(57)【要約】【課題】  リードフレームのプレス加工において、曲げ加工による形状変化を考慮して形状設計に補正を加える必要をなくす。その予測の狂いによる形状設計のやり直しの必要をなくし、そのための時間と労力を省き、コストを軽減する。【解決手段】  形状加工工程２を曲げ加工工程１の後に実施する。曲げ加工工程１では、未加工の金属板材６０を、リードフレームのダイパッド部がリード部に対して所要の高さに位置することができるように、所要の曲げ部に折り曲げる曲げ加工を施す。形状加工工程２では、ダイパッド部、リード部、それらの間の連結部（通称、吊りリード）を形成する形状加工を行う。【選択図】    図１
2006049368.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リード部、ダイパッド部、及びそれらの間の連結部を有するリードフレームをプレス加工により製造するリードフレームの製造方法において、
金属板材を折り曲げる曲げ加工工程と、
この曲げ加工工程で折り曲げられた前記金属板材をプレス加工により所要の形状に加工して、前記リード部、前記ダイパッド部、及び前記連結部を形成する形状加工工程とから成ることを特徴とする、リードフレームの製造方法。
【請求項２】
前記形状加工工程が、前記金属板材の前記曲げ加工工程で折り曲げられた部分を加工して前記リード部のインナーリード及び前記連結部を形成する第１の工程と、
前記金属板材の他の部分を加工してアウターリードを形成する第２の工程とを含むことを特徴とする、請求項１記載のリードフレームの製造方法。
【請求項３】
前記第１の工程が、前記折り曲げられた前記金属板材の選択された部分を平坦に加工して前記インナーリードを形成する工程を含むことを特徴とする、請求項２記載のリードフレームの製造方法。
【請求項４】
前記第１の工程及び前記第２の工程が同時に行われることを特徴とする、請求項２または３のいずれか１項に記載のリードフレームの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リードフレームの製造方法に関し、特に、プレス加工によりリードフレームを製造する方法において、ダイパッド部とリード部の相対的位置精度が向上し、加工形状の設計のための時間が短縮され、関連するコストも削減される、リードフレームの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体パッケージ製品に用いるリードフレームは、半導体回路チップを搭載するダイパッドと、インナーリード及びアウターリードを含むリード部から成る。半導体パッケージ製品の製造は、リードフレームを打ち抜き等により所要の形状にプレス加工するプレス加工の工程、ダイパッドにチップを搭載し、ワイヤボンディング後にこれを樹脂モールドする工程、長尺のリードフレームの場合はそれを個別のピースに切り離す工程、不要な部分を除去する工程等により行われる。プレス加工の工程では、従来、未加工の金属板材を所要の外形に打ち抜き加工する形状加工の後、ダイパッド部が他の部分に対して所要の高さになるように、ダイパッド部とリード部の間の連結部付近を折り曲げる曲げ加工を行っている。
【０００３】
図７は、半導体パッケージ製品の製造工程を示す工程図（ブロック図）である。リードフレームのプレス加工工程５１、チップ搭載工程５２、ワイヤボンディング後に搭載されたチップのワイヤボンディング後の樹脂モールド工程５３、長尺のリードフレームの場合に個別のピースに切り離す分離工程５４、不要な部分の除去等の仕上げ工程５５を経て、半導体パッケージ製品が製造される。
【０００４】
図８は従来のプレス加工の工程を示す工程図である。チップ搭載に先立って行うリードフレームのプレス加工は、形状加工工程６１で未加工の金属板材６０にダイパッド部やリード部等の外形打ち抜き加工を施した後に、ダイパッド部がリード部に対して所要の高さに位置するように、ダイパッド部とリード部の間の連結部付近を折り曲げる曲げ加工工程６２を行って、リードフレーム６３を得ていた。プレス加工には多くの場合、順送プレス金型が用いられている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、リードフレームの外形打ち抜き加工を行った後に連結部付近の曲げ加工を行うと、リードフレーム上の２点間の寸法は、それらの間に曲げ加工を施した部位（以下、曲げ部という）が介在する場合、曲げ加工の前後で変わる。外形打ち抜き加工における各部寸法、すなわち形状設計は、曲げ加工を終わった段階での寸法（ここでは最終寸法という）が所望の寸法になるように、曲げ加工による変化を予測して、最終寸法に先行補正を加えた寸法で行う必要があった。曲げ加工による形状変化の予測と実際の変化量が合わないと、形状設計をやり直す必要が生じ、そのために多大の時間と労力を要し、従ってコストがかかっていた。
【０００６】
特に、曲げ加工による形状変化の補正を充分に行わないと、ダイパッド部を含むリードフレーム上の各部の位置関係のバランスが狂い、半導体製品の品質に悪い影響を及ぼす。
【０００７】
図９は曲げ加工の前後でのリードフレームの形状変化を示す平面図及び側面図で、（ａ）は曲げ加工前のリードフレームの平面図、（ｃ）は側面図、（ｂ）は曲げ加工後のリードフレームの平面図、（ｄ）は側面図である。図９に示したリードフレーム７０は２個のダイパッド部７１，７２を有し、各１本の吊りリード７３，７４により共通のリード部７５に連結されている。曲げ加工によりダイパッド部７１，７２とリード部７５の距離が短縮されるだけでなく、図９の例では２個のダイパッド部７１，７２は曲げ加工により、互いに平行のまま、それらの間の距離Ｌが増している。同じダイパッド上の２点間Ａ１Ｂ１，Ａ２Ｂ２、またリード部７５上の２点間Ａ３Ｂ３の距離は、それぞれ曲げ加工により変化しない。しかし、異なるダイパッド上の２点間Ａ１Ａ２，Ｂ１Ｂ２，Ａ１Ｂ２，Ａ２Ｂ１、ダイパッド部とリード部にまたがるＡ１Ａ３，Ａ１Ｂ３，Ａ２Ａ３，Ａ２Ｂ３，Ａ３Ｂ１，Ａ３Ｂ２等の各２点間の距離は曲げ加工の前後で変化する。これらの各組の２点間には吊りリード７３，７４の両端にある曲げ部Ｆ1，Ｆ３，Ｆ２，Ｆ４が介在するからである。曲げ加工により２個のダイパッド部の軸方向Ｘ１，Ｘ２の角度が変化すれば、曲げ部が介在する２点間の位置関係はさらに大きく、そして複雑に変化する。
【０００８】
それ故リードフレームのプレス加工における形状設計は、このような曲げ加工による位置関係の変化を予測して行う必要があった。この予測が的中するとは限らず、予測が外れた場合には形状設計を修正して、形状加工工程６１と曲げ加工工程６２を新たに再度試みる必要があった。この形状設計のやり直しのために多大の時間と労力を要し、従ってコストもかかっていた。
【０００９】
従って、本発明の目的は、プレス加工における形状設計において、曲げ加工による位置関係の変化を考慮する必要がなく、曲げ加工による形状変化の予測の狂いのために形状設計をやり直すことによる時間と労力のロスを排除し、コストが軽減された、リードフレームの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明は、リード部、ダイパッド部、及びそれらの間の連結部を有するリードフレームをプレス加工により製造するリードフレームの製造方法において、金属板材を折り曲げる曲げ加工工程と、この曲げ加工工程で折り曲げられた金属板材をプレス加工により所要の形状に加工して、リード部、ダイパッド部及び連結部を形成する形状加工工程とから成ることを特徴とするリードフレームの製造方法を提供する。
【００１１】
本発明のリードフレームの製造方法において、プレス加工には通常、順送プレス金型が用いられる。しかし、それ以外のプレス金型も使用できる。
【００１２】
形状加工工程は、金属板材の、曲げ工程で折り曲げられた部分を加工し、リード部中のインナーリードの部分及びダイパッドとの連結部を形成するように形状加工する工程（第１の工程とする）と、金属板材の他の部分を加工してリード部中のアウターリードの部分を形成する工程（第２の工程とする）を含む。第１の工程と第２の工程を１回のプレスで同時に行っても良い。
【００１３】
第１の工程では、折り曲げられた金属板材の選択された部分を平坦に加工するようにしても良い。すなわち、インナーリードに対応する部分をプレス加工により平坦に加工すれば、平らなインナーリードを得ることができる。インナーリードに対応する部分を折り曲げたままの形にすることが許容される場合もある。
【００１４】
本発明により製造されるリードフレームはダイパッド部とリード部を有し、リード部は、アウターリード、インナーリード、タイバー等を含む。本発明により製造されたリードフレームは、そのダイパッド部に半導体素子チップを固定し、チップの電極端子とインナーリードとの間に所要の配線（ボンディング）を行い、チップとボンディング部に合成樹脂によるモールドを施し、連続したリードフレームを個別のピースごとに切り離し、タイバーを取り除いて個々のリードを独立させるとともに、その他の不要の部分を取り除いて、半導体実装製品とされる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、リード部、ダイパッド部、及び両者の間の連結部を有するリードフレームをプレス加工により製造するリードフレームの製造方法を、改良するものである。本発明のリードフレームの製造方法は、リード部等を所要の形状に加工する形状加工工程の前に曲げ加工工程を行うから、リード部等の形状設計において、曲げ加工による形状変化の補正を考慮する必要がない。すなわち、間に曲げ部が介在するリードフレーム上の２点間でも、それらの位置関係は曲げ加工後の形状加工により決定されるので、外形打ち抜き加工のための形状設計に、曲げ加工による変化を予測した先行補正を加える必要がない。それ故、曲げ加工による形状変化の予測の狂いのために形状設計をやり直す必要がなく、そのための時間と労力が省かれ、コストが軽減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（第１の実施の形態）
図１は本発明のリードフレームの製造方法の、第１の実施の形態を示す工程図である。図８に示した従来の工程では、未加工の金属板材６０をダイパッド部、リード部等の外形形状に打ち抜く形状加工工程６１の後に、曲げ加工工程６２を行っていたのに対し、本発明では、曲げ加工工程１、形状加工工程２の順でリードフレーム４が製造される。
【００１７】
（第１の実施の形態の詳細）
曲げ加工工程１では、未加工の金属板材６０を、リードフレームのダイパッド部がリード部に対して所要の高さに位置することができるように、所要の曲げ部に折り曲げる曲げ加工を施す。形状加工工程２では、ダイパッド部、リード部、それらの間の連結部（通称、吊りリード）を形成する形状加工を行う。
【００１８】
図２は、本発明の第１の実施の形態による、曲げ加工の前後及び形状加工後のリードフレームの形状を示し、（ａ）は曲げ加工前の、（ｂ）は曲げ加工後の、（ｃ）は形状加工後の、それぞれリードフレームの平面図、（ｄ）は曲げ加工前の、（ｅ）は曲げ加工後の、（ｆ）は形状加工後の、それぞれリードフレームの側面図である。図２（ｇ）は図２（ｃ）中の線分ＺＺに沿った断面図である。図２（ｅ）に示すように、曲げ加工により金属板材６０は直線状の曲げ部Ｆｏ，Ｆｉ，Ｆｄ，Ｆｒに沿ってコ字状に曲げられ、台形部１５を有する。このとき、ダイパッド部１１，１２、吊りリード１３，１４、リード部１６（図２（ｃ）参照）はまだ形状加工されていない。
【００１９】
図２（ｃ）に示すように、形状加工によりリードフレーム４にはダイパッド部１１，１２、リード部１６、及びそれらを連結する吊りリード１３，１４が形成される。吊りリード１３，１４は、図２（ｅ）に示した台形部１５の斜面１５ａに対応する部分に形成され、両端は曲げ部Ｆｄ，Ｆｒに相当しているため、それらの間で傾斜している（図２（ｆ）参照）。リード部１６は複数のインナーリード１７、複数のアウターリード１８、及びタイバー１９を有し、タイバー２１によりフレーム２２に連結されている。インナーリード１７はその基部が曲げ部Ｆｒに相当し、吊りリード１３，１４と同様、ダイパッド部１１，１２に向かって傾斜している。
【００２０】
（第１の実施の形態の効果）
図２（ｃ）にはダイパッド１１，１２上の各２点Ａ１，Ｂ１，Ａ２，Ｂ２、リード部１６上の２点Ａ３，Ｂ３が示されている。異なるダイパッド部１１，１２上の２点間Ａ１Ａ２，Ｂ１Ｂ２，Ａ１Ｂ２，Ａ２Ｂ１、ダイパッド部１１，１２とリード部１６にまたがるＡ１Ａ３，Ａ１Ｂ３，Ａ２Ａ３，Ａ２Ｂ３，Ａ３Ｂ１，Ａ３Ｂ２等の各２点間の距離は、曲げ加工を経ることなく、そのままリードフレーム上で最終的に保たれる。すなわち、出来上がったリードフレーム４上の２点の間の相対的位置関係は、それらの間に吊りリード１３，１４の両端の曲げ部Ｆ１ｄ，Ｆ１ｒ；Ｆ２ｄ，Ｆ２ｒが介在しても、すでに曲げ加工は終わっているため、形状加工のみにより決定され、曲げ加工の影響を受けない。
【００２１】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態においては傾斜して形成されるインナーリードを、アウターリード及びタイバーと同一平面内に形成するものである。それ以外は第１の実施の形態と同様である。
【００２２】
図３は、本発明の第２の実施の形態による形状加工後のリードフレームの形状を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は図３（ａ）中の線分ＹＹに沿った断面図である。曲げ加工前及び曲げ加工後の状態は図２（ａ），（ｄ）及び図２（ｂ），（ｅ）と、それぞれ同じであるため、省略する。以下、形状加工工程についてのみ説明する。
【００２３】
図３（ａ）に示すように、形状加工によりリードフレーム２４にはダイパッド部１１，１２、リード部２６、及びそれらを連結する吊りリード１３，１４が形成される。リード部２６は複数のインナーリード２７、複数のアウターリード１８、及びタイバー１９を有し、タイバー２１によりフレーム２２に連結されている。吊りリード１３，１４は、図２（ｅ）に示した台形部１５の斜面１５ａに対応する部分に形成されるため、それぞれ両端が曲げ部Ｆｄ，Ｆｒ（図２（ｅ）参照）に相当し、それらの間で傾斜している（図３（ｂ）参照）。一方、インナーリード２７の基部の位置は曲げ部Ｆｒに相当するが、第２の実施の形態では形状加工工程２でリード部全体が同一平面内に形成するようにプレス加工するので、図３（ｃ）に示すように、インナーリード２７はアウターリード１８及びタイバー１９と同一平面内にあり、その基部に曲げ部は存在しない。すなわち、インナーリード２７に相当する部分の金属板材（フレーム）は一旦曲げ部Ｆｒで折り曲げられるが、この折り曲げは形状加工工程２で解消される。
【００２４】
（第２の実施の形態の効果）
第２の実施の形態の効果も第１の実施の形態と同様である。すなわち、出来上がったリードフレーム２４上の２点の間の相対的位置関係は、それらの間に吊りリード１３，１４の両端の曲げ部Ｆ１ｄ，Ｆ１ｒ；Ｆ２ｄ，Ｆ２ｒが介在しても、すでに曲げ加工は終わっているため、形状加工のみにより決定され、曲げ加工の影響を受けない。
【００２５】
第１の実施の形態と比べると、インナーリード２７がアウターリード１８及びタイバー１９と同一平面内に形成されるので、半導体回路チップのボンディングの際の位置合わせが効率良く行える利点がある。
【００２６】
（第３の実施の形態）
図４は本発明のリードフレームの製造方法の、第３の実施の形態を示す工程図である。図８に示した従来の工程では、未加工の金属板材６０をダイパッド部、リード部等の外形形状に打ち抜く形状加工工程６１の後に、曲げ加工工程６２を行っていたのに対し、本発明では、予備加工工程３１、曲げ加工工程３２、形状加工工程３３の順でリードフレーム３４が製造される。
【００２７】
予備加工工程３１では、未加工の金属板材６０にダイパッド部を、所要の最終形状にさらに加工し得る形状に、かつその他の部分との間に連結部を有するように形成する（予備加工）。曲げ加工工程３２では、ダイパッド部がその他の部分に対して所要の高さに位置するように、連結部付近を折り曲げる曲げ加工を施す。形状加工工程３３では、予備加工されたダイパッド部を最終形状に加工するとともに、ダイパッド部以外の部分にリード部等を形成する形状加工を行う。
【００２８】
（第３の実施の形態の詳細）
図５は、第３の実施の形態による曲げ加工の前後及び形状加工後のリードフレームの形状を示し、（ａ）は予備加工後曲げ加工前の、（ｂ）は曲げ加工後の、（ｃ）は形状加工後の、それぞれリードフレームの平面図、（ｄ）は予備加工後曲げ加工前の、（ｅ）は曲げ加工後の、（ｆ）は形状加工後の、それぞれリードフレームの側面図である。図５（ａ）に示すように、曲げ加工前のリードフレームでは予備加工工程３１によりダイパッド部４１ａ，４２ａが仮に形成されており、その他の部分４５との間には連結部４３ａ，４４ａ（図５（ｃ）の吊りリード４３，４４に対応）を有する。曲げ加工工程３２により、連結部４３ａ及び４４ａは、その両端の曲げ部Ｆ１，Ｆ３及びＦ２，Ｆ４で折り曲げられ、吊りリード４３，４４となる。図５（ａ）と（ｂ）を比較すれば明らかなように、ダイパッド部４１，４２とその他の部分４５との距離は曲げ加工により短縮されているが、このときリード部４６はまだ形状加工されていない。
【００２９】
形状加工工程３では、図５（ｃ）に示すようにリード部４６が形成され、またダイパッド部４１ａ，４２ａが最終形状のダイパッド部４１，４２に形状加工され、リードフレーム３４が出来上がる。図９と同様に、リードフレーム３４は２個のダイパッド部４１，４２を有し、それらが各１本の吊りリード４３，４４により共通のリード部４６に連結されている。リード部４６はインナーリード４７、アウターリード４８、タイバー４９を有する。
【００３０】
（第３の実施の形態の効果）
図５（ｃ）に示された異なるダイパッド部４１，４２上の２点間Ａ１Ａ２，Ｂ１Ｂ２，Ａ１Ｂ２，Ａ２Ｂ１、またダイパッド部４１，４２とリード部４６にまたがるＡ１Ａ３，Ａ１Ｂ３，Ａ２Ａ３，Ａ２Ｂ３，Ａ３Ｂ１，Ａ３Ｂ２等の各２点間の距離は、曲げ加工を経ることなく、そのままリードフレーム上で最終的に保たれる。すなわち、出来上がったリードフレーム上の２点の位置関係は、それらの間に吊りリード４３，４４の両端の曲げ部Ｆ１，Ｆ３；Ｆ２，Ｆ４が介在しても、すでに曲げ加工は終わっているため、形状加工のみにより決定され、曲げ加工の影響を受けない。
【００３１】
図６は形状加工工程の前後でのダイパッド部の形状の変化を示す。図６（ａ）は形状加工工程前の形状を、（ｂ）は形状加工工程後の形状を示す。
【００３２】
２個のダイパッド部の軸方向の角度が変化する恐れがあっても、予備加工工程でダイパッド部の外形を最終寸法より大きめに、すなわち最終形状が内包される（又は内接する）形状に加工しておくことにより、形状加工の際にダイパッド部の形状を所望のものに修正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明のリードフレームの製造方法の、第１の実施の形態を示す工程図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における、リードフレームの形状の変化を示し、（ａ）は曲げ加工前の、（ｂ）は曲げ加工後の、（ｃ）は形状加工後の、それぞれリードフレームの平面図、（ｄ）は曲げ加工前の、（ｅ）は曲げ加工後の、（ｆ）は形状加工後の、それぞれリードフレームの側面図、（ｇ）は図２（ｃ）中の線分ＺＺに沿った断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態による形状加工後のリードフレームの形状を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は図３（ａ）中の線分ＹＹに沿った断面図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態を示す工程図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態における、曲げ加工の前後及び形状加工後のリードフレームの形状を示す。（ａ）は予備加工後曲げ加工前の、（ｂ）は曲げ加工後の、（ｃ）は形状加工後の、それぞれリードフレームの平面図、（ｄ）は予備加工後曲げ加工前の、（ｅ）は曲げ加工後の、（ｆ）は形状加工後の、それぞれリードフレームの側面図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態における、形状加工工程の前後でのダイパッド部の形状の変化を示す平面図。（ａ）は形状加工工程前の形状を、（ｂ）は形状加工工程後の形状を示す図である。
【図７】半導体パッケージ製品の製造工程を示す工程図である。
【図８】従来のリードフレームの製造方法における、プレス加工の工程を示す工程図である。
【図９】従来のリードフレームの製造方法における、曲げ加工の前後でのリードフレームの形状変化を示す平面図及び側面図。（ａ）は形状加工後曲げ加工の前の、（ｂ）は曲げ加工後の、それぞれリードフレームの平面図、（ｃ）は曲げ加工前の、（ｄ）は曲げ加工後の、それぞれリードフレームの側面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１、曲げ加工工程  ２、形状加工工程  ４、リードフレーム  １１，１２、ダイパッド部
１１ａ，１２ａ、ダイパッド部  １３，１４、吊りリード  １５、台形部
１５ａ、台形部の斜面  ６，２６、リード部  １７，２７、インナーリード
１８、アウターリード  １９、タイバー  ２１、タイバー  ２２、フレーム
２４，３４、リードフレーム  ３１、予備加工工程  ３２、曲げ加工工程
３３、形状加工工程  ４１，４２、ダイパッド部  ４１ａ，４２ａ、ダイパッド部
４３ａ，４４ａ、連結部  ４５、その他（ダイパッド部以外）の部分
４６、リード部  ４７、インナーリード  ４８、アウターリード
４９、タイバー  Ｆ１，Ｆ２、曲げ部  Ｆ３，Ｆ４、曲げ部
Ｆｄ，Ｆｒ、曲げ部  ５１、プレス加工工程  ５２、チップ搭載工程
５３、樹脂モールド工程  ５４、分離工程  ５５、仕上げ工程
６０、金属板材  ６１、形状加工工程
６２、曲げ加工工程  ６３、リードフレーム  ７０、リードフレーム
７１，７２、ダイパッド部  ７３，７４、吊りリード  ７５、リード部
７７、インナーリード  ７８、アウターリード
【図１】
2006049368.tif 000003
【図２】
2006049368.tif 000004
【図３】
2006049368.tif 000005
【図４】
2006049368.tif 000006
【図５】
2006049368.tif 000007
【図６】
2006049368.tif 000008
【図７】
2006049368.tif 000009
【図８】
2006049368.tif 000010
【図９】
2006049368.tif 000011