に開示されている。
【特許文献1】特許第2844239号公報
【特許文献2】特開平10−178137号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上述したような製造方法では、図13および図14に示すように、カル部およびランナー部をリードフレーム1から除去する時に、ランナーと交差するリードフレーム端面20に樹脂欠けによる樹脂残留物14が発生しやすい。
【0006】
マトリックスフレームではランナーとリードフレーム端面との交差する部分が多く、樹脂残留物14が発生する頻度が多くなる。この樹脂残留物が後工程、特にリードカットやリード加工の設備や金型上に落下すると、設備、金型の破損やパッケージクラック、リード加工不良等の品質異常を起こす要因のひとつとなる。
【0007】
このような樹脂残留による影響をなくすために、特許文献2では、リードフレーム端面にランナーの幅よりも広い凹部を形成することが提案されている。しかしながら、マトリックスフレームのようにランナーとリードフレーム端面との交差する部分が多い場合は、ランナーの幅よりも広い凹部を形成することはリードフレームの強度低下を招くので好ましくない。
【0008】
本発明は上述した点に着目してなされたもので、樹脂残りによる悪影響をなくし、品質および生産性の向上をはかったリードフレームおよび樹脂封止型半導体装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記課題を解決するために、本発明のリードフレームは、封止金型でクランプし、ランナーを通してキャビティに注入する封止脂封で半導体素子を樹脂モールドして半導体パッケージを形成するリードフレームであって、前記ランナーと交差するリードフレーム端面に、前記ランナーの幅よりも狭い幅で凸部を形成したものである。
【0010】
上記した構成により、ランナーと交差するリードフレーム端面をランナーの軸心方向において凸部によって分割することで、封止樹脂とリードフレーム端面とのせん断密着力を小さくすることができ、封止樹脂がリードフレーム端面から剥がれ易くしなり、ランナー除去時の樹脂残留を解消することができる。
【発明の効果】
【0011】
本発明のリードフレームによれば、リードフレーム端面での樹脂残りを解消することができ、樹脂屑の落下による設備不良、品質異常を起こすことなく、マトリック型スフレームでの安定した高品質な半導体装置の製造が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図1は本発明におけるマトリックス型リードフレームの一例を示すものである。リードフレーム1は、隣り合う一対の封止部2を1単位として単位フレーム3を形成し、複数の単位フレーム3を互いに一直線上に並べて連設しており、この多連に形成された封止部2を多列に備えたものである。
【0013】
図2は図1のA−A’断面であり、リードフレーム1を封止金型でクランプした状態を示している。図3は本発明の一実施形態における樹脂封止後のリードフレーム1の平面図である。
【0014】
図2に示すように、封止金型21にはランナー4およびリードフレーム1の両側の封止部2に対応するキャビティー5が形成されている。封止金型21はランナー4が多連に連設された単位フレーム3の中央に位置するように設置する。
【0015】
図3に示すように、封止樹脂7はカル8からランナー4に供給し、ランナー4に連結されたゲート6からマトリックス型リードフレームをなすリードフレーム1に多列多連に形成された各キャビティー5に注入される。
【0016】
この樹脂封止後に、カル8、ランナー4、ゲート6を除去することにより樹脂封止型半導体装置を得る。
図4(a)、(b)および図5はそれぞれ図3のA部拡大図、B−B’断面図であり、図4(a)、(b)はリードフレーム1の上にランナー4を透過的に示している。
【0017】
図4(a)に示すように、リードフレーム1はランナー4と交差するリードフレーム端面20に凸部10を形成しており、図4(b)に示すように、ランナー4の軸心方向においてリードフレーム端面20が凸部10を介した両側の端面部分20a、20bと凸部10の前端の端面部分10aとに頂点(角部)11を境として分割されている。
【0018】
この構成により、ランナー除去時におけるリードフレーム端面20とランナー4とのせん断密着力を低下させてランナー除去時に樹脂残留を発生させない。このことを以下に説明する。
【0019】
通常のランナー除去操作は、図6(a)、(b)に示すように、樹脂封止後のリードフレーム1を保持した状態でカル8を突き上げることによりランナー4の除去を行う。この際に、リードフレーム端面20の端面部分20a、20bと凸部10の端面部分10aがカル8から異なる距離にあるので、端面部分20a、20bと端面部分10aの個々の面に分かれて剥離されることになり、従来フレームよりも小さな力でランナー4を除去することができ、樹脂残留が発生しにくい。また、凸部10の両側の端面部分10b、10cはランナー4の長手方向と平行であるためにカル8の側から順次剥離して行き、リードフレーム端面20の端面部分20a、20bと凸部10の端面部分10aにおけるランナー4との密着力に影響を及ぼさない。
【0020】
図4(a)に示すように、凸部10の幅aはランナー4の幅bの30%〜60%が適当である。この凸部10の幅aが小さすぎると凸部10に樹脂が残り易くなり、また、凸部10の幅aが大きすぎるとリードフレーム端面20を分割させて密着力を低下させる効果が小さくなる。
【0021】
また、リードフレーム端面20の端面部分20a、20bと凸部10の端面部分10a凸部10との離間距離cは、凸部10の両側のランナー幅dよりも小さく設定することが適当である。
【0022】
図7に示すように、凸部10の形状は台形に設定することも可能であり、この場合には、凸部10の両側の端面部分10b、10cがランナー4の軸心方向と平行でないので、リードフレーム端面20の端面部分20a、20bと凸部10の端面部分10aに加えて、凸部10の両側の端面部分10b、10cもリードフレーム端面20の分割による密着力の低下の効果を発揮し、リードフレーム端面20における樹脂残留の発生を低減することが出来る。
【0023】
図8、図9に示すように、凸部10の形状は半円形状、三角形に設定することも可能であり、凸部10が半円形や三角形の場合にも前記と同様の効果を得ることができる。
図10は本発明の他の実施形態における凸部10の形状を示す平面図であり、図11はその断面図である。このリードフレーム端面20に形成する凸部10はランナー4の側からリードフレーム裏側に向けて下り勾配のテーパー状をなす端面部分12を設けている。
また、図12に示すように、凸部10は複数段の段差状をなす段差部13に形成することも可能である。これらの加工はハーフエッチ、またはプレス加工によって加工されている。このように、テーパー加工等を施すことにより凸部10の断面積が小さくなる。また、ランナー4の強度が向上することにより、ランナー除去時の樹脂残留を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】本発明の一実施形態にかかるリードフレームの平面図
【図2】同実施形態にかかる封止金型の断面図
【図3】同実施形態にかかるリードフレームの平面図
【図4】図3のA部拡大図
【図5】図3のB−B’矢視断面図
【図6】図3のC−C’矢視断面図
【図7】本発明の他の実施形態にかかる凸部の平面図
【図8】本発明のさらに他の実施形態にかかる凸部の平面図
【図9】本発明のさらに他の実施形態にかかる凸部の平面図
【図10】本発明のさらに他の実施形態にかかる凸部の平面図
【図11】図10のD−D’矢視断面図
【図12】図10のD−D’矢視断面図
【図13】従来の樹脂封止半導体装置の封止後平面図および断面図
【図14】図13のE−E’矢視断面図
【符号の説明】
【0025】
1 リードフレーム
2 封止樹脂部
3 単位フレーム
4 ランナー
5 キャビティー
6 ゲート
7 封止樹脂
8 カル
10 凸部
10a 凸部の前端側の端面部分
10b、10c 凸部の両側の端面部分
11 凸部の頂点
12 テーパー加工
13 段差部
14 樹脂残留部
20 リードフレーム端面
20a、20b リードフレーム端面の端面部分
21 封止樹脂金型




 

 


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