(57)【要約】【課題】モジュール化リードフレームの製造方法を提供する。【解決手段】  複数のブロック状リードを配列し、これを第一金型セットで上端面に密着して覆い挟み、第二金型セットでリード下端面の少なくとも一つの選定面に密着して覆い挟み、更に第二金型セットはリード各列の間に隆起部を形成して、該隆起部の端面と第一金型セットの内面とを密着させ、以上から該金型の空間にパッケージ材料を注入して、リードがパッケージング固定され且つワイヤボンディングに供すことができはんだ接合面とすることができるリードフレーム構造を形成するとともに、該リードフレームに空洞部を形成して、後続のチップ固定後のワイヤボンディングなどの作業ができるようにする。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モジュール化リードフレームの製造方法において、
（ａ）複数の金属質からなるブロック状のリードを選び、各リードを少なくとも二列の配列状態にし、
（ｂ）配列した複数のリードを第一金型セットの内面で上端面に密着して覆い挟み、且つ第二金型セットの内面でリード下端に対し少なくとも一つの選定面に密着してこれを覆い挟み、更に第二金型セットはリード各列の間に隆起部を形成して、隆起部の端面と第一金型セットの内面を密着させることにより、二つの金型セットの間に中空の充填空間を形成するようにし、
（ｃ）二つの金型セットが形成する充填空間にパッケージ材料を注入して、各リードが共に一個の封止部でパッケージング固定されるようにし、また少なくとも二列のリードの間において封止部に空洞部を形成し、更に各リードの上端面と少なくとも一つの選定面は露出状態を形成するようにして、下端がワイヤボンディング面とはんだ接合面を形成するようにし、これによりチップをマウントできるリードフレームを構成してチップを実装できるようにして成ることを特徴とするモジュール化リードフレームの製造方法。
【請求項２】
リードをパッケージング固定した該リードフレーム構造は、その後上端に少なくとも一つのチップを固定し、チップの接点を選んでリードのワイヤボンディング面との間を、少なくとも一つのワイヤで該封止部の空洞部の箇所においてボンディングして接続し、またチップとリードとのワイヤボンディング作業の後、選択的に封止部の空洞部に第二次パッケージング作業を行うかあるいは他の封止材で密封構造を構成することができるようにして成ることを特徴とする請求項１記載のモジュール化リードフレームの製造方法。
【請求項３】
該各リードは整列状或いは交錯した非整列状の配列としてパッケージングしてよく、該第二金型セットの内面で密着して覆う各リード下端の少なくとも一つの選定面の位置は、整列状或いは交錯した非整列状の配列としてパッケージングしてよく、該充填空間は各リードの内、外側および底側箇所に位置し、該充填空間によって封止部が各リードに対する内固定部、下固定部及び側面固定部を形成するようにして成ることを特徴とする請求項１記載のモジュール化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】
本発明はモジュール化リードフレームの製造方法に関し、特に予めリードをパッケージングし、ひいてはリードフレームパッケージ半製品或いはチップを実装した完成品を選択的に供給することができる製造方法設計に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１に示すように、従来の半導体パッケージ構造は、半導体チップ１０を熱硬化性樹脂或いはセラミック材料の封止部２で絶縁密封状態を構成し、且つ該半導体チップ１０の両側のリード３０を封止部２０から延伸して出し、リード３０の底面３０１を回路基板とのはんだ接合箇所としているが、この種のパッケージ構造では製品体積を縮小することができない。
そこで、封止部の底面にだけリードの底面を露出させて、これをはんだ接合面とするパッケージ技術があり、図２に示すようにリード３０上に半導体チップ１０を配置或いは粘着させたうえで封止部２で絶縁密封状態を構成し、更に該リード３０の底面３０１が封止部２の底面とともに平面になるように露出させることで、これをそのまま回路基板にはんだ接合する箇所として、パッケージ寸法の縮小を図っている。
【０００３】
しかし上述の公知の半導体は完全パッケージ構造であり、パッケージング完了後は任意にワイヤボンディングの方法を選択したり、必要なボンディング作業を行ったりリードの数を変更したりすることができない。そのため製品は弾力性に乏しい。また、該リード３０の底面３０１はちょうど封止部２の底面と共に平面を形成して露出しているため、封止部２材料が未硬化のときに底面３０１に滲みやすく、不具合が発生してバリ修正の必要があるため、製造及び品質管理コストが増加する。更に、一般にチップそのものにパッケージングが施されてあり、該半導体電子デバイスと回路基板を実装した状態は、かなり完全な密封状態を具えていることが多く、上述のパッケージ構造は高価な材料を用いて完全パッケージングを行うため、余計であるとともに、材料コストを効果的に削減することができず、大変非合理的である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
公知技術の欠点を解決し、予めリードをパッケージングし、ひいてはリードフレームパッケージ半製品或いはチップを実装した完成品を選択的に供給することができるモジュール化リードフレームの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、モジュール化リードフレームの製造方法設計を提供する。複数の金属質からなるブロック状のリードを配列し、第一金型セットで上端面を密着して覆い挟んで、パッケージング後に覆われないリード素材面を形成するようにし、また、第二金型セットでリード下端面を少なくとも一つの選定面に密着して覆い挟んで、パッケージング後に覆われない選定面を形成するようにする。更に、第二金型セットはリード各列の間に隆起部を形成して、該隆起部の端面と第一金型セットの内面が密着するようにして、これにより該金型の空間にパッケージ材料を注入して、リードをパッケージング固定するとともに、ワイヤボンディングできるようにし、はんだ接合面とすることができるリードフレーム構造を形成し、且つ該リードフレームは空洞部を形成して、その後続いてチップ固定後のワイヤボンディングと簡易密封などの作業ができるようにする。
【０００６】
また、本発明のモジュール化リードフレームの製造方法において、該ブロック状リードは上、下端面及び中間において上端面に向かって陥没したワイヤボンディング面を具えるようにしてもよく、該下端面及びワイヤボンディング面で第二金型セットと密着するようにして、パッケージング固定すると露出したワイヤボンディング面と回路基板などと実装できるはんだ接合面になるようにする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明により、いつでもリードフレーム完成品として供給できるようになり、使用者は必要に応じて任意にワイヤボンディングを行ったり回路基板上に直接はんだ接合して使用したりできる。よって本発明による製品は弾力的に供給が可能で、異なるニーズに適合できる。また、製造工程、品質管理、原料のコストを削減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図に示すように、本発明のモジュール化リードフレームの製造方法の設計であり、パッケージ済みリードフレームに製造し、任意にチップやリードフレームのチップ実装方法設計を変更できるようにし、またこれにより選択的に実装完成品や半製品として提供でき、製品の変化を実施するにあたり弾力性に富んだ製造方法である。
【０００９】
本発明の製造方法は、以下から構成する。
（ａ）金属原料から切断分離してあるか或いは未切断の複数金属質ブロック状のリード１を選び、リード１を少なくとも二列の対称状か或いは非対称状に配列する。（図６或いは図１０を参照。）
【００１０】
（ｂ）配列した複数金属質ブロック状のリード１を、第一金型セット３の内面３１でその上端面１１に密着して覆い挟み、パッケージ後に覆いのないリード素材面を形成するようにする。また、第二金型セット４の内面４１でリード１の下端を、少なくとも一つの選定面１２、１３（一つの選定面としてもよい）に密着して覆い挟み、パッケージ後に覆いのないリード素材面を形成するようにする。更に、該第二金型セット４はリード１各列の間に一つの隆起部４２を形成して、隆起部４２の端面４３を第一金型セット３の内面３１に密着させる（図３及び図８に示す）。以上により二つの金型セット３、４において各リード１の内、外側及び底側の箇所にそれぞれ中空の充填空間Ａ、Ｂ、Ｃを形成する。
【００１１】
（ｃ）図４、図９に示すように、二つの金型セット３、４が形成する充填空間Ａ、Ｂ、Ｃにパッケージ材料の注入作業を行って、各リード１が共に一つの封止部２によってパッケージング及び固定される構造を形成し、充填空間Ａの箇所に内固定部２１を形成し、充填空間Ｂの箇所に下固定部２２を形成し、充填空間Ｃの箇所に側面固定部２３を形成する。また少なくとも二列のリード１の間に空洞部２４を形成し、各リード１の上端面１１と少なくとも一つの選定面１２、１３が外部露出構造を形成するようにし、下端にワイヤボンディング面１２´とはんだ接合面１３´を形成して、図５及び図１０に示すように、これによりチップ１０を実装できるリードフレームを構成する。つまりチップ１０を実装して使用できる物品となる。
【００１２】
（ｄ）上述のパッケージング固定が完了したリードフレーム構造装置は、図６及び図１１に示すように、その上端に少なくとも一つのチップ１０を粘着固定し、該チップ１０の接点１０１を選定してリード１のワイヤボンディング面１２´（すなわち選定面１２）との間に、少なくとも一つのワイヤ２０を使用して封止部２の空洞部２４箇所でワイヤボンディング接続を行う。これにより弾力的に選択できる出荷製品を形成し、任意に直接回路基板上にはんだ接合したり、他の電気的設備に使用したり後続の製造プロセスを実施したりできるようになる。
【００１３】
（ｅ）図７及び図１２に示すように、上述のワイヤボンディング作業の後、選択的に、封止部２底面の空洞部２４に第二次パッケージング作業を実施したり他の封止材５で密封構造を構成したりできる。チップ１０とリード１は既にパッケージ構造を具えて防湿・防塵機能は達せられているから、この第二次パッケージング作業では、本発明は一般のコストが低廉なプラスチック材料でパッケージングを行ってもよく、コスト削減の効果が得られる。
【００１４】
上述の本発明のチップとリードフレームを組み合わせる製造方法の設計により、いつでもリードフレーム完成品として供給できるようになり、業者は必要に応じて任意にワイヤボンディングを行ったり回路基板上に直接はんだ接合して使用したりできる。よってその製品は弾力的に供給が可能で、異なるニーズに適合できる。
【００１５】
また、本発明は第一、第二金型セット３、４の内面３１、４１でリード１の上端面１１、下端の選定面１２、１３に密着するようにしたため、リード１のパッケージング作業を行うときに、熱硬化性樹脂やセラミック材料が上端面１１、下端の選定面１２、１３に滲み出ることがないから、リードフレーム製品や半製品の外部露出面にバリなどの不具合が発生することがなく、バリ除去の工程が必要なくなり、ひいては製造及び品質管理のコスト削減の効果が達成される。
【００１６】
一方、リード１をパッケージング完了時には、該封止部２の底面は上に向かって空洞部２４を形成しており、これによりチップ１０底面とリード１のワイヤボンディング面１２´は露出状態を呈して、ワイヤ２０でチップ１０の底面とリード１のワイヤボンディング面´との間を選択的に接続して、回路基板上に直接はんだ接合して使用できるようになる。よってパッケージ材料コストの削減が図れる。更に、該空洞部２４の密封作業が必要な場合、一般のプラスチック材料や封止材５を用いて空洞部２４に配置してもよく、より一層材料コストを節約できる。
【００１７】
本発明は、前述の封止部２が構成する下固定部２２は、各リード１の下方に位置するが、各リード１の下方に形成する形態は整列状態には限らず、該第二金型セット４で充填空間Ｂを製造するとき、図８及び図９に示すように交錯した非整列状態を形成してもよい。これにより露出するワイヤボンディング面１２´とはんだ接合面１３´を離して、電磁干渉（ＥＭＩ）低減効果を達成できる。同様に、図１０に示すように、各リード１も交錯して非整列状態に配列して、ワイヤボンディング面１２´とはんだ接合面１３´を異なる位置に形成してもよく、同様の効果が得られる。本発明の製造方法は簡易に変更、置換して応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】公知半導体パッケージ構造の略図である。
【図２】公知の別の半導体パッケージ構造の略図である。
【図３】本発明のリードと金型を組んだ製造工程の略図である。
【図４】本発明の金型内にパッケージ材料を注入する製造工程の略図である。
【図５】本発明のリードフレーム製品状態の正面図である。
【図６】本発明の、チップをリードフレームに実装する製造工程の略図である。
【図７】本発明のリードフレームの空洞部をパッケージングする製造工程の略図である。
【図８】本発明の別の実施例のリードと金型の組み合わせの略図である。
【図９】本発明の別の実施例の金型にパッケージ材料を注入する略図である。
【図１０】本発明の別の実施例のリードフレームの正面図である。
【図１１】本発明の別の実施例の、チップとリードフレームの実装略図である。
【図１２】本発明の別の実施例のリードフレームの空洞部パッケージングの略図である。
【符号の説明】
【００１９】
１、３０ リード
１１ 上端面
１２、１３ 選定面
１２´     ワイヤボンディング面
１３´   はんだ接合面
２ 封止部
２１ 内固定部
２２ 下固定部
２３ 側面固定部
２４ 空洞部
３ 第一金型セット
３０１ 底面
３１ 内面
４ 第二金型セット
４１ 内面
４２ 隆起部
４３ 端面
５ 封止材
１０ チップ
１０１ 接点
２０ ワイヤ
Ａ、Ｂ、Ｃ 充填空間
【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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