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発明の名称 リードフレームおよび半導体装置および切断装置および切断方法
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2007−5569(P2007−5569A)
公開日 平成19年1月11日(2007.1.11)
出願番号 特願2005−184177(P2005−184177)
出願日 平成17年6月24日(2005.6.24)
代理人 【識別番号】100113859
【弁理士】
【氏名又は名称】板垣 孝夫
発明者 原 泰秀 / 田村 佳和
要約 課題
タイバーをその周辺の封止樹脂と共に打抜いた場合、打抜かれたタイバーと封止樹脂とが分離することなく、上記タイバーと封止樹脂とが一体に接合したままの不要切断片を発生させることが可能なリードフレームを提供する。

解決手段
半導体素子を搭載するためのアイランドの周囲に先端が集まるように配置された複数のリード14を有するリードフレームであって、リード14間は、半導体素子を樹脂封入する封止樹脂15の流れを塞き止めるタイバー46によって接続され、タイバー46は、アイランドに対向する内側面に、凸状の突起部47を有している。
特許請求の範囲
【請求項1】
半導体素子を搭載するためのアイランドとこのアイランドの周囲に先端が集まるように配置された複数のリードとを有するリードフレームであって、
各リード間は、上記半導体素子を樹脂封入する封止樹脂の流れを塞き止める接続部材によって接続され、
上記接続部材は、上記アイランドに対向する内側に、突起部を有していることを特徴とするリードフレーム。
【請求項2】
半導体素子を搭載するためのアイランドとこのアイランドの周囲に先端が集まるように配置された複数のリードとを有するリードフレームであって、
各リード間は、上記半導体素子を樹脂封入する封止樹脂の流れを塞き止める接続部材によって接続され、
上記接続部材は、上記アイランドに対向する内側に、切欠部を有していることを特徴とするリードフレーム。
【請求項3】
半導体素子を搭載するためのアイランドとこのアイランドの周囲に先端が集まるように配置された複数のリードとを有するリードフレームであって、
各リード間は、上記半導体素子を樹脂封入する封止樹脂の流れを塞き止める接続部材によって接続され、
上記接続部材は、所定の厚さで形成された本体部と、本体部のアイランドに対向する内側に形成され且つ上記本体部の厚さよりも薄い薄厚部とを有し、
上記接続部材の少なくとも表裏いずれか片面に、上記本体部と薄厚部とによる段差部が形成されていることを特徴とするリードフレーム。
【請求項4】
半導体素子を搭載するためのアイランドとこのアイランドの周囲に先端が集まるように配置された複数のリードとを有するリードフレームであって、
各リード間は、上記半導体素子を樹脂封入する封止樹脂の流れを塞き止める接続部材によって接続され、
上記封止樹脂と接触する接続部材の接触面の粗さがRa10μm以上に設定されていることを特徴とするリードフレーム。
【請求項5】
上記請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のリードフレームを用いて製造された半導体装置であって、
複数の電極パッドを有する半導体素子がアイランドに取付けられ、
上記電極パッドとリードとが金属細線を介して接続され、
上記半導体素子とアイランドと金属細線とが封止樹脂によって樹脂封止され、
上記封止樹脂が接続部材によって塞き止められていることを特徴とする半導体装置。
【請求項6】
上記請求項5に記載の半導体装置を製造する際に、接続部材を切断するのに使用される切断装置であって、
打抜き開口部を有するダイと、上記打抜き開口部に対して挿脱自在な打抜きパンチとが設けられ、
上記打抜きパンチは、接続部材を、周辺の封止樹脂と共にリードから打抜き、
上記打抜かれた接続部材と周辺の封止樹脂とからなる不要切断片を吸引する吸引装置が設けられていることを特徴とする切断装置。
【請求項7】
上記請求項5に記載の半導体装置を製造する際に、接続部材を切断する切断方法であって、
樹脂封止後、接続部材を、周辺の封止樹脂と共にリードから打抜き、
上記打抜かれた接続部材と周辺の封止樹脂とからなる不要切断片を吸引することを特徴とする切断方法。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、リード間に接続される接続部材(タイバー)を有するリードフレーム、および、上記リードフレームを用いた半導体装置、および、上記半導体装置製造の際に用いられる切断装置、および、上記半導体装置製造の際に接続部材を切断する切断方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
図12は、従来の金属製のリードフレーム10の平面図であり、半導体素子11を搭載するためのアイランド12と、外枠からアイランド12に向けて伸びてアイランド12を支持する複数の吊りリード13と、アイランド12の周囲に先端が集まるように配置された複数のリード14とを有している。
【0003】
上記アイランド12は、外枠から見てその内領域に位置するものであり、一般的にはリードフレーム10の中心位置にその一部(一般的には中央部であるが、必ずしもそうとは限らない)が存在する。また、吊りリード13は、アイランド12の対称位置となる四隅角部をそれぞれ支持するように、四箇所に設けられている。但し、この吊りリード13は四隅角部に設けなければならないという限定はなく、適宜設ければよい。
【0004】
図13に示すように、各リード14間は、リード14を互いに支持するとともに封止樹脂15の流れを塞き止める機能を持つタイバー16によって接続されている。尚、各リード14は、タイバー16の箇所よりも内側領域をインナーリード部14aとするとともに外側領域をアウターリード部14bとして区分けされている。尚、リード14とタイバー16とはリードフレーム10と同じ厚さTを有している。また、リードフレーム10の表面の算術平均粗さRaは一般に約6.3μmに加工されている。
【0005】
次に、図14に示すように、上記リードフレーム10を用いて製造された半導体装置20の構成を説明する。集積回路を形成した半導体素子11がアイランド12に取り付けられ、半導体素子11に備えられた複数の電極パッド11aとこれに対応したリード14とが金属細線21を介して接続されている。上記半導体素子11とアイランド12と金属細線21とインナーリード部14aとが封止樹脂15によって樹脂封止されており、アウターリード部14bは封止樹脂15の外側に突出している。
【0006】
次に、上記半導体装置20の製造方法を説明する。
図15に示すように、先ず、半導体素子11をアイランド12に接着剤などにより取り付け、電極パッド11aとリード14とを金属細線21で接続する。次に、半導体素子11とアイランド12と金属細線21とインナーリード部14aとを封止樹脂15で樹脂封入する。この際、図16に示すように、封止樹脂15は、タイバー16によって塞き止められ、タイバー16の外側へ流出することはない。
【0007】
樹脂封止後、切断装置24を用いて各タイバー16を各リード14から切断し、各リード14を電気的に独立させる。次に、各リード14をリードフレーム10の外枠から切り離し、必要に応じてアウターリード部14bを適宜折り曲げたり切断し、これにより、図14に示すように半導体装置20が製造される。
【0008】
次に、上記切断装置24の構成を説明する。
図17に示すように、切断装置24は、複数の打抜き穴25を有するダイ26と、打抜き穴25に対し昇降して挿脱自在な打抜きパンチ27とを備えている。上記ダイ26は半導体装置受け金型28の外縁部分に設けられている。また、上記打抜きパンチ27は、各タイバー16を一括して打抜けるように櫛歯状に形成されている。また、上記半導体装置受け金型28の下方には、上記打抜きパンチ27によって打抜かれたタイバー16を不要切断片として吸引する集塵機29が設けられている。集塵機29と各打抜き穴25の下部との間は吸引通路30を介して接続されている。
【0009】
次に、上記切断装置24を用いてタイバー16を切断する切断方法を説明する。
樹脂封止後、図18,図19に示すように、打抜きパンチ27を下降してダイ26の打抜き穴25に挿入し、タイバー16を打抜く。この際、封止樹脂15を切断せずにタイバー16のみ切断することは、リードフレーム10の寸法のばらつきや封止樹脂15の成型収縮の関係で切断するポイントが30μm程度ばらつくため、不可能である。従って、上記ばらつきを考慮して、タイバー16と共にタイバー16の周辺の封止樹脂15も同時に打抜きパンチ27で打抜くことが一般的に行われている。図19に示すように、このときの打抜きパンチ27の幅Wはリード14間の間隔Dよりも60μm(所定量)程度小さく設定されている。
【0010】
これにより、図18(b)(c),図19に示すように、打抜きパンチ27で打抜かれたタイバー16の切断片16aとその周辺の封止樹脂15の切断片15aとが不要切断片31として発生するが、この不要切断片31は、吸引通路30から集塵機12に真空吸引され、1つ残らず完全に除去されなければならない。その理由は、一度打抜かれたタイバー16が、連続的に搬送される次の半導体装置20のリード14に付着したり、リード14の形状を損なう等の不具合を及ぼすためである。尚、打抜きパンチ27がタイバー16を打抜く際に周辺の封止樹脂15へ入り込んで打抜く量は100μm程度が一般的である。
【0011】
しかしながら上記の従来形式では、タイバー16は封止樹脂15の流れを塞き止める機能しか有しておらず、タイバー16とその周辺の封止樹脂15との密着性は互いの接触面に発生する接着力のみにより接合している。従来では、図16に示すようにタイバー16の一平面すなわち内側面16bのみが封止樹脂15に接触しているため、タイバー16と封止樹脂15との接触面積が小さく、タイバー16とその周辺の封止樹脂15との接着力は非常に弱い。したがって、タイバー16をその周辺の封止樹脂15と共に同時に打抜いた際、図18(c),図19に示すように、打抜きによる衝撃で、不要切断片31がタイバー16の切断片16aと封止樹脂15の切断片15aとに簡単に分離してしまい、タイバー16の切断片16a(金属片の切断カス)と封止樹脂15の切断片15a(樹脂片の切断カス)とが個別に発生した。
【0012】
このうち、タイバー16の切断片16aは、自重による自然落下に加えて集塵機12の真空吸引力により、吸引通路30を通って集塵機12へ集められる。これに対して、封止樹脂15の切断片15aは、上記タイバー16の切断片16aよりも軽量であるため、打抜き時に打抜きパンチ27との摩擦によって発生する静電気や打抜き後に打抜きパンチ27の上昇によって発生する空気の流れ等の影響を受けて、集塵機12の吸引力で吸引されず、打抜きパンチ27の上昇に伴って、リードフレーム10の上方へ飛散するといった問題がある。
【0013】
また、最近のパッケージの多ピン化に伴い、電極パッド11aの数とそれに対応したリード14の数とが増加し、リードピッチが益々小さくなる傾向にある。例えば、一般にQFP(Quard Flat Package)と呼ばれるパッケージにおいては、従来、その外形が28mm角の208ピンの場合には、リード14の幅Cが0.2mm、リード14間のピッチPが0.5mm、リード14間の間隔Dが0.3mm(=0.5−0.2)である。この場合にパッケージ外形の1辺の長さ28mmの長さのなかに52ピンのリード14が配置されることとなり、リード14とリード14とを接続するタイバー16を抜くためには、打抜きパンチ27とリードフレーム10との位置精度を加味し、±0.03mmのズレを見越して0.24mm(=0.3−0.03×2)の幅Wの打抜きパンチ27にてタイバー16とその周辺の封止樹脂15とを打抜いていた。
【0014】
これが昨今の多ピン化にともない、28mm角の256ピンとなった場合には、リード14の幅Cが0.16mm、リード14間のピッチPが0.4mmとなり、リード14間の間隔Dが0.24mmとなる。打抜きパンチ27とリードフレーム10との位置精度として±0.03mmのズレを見越した場合、タイバー16の切断には0.18mmの幅Wの打抜きパンチ27を用いる必要がある。
【0015】
つまり上記のような多ピン化に伴い、タイバー16とその周辺の封止樹脂15との打抜き時の幅は25%小さくなってきている。このように、多ピン化に伴って、不要切断片31そのものも小さくなってきており、これにより、元々飛散し易い封止樹脂15の切断片15aがさらに飛散し易くなり、飛散した封止樹脂15の切断片15aがリードフレーム10上に付着して次工程の半導体装置のリード形成の曲げ加工時に異物として噛み込まれるといった問題がある。すなわち、上記のように0.18mmの幅Wの打抜きパンチ27を用いてタイバー16を打抜いた場合、タイバー16と共に打抜かれた周辺の封止樹脂15の幅も0.18mmとなり、幅0.18mmの封止樹脂15の切断片15aが飛散して上記幅0.16mmへ細線化しているリード14に付着した場合、リード14が封止樹脂15の切断片15aによって簡単に変形してしまう恐れがある。
【0016】
また、下記特許文献1には、打抜かれたタイバーの切断片(切断カス)が打抜きパンチに付着して打抜きパンチと共に上昇するのを防止することが可能なタイバー切断装置が記載されている。すなわち、図20に示すように、打抜き金型のダイ35の開口部36にテーパー部37を形成し、打抜きパンチ39でタイバー38を打抜いた際、タイバー38の切断片38aをテーパー部37に押し付けて嵌め込むことで、タイバー38の切断片38aに塑性変形を起こさせ、これにより、タイバー38の切断片38aの上昇を防止している。
【0017】
しかしながら、図20に示すものでは、タイバー38と共にその周辺の封止樹脂も同時に打抜きパンチ39で打抜いた場合、タイバー38の切断片38aと封止樹脂の切断片とが個別に発生し、このうちタイバー38の切断片38aは上記のようにテーパー部37に嵌まり込んで塑性変形するが、封止樹脂の切断片に関してはテーパー部37に押し付けられても塑性変形せず、封止樹脂の切断片が砕けてより小型の切断片となって舞い上がり易くなるため、封止樹脂の切断片が上昇するのを防止する効果はほとんど発揮されず、上昇した封止樹脂の切断片が飛散してリードフレーム上に付着し次工程の半導体装置のリード形成の曲げ加工時に異物として噛み込まれるといった問題がある。
【特許文献1】特開2004−186474
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0018】
本発明は、接続部材(タイバー)をその周辺の封止樹脂と共に打抜いた場合、打抜かれた接続部材と周辺の封止樹脂とが分離することなく、接続部材と周辺の封止樹脂とが一体に接合したままの不要切断片を発生させることが可能なリードフレームおよび半導体装置および切断装置および切断方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0019】
上記目的を達成するために本第1の発明は、半導体素子を搭載するためのアイランドとこのアイランドの周囲に先端が集まるように配置された複数のリードとを有するリードフレームであって、各リード間は、上記半導体素子を樹脂封入する封止樹脂の流れを塞き止める接続部材によって接続され、上記接続部材は、上記アイランドに対向する内側に、突起部を有しているものである。
【0020】
これによると、半導体装置を製造する場合、アイランド上に半導体素子を取付け、半導体素子の電極パッドとリードとを接続し、アイランドと半導体素子とを封止樹脂で樹脂封止する。この際、封止樹脂の流れは接続部材によって塞き止められ、封止樹脂が突起部の周辺に回り込むため、接続部材とその周辺の封止樹脂との接触面積が増大し、これにより、接続部材とその周辺の封止樹脂との接着力が増加する。
【0021】
したがって、各リードを電気的に独立させるために、接続部材をその周辺の封止樹脂と共に打抜いた際、打抜かれた接続部材と周辺の封止樹脂とが分離することはなく、接続部材と周辺の封止樹脂とが一体に接合したままの不要切断片が発生する。この不要切断片は、従来の接続部材と周辺の封止樹脂とが分離した個々の不要切断片に比べて、重量と体積とが増大するため、自然落下し易くなるとともに容易に吸引される。これにより、不要切断片がリードフレームの上方へ飛散するのを防止することができる。
【0022】
また、本第2の発明は、半導体素子を搭載するためのアイランドとこのアイランドの周囲に先端が集まるように配置された複数のリードとを有するリードフレームであって、各リード間は、上記半導体素子を樹脂封入する封止樹脂の流れを塞き止める接続部材によって接続され、上記接続部材は、上記アイランドに対向する内側に、切欠部を有しているものである。
【0023】
これによると、半導体装置製造時、アイランドと半導体素子とを封止樹脂で樹脂封止する際、封止樹脂の流れは接続部材によって塞き止められ、封止樹脂が切欠部に流れ込むため、接続部材とその周辺の封止樹脂との接触面積が増大し、これにより、接続部材とその周辺の封止樹脂との接着力が増加する。
【0024】
したがって、各リードを電気的に独立させるために、接続部材をその周辺の封止樹脂と共に打抜いた際、打抜かれた接続部材と周辺の封止樹脂とが分離することはなく、接続部材と周辺の封止樹脂とが一体に接合したままの不要切断片が発生する。この不要切断片は、従来の接続部材と周辺の封止樹脂とが分離した個々の不要切断片に比べて、重量と体積とが増大するため、自然落下し易くなるとともに容易に吸引される。これにより、不要切断片がリードフレームの上方へ飛散するのを防止することができる。
【0025】
また、本第3の発明は、半導体素子を搭載するためのアイランドとこのアイランドの周囲に先端が集まるように配置された複数のリードとを有するリードフレームであって、各リード間は、上記半導体素子を樹脂封入する封止樹脂の流れを塞き止める接続部材によって接続され、上記接続部材は、所定の厚さで形成された本体部と、本体部のアイランドに対向する内側に形成され且つ上記本体部の厚さよりも薄い薄厚部とを有し、上記接続部材の少なくとも表裏いずれか片面に、上記本体部と薄厚部とによる段差部が形成されているものである。
【0026】
これによると、半導体装置製造時、アイランドと半導体素子とを封止樹脂で樹脂封止する際、封止樹脂の流れは接続部材によって塞き止められ、封止樹脂が段差部に流れ込むため、接続部材とその周辺の封止樹脂との接触面積が増大し、これにより、接続部材とその周辺の封止樹脂との接着力が増加する。
【0027】
したがって、各リードを電気的に独立させるために、接続部材をその周辺の封止樹脂と共に打抜いた際、打抜かれた接続部材と周辺の封止樹脂とが分離することはなく、接続部材と周辺の封止樹脂とが一体に接合したままの不要切断片が発生する。この不要切断片は、従来の接続部材と周辺の封止樹脂とが分離した個々の不要切断片に比べて、重量と体積とが増大するため、自然落下し易くなるとともに容易に吸引される。これにより、不要切断片がリードフレームの上方へ飛散するのを防止することができる。
【0028】
また、本第4の発明は、半導体素子を搭載するためのアイランドとこのアイランドの周囲に先端が集まるように配置された複数のリードとを有するリードフレームであって、各リード間は、上記半導体素子を樹脂封入する封止樹脂の流れを塞き止める接続部材によって接続され、上記封止樹脂と接触する接続部材の接触面の粗さがRa10μm以上に設定されているものである。
【0029】
これによると、半導体装置製造時、アイランドと半導体素子とを封止樹脂で樹脂封止する際、封止樹脂が接続部材の接触面に接触して、封止樹脂の流れが接続部材によって塞き止められる。上記接触面の粗さをRa10μm以上の粗い面にしているため、接続部材とその周辺の封止樹脂との接触面積が増大し、これにより、接続部材とその周辺の封止樹脂との接着力が増加する。
【0030】
したがって、各リードを電気的に独立させるために、接続部材をその周辺の封止樹脂と共に打抜いた際、打抜かれた接続部材と周辺の封止樹脂とが分離することはなく、接続部材と周辺の封止樹脂とが一体に接合したままの不要切断片が発生する。この不要切断片は、従来の接続部材と周辺の封止樹脂とが分離した個々の不要切断片に比べて、重量と体積とが増大するため、自然落下し易くなるとともに容易に吸引される。これにより、不要切断片がリードフレームの上方へ飛散するのを防止することができる。
【0031】
また、本第5の発明は、上記第1の発明から第4の発明のいずれかに記載のリードフレームを用いて製造された半導体装置であって、複数の電極パッドを有する半導体素子がアイランドに取付けられ、上記電極パッドとリードとが金属細線を介して接続され、上記半導体素子とアイランドと金属細線とが封止樹脂によって樹脂封止され、上記封止樹脂が接続部材によって塞き止められているものである。
【0032】
また、本第6の発明は、上記第5の発明に記載の半導体装置を製造する際に、接続部材を切断するのに使用される切断装置であって、打抜き開口部を有するダイと、上記打抜き開口部に対して挿脱自在な打抜きパンチとが設けられ、上記打抜きパンチは、接続部材を、周辺の封止樹脂と共にリードから打抜き、上記打抜かれた接続部材と周辺の封止樹脂とからなる不要切断片を吸引する吸引装置が設けられているものである。
【0033】
これによると、打抜きパンチで、接続部材を、その周辺の封止樹脂と共にリードから打抜く。この際、打抜かれた接続部材と周辺の封止樹脂とが分離することはなく、接続部材と周辺の封止樹脂とが一体に接合したままの不要切断片が発生し、この不要切断片は確実に自然落下するとともに吸引装置で容易に吸引される。これにより、不要切断片がリードフレームの上方へ飛散するのを防止することができる。
【0034】
また、本第7の発明は、上記第5の発明に記載の半導体装置を製造する際に、接続部材を切断する切断方法であって、樹脂封止後、接続部材を、周辺の封止樹脂と共にリードから打抜き、上記打抜かれた接続部材と周辺の封止樹脂とからなる不要切断片を吸引するものである。
【0035】
これによると、打抜かれた接続部材と周辺の封止樹脂とが分離することはなく、接続部材と周辺の封止樹脂とが一体に接合したままの不要切断片が発生し、この不要切断片は確実に自然落下するとともに容易に吸引され、これにより、不要切断片がリードフレームの上方へ飛散するのを防止することができる。
【発明の効果】
【0036】
以上のように、本発明によると、半導体装置製造時、接続部材とその周辺の封止樹脂との接着力が増加するため、接続部材をその周辺の封止樹脂と共に打抜いた際、接続部材と周辺の封止樹脂とが一体に接合したままの不要切断片が発生する。この不要切断片は、従来の接続部材と周辺の封止樹脂とが分離した個々の不要切断片に比べて、重量と体積とが増大するため、自然落下し易くなるとともに容易に吸引され、これにより、不要切断片がリードフレームの上方へ飛散するのを防止することができ、リードを適宜折り曲げたり切断して半導体装置を製造する工程の歩留を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0037】
[第1の実施の形態]
以下に、本発明における第1の実施の形態を図1〜図5に基いて説明する。尚、先に述べた従来技術と同じ構成の部材については、同一の符号を付記して説明を省略する。
【0038】
図1に示すように、各リード14間を接続する各タイバー46(接続部材の一例)は、アイランド12に対向する内側面に、凸形状の突起部47を有している。尚、リード14とタイバー46と突起部47とは同じ厚さTを有している。
【0039】
また、図17に示すように、上記半導体装置20を製造する際にタイバー46を切断するための切断装置24は、打抜き穴25(打抜き開口部の一例)を有するダイ26と、打抜き穴25に対し昇降して挿脱自在な打抜きパンチ27と、打抜きパンチ27で打抜かれたタイバー46の切断片46aとタイバー46の周辺の封止樹脂15の切断片15aとからなる不要切断片48を吸引する集塵機29(吸引装置の一例)とを具備している。
【0040】
次に、上記半導体装置20の製造方法を説明する。
先ず、半導体素子11をアイランド12に接着剤などにより取り付け、半導体素子11の電極パッド11aとリード14とを金属細線21で接続する。次に、半導体素子11とアイランド12と金属細線21とインナーリード14aとを封止樹脂15で樹脂封入する。
【0041】
この際、図2に示すように、封止樹脂15は、タイバー46によって塞き止められ、タイバー16の外側へ流出することはなく、さらに、突起部47の周囲に回り込む。突起部47の突出長さをA、幅をBとすると(図1参照)、タイバー46とその周辺の封止樹脂15との接触面積が従来のものよりもA×T×2だけ増大するため、タイバー46とその周辺の封止樹脂15との接着力が増加する。
【0042】
樹脂封止後、上記切断装置24を用いてタイバー46をリード14から切断し、各リード14を電気的に独立させる。すなわち、図3,図4に示すように、打抜きパンチ27を下降してダイ26の打抜き穴25に挿入することで、タイバー46をその周辺の封止樹脂15と共にリード14から同時に打抜く。
【0043】
この際、上記のように突起部47を形成したことによってタイバー46とその周辺の封止樹脂15との接着力が増加しているため、打抜かれたタイバー46の切断片46aと周辺の封止樹脂15の切断片15aとが分離することはなく、上記両切断片46a,15aが一体に接合したままの不要切断片48が発生する。したがって、不要切断片48は、従来のように互いに分離した個々のタイバー16の切断片16aと封止樹脂15の切断片15aとに比べて、重量と体積とが増大するため、確実に自然落下するとともに集塵機29で容易に吸引される。これにより、不要切断片48がリードフレーム10の上方へ飛散するのを防止することができる。
【0044】
その後、各リード14をリードフレーム10の外枠から切り離し、必要に応じてアウターリード部14bを適宜折り曲げたり切断し、これにより、半導体装置20が製造される。この際、上記のように不要切断片48がリードフレーム10の上方へ飛散するのを防止し得るため、アウターリード部14bを適宜折り曲げたり切断して半導体装置20を製造する工程の歩留を向上させることができる。
【0045】
例えば、1つの実施例として、28mm角で208ピンを有する半導体装置20では、アウターリード14bの幅Cが0.2mm、アウターリード14b間のピッチPが0.5mm、アウターリード14b間の間隔D(すなわちタイバー46の長さ)が0.3mmである。また、打抜きパンチ27とリードフレーム10との位置精度を加味し、±0.03mmのズレを見越して0.24mmの幅Wの打抜きパンチ27にてタイバー16と封止樹脂15を打抜いているため、打抜きによって発生する不要切断片48の幅Eも0.24mmとなる。
【0046】
上記のような寸法において、従来の突起部47の無いタイバー16では、不要切断片31のタイバー16の切断片16aと封止樹脂15の切断片15aとの接触長さが0.24mmとなり、タイバー16の厚さをTとすると、タイバー16の切断片16aと封止樹脂15の切断片15aとの接触面積は0.24×T(mm)となる。
【0047】
これに対して、第1の実施の形態のタイバー46は突起部47を有しているため、突起部47の突出長さAを0.1mm、幅Bを0.1mmとすると、不要切断片48のタイバー46の切断片46aと封止樹脂15の切断片15aとの接触長さはE+2×A=0.24+2×0.1=0.44mmとなり、タイバー46の切断片46aと封止樹脂15の切断片15aとの接触面積は0.44×T(mm)となり、上記従来のものに比べて接触面積が1.8倍に増大する。
【0048】
上記第1の実施の形態では、突起部47を凸形状に形成しているが、凸形状に限定されるものではなく、例えば図5に示すようなT形状又はL形状等に形成してもよい。
上記第1の実施の形態では、全てのタイバー46に突起部47を形成してもよいし、或いは、一部のタイバー46のみに突起部47を形成してもよい。
[第2の実施の形態]
次に、第2の実施の形態を図6〜図8に基いて説明する。
【0049】
図6に示すように、各タイバー46は、アイランド12に対向する内側面に、凹形状の切欠部50を有している。
これによると、樹脂封入時、図7に示すように、封止樹脂15は、タイバー46によって塞き止められ、タイバー16の外側へ流出することはなく、さらに、切欠部50に流れ込む。切欠部50の切欠長さをF、切欠幅をGとすると(図6参照)、タイバー46とその周辺の封止樹脂15との接触面積が従来のものよりもF×T×2だけ増大するため、タイバー46とその周辺の封止樹脂15との接着力が増加する。
【0050】
樹脂封止後、上記切断装置24を用いて、タイバー46をその周辺の封止樹脂15と共にリード14から同時に打抜く。この際、上記のように切欠部50を形成したことによってタイバー46とその周辺の封止樹脂15との接着力が増加しているため、図8に示すように、打抜かれたタイバー46の切断片46aと封止樹脂15の切断片15aとが分離することはなく、上記両切断片46a,15aが一体に接合したままの不要切断片48が発生する。したがって、不要切断片48は、従来のように互いに分離した個々のタイバー16の切断片16aと封止樹脂15の切断片15aに比べて、重量と体積とが増大するため、確実に自然落下するとともに集塵機29で容易に吸引される。これにより、不要切断片48がリードフレーム10の上方へ飛散するのを防止することができる。
【0051】
上記第2の実施の形態では、全てのタイバー46に切欠部50を形成してもよいし、或いは、一部のタイバー46のみに切欠部50を形成してもよい。
[第3の実施の形態]
次に、第3の実施の形態を図9〜図11に基いて説明する。
【0052】
図9に示すように、各タイバー46は、リード14と同じ厚さT(所定の厚さに該当)を有する本体部46bと、本体部46bのアイランド12に対向する内側面に形成され且つ上記本体部46bの厚さTよりも薄い薄厚部46cとを有している。上記タイバー46の表裏両面にはそれぞれ、本体部46bと薄厚部46cとによる段差部52a,52bが形成されている。
【0053】
これによると、樹脂封入時、図10に示すように、封止樹脂15は、タイバー46によって塞き止められ、タイバー16の外側へ流出することはなく、さらに、両段差部52a,52bに流れ込む。このため、タイバー46とその周辺の封止樹脂15との接触面積が従来のものよりも増大し、これにより、タイバー46とその周辺の封止樹脂15との接着力が増加する。
【0054】
樹脂封止後、上記切断装置24を用いて、タイバー46をその周辺の封止樹脂15と共にリード14から同時に打抜く。この際、上記のように段差部52a,52bを形成したことによってタイバー46とその周辺の封止樹脂15との接着力が増加しているため、図11に示すように、打抜かれたタイバー46の切断片46aと封止樹脂15の切断片15aとが分離することはなく、上記両切断片46a,15aが一体に接合したままの不要切断片48が発生する。したがって、不要切断片48は、従来のように互いに分離した個々のタイバー16の切断片16aと封止樹脂15の切断片15aに比べて、重量と体積とが増大するため、確実に自然落下するとともに集塵機29で容易に吸引される。これにより、不要切断片48がリードフレーム10の上方へ飛散するのを防止することができる。
【0055】
例えば、1つの実施例として、28mm角で208ピンを有する半導体装置20では、先に説明したように、打抜きによって発生する不要切断片48の幅Eは0.24mmとなり、また、薄厚部46cの長さLを0.1mmとすると、上記不要切断片48の薄厚部46cの表裏両面の面積(段差部52a,52bの投影面積)はE×L×2=0.24×0.1×2=0.048(mm)となり、この面積分だけタイバー46の切断片46aと封止樹脂15の切断片15aとの接触面積が従来よりも増大し、これによって、タイバー46の切断片46aと封止樹脂15の切断片15aとの接着力が増加する。
【0056】
上記第3の実施の形態では、タイバー46の表裏両面にそれぞれ段差部52a,52bを形成したが、タイバー46の表面のみに段差部52aを形成したり、或いは、裏面のみに段差部52bを形成してもよい。
【0057】
上記第3の実施の形態では、全てのタイバー46に段差部52a,52bを形成してもよいし、或いは、一部のタイバー46のみに段差部52a,52bを形成してもよい。
[第4の実施の形態]
リードフレーム10の表面の算術平均粗さRaは約6.3μmに加工されているが、薄厚部46cの表裏両面(接触面の一例)の算術平均粗さRaは10μm以上に加工されている。
【0058】
これによると、樹脂封入時、封止樹脂15は、段差部52a,52bに流れ込み、薄厚部46cの表裏両面に接触し、タイバー46によって塞き止められる。この際、上記薄厚部46cの表裏両面の算術平均粗さRaを10μm以上の粗い面にしているため、薄厚部46cの表裏両面と周辺の封止樹脂15との接触面積が増大し、これにより、タイバー46とその周辺の封止樹脂15との接着力がより一段と増加する。
【0059】
上記第4の実施の形態では、第3の実施の形態の薄厚部46cの表裏両面の算術平均粗さRaを10μm以上に加工しているが、どちらか片面のみを10μm以上に加工してもよい。また、上記第1の実施の形態において、図2に示すように封止樹脂15と接触する突起部47の接触面の算術平均粗さRaを10μm以上に加工してもよく、或いは、上記第2の実施の形態において、図7に示すように封止樹脂15と接触する切欠部50の接触面の算術平均粗さRaを10μm以上に加工してもよい。
[第5の実施の形態]
図13に示すように、従来と同じ形状のタイバー16のアイランド12に対向する内側面16b(接触面の一例)の算術平均粗さRaを10μm以上に加工している。
【0060】
これによると、タイバー16の内側面16bと封止樹脂15との接触面積が増大し、これにより、タイバー16とその周辺の封止樹脂15との接着力が増加する。
上記第5の実施の形態では、全てのタイバー16の内側面16bの算術平均粗さRaを10μm以上に加工してもよいし、或いは、一部のタイバー16のみの内側面16bの算術平均粗さRaを10μm以上に加工してもよい。
【産業上の利用可能性】
【0061】
本発明は、樹脂封止型半導体装置等に用いられるリードフレーム、および、リードフレームを用いて製造された半導体装置、および、リードフレームのタイバーを切断する切断装置ならびに切断方法に関するものであり、タイバーを切断する工程で発生する不要切断片(カットカス)の排出性を向上させることができ、これによって、半導体装置のリードの変形や不要切断片の付着等がなく、安定した精度の良いリード形状を有する極めて信頼性の高い半導体装置が製造可能であり、また、益々微細化の進む狭ピッチのアウターリード部のものにも対応可能なリードフレームとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【0062】
【図1】本発明の第1の実施の形態におけるリードフレームのタイバーの箇所の拡大平面図である。
【図2】同、リードフレームのタイバーの箇所の拡大平面図であり、樹脂封止後の状態を示す。
【図3】同、リードフレームのタイバーの箇所の拡大平面図であり、タイバーを周辺の封止樹脂と共に打抜いた状態を示す。
【図4】同、リードフレームのタイバーを周辺の封止樹脂と共に打抜いて切断する方法を示す図であり、(a)は打抜きパンチがタイバーに対して下降している図、(b)は打抜きパンチがタイバーをその周辺の封止樹脂と共に打抜いた図、(c)は打抜きパンチがタイバーから上昇している図、(d)は上記(c)におけるX−X矢視図である。
【図5】同、リードフレームのタイバーの突起部をT形状にした拡大平面図である。
【図6】本発明の第2の実施の形態におけるリードフレームのタイバーの箇所の拡大平面図である。
【図7】同、リードフレームのタイバーの箇所の拡大平面図であり、樹脂封止後の状態を示す。
【図8】同、リードフレームのタイバーの箇所の拡大平面図であり、タイバーを周辺の封止樹脂と共に打抜いた状態を示す。
【図9】本発明の第3の実施の形態におけるリードフレームのタイバーの箇所の拡大図であり、(a)は平面図、(b)は(a)におけるX−X矢視図である。
【図10】同、リードフレームのタイバーの箇所の拡大図であり、(a)は樹脂封止後の平面図、(b)は(a)におけるX−X矢視図である。
【図11】同、リードフレームのタイバーの箇所の拡大平面図であり、タイバーを周辺の封止樹脂と共に打抜いた状態を示す。
【図12】従来のリードフレームの平面図である。
【図13】同、リードフレームのタイバーの箇所の拡大平面図である。
【図14】同、リードフレームを用いて製造された半導体装置の断面図である。
【図15】同、リードフレームの平面図であり、半導体素子を搭載し、金属細線で接続した状態を示す。
【図16】同、リードフレームのタイバーの箇所の拡大平面図であり、樹脂封止後の状態を示す。
【図17】同、リードフレームのタイバーを切断する際に使用される切断装置の図であり、(a)は断面、(b)は(a)におけるX−X矢視図である。
【図18】同、切断装置を用いてリードフレームのタイバーを切断する切断方法を示す図であり、(a)は打抜きパンチがタイバーに対して下降している図、(b)は打抜きパンチがタイバーをその周辺の封止樹脂と共に打抜いた図、(c)は打抜きパンチがタイバーから上昇している図、(d)は上記(c)におけるX−X矢視図である。
【図19】同、リードフレームのタイバーの箇所の拡大平面図であり、タイバーを周辺の封止樹脂と共に打抜いた状態を示す。
【図20】他の従来の切断装置を用いてリードフレームのタイバーを切断する切断方法を示す図である。
【符号の説明】
【0063】
10 リードフレーム
11 半導体素子
11a 電極パッド
12 アイランド
14 リード
15 封止樹脂
16b 内側面(接触面)
20 半導体装置
21 金属細線
24 切断装置
25 打抜き穴(打抜き開口部)
26 ダイ
27 打抜きパンチ
29 集塵機(吸引装置)
46 タイバー(接続部材)
46b 本体部
46c 薄厚部
47 突起部
48 不要切断片
50 切欠部
52a,52b 段差部
T 厚さ




 

 


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