(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
短冊状をなすリードフレームの外枠部に、曲折部で前記外枠部より立ち上げられた一対の立ち上げ部と、前記一対の立ち上げ部の先端部分を一体に連結する変形可能な変形部とを有する、曲げ加工用パターンが所望数形成されていて、前記曲げ加工用パターンの向きが、前記所望数の内半数ずつ９０度回転した位置となるように配置されていることを特徴とするリードフレーム。
【請求項２】
前記変形部には、少なくとも一箇所以上の屈曲部が形成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３】
前記一対の立ち上げ部は、立ち上げられた先端が相互に対向するように形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のリードフレーム。
【請求項４】
前記曲折部の幅より前記変形部の幅の方が狭く形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のリードフレーム。
【請求項５】
前記曲折部の幅はリードフレームの厚さの１．５倍以上であり、前記変形部の幅はリードフレームの厚さの０．８〜１．２倍であることを特徴とする請求項４に記載のリードフレーム。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のリードフレームを用い、前記曲げ加工用パターンが、半導体素子が搭載される側に突出するように曲げ加工が施されていることを特徴とするリードフレーム。
【請求項７】
前記曲げ加工用パターンは、前記立ち上げ部を立ち上げることにより形成されることを特徴とする請求項６に記載のリードフレーム。
【請求項８】
折り曲げられた前記曲げ加工用パターンは、押し下げ加工によって元に戻ることでフラットになることを特徴とする請求項６又は７に記載のリードフレーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、短冊状に加工されるリードフレーム及びこれを用いた半導体パッケージ
の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常リードフレームは、０．１〜０．２５ｍｍの厚さの金属材料を所定のパターンにプレス加工あるいはエッチング加工等によりパッド部やリード部等を形成し、複数個のリードフレームを約２００ｍｍの長さの短冊状にして複数枚を積層した状態で梱包し、半導体素子を搭載するための組立工程へ搬送される。そしてこの短冊状に形成された１枚の状態でもリードフレームと呼ぶ。
【０００３】
リードフレームを複数枚積層した場合には、積み重ねたリードフレームが擦れ合い変形や傷等の不具合が発生する場合がある。そのため、無塵紙や樹脂製の挿間紙と呼ばれる間紙を、リードフレーム間に挟んで不具合を防止している。
【０００４】
しかし、挿間紙を使用した場合、製品形状に合わせた挿間紙が必要となり、挿間紙費用のみならず、挿間紙体積や重量分のコストがかかるという問題があった。また、リードフレーム製造時には挿間紙を挿入し、リードフレームを用いて半導体パッケージを組立てる際には挿間紙を除去する必要があり、生産性を低下させるという問題もあった。
【０００５】
そこで特許文献１、２には、挿間紙を使用しないで済むように、リードフレームのフレーム部に曲げ加工を施して突起を形成し、リードフレームを積み重ねた時に隙間ができるようにして、重なったリードフレームの変形や傷等を防止する方法が記載されている。
【０００６】
特許文献１には、リードフレーム外枠部にポンチを突き当てて凹ませ、反対側に半球状の突起部を形成したリードフレームが開示されている。そして、リードフレームを積み重ねた時に、突起部の高さに見合った分の間隔が設けられるようになっている。
【０００７】
また、特許文献２に記載されたリードフレーム及びその製造方法では、リードフレームにダイとポンチを使用し、ポンチとダイのクリアランスを通常の打ち抜きの場合よりも大きくし、リードフレームの板厚の１/４〜１/６程度の半抜き加工を行うことで積み重ねた時の間隔を得るようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭５３−６６１７０号公報
【特許文献２】特開平６−１７７３０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、挿間紙を使用しないで済むように、リードフレームに突起を形成した場合には、半導体パッケージの組立工程において、その突起が干渉しないように、あらかじめ各工程の治工具等に突起を逃がすための加工を施しておく必要があった。そして、１つの工程でも前記の加工が不可能な工程が存在する場合には、リードフレームに突起形状を形成する方法は採用できなかった。
【００１０】
そこで本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、リードフレームを積層する場合でも、リードフレームの傷や変形を防止のための挿間紙を必要とせず、挿間紙に掛かるコストなどの低減を図り、従来の半導体パッケージ組立工程における治工具の改造や新規作製を必要としない、リードフレームとこれを用いた半導体パッケージの製造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】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明のリードフレームは、短冊状となるリードフレームの外枠部分に、曲折部で前記外枠部分より立ち上げることにより二つの立ち上げ部が形成されるとともに前記二つの立ち上げ部の立ち上げられた相互の先端に連結され変形可能な屈曲部を含む変形部が形成された曲げ加工用パターンが所望数形成されていて、前記曲げ加工用パターンの向きが、前記所望数の内半数ずつ９０度回転した位置となるように配置されていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明においては前記変形部には、少なくとも一箇所以上の屈曲部が形成されていることが好ましい。
【００１３】
また、本発明においては前記二つの立ち上げ部は、立ち上げられた先端が相互に対向するように形成されることが好ましい。
【００１４】
また、本発明においては前記曲折部の幅より前記変形部の幅の方が狭く形成されることが好ましい。
【００１５】
また、本発明においては前記曲折部の幅はリードフレームの厚さの１．５倍以上であり、前記変形部の幅はリードフレームの厚さの０．８〜１．２倍であることが好ましい。
【００１６】
あるいは、本発明のリードフレームは上記リードフレームを用い、前記曲げ加工用パターンが、半導体素子が搭載される側に突出すように曲げ加工が施されていることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明においては前記曲げ加工用パターンは、前記曲折部で立ち上げることにより立ち上げ部が形成され、前記変形部が広がる方向に変形することが好ましい。なお、立ち上げ部の高さは、リードフレームのタブ若しくはアイランドあるいはパッドと呼ばれる部位の曲げ高さより高いことがより好ましい。
【００１８】
また、本発明においては折り曲げられた前記曲げ加工用パターンは、押し下げ加工によって元に戻ることでフラットになることが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明により、リードフレーム製造後に挿間紙を使用せずにリードフレームの幅方向及び長手方向のズレを防止してリードフレームを安定に積層することが可能となり、かつ半導体パッケージの組立工程においては、治工具の改善も必要としないリードフレームを提供することが可能となる。また、挿間紙を使用しない事により、挿間紙のコストのみならず、製品の輸送費などの削減、生産性の向上が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の曲げ加工用パターンを外枠部に配置したリードフレームの一例を示す平面図である。
【図２】本発明のリードフレームを積層させた状態を示す側面図である。
【図３】曲げ前における曲げ加工用パターンの拡大平面図である。
【図４】潰し戻し後における曲げ加工用パターンの拡大平面図である。
【図５】曲げ後における曲げ加工用パターンの拡大側面図である。
【図６】曲げ後における曲げ加工用パターンの拡大斜視図である。
【図７】曲げ前における曲げ加工用パターンの他例を示す拡大平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を実施するための形態を説明する。
本発明のリードフレームは、短冊状となるリードフレームの外枠部分に、曲折部で外枠部分より立ち上げることにより立ち上げられた先端が、同様に立ち上げられた立ち上げ部の先端と相互に対向するように形成される二つの立ち上げ部と、曲折部より幅が狭く二つの立ち上げ部の立ち上げられた相互の先端に連結され変形可能なように屈曲部を有する変形部とが形成される曲げ加工用パターンが所望数形成されている。また、曲げ加工用パターンは、リードフレームの幅方向及び長手方向のズレを防止するため、所望数のうち半数ずつ９０度回転させた位置関係となるように配置されている。
【００２３】
この曲げ加工用パターンを金属材料が十分にあるリードフレームの外枠部に形成することで幅の広い曲折部で折り曲げ加工しても反りや変形を生じることはない。そして、立ち上げ部は積層状態での立ち上げ部の干渉を防ぐまで、板厚の減少を意図的に行う。それにより、リードフレームの平面方向のズレを防止することができる。この際、立ち上げられた相互の先端に連結された屈曲部は、立ち上げ加工前の形状を維持している。
【００２４】
また、本発明の半導体パッケージの製造方法は、短冊状となるリードフレームの外枠部分に、曲折部で外枠部分より立ち上げることにより形成される二つの立ち上げ部と、曲折部よりも幅が狭く曲折部で立ち上げられる二つの立ち上げ部相互の先端を連結し変形可能な変形部とが形成される曲げ加工用パターンを所望数形成し、曲げ加工用パターンに必要な高さとなる曲げ加工を行い、次に曲げ加工した曲げ加工用パターンが他のリードフレームと接触してリードフレームが複数枚積層された状態で搬送し、その後の任意の工程で積層された状態から１枚のリードフレームを取り出した後、曲げ加工した曲げ加工用パターンを押し戻して概平坦とし、その後の工程へ投入される工程を含むものである。
【００２５】
曲げ加工時には、幅の広い曲折部で立ち上げ部が立ち上げられるようにして折り曲げられるが、相互の先端に連結された屈曲部は、立ち上げ部の板厚を減少させているため、立ち上げ前の形状を維持している。一方、半導体パッケージの組立工程においては、曲げ加工用パターンを押し戻すことで、屈曲部が狭くなる方向に変形し、折り曲げられた曲げ加工用パターンが概平坦に戻される必要があるため、立ち上げ部が確実に元の形状に押し下げにより戻るようにするためには、立ち上げ角度を８５度以下とする。
【実施例】
【００２６】
次に、本発明のリードフレームの一実施例を図面に基づいて説明する。
図１に短冊状のリードフレーム１を示す。図１の上下の部分のリードフレーム１の外枠部２に、図３に示すような曲げ加工用パターン３を形成している。図１の例では、曲げ加工用パターン３を配線パターンピッチと同一で配置しているが、間欠に配置しても構わない。また、図１の例では、曲げ加工用パターン３は上下で９０度向きが異なるものを示したが、９０度向きが異なるものを配置すれば、これに限定されるものではない。
【００２７】
ここで、図３と図４を参照して本発明で形成される曲げ加工用パターン３についてより詳細に説明する。曲げ加工用パターン３は短冊状となるリードフレーム１の外枠部２に設けられている。そして、曲折部４で外枠部２より立ち上げることにより立ち上げられた立ち上げ部６の先端部５が、同様に曲折部４′ で立ち上げられた他の立ち上げ部６′の先端部５′と相互に対向するように形成される二つの立ち上げ部６，６′と、曲折部４，４′より幅が狭く二つの立ち上げ部６，６′の立ち上げられた相互の先端部５，５′に連結され、開くように変形可能な屈曲部７を有する変形部８とから構成されている。なお、図示した例では変形部８の屈曲部７は平面視Ｚ形状としたが、変形部８において変形可能であれば、屈曲部７は少なくとも一箇所以上あればよい。そして屈曲部７は立ち上げ時あるいは押し戻し時に変形できればその角度は任意に選択できる。
【００２８】
なお、曲げ加工用パターン３は、リードフレーム１の製造時プレス若しくはエッチングによるパターン形成を行う際に、同時に外枠部２に形成することができる。例えば、帯状金属材に対しプレス加工やエッチング加工によってリードフレーム１の内部リードやパッドなどを形成するのと同様にして曲げ加工用パターン３を形成する。そして、その次にめっき処理を行って、その後、約２００ｍｍ程度の短冊状に切断する際に、折り曲げ加工（立ち上げ加工）を行って、フラットだった曲げ加工用パターン３を上方へ出すようにする。
【００２９】
また、上記のパターン形成後、リボン状、シート状で製造する方法があるが、例えば、リボン状での製造工程による方法の場合は、リードフレームの製造の最終工程としてパッド部（チップ実装部）の押し下げ加工と、シート状への切断加工が必要となるが、この工程においてパッド部の押し下げ加工に加え、曲げ加工用パターン３の立ち上げ加工を実施する場合もある。
【００３０】
次に、上記リードフレームを用いて、本発明の半導体パッケージの製造方法について説明する。
本発明の半導体パッケージの製造方法においては、上記リードフレーム１の曲げ加工用パターン３に必要な高さとなる曲げ加工を行う。基本的には、半導体素子が搭載される側に曲げ加工用パターン３が突出するように曲折部４，４′で曲げ加工して立ち上げ部６，６′がリードフレーム１の厚さ以上の曲げ高さを有するようにする。そして、基本的には、図５に示す曲折部４，４'  での立ち上げ角度Ａは５０度以上８５度以下とする。立ち上げ部６，６′が立ち上げられると、対向する先端５，５′の間隔は広がることとなり、先端５，５′に連結されている変形部８は屈曲部７が広がる方向に変形することとなる。なお、曲折部４、４′の幅は変形部８の幅よりも広くて強度が十分にあるため、立ち上げ部６，６′のみが変形し、立ち上げ部６，６′は立ち上げられた状態を維持し変形することはない。
【００３１】
次に、図２に示すように、曲げ加工した前記曲げ加工用パターン３が他のリードフレームと接触するようにして、リードフレーム１が複数枚積層された状態にして搬送する。そして、その後の任意の工程で、積層された状態から１枚のリードフレーム１を取り出した後、曲げ加工した前記曲げ加工用パターン３を図４に示す状態に戻して概平坦とし、その後に工程へ投入されるようにする。概平坦に押し戻す方法としては、たとえばモールド（樹脂封止）金型によりクランプする際に押し戻すが、他の工程における治工具やその他の装置で行っても構わない。
【００３２】
本来、リードフレーム１は、半導体素子を実装する面を表面側（上面側）として半導体パッケージの組立工程内で搬送されることから、搬送不具合を発生させないために、図２に示すように、側面から見た場合に曲げ加工用パターン３が上向きとなるように曲げ加工（立ち上げ加工）を施す。そして、曲げ加工を行う形状は、半導体パッケージの組立工程で設備装置や搬送機器等に当る場所などは外して配置する必要がある。すなわち、通常のリードフレームの外枠部は、位置決め用の貫通穴が形成されているのみでフラットな外枠部であり、従って、設備上はフラットな外枠部のリードフレームを扱うことを前提に設計されている。
【００３３】
そこで、リードフレームが変わっても設備は共用されることになるので、本発明は、上向きに曲げ加工を行うことで、搬送に影響を与えず、曲げ加工用パターンが元に戻ることで、固定時にフラットな外枠部になるようにしている。また、モールド金型に入って樹脂封止を行う際に、曲げ加工用パターンの一部が重なるように強制的に戻されると部分的に板厚＋αの高さが生じ、金型とリードフレームとの間に隙間ができて樹脂が漏れるおそれがある。そのため、重ならないように元に戻るようなパターンが必要となり、広がった変形部が同じ平面内でモールド金型に押さえ込まれて再変形し、フラットになるようになっている。
【００３４】
また、一般的に、曲げ加工は、折り曲げる斜め部（立ち上げ部）の板厚を減少させて伸ばし、曲げによる距離（伸び）を確保しているため、変形部８の屈曲部７が閉じるように変形して距離（伸び）を吸収するようにしている。
【００３５】
この曲げ加工用パターン３は、リードフレーム１の外枠部２に形成するが、図３を９０度回転させた形状でも構わなく、また、図１に示すように外枠部２の両側（図では上下側）で９０度回転していても構わない。また、図６に示すように、上下左右の４箇所に設けるようにしてもよい。或いはこれのうちの任意の２箇所とし、二つの立ち上げ部の先端が必ずしも対向していなくてもよい。
【００３６】
そして半導体パッケージの組立工程に投入後は、図５の上面より平面で押し下げることができ、組立加工時には曲げ加工用パターン３は平坦に戻る。この押し下げが確実に行えるようにするためにも、立ち上げ部６，６′をリードフレーム１の外枠部２から曲折部４で立ち上げ、図５に示すように上面が面となると共に双方の先端５，５′に連結されている変形部８を確保しておくと共に、立ち上げ部６，６′は曲折部４，４′で立ち上げ角度Ａを８５度以下にしておく必要がある。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明によれば、半導体パッケージ組立工程における治工具の改造、新規作成を必要としない、重なり合ったリードフレーム及びその製造方法を提供することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１            リードフレーム
２            外枠部分
３            曲げ加工用パターン
４，４′      曲折部
５，５′      先端部
６，６′      立ち上げ部
７            屈曲部
８            変形部
Ａ            立ち上げ角度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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