(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ折り曲げ加工による段差形状成形部を有し、前記段差形状成形部からリード先端部までの長さが異なる複数のリードを備えたリードフレームであって、前記複数のリードのうち、段差形状成形部からリード先端部までの長さがより長いリードの段差形状成形部の断面積の方が、段差形状成形部からリード先端部までの長さがより短いリードの段差形状成形部の断面積よりも小さいことを特徴とするリードフレーム。
【請求項２】
段差形状成形部のリード幅を変えることによって、各リードの段差形状成形部の断面積を変える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】
段差形状成形部に開口部を設けることによって、各リードの段差形状成形部の断面積を変える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４】
段差形状成形部のリード厚を変えることによって、各リードの段差形状成形部の断面積を変えることを特徴とする請求項１記載のリードフレーム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体パッケージ材料として用いられるリードフレーム、特に段差形状成形部を有するリードフレームに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＩＣチップの上にインナーリードが配置されたリード・オン・チップ（ＬＯＣ）や、インナーリードの上にＩＣチップが配置されたチップ・オン・リード（ＣＯＬ）という半導体パッケージが、メモリーチップを中心として実用化されている。
【０００３】
この様なパッケージでは、インナーリードの一部に段差を設けたリードフレームを使う場合がある。例えば、パッケージの反りやワイヤーボンドで必要なチップとパッケージ表面間の間隔等を考慮して、チップもアウターリードもパッケージの中央に配置したい場合がある。この場合、リードに図６に示すような段差を設けることになる。図６において、６はモールド樹脂、７はリードフレーム、８は接着テープ、９は半導体チップである。この段差形状をアップセット形状という。
【０００４】
また、パッケージを出来るだけ小さくするために図７に示す断面構造を有するパッケージを用いる場合がある。図７において、６はモールド樹脂、７はリードフレーム、８は接着テープ、９は半導体チップである。この時のインナーリードの段差形状をダウンセット形状という。以下では便宜上、アップセット形状もダウンセット形状も総称して段差形状と呼ぶことにする。
【０００５】
但し、インナーリードの段差形状は前述のＬＯＣパッケージやＣＯＬパッケージにのみ用いられるものではない。
【０００６】
以下に、従来の技術により、図８に示すようなリードフレームに段差を成形する方法について述べる。図８において、１、２、３はそれぞれ１、２、３番ピンのリードであり、図中の直線ＡとＢで曲げ加工を行なうものとする。
【０００７】
この段差形状は、図１０に示すような金型によって曲げ加工をすることにより成形する。図１０は、段差形状を成形するリード折り曲げ金型の断面図であり、７はリードフレーム、１６はリード折り曲げ金型の上金型、１７はリード折り曲げ金型の下金型である。
【０００８】
ここで、設計上のリード加工形状通りの金型を使用すると、加工後の製品は折曲げ部でスプリングバックが生じるために、設計上の形状とは異なった、図９の実線で示すような段差形状となる。図９は、リードフレームの段差形状成形加工後の実際の形状を実線で示し、設計上の形状を点線で示す側面図である。図９において、１０はインナーリードの加工後の実際の形状、１１、１２はそれぞれ加工後の実際の形状による１、３番ピンのリード先端部、１３はインナーリードの設計上の形状、１４、１５はそれぞれ設計上の形状による１、３番ピンのリード先端部である。
【０００９】
この実際の加工形状を、設計上の形状に近づけるための方法としては従来、以下の２つの方法があった。
【００１０】
第１の方法として、スプリングバックを予め考慮して設計上の形状よりも段差部の曲げをきつくしておく方法が挙げられる。具体的には曲げ金型の曲げ部の角度をリード段差形状の設計値よりも鋭角的に製作しておくのである。
【００１１】
第２の方法は、スプリングバックをできるだけ抑える方法である。その一つの方法の例として、上金型（パンチ）に図１１に示すような突起部を設け、リードフレームの曲げ部に図１２に示す窪みを付けることによって、スプリングバックを抑える方法がある。図１１は、図１０のＣの部分を拡大して示す断面図であり、図１２はリードフレームの曲げ部を拡大して示す断面図である。
【００１２】
また、スプリングバックをできるだけ抑える方法の他の例として、同一曲げ部を２度打ちする方法もある。
【００１３】
これらの方法で、リードフレームの段差部を成形しても、実際の出来映えは設計上の形状とは異なる場合が多い。このような場合、従来、金型の研磨等の調整によりリードフレームの段差形状を調整・変更していた。
【００１４】
また、曲げ加工金型製作後に設計の若干の変更をしたいという場合もある。このような場合にも、従来、金型の研磨等の調整によりリードフレームの段差形状を調整・変更していた。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の金型の研磨等の方法で段差形状の調整をすると、曲げ加工金型の調整や変更を伴うため、サンプルが出来上がるまでの時間やコストが大きくなる等の問題がある。
【００１６】
また、金型の調整によってリード段差の形状をリード一本毎に調整・変更するのは困難である。例えば、図９の実線に示すような段差形状の場合、段差成形部からリード先端部までの長さの違いにより、端のリードほどその先端部が高くなるが、端のピンの先端部の高さを低くし、リード先端部の高さを揃えるというのは、金型の調整のみでは非常に困難である。
【００１７】
スプリングバックを考慮して図１０の曲げ金型の曲げ部の角度を設計値よりも予め鋭角的に製作しておく製造方法を採用している場合、段差形状の調整・変更には金型の曲部の角度の変更を必要とし、最悪の場合には金型の再製作が必要となる。そのため、調整に多くの日数やコストがかかるという問題がある。
【００１８】
また、図１１に示すように、パンチに突起部を設けてリードフレームの段差部を成形している場合、段差形状の調整は金型の突起部の高低によって行なう。具体的には、金型の突起部を研削し高さを低くすることで、図１２に示すリードフレームの窪みの量を小さくすることにより、インナーリード先端の高さを高くしたり、リードのテーパー部の伸びを大きくしたりすることで調整するのである。しかし、この調整方法ではリード先端部を高くする方向に、すなわち曲げ角度を鈍角にする方向に、変更することは出来るが、逆に、リード先端部を低くする方向、すなわち曲げ角度を鋭角にする方向に変更することは出来ない。金型の突起部を調整により高くすることは実際上出来ないからである。従って、曲げ金型を製作した後に先端を低くしたいという要望があったときには、金型の製作を再度行なわなければならないことになる。このことにより、結果として、調整に多くの日数やコストがかかることになる。
【００１９】
最後に同一曲げ部を２度打ちする方法の問題点を挙げる。２度打ちするためには、２度目に成形する際に、リードフレームの位置決めを精度良く行なわなければならない。この精度を出すのが製造現場では非常に困難となっている。
【００２０】
本発明の目的は、リード折り曲げ金型の製作後の調整や再製作が不要で、２度打ちによる位置決め精度の問題もなく、リード先端部の高さを揃えることのできるリードフレームを提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、それぞれ折り曲げ加工による段差形状成形部を有し、段差形状成形部からリード先端部までの長さが異なる複数のリードを備えたリードフレームを、段差形状成形部からリード先端部までの長さがより長いリードの段差形状成形部の断面積の方が、段差形状成形部からリード先端部までの長さがより短いリードの段差形状成形部の断面積よりも小さくなるよう構成したことを特徴とする。
【００２２】
この構成により段差形状成形部の断面積を各リード毎に調整すれば、金型の調整なしに、リード先端部の高さを揃えることが可能となる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００２４】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態によるリードフレームの平面図を図１に示す。図１において、１、２、３はそれぞれ、１、２、３番ピンのリードであり、直線Ａおよび直線Ｂで曲げ加工を行うものとする。
【００２５】
このリードフレームを用いて、各リードの先端の高さを揃える調整方法を以下に説明する。
【００２６】
各リードの段差形状成形部の断面積が全て等しいとすると、各リードともに加工後のスプリングバックの量は等しく、従って曲げ部の角度は等しくなるが、各リードによって曲げ部以降のリードの長さが異なる。その結果、リードが長いほどリード先端部が高くなり、例えば、１番ピンの加工後の先端部の位置が３番ピンの加工後の先端部の位置よりも高くなる。
【００２７】
このような場合、リード先端部の高さを揃えるには、図２に示すように、高いリードの曲げ部をより鋭角的にし、低いリードの曲げ部をより鈍角的にすれば良い。図２は、１番ピンのリード１、および３番ピンのリード３の加工後の形状を示す側面図であり、４は１番ピンのリード先端部、５は３番ピンのリード先端部である。
【００２８】
このような形状に加工するためには、図１に示すように、高いリードについては折り曲げ部の太さを細くして断面積を小さくしてスプリングバック量を小さくし、低いリードについては太くすることにより断面積を大きくしてスプリングバック量を大きくすれば良く、その結果、高さを一定に保つべきリード先端部を同一高さにすることが出来る。リードの太さ、すなわちリードの幅の具体的な値は、実際にリードの太さの違う数種のリードフレームを製作して、製作した金型によりリードに段差形状を成形し、測定・検討後、決定すれば良い。
【００２９】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態によるリードフレームの平面図を図３に示す。図３において、１、２、３はそれぞれ、１、２、３番ピンのリードであり、直線Ａおよび直線Ｂで曲げ加工を行うものとする。
【００３０】
第１の実施の形態と同様、曲げ角度を小さくしたいリードの断面積を小さくするのであるが、本実施の形態では、リードに穴をあけることによって、断面積の変更を実現する。
【００３１】
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態によるリードフレームの平面図を図４に示す。図４において、１、２、３はそれぞれ、１、２、３番ピンのリードであり、直線Ａおよび直線Ｂで曲げ加工を行うものとする。また、リード１、２、３の段差形状成形部の断面図を図５に示す。
【００３２】
第１の実施の形態と同様、曲げ角度を小さくしたいリードの断面積を小さくするのであるが、本実施の形態では、リードの曲げ部の厚みを図５に示すように変えることによって、断面積の変更を実現する。
【００３３】
以上、本発明の実施の形態について例を挙げて説明したが、段差形状の調整に関して、例えば、ここで示したインナーリードパターン以外のパターンのリードフレームや外部リードの折り曲げなど、他の場合にも、本発明を同様に実施することが可能である。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のリードフレームによれば、リード段差形状の調整のために、金型の製作後に調整、再製作を行なう必要がなくなり、調整、再製作に要する時間およびコストを軽減できる。リードフレームの段差形状成形部の調整に必要なリードフレームの再製作コストは、金型のコストに比べてはるかに低い。また、金型の調整、再製作による場合に比べて、各リード毎の段差形状の調整が容易に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるリードフレームの平面図
【図２】本発明の第１の実施の形態によるリードフレームの側面図
【図３】本発明の第２の実施の形態によるリードフレームの平面図
【図４】本発明の第３の実施の形態によるリードフレームの平面図
【図５】本発明の第３の実施の形態によるリードフレームの段差形状成形部の断面図
【図６】アップセットパッケージの断面図
【図７】ダウンセットパッケージの断面図
【図８】従来のリードフレームの平面図
【図９】従来のリードフレームの段差形状成形加工後の実際の形状を実線で示し、設計上の形状を点線で示した側面図
【図１０】段差形状を成形するための金型の断面図
【図１１】段差形状を成形する金型の上金型の突起部（図１０のＣ）を拡大した断面図
【図１２】上金型の突起部によるリードフレームの窪み部分の拡大断面図
【符号の説明】
１  １番ピンのリード
２  ２番ピンのリード
３  ３番ピンのリード
４  １番ピンのリード先端部
５  ３番ピンのリード先端部
６  モールド樹脂
７  リードフレーム
８  接着テープ
９  半導体チップ
１６  リード折り曲げ金型の上金型
１７  リード折り曲げ金型の下金型
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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