(57)【要約】【課題】折り曲げ部の溝形状を工夫することにより、モールド樹脂の流れを抑えて樹脂バリの発生及び樹脂の剥がれを効果的に防止すると共に、アウターリードの平坦部の長さを長くし得る半導体装置用リードフレームを得る。【解決手段】インナーリード４ｂ及びこれに段差部４ｃを介して連なるアウターリード４ａを備え、そのインナーリード４ｂとアウターリード４ａとの間にリード延在方向と直角に溝２を形成し、該溝が外側になるように折り曲げた半導体装置用リードフレームにおいて、上記溝２の形状を、そのアウターリード４ａ側に存在する溝壁２ａが、アウターリード下面４１に対して成す角αが９０゜より小さくなるような形に形成する。【選択図】      図１
2004304092.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インナーリード及びこれに段差部を介して連なるアウターリードを備え、そのインナーリードとアウターリードとの間にリード延在方向と直角に溝を形成し、該溝が外側になるように折り曲げた半導体装置用リードフレームにおいて、
上記溝の形状を、そのアウターリード側に存在する溝壁が、アウターリード下面に対して成す角が９０゜より小さくなるように形成したことを特徴とする半導体装置用リードフレーム。
【請求項２】
請求項１記載の半導体装置用リードフレームにおいて、
上記溝の形状を、溝下部より溝上部にかけて徐々に拡がった形状としたことを特徴とする半導体装置用リードフレーム。
【請求項３】
インナーリード及びこれに段差部を介して連なるアウターリードを備えたリードフレームとなるように、インナーリードとアウターリードとの間に予めリード延在方向と直角に溝を形成しておき、該溝が外側になるように折り曲げる半導体装置用リードフレームの製造方法において、
上記溝の形状を、そのアウターリード側に存在する溝壁が、アウターリード下面からの溝領域内への延長線に対し９０゜より大きい角度をなすように形成することを特徴とする半導体装置用リードフレームの製造方法。
【請求項４】
請求項３記載の半導体装置用リードフレームの製造方法において、
上記溝の形状を、溝下部より溝上部にかけて徐々に拡がった形状とすることを特徴とする半導体装置用リードフレームの製造方法。
【請求項５】
請求項３又は４記載の半導体装置用リードフレームの製造方法において、
上記溝のアウターリード側に存在する溝壁の下方付近に、曲げダイの角部を配置し、インナーリードに当接する曲げパンチにより折り曲げ加工することを特徴とする半導体装置用リードフレームの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置用リードフレームおよびその製造方法、特に外部接続リードの曲げ加工に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体パッケージは、実装密度の向上とともに小型化、薄型化され、特に、ＱＯＮ（Ｑｕａｄ  Ｏｕｔｌｉｎｅ  Ｎｏｎｌｅａｄ）パッケージやＳＯＮ（Ｓｍａｌｌ  Ｏｕｔｌｉｎｅ  Ｎｏｎｌｅａｄ）パッケージにおいては、リードを下面に配置した表面実装型構造とすることで、従来のＳＳＯＰ（Ｓｈｒｉｎｋ  Ｓｍａｌｌ  Ｐａｃｋａｇｅ）に較べ実装面で大幅に縮小され、優れた電気特性を発揮する小型パッケージが実現されている。
【０００３】
図５（ａ）に従来の表面実装型半導体装置の構成を示す。この半導体装置においては、モールド樹脂６によるパッケージ本体９の内部に、Ｚ字型に曲折された外部接続リード４が埋め込まれており、その端部はパッケージ下面（図の上面）９ａの端部において露出している。そして、パッケージ本体９の内部に位置する半導体チップ７と外部接続リード４とはボンディングワイヤー（金線）８で接続されている。
【０００４】
上記外部接続リード４は、折り曲げ加工によって段差部４ｃを形成してインナーリード４ｂとアウターリード４ａに段差分けした形状となっている。ここで図５（ｂ）に示すように、アウターリード４ａの折り曲げ部１０が鋭角である場合、つまり理想的に曲げ半径（曲げアール）が小さい場合には、図６の右側に示すように、アウターリード４ａの折り曲げ部１０から先端までの平坦部の長さ（端子の長さ）Ｌ１が長く取れるため、半田付けの際の有効な露出面積を確保することができる。
【０００５】
しかし、実際には、図５（ｃ）に示すように、アウターリード４ａの折り曲げ部１０の曲げ半径が大きくなる。このため、図６の左側に示すようにリードのエッジが出なくなり、実装性の重要な因子である平坦部の長さ（端子の長さ）がＬ２となって、図５（ｂ）の場合のＬ１よりも短くなる。また、折り曲げ部１０に湾曲があると、半導体チップ７を搭載して樹脂モールドした際、樹脂６が折り曲げ部１０の下に回り込んで、バリがアウターリード４ａの平坦部に向けて発生し、はんだ付け強度を弱くする。
【０００６】
すなわち、リードの曲げのアールの大きさにより、リードがパッケージから露出する部分に違いがでる。曲げのアール状態により、モールド樹脂の剥がれや、リードの露出面積が少ないという問題が発生する。換言すれば、従来技術では、曲げ部分をダレた状態、もしくは追加工し、モールド樹脂が漏れるのを防止しなければならなかった。その為、曲げ部分を小さくすることができず、パッケージが大きくなってしまう問題があった。
【０００７】
これに対し、従来、アウターリード４ａの折り曲げ部１０に、図７に示すようにＶ溝１４を形成したり、又はＵ字溝を形成することが提案されている（例えば、特許文献１、２、３参照。）。
【０００８】
これによれば、上記折り曲げ部１０でのＶ溝１４により、モールド時にモールド樹脂をせき止めることが可能で、従来のような樹脂バリの発生がなく、端子の長さ（Ｌ）を長くとることができ、実装性に優れた外部接続リードとすることができる。
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−３１３６４号公報
【００１０】
【特許文献２】
特開２０００−３１５７５９号公報
【００１１】
【特許文献３】
特開２０００−２６０９０８号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１、２、３のリードフレームは、折り曲げ部にＶ溝又はＵ字溝を形成するものであり、これらの溝の断面は、折り曲げ中心位置よりリード外部方向側の領域が削られた形状となっている。このため、モールド樹脂の流れを抑えて樹脂バリの発生を防止する上で、より効果的な溝形状の提供が望まれる。
【００１３】
また、溝の形状をＶ字状又はＵ字状とすることは、折り曲げ中心位置よりリード外部方向側の領域が削られた形状となるため、その分だけ半田付け面となるアウターリードの平坦部の長さが短くなり、有効な露出面積が縮小されてしまうことを意味する。
【００１４】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、折り曲げ部の溝形状を工夫することにより、モールド樹脂の流れを抑えて樹脂バリの発生及び樹脂の剥がれを効果的に防止すると共に、アウターリードの平坦部の長さを長くし得る、すなわち、パッケージの大きさを小さくし得る、実装性に優れた半導体装置用リードフレームおよびその製造方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、次のように構成したものである。
【００１６】
請求項１の発明に係る半導体装置用リードフレームは、インナーリード及びこれに段差部を介して連なるアウターリードを備え、そのインナーリードとアウターリードとの間にリード延在方向と直角に溝を形成し、該溝が外側になるように折り曲げた半導体装置用リードフレームにおいて、上記溝の形状を、そのアウターリード側に存在する溝壁が、アウターリード下面（露出側の面）に対して成す角（α）が９０゜より小さくなるように形成したことを特徴とする。
【００１７】
請求項２の発明は、請求項１記載の半導体装置用リードフレームにおいて、上記溝の形状を、溝下部より溝上部にかけて徐々に拡がった形状としたことを特徴とする。
【００１８】
請求項３の発明に係る半導体装置用リードフレームの製造方法は、インナーリード及びこれに段差部を介して連なるアウターリードを備えたリードフレームとなるように、インナーリードとアウターリードとの間に予めリード延在方向と直角に溝を形成しておき、該溝が外側になるように折り曲げる半導体装置用リードフレームの製造方法において、上記溝の形状を、そのアウターリード側に存在する溝壁が、アウターリード下面（露出側の面）からの溝領域内への延長線に対し９０゜より大きい角度（溝の角度θ）をなすように形成することを特徴とする。
【００１９】
請求項４の発明は、請求項３記載の半導体装置用リードフレームの製造方法において、上記溝の形状を、溝下部より溝上部にかけて徐々に拡がった形状とすることを特徴とする。
【００２０】
請求項５の発明は、請求項３又は４記載の半導体装置用リードフレームの製造方法において、上記溝のアウターリード側に存在する溝壁の下方付近に、曲げダイの角部を配置し、インナーリードに当接する曲げパンチにより折り曲げ加工することを特徴とする。
【００２１】
＜発明の要点＞
本発明では、上記予め折り曲げ部の溝の形状を、そのアウターリード側に存在する溝壁が、アウターリード下面（露出側の面）に対し９０゜より小さい角度（α）をなすように、つまりオーバーハングの壁となるように形成する。
【００２２】
このように予め折り曲げ部分に設ける溝を、オーバーハング壁を有する溝形状とすると、モールド樹脂の流れを抑えて樹脂バリの発生を防止する上で、より効果的な溝形状となる。すなわち、オーバーハング壁にて、従来のＶ溝やＵ字溝よりも、より効果的にモールド樹脂の流れを抑えることができる。
【００２３】
また、半田付け面となるアウターリードの平坦部について、従来のＶ溝やＵ字溝を形成する場合に比べ、リード端子の長さ（Ｌ）を長くとり、半田付けに必要な露出面積を容易に確保することができる。また、このオーバーハング壁の溝部分から小さな曲げ半径（凸アール）で曲げ加工を行うことができるので、この点からもモールド樹脂からのリード露出部分面積が多くなり、それだけパッケージの大きさを小さくすることができる。よって、従来のＶ溝やＵ字溝を形成する場合に比べ、実装性に優れた外部接続リードを有する半導体装置用リードフレームを得ることができる。
【００２４】
本発明においては、上記溝の形状を、溝下部より溝上部にかけて徐々に拡がった形状とすると、溝の形成が容易となり、またモールド樹脂の流れをより有効に抑えて樹脂バリの発生を防止することができる。
【００２５】
本発明においては、上記溝のアウターリード側に存在する溝壁の下方付近に、曲げダイの角部を配置し、インナーリードに当接する曲げパンチにより折り曲げ加工すると良い。このようにすると、曲げダイの角部にて外部接続リードのパッケージ下面側（露出面側）の曲げが行われ、インナーリードに当接する曲げパンチの内側角部でパッケージ上面側の曲げが行われるため、同時にＺ状の段差の曲げを実施することができる。
【００２６】
本発明によるリードフレームの曲げ技術は、広くトランジスタ、ダイオード等のリードの曲げにも応用することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施形態に基づいて説明する。
【００２８】
図２に、本発明の半導体装置用リードフレームを適用した半導体パッケージの断面構造を示す。基本的構造は図５（ａ）と同じである。すなわち、この半導体装置においても、モールド樹脂６によるパッケージ本体９の内部に、Ｚ字型に曲折された外部接続リード４が埋め込まれており、その端部はパッケージ下面（図の上面）９ａの端部において露出している。そして、パッケージ本体９の内部に位置する半導体チップ７と外部接続リード４とはボンディングワイヤー（金線）８で接続されている。
【００２９】
上記アウターリード４ａの折り曲げ部１０に、溝２が形成されている。この溝２の形状は、図１に拡大して示すように、その溝２のアウターリード４ａ側に存在する溝壁２ａが、アウターリード下面（露出側の面）４１に対して成す角αが９０゜より小さくなるように、つまり溝壁２ａがオーバーハングの壁となるように形成されている。これを溝の傾斜角度として見た場合、上記溝２の形状は、その溝２のアウターリード４ａ側に存在する溝壁２ａと、アウターリード下面４１からの溝領域内への延長線４２とがなす角度（溝の角度）θが、９０゜より大きくなるように形成されている。
【００３０】
このように予め折り曲げ部分１０に設ける溝２を、オーバーハング壁２ａを有する溝形状とすると、オーバーハング壁２ａにて、従来のＶ溝やＵ字溝よりも、より効果的にモールド樹脂６の流れを抑えて、樹脂バリの発生を防止することができる。また、溝の角度θを延長線４２を基準として９０°より大きくすることにより、モールド樹脂の剥がれを有効に防止することができる。
【００３１】
また、折り曲げ部分１０に設ける溝２を、オーバーハング壁２ａを有する溝形状とすると、半田付け面となるアウターリード４ａの平坦部について、従来のＶ溝やＵ字溝を形成する場合に比べ、リード端子の長さ（Ｌ）を長くとって、半田付けに必要な露出面積を容易に確保することができ、それだけパッケージの大きさを小さくすることができる。
【００３２】
次に、上記半導体装置用リードフレームの製造方法について述べる。
【００３３】
図３に示すように、インナーリード４ｂ及びこれに段差部４ｃを介して連なるアウターリード４ａを備えたリードフレーム４となるように、インナーリード４ｂとアウターリード４ａとの間に予めリード延在方向と直角に、上記オーバーハング壁２ａを有する溝２を形成しておく。
【００３４】
上記溝２の形状は、その溝２のアウターリード４ａ側に存在する溝壁２ａと、アウターリード下面４１の溝領域内への延長線とがなす角度（溝の角度）θが、９０゜より大きくなるように、つまり溝壁２ａがオーバーハングの壁となるように形成する。また、この実施形態の場合、上記溝２の形状は、溝２の形成を容易とするため、溝下部より溝上部にかけて徐々に拡がった形状とする。かかる構造の溝２は、例えばリードフレームをエッチングすることにより形成することができる。
【００３５】
このリードフレームを、図３に示すように、曲げダイ５上に置き、ストリッパー３を挿通させて、曲げパンチ１で溝２が外側になるように折り曲げる。その際、外部接続リード４に図２に示す第一の折り曲げ部１０及び第二の折り曲げ部２０を形成するため、曲げダイ５には第一の凸の角部５ａ及び第二の凹の角部５ｂを有する形状としておく。また曲げパンチ１には、インナーリード４ｂに当接してこれを押し下げる先端部１ａと、先端部のアウターリード側を斜めにカットして押圧行程に際し溝２の部分を避けるように形成した傾斜部１ｂとを有する形状のものを用いる。そして、図３に示すように、上記溝２のアウターリード側に存在する溝壁２ａの下方付近に、曲げダイ５の角部５ａを位置させ、曲げパンチ１を押し下げて、リードフレームを折り曲げる。
【００３６】
この折り曲げられた状態を図４に示す。図示するように、外部接続リード４は、曲げパンチ１の先端部１ａにより、インナーリード４ｂが押し下げられ、インナーリード４ｂが曲げダイ５の平坦部５ｃとの間で挟持される。その間に、インナーリード４ｂは、溝２の存在により、アウターリード４ａの平坦性にほとんど影響を与えることなく、段差部を有するＺ状に曲げられる。すなわち、外部接続リード４には、曲げダイ５の第一の凸の角部５ａでパッケージ下面側（図２で上側）の第一の曲げが、また第二の凹の角部５ｂでパッケージ上面側（図２で下側）の第二の曲げが施される。従って、同時的にＺ状の段差の曲げを実施することができる。
【００３７】
上記のように、リードの折り曲げ部分にオーバーハング壁の溝を設け、その位置より曲げを行うことで、図６の右側に示したように溝で作られたエッジが残り、モールド樹脂６とリード４の面がきれいになり、モールド剥離が起こらなくなる。また、リード露出部を長く取ることができ、接触面積を大きく取ることができる。
【００３８】
特に、上記実施形態のリードフレームでは、溝２の角度θを延長線４２を基準として９０°より大きくしているので、従来のＶ溝等と比較して樹脂バリの発生、モールド樹脂の剥がれを防止することができる。また、溝２のアウターリード側に存在する溝壁２ａがオーバーハング形状となっていることから、従来品よりも、モールド樹脂バリの発生、剥がれ防止の特性が向上する。さらにまた、外部リード先端の角度を９０°以下とするリードフレームを使用することにより、リードフレームの実装面積を広く確保し、外部リードの狭ピッチかに対応させることができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、インナーリードとアウターリードとの間にリード延在方向と直角に溝を形成し、該溝が外側になるように折り曲げた半導体装置用リードフレームにおいて、溝の形状を、そのアウターリード側に存在する溝壁が、アウターリード下面に対して成す角が９０゜より小さくなるように形成し、オーバーハング壁を有する溝形状としたので、このオーバーハング壁にて、モールド樹脂の流れを、従来のＶ溝やＵ字溝よりも効果的に抑えて、樹脂バリの発生を防止することができる。また、溝の角度θをアウターリード下面からの溝領域内への延長線を基準として９０°より大きく形成していることから、モールド樹脂の剥がれを効果的に防止することができる。
【００４０】
また、本発明によれば、溝のアウターリード側の溝壁をオーバーハング壁として形成しているので、その分だけアウターリードの平坦部の長さが長くなる。従って、それだけパッケージの大きさを小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のリードフレームを用いた半導体装置の外部接続リードの部分を拡大して示した断面図である。
【図２】本発明のリードフレームを用いて構成した半導体装置を示す断面図である。
【図３】本発明の製造方法の溝加工が入った段階を示す断面図である。
【図４】本発明の製造方法の曲げ加工が入った段階を示す断面図である。
【図５】従来のリードフレームの説明に供する図で、（ａ）はリードフレームを用いて構成した半導体装置の断面図、（ｂ）はリードフレームの折り曲げ半径が小さい場合を示す図、（ｃ）はリードフレームの折り曲げ半径が大きい場合を示す図である。
【図６】図５のリードフレームの曲げ半径の違いによるリードのエッジの相違を示した裏面図で、右側は図５（ｂ）に対応し、左側は図５（ｃ）に対応する図である。
【図７】従来のリードフレームにおける外部接続リードの折り曲げ部と溝の形状を示した斜視図である。
【符号の説明】
２  溝
２ａ  溝壁
４  外部接続リード（リードフレーム）
４ａ  アウターリード
４ｂ  インナーリード
４ｃ  段差部
４１  アウターリード下面
６  モールド樹脂
７  半導体チップ
９  パッケージ本体
９ａ  パッケージ下面
１０  折り曲げ部
Ｌ  端子の長さ
θ  溝の角度
【図１】
2004304092.tif 000003
【図２】
2004304092.tif 000004
【図３】
2004304092.tif 000005
【図４】
2004304092.tif 000006
【図５】
2004304092.tif 000007
【図６】
2004304092.tif 000008
【図７】
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