(57)【要約】【課題】本発明は、リード部を加工した半導体装置の不具合の発生をより確実に検査可能なリードフレームを提供にすることを目的とする。【解決手段】リードフレーム１に於いて、半導体装置３の外郭体から外部へ突出するリード部１ａの所定の部位を熱処理する。また、リード部１ａの熱処理部１ｂに切欠き部を形成する。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体装置の外郭体から外部へ突出するリード部の所定の部位を熱処理してあるリードフレーム。
【請求項２】
前記リード部の熱処理部に切欠き部が形成してある請求項１に記載のリードフレーム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のリードフレームを用いた半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リードフレームの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置（ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ））の製造に於いて、ＩＣチップの封止後の外部リードの成形、特に、外部リードの曲げ加工は、例えば、外部リードの曲げ加工部の近傍のパッケージ側を、押え部材により上下方向から押え付けて保持し、曲げ治具で外部リードの端部を上方から押し下げることにより行う。
【０００３】
しかし、リードフレームの外部リードの曲げ加工時や切断時に、機械的外力が加わることによってワイヤボンドの断線故障やチップクラック等が発生し、半導体装置の歩留まりが低下するという問題があった。
【０００４】
そこで、従来のリードフレームとして、外部リード根元部の折れ曲がり箇所に、剛性を小さくするために、外部リードの片面若しくは両面に凹部を設けて板厚を薄くした薄肉部を形成したリードフレームがある（例えば、特許文献１参照）。このリードフレームは、外部リード折り曲げ時に引っ張り応力が作用する面に凹部を設けて薄肉にし、曲げ加工を容易化している。
【０００５】
また、切断工具によって切断する外部リードの切断位置の両面に、溝構造が刻設されているリードフレームがある（例えば、特許文献２参照）。このリードフレームでは、外部リードの両面に溝を設けて切断加工を容易化している。これらの構成は、ともに曲げ加工や切断加工等の外部リードの加工の容易化に係るものであり、半導体装置内部に機械的外力の影響を軽減させるものである。
【０００６】
【特許文献１】
特開平０８−１８１２７３号公報（［００８４］段落）
【特許文献２】
特開平０７−１３５２８８号公報（［００２９］段落）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、曲げ加工時や切断加工時、何らかの原因で押え部材が充分に外部リードを保持できなかった場合には、半導体装置の内部に機械的外力が加わることとなる。このとき、ワイヤボンドが断線しかけていたり、チップクラックが発生しかけていたとしても、半導体装置の検査において不良を発見できないことがあった。このような半導体装置は、故障率が高く寿命が短くなることが予想されることから、信頼性等を高めるために、半導体装置の検査時や加工時により確実に発見できることが望ましい。
【０００８】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、リード部を加工した半導体装置の不具合の発生をより確実に検査可能なリードフレームを提供にする点にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
〔特徴構成１〕
この目的を達成するための本発明に係るリードフレームの第一特徴構成は、請求項１に記載した如く、半導体装置の外郭体から外部へ突出するリード部の所定の部位を熱処理した点にある。
【００１０】
一般に、鉄鋼の場合、一定の条件で焼入れ（熱処理）を行った場合、じん性が低下して脆くなる（ぜい化）ことが知られている。例えば、Ｎｉを合有する鉄鋼の場合、７７０Ｋ付近で熱処理することにより、熱処理を行わなかった場合に比べてじん性が低下する。
【００１１】
ここで、リードフレームの材料として、Ｆｅ‐Ｎｉ系合金や、Ｃｕ−Ｃｒ−Ｚｒ系合金等の銅合金が用いられている。上述したように、鉄鋼や銅合金には、熱処理を行うことでじん性を低下させ、機械的に弱い部分を形成することができるものがある。この機械的特性の弱い部分は、機械的外力が加わった場合に変形し、半導体装置内部への外力の影響を軽減することができる。
【００１２】
従って、本構成の如く、リードフレームの外部リードの一部を熱処理し、機械的特性の弱い部分を形成しておくことで、不要な外力が加わった場合に、半導体装置内部への外力の影響を吸収し、ワイヤボンドの断線故障やチップクラック等の不具合の発生を有効に抑えることができる。また、更に強い外力が加わった場合には、ワイヤボンドの断線故障やチップクラック等の不具合が発生する前に、この機械的特性の弱い部分が断線することによって、不具合の発生を容易に発見することが可能になり、検査に於ける不具合の検出率を高め、半導体装置の信頼性を高めることができる。
【００１３】
〔特徴構成２〕
同第二特徴構成は、請求項２に記載した如く、上記第一特徴構成に加えて、前記リード部の熱処理部に切欠き部が形成してある点にある。
【００１４】
リードフレーム材料の種類によっては、熱処理のみでは、機械的特性を充分に弱くすることができない場合も考えられる。このような場合には、本特徴構成の如く、切欠き部を形成することにより、所望の機械的特性を得ることができる。
【００１５】
リードフレームは、例えば、帯状の金属板を討ち抜くことによって作製されるので、金属板を打ち抜く方向に切欠き部を形成すれば、リードフレームを作製する際、同時に切欠き部を形成することができる。この場合には、切欠き部を形成するための別工程及び別部材を必要としないので、切欠き部の形成を容易にすることができる。
【００１６】
更に、金属板を打ち抜く方向に切欠き部を形成することにより、ＩＣチップの装着方向から視認可能となるので、ＩＣチップのリードフレームへの取付やＩＣチップのモールドを行う際の、ＩＣチップの位置決め手段として用いることもできる。リードフレームのリード部は略直線状に形成されているので、リードフレームへのＩＣチップの装着時の位置決めに際して、指標として用いることができる部分がない。従って、外部リードに切欠き部を形成し、この切欠き部をガイドとして用いることで、ＩＣチップの位置決めをより容易にかつより正確に行うことができる。
【００１７】
〔特徴構成３〕
さらに、請求項３に記載した如く、上記第一特徴構成または上記第二特徴構成のリードフレームを用いて半導体装置を構成した場合には以下の利点が得られる。
【００１８】
半導体装置は複数を組合わせて使用されることから、故障や不良の発生をより効果的に検査できることが望ましい。従って、上述した第一特徴構成または上記第二特徴構成のリードフレームを用いることで、リードフレームの第一特徴構成と同様の作用効果を得ることが出来、半導体装置の信頼性を高めることができるのである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明に係るリードフレーム及び半導体装置の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
【００２０】
本発明に係るリードフレーム１及び半導体装置３の実施形態について図１乃至図２を基に説明する。ここで、図１は、本発明に係るリードフレーム１であり、図２は、本発明に係るリードフレーム１が適用された半導体装置３に於ける、リード部１ａの曲げ加工の例を示している。
【００２１】
〔リードフレーム〕
本実施形態のリードフレーム１は、リードフレーム材料としてＦｅ‐Ｎｉ系合金が用いられ、半導体装置３のパッケージ（外郭体）から外部へ突出するリード部１ａの曲げ加工部１ｂに対し、熱処理を施してある。
【００２２】
〔熱処理〕
本実施形態における熱処理は、リード部１ａの幅が非常に小さく、その加工には正確さ及び精密さが要求されるため、目的とする部分を正確に加熱可能なレーザ熱処理を用いる。具体的には、リードフレーム１の曲げ加工部１ｂにレーザ光を短時間照射する。この入熱は小さいため、当該レーザ照射部は急冷される。
【００２３】
結果として、レーザ光によって加熱された曲げ加工部１ｂが硬化する。ここで、レーザ光による熱処理を行う量は、熱処理後の曲げ加工部１ｂの硬さを考慮し、応力が加わった場合に、ワイヤボンド４が断線するより前に、且つ、チップクラックが生じるより前に破断する硬さとなるように設定する。尚、本実施形態では、レーザ光による熱処理のみを行うが、レーザ光による熱処理に加え、他の熱処理を組合わせて行うこととしてもよい。この場合には、曲げ加工部１ｂ全体を硬化させることも可能である。
【００２４】
〔半導体装置〕
本発明に係る半導体装置３は、リードフレーム１を用いて製造される。
具体的には、ＩＣチップ２を作製した後、本発明に係るリードフレーム１の中央にＩＣチップ２を配置し、リードフレーム１の電極とＩＣチップ２とを金線４で接続するワイヤボンディングを行う。続いて、ＩＣチップ２を樹脂でモールドし、リードフレーム１のリード部１ａ（外部リード）を加工（曲げ加工及び切断）する。
【００２５】
〔曲げ加工〕
半導体装置３のリード部１ａの曲げ加工は、図２に示すように、曲げ加工部１ｂの近傍のパッケージ側を、押え部材１０ａ及び押え部材１０ｂにより上下方向から押えて保持し、曲げ治具１１により、リード部１ａの端部を押し下げることによって行われる。
【００２６】
ここで、押え部材１０ａ及び押え部材１０ｂが何らかの原因で適切にリード部１ａを保持できず、リード部１ｃ（内部リード）やワイヤボンド４に対して応力がかかると、曲げ加工部１ｂは弾性変形して応力を吸収し、ワイヤボンド４の断線故障やチップクラックの発生の増加を押える。
【００２７】
更に強い応力が加わり、その応力の強さがワイヤボンド４の断線故障やチップクラック等の不具合が発生する程度になると、曲げ加工部１ｂは断線する。従って、上述した不具合が発生する前に、曲げ加工部１ｂが破損するため、製品段階での不良発生を抑えることができるのである。
【００２８】
尚、本実施形態では、Ｆｅ‐Ｎｉ系合金を用いたリードフレーム１を基に説明したが、これに限るものではない。Ｃｕ−Ｃｒ−Ｚｒ系合金等の銅合金を用いたリードフレーム１であっても良いし、熱処理可能な他の材料のリードフレーム１であってもよい。更に、実施形態では、熱処理にレーザ光を用いたがこれに限るものではなく、目的とする部材を正確に熱処理できればよい。何れの構成にしても本発明の目的を達成できる。
【００２９】
〔別実施形態〕
本発明に係るリードフレーム１の別実施形態について、図３及び図４に基づいて説明する。図３は、本実施形態に於けるリードフレーム１を備える半導体装置３の断面図であり、図４は、本実施形態に於けるリードフレーム１を備える半導体装置３の模式図である。
【００３０】
本実施形態では、上述した実施形態に加えて、曲げ加工部１ｂに、更に切欠き部１ｄが形成される。
図３は、本実施形態に於ける切欠き部１ｄの一例であり、リード部１ａの幅方向が狭くなるように形成されている。更に、切欠き部１ｄは略半円形に形成され、隣会うリード部１ａの切欠き部１ｄと対向されるように形成されている。尚、リードフレーム１の作製は、プレス加工によって金属板を打ち抜くことによって行われるため、隣り合うリード部１ａの切欠き部１ｄが互いに向き合うように形成することで、より形成が容易になる。
【００３１】
更に、本実施例では、切欠き部１ｄを、ＩＣチップ２をリードフレーム１上に配置する際の位置決め手段として利用する。
具体的には、ＩＣチップ２をリードフレーム１に配置する工程（半導体装置３の一製造工程）に於いて、先ず、隣り合うリード部１ａの切欠き部１ｄで形成される円孔を検出し、この検出結果に基づいてＩＣチップ２の装着位置を得る。この装着位置に基づいて、ＩＣチップ２の位置を調整し、ＩＣチップ２をリードフレーム１上に配置する。
【００３２】
尚、切欠き部１ｄの形状は、上記実施例では半円状に形成したが、これに限られるものではない。例えば、図４に示すように、略三角形状の切欠き部１ｄを、リード部１ａの厚みを少なくするように形成してもよい。更に、切欠き部１ｄを下方向のみに形成するだけでなく、上方向や、上下両方に形成してもよい。切欠き部１ｄの形状及び位置は、曲げ加工部１ｂの硬さ、ワイヤボンド４の強度などを考慮して適切に設定されることが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るリードフレームの模式図
【図２】リードフレームの曲げ加工の一例を示す断面図
【図３】本発明に係るリードフレームの切欠き部の一例を示す断面図
【図４】本発明に係るリードフレームの切欠き部の一例を示す模式図
【符号の説明】
１    リードフレーム
１ａ、１ｃ  リード部
１ｂ  曲げ加工部
１ｄ  切欠き部
２    ＩＣチップ
３    半導体装置
４    ワイヤボンド
１０  押え部材
１１  曲げ治具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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