(57)【要約】【課題】多ピンのリードフレームにおいてもワイヤボンディング性に優れた、安定した品質のコイニングによるリードフレームを製造できるリードフレーム製造方法およびリードフレームを提供することを目的とする。【解決手段】コイニングパンチ凸部１５ａによりインナーリード４を薄板厚化すると同時に、インナーリード４のコイニングを施す板厚と同一板厚エリア内のインナーリード４を上側ストリッパーピース１８と下側ダイピース１９で加圧咬持しながらインナーリード４の先端をコイニングすることにより、連結片１３を除去する工程の後でも良好なインナーリード４の先端の位置精度を維持することができる。【選択図】図１
2006173304.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子搭載部と、前記半導体素子搭載部を支持する複数のサポートバーと、複数の前記サポートバーに挟まれ且つ前記半導体素子搭載部より略放射状の方向へ配設された複数のインナーリードと、複数の前記インナーリードのそれぞれに連結した複数のアウターリードとを備え、前記インナーリードの先端部分にコイニングを施すリードフレーム製造方法であって、前記インナーリード先端が連結片にて相互に連結されるように前記インナーリード相互間の打抜きを行うリード成形工程と、前記インナーリードのコイニング工程と、前記連結片を除去する工程を含み、前記コイニング工程においてコイニングパンチ凸部により前記インナーリードのコイニングエリアの外周域を薄板厚化することを特徴とするリードフレーム製造方法。
【請求項２】
半導体素子搭載部と、前記半導体素子搭載部を支持する複数のサポートバーと、複数の前記サポートバーに挟まれ且つ前記半導体素子搭載部より略放射状の方向へ配設された複数のインナーリードと、複数の前記インナーリードのそれぞれに連結した複数のアウターリードとを備え、前記インナーリードの先端部分にコイニングを施すリードフレーム製造方法であって、前記インナーリード先端が連結片にて相互に連結されるように前記インナーリード相互間の打抜きを行うリード成形工程と、前記インナーリードのコイニング工程と、前記連結片を除去する工程を含み、前記コイニング工程において前記インナーリードのコイニングを施す板厚と同一板厚エリア内の前記インナーリードを上側ストリッパーピースと下側ダイピースで加圧咬持しながら前記インナーリード先端をコイニングすることを特徴とするリードフレーム製造方法。
【請求項３】
半導体素子搭載部と、前記半導体素子搭載部を支持する複数のサポートバーと、複数の前記サポートバーに挟まれ且つ前記半導体素子搭載部より略放射状の方向へ配設された複数のインナーリードと、複数の前記インナーリードのそれぞれに連結した複数のアウターリードとを備え、前記インナーリードの先端部分にコイニングを施すリードフレーム製造方法であって、前記インナーリード先端が連結片にて相互に連結されるように前記インナーリード相互間の打抜きを行うリード成形工程と、前記インナーリードのコイニング工程と、前記連結片を除去する工程を含み、前記コイニング工程においてコイニングパンチ凸部により前記インナーリードのコイニングエリアの外周域を薄板厚化し、且つ前記インナーリードのコイニングを適用する板厚と同一板厚エリア内の前記インナーリードを上側ストリッパーピースと下側ダイピースで加圧咬持しながら前記インナーリード先端をコイニングすることを特徴とするリードフレーム製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載のリードフレーム製造方法により製造したことを特徴とするリードフレーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、４側面にアウターリードを配設したＱＦＰや２側面にアウターリードを配設したＤＩＰなどの半導体装置に用いられるリードフレーム製造方法及びリードフレームに係り、特にリードフレームの先端部分の平坦化処理（以下「コイニング」と称する）を適用したリードフレーム製造方法及びリードフレームに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図３（ａ）は従来のリードフレームの部分平面図、図３（ｂ）は従来のリードフレームの要部拡大図、図４（ａ）は従来のリードフレームのコイニング工程図、図４（ｂ）は従来のワイヤボンディングの説明図である。
【０００３】
従来のコイニングを適用したリードフレーム製造方法としては、例えば図３や図４に示すものがある（特許文献１）。図３（ａ）、（ｂ）において、１はリードフレーム、２は半導体素子搭載部、３はサポートバー、４はインナーリード、５はタイバー、６はアウターリード、７はコイニング部である。多角形状に形成されるコイニングライン１４ごとの各辺のインナーリード４を一群とし、各群ごとに複数のインナーリード４先端が連結片１３にて連結された状態でコイニング及び矯正を行い、その後連結片を除去するようにしている。
【０００４】
図３（ａ）において、各リード群に属する複数のインナーリード４のみが同一の連結片１３にて連結されているので、この状態でコイニング及びインナーリード４先端の矯正を行っても、それぞれ同一方向にコイニング及び折り曲げ矯正により発生する応力が同一方向に良好に開放され、インナーリード４に歪みが生じることもない。つまり、図３（ｂ）に示すように、境界部Ａにおいて連結片１３を分割し、インナーリード４先端の変形や高さばらつきのないリードフレーム製造方法が示されている。
【０００５】
図４（ａ）はコイニング及びインナーリード４先端の矯正方法を示すものであって、コイニングパンチ１５には任意の角度θがついており、ダイ（図示せず）にもそれに対応して角度がつけられている。このコイニングパンチ１５及びダイによりインナーリード４先端のコイニングを行う。このときコイニングパンチ１５には角度θがつけられているため、インナーリード４先端が角度θの分だけ下方に折り曲げられる。これがインナーリード４先端のばらつきを抑える矯正の役割を果たしている。
【０００６】
以上の製造方法により、図４（ｂ）に示すようなインナーリード４先端がワイヤボンディングマシンのプレート８から浮き上がってしまうような現象を抑制でき、その結果インナーリード４先端の跳ね上がりや変形のない、ワイヤボンディング性に優れた、安定した品質のリードフレームが得られる。
【０００７】
また、コイニングを適用したリードフレームの別の製造方法を示すものとしては、インナーリード相互間の打ち抜き工程の際に、インナーリードの先端部をこの先端部以外の部分よりもコイニング時の伸びに相当する寸法だけ小さく打ち抜いた後、先端部をコイニングするようにして、コイニング後にインナーリード先端部がそれ以外の部分と略々同寸法となるようにし、コイニングの際に素材を押し潰すことによるコイニング前よりも巾と長さが伸びリード間やパッド間の間隔が狭くなることへの改善方法も知られている（特許文献２）。
【特許文献１】特開平１０−２２４３２号公報
【特許文献２】特開昭６３−１７７４５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来のようなコイニングを適用したリードフレーム製造方法においては、一般的にインナーリードの周辺部分に位置するアウターリードやタイバーの板厚最大と同一板厚エリアを形成するインナーリード最大板厚部の内周域に位置したインナーリードのコイニングを適用する板厚と同一板厚エリア内の部分、特にインナーリードのコイニング周辺エリアには、コイニングによるインナーリードの伸びの影響による圧縮歪みが残留しており、連結片を除去した際には、その残留歪みが原因となりインナーリード先端部の高さや相互間間隔にばらつきを発生させ、半導体素子実装工程においてワイヤボンディングミスを多発する原因となっている。特に、アウターリードが多ピン化するにつれて、半導体素子搭載部に対向したインナーリードの数が増加するので、インナーリード先端間隔やパッド間隔が狭くなり、その寸法精度が厳しくなっており、このコイニング周辺エリアの残留歪みに起因したインナーリード先端部の高さや相互間隔のばらつきも無視できなくなっており、リードフレームの品質に影響を及ぼすという問題があった。
【０００９】
また、コイニングが適用されるインナーリード先端部のコイニングエリアの外周域での、コイニングパンチにより押圧されるインナーリードの面とは反対側の面については、加工中に開放されているので表面が平坦化されておらず、ワイヤボンディングマシンのプレートとの密着性が不十分となり熱伝導性が良くない。つまり従来の製造方法では、インナーリード先端方向の範囲に限定された歪みに起因する変形や跳ね上がりを低減する目的であるので、コイニングライン及びコイニングパンチラインとタイバーやアウターリードの板厚最大部分と同一板厚エリアを形成するインナーリード最大板厚部の部分との間のエリアに残留する歪みを低減するうえでの効果は少ない。
【００１０】
本発明は、これらの問題を解決し、多ピンのリードフレームにおいてもワイヤボンディング性に優れた、安定した品質のリードフレームを製造できるリードフレーム製造方法およびリードフレームを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明のリードフレーム製造方法は、半導体素子搭載部と、半導体素子搭載部を支持する複数のサポートバーと、複数のサポートバーに挟まれ且つ半導体素子搭載部より略放射状の方向へ配設された複数のインナーリードと、複数のインナーリードのそれぞれに連結した複数のアウターリードとを備え、前記インナーリードの先端部分にコイニングを施すリードフレーム製造方法であって、インナーリード先端が連結片にて相互に連結されるようにインナーリード相互間の打抜きを行うリード成形工程と、インナーリードのコイニング工程と、連結片を除去する工程を含み、コイニング工程においてコイニングパンチ凸部により前記インナーリードのコイニングエリアの外周域を薄板厚化するようにした。
【００１２】
また請求項２に記載の本発明のリードフレーム製造方法は、半導体素子搭載部と、半導体素子搭載部を支持する複数のサポートバーと、複数のサポートバーに挟まれ且つ半導体素子搭載部より略放射状の方向へ配設された複数のインナーリードと、複数のインナーリードのそれぞれに連結した複数のアウターリードとを備え、インナーリードの先端部分にコイニングを施すリードフレーム製造方法であって、インナーリード先端が連結片にて相互に連結されるようにインナーリード相互間の打抜きを行うリード成形工程と、インナーリードのコイニング工程と、連結片を除去する工程を含み、コイニング工程においてインナーリードのコイニングを施す板厚と同一板厚エリア内のインナーリードを上側ストリッパーピースと下側ダイピースで加圧咬持しながらインナーリード先端をコイニングするようにした。
【００１３】
また請求項３に記載の本発明のリードフレーム製造方法は、半導体素子搭載部と、半導体素子搭載部を支持する複数のサポートバーと、複数のサポートバーに挟まれ且つ半導体素子搭載部より略放射状の方向へ配設された複数のインナーリードと、複数のインナーリードのそれぞれに連結した複数のアウターリードとを備え、インナーリードの先端部分にコイニングを施すリードフレーム製造方法であって、インナーリード先端が連結片にて相互に連結されるようにインナーリード相互間の打抜きを行うリード成形工程と、インナーリードのコイニング工程と、連結片を除去する工程を含み、コイニング工程においてコイニングパンチ凸部によりインナーリードのコイニングエリアの外周域を薄板厚化し、且つインナーリードのコイニングを適用する板厚と同一板厚エリア内のインナーリードを上側ストリッパーピースと下側ダイピースで加圧咬持しながらインナーリード先端をコイニングするようにした。
【００１４】
また請求項４記載のリードフレーム製造方法は、請求項１乃至３のいずれかに記載のリードフレーム製造方法により製造した。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のリードフレーム製造方法によれば、コイニング工程においてコイニングパンチ凸部によりインナーリードのコイニングエリアの外周域を薄板厚化し平坦化しているので、ワイヤボンディングマシンのプレートとの密着性が高まり良好な熱伝導性を確保でき良好なワイヤボンディング性が得られる。またインナーリードのコイニングを施す板厚と同一板厚エリア内のインナーリードを上側ストリッパーピースと下側ダイピースで加圧咬持しながらインナーリード先端をコイニングすることにより、ＱＦＰやＤＩＰなどの多ピンの半導体装置に対応したリードフレームにおいてもワイヤボンディング性に優れた、安定した品質のリードフレームを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明のリードフレーム製造方法は、半導体素子搭載部と、半導体素子搭載部を支持する複数のサポートバーと、複数のサポートバーに挟まれ且つ半導体素子搭載部より略放射状の方向へ配設された複数のインナーリードと、複数のインナーリードのそれぞれに連結した複数のアウターリードとを備え、インナーリードの先端部分にコイニングを施すリードフレーム製造方法であって、インナーリード先端が連結片にて相互に連結されるようにインナーリード相互間の打抜きを行うリード成形工程と、インナーリードのコイニング工程と、連結片を除去する工程を含み、コイニング工程においてコイニングパンチ凸部によりインナーリードのコイニングエリアの外周域を薄板厚化するものであり、これによりコイニングパンチ凸部によりインナーリードのコイニングエリアの外周域を薄板厚化し平坦化しているので、ワイヤボンディングマシンのプレートとの密着性が高まり良好な熱伝導性を確保でき良好なワイヤボンディング性が得られるだけでなく、コイニングによるインナーリード長手方向の伸び変形応力を連結片方向のみに開放することで、コイニングラインとタイバーやアウターリードの板厚最大の部分と同一板厚エリアを形成するインナーリード最大板厚部との間のエリアに歪みを残留させることなくコイニングが可能となり、連結片を除去する工程の後でも良好なインナーリード先端の位置精度を維持することができる。
【００１７】
（実施の形態）
図１（ａ）は本発明の一実施の形態におけるコイニング前の主要部断面図、図１（ｂ）は本発明の一実施の形態におけるコイニング後の主要部断面図、図２は本発明の一実施の形態におけるコイニングライン、コイニングパンチライン及びストリッパーピースラインの位置関係を示すリードフレームの部分平面図である。なお、図３（ａ）、（ｂ）に示す従来例のものと同一要素には同一符号を付している。
【００１８】
図１（ａ）のコイニング前の状態において、コイニングパンチ１５とこれに対向したコイニングダイピース１６、及び上側ストリッパーピース１８とこれに対向した下側ストリッパーピース１９のそれぞれに対して所定の位置にインナーリード４がセットされている。インナーリード４の先端部分には、連結片１３が形成されている。連結片１３により隣接するインナーリードと相互に適正な位置を維持しており、インナーリード４の外周側にはインナーリード最大板厚部２０が形成されている。連結片１３を除いたインナーリード４の先端部分のコイニングを施す板厚と同一板厚エリアのインナーリード４に対向して、コイニングパンチ凸部１５ａと上側ストリッパーピース凸部１８ａがそれぞれセットされている。インナーリード４に対して、上側のコイニングパンチ１５と上側ストリッパーピース１８は下降する。
【００１９】
図１（ｂ）のコイニング時の状態において、コイニングパンチ１５とそれに対向したコイニングダイピース１６との間隔、及び上側ストリッパーピース１８と下側ダイピース１９との間隔は、インナーリード最大板厚部２０の板厚に相当する間隔になるまでプレス加工されるので、インナーリード４の先端部分のコイニングダイピース凸部１６ａに対向した部分がコイニングにより加圧変形され、同時にインナーリード４の先端部分のコイニングパンチ凸部１５ａに対向した部分が薄板厚化されるので、その表面が平坦化される。
【００２０】
つまりコイニングライン１４から先端部分の連結片１３までのエリアがコイニングエリアとなり、半導体素子実装工程でのワイヤボンディングエリアに相当する。また、ストリッパーピースライン１７からコイニングパンチライン２１までのエリアがインナーリード４のコイニングを適用する板厚と同一板厚エリア内のインナーリード４であって、少なくともコイニングの間には上側ストリッパーピース凸部１８ａ及び下側ダイピース１９により加圧咬持されている。
【００２１】
コイニングによりインナーリード４のコイニングエリア及びコイニングパンチによる平坦化部分は長手方向に伸びる加圧変形を受けインナーリード最大板厚部２０の方向にも伸びようとするが、上側ストリッパーピース凸部１８ａ及び下側ダイピース１９が長手方向の変形を防止しているので、インナーリード４の先端の連結片１３側方向のみに伸びて変形応力が開放される。その結果、タイバー５やアウターリード６の板厚最大の部分と同一板厚エリアを形成するインナーリード最大板厚部２０とコイニングライン１４及びコイニングパンチライン２１との間のエリアに歪みを残留させることなくコイニングが可能となる。一方、連結片１３は、その後の連結片を除去する工程により除去されるので伸びや変形などの影響はなくなる。
【００２２】
図２は、インナーリード４におけるコイニングライン１４、コイニングパンチライン２１、及びストリッパーピースライン１７の位置関係を示しており、ストリッパーピースライン１７は、コイニングパンチライン２１を取り囲むように全外周域に亘り形成されタイバー５やアウターリード６の板厚最大の部分と同一板厚エリアを形成するインナーリード最大板厚部２０の全内周域に亘り形成されている。
【００２３】
以上のような方法によれば、コイニングパンチ凸部によりインナーリードのコイニングエリアの外周域を薄板厚化し平坦化しているので、ワイヤボンディングマシンのプレートとの密着性が高まり良好な熱伝導性を確保でき良好なワイヤボンディング性が得られるだけでなく、コイニングによるインナーリード長手方向の伸び変形応力を連結片方向のみに開放することで、コイニングライン及びコイニングパンチラインとタイバーやアウターリードの板厚最大の部分と同一板厚エリアを形成するインナーリード最大板厚部との間のエリアに歪みを残留させることなくコイニングが可能となり、連結片を除去する工程の後でも良好なインナーリード先端の位置精度を維持することができ、半導体素子実装工程においてワイヤボンディング性に優れた、安定した品質のリードフレームを提供できる。
【００２４】
また、リードフレーム材料としても、銅系材料や鉄―ニッケル合金などの素材に限定されることはない。さらに、リード成形工程、コイニング工程、及び連結片を除去する工程を含んでいればよく、それぞれの工程間に別の工程、例えば歪み除去のための熱処理工程やめっき処理工程などの工程を適宜設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明は、ＱＦＰに用いられるリードフレームに限定されることなく、例えばＤＩＰなどの狭ピッチでリード巾の小さい多ピン等のリードフレームの製造にも有用なリードフレーム製造方法である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】（ａ）本発明の一実施の形態におけるコイニング前の主要部断面図、（ｂ）本発明の一実施の形態におけるコイニング後の主要部断面図
【図２】本発明の一実施の形態におけるコイニングライン、コイニングパンチライン及びストリッパーピースラインの位置関係を示すリードフレームの部分平面図
【図３】（ａ）従来のリードフレームの部分平面図、（ｂ）従来のリードフレームの要部拡大図
【図４】（ａ）従来のリードフレームのコイニング工程図、（ｂ）従来のワイヤボンディングの説明図
【符号の説明】
【００２７】
１    リードフレーム
２    半導体素子搭載部
３    サポートバー
４    インナーリード
５    タイバー
６    アウターリード
７    コイニング部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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