(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リードフレーム上の隣接するモールド部の間にランナーを配置し、そのランナーと接続するゲートを各モールド部に連結して樹脂封止されるリードフレームのランナーとゲート中で硬化して付着する残留樹脂を樹脂付着面と反対面側から突いて剥離するランナー突き貫通穴をエッチング加工によって穿設してなるランナー突き貫通穴を有するリードフレームにおいて、上記ランナー突き貫通穴の樹脂付着面に設ける穴径を大きくし、反対面に設ける穴径を小さくすると共に、リードフレームのランナー配置端面をエッチング加工によって、ランナー突き貫通穴を設けた樹脂付着面よりその反対面を側方に突出した傾斜面に形成し、更に前記リードフレームのエッチング加工時に、リードフレームの両面を各々被うマスキングフィルムの穴の大きさを変えて、ＱＦＮ型半導体パッケージ用のインナーリードの断面形状をパッケージ側が大きく、非パッケージ側が小さくなるように形成することを特徴とするランナー突き貫通穴を有するリードフレーム。
【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を樹脂封止した後、リードフレームに付着したランナー及びゲートを除去するためのリードフレームの貫通穴並びにランナー配置端面に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体チップを搭載し樹脂封止するリードフレームとして、単一のリードフレーム上で単列にモールド部を配置するリードフレームや、複数列にモールド部を配置するマトリックスフレームが用いられている。そして、このようなリードフレームではリードフレームを横切るように隣接するモールド部の間にランナーを配置し、そのランナーと接続するゲートを各モールド部に連結して樹脂封止を行う。すると、マトリックスフレームの場合には一度に多数個のパッケージを成形できて、パッケージの生産性を高く製造効率を向上させることができる。
【０００３】
しかし、リードフレームを横切るようにランナーを長く配置するため、樹脂封止した後、ランナーとゲート中で硬化して付着する残留樹脂を剥離するのが困難である。そこで、本出願人は先に特開平３―１８４３５１号において、リードフレームにその残留樹脂を樹脂付着面と反対面側からピンで突いて剥離するピン挿入穴を穿設することを提示した。更に特開平５―２０６３５３号において、リードフレームにランナーとゲート中で硬化して付着する残留樹脂を樹脂付着面と反対面側からパンチで突いて剥離するために、残留樹脂と一体のパンチ当て突起形成穴を穿設することも提示した。
【０００４】
しかし、近年ではＱＦＮ（クウォードフラットノンリード）を代表とする半導体パッケージに用いるリードフレームは、リードが露出しているため、パッケージ裏面にあるリードを脱落しない断面形状にした脱落防止構造が採用されている。それ故、リードフレームを普通の抜き加工であるスタンピング加工では抜くことができず、エッチング加工によって形成している。又、最近では短納期による内部パターンの変更に容易に対応できるようにするため、或いは試作等の少量生産向けにエッチング加工が多く行われるようになった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、リードフレームにエッチング加工を施して貫通穴を設ける場合には、両面からエッチング加工をするため、その貫通穴１は図７に示すように真中がくびれて内方に突起を有する形状になる。それ故、このようなリードフレームを使用して樹脂封止をすると、貫通穴１に樹脂が食いついてしまい、取れ難いという現象が発生する。特に、リードフレームを横切るようにランナーを配置するマトリックスフレームの場合、リードフレームのランナー付着面から反対側より突きピン等で突いてランナー除去とゲートブレークを行うことは非常に困難である。即ち、従来のようなスタンピン加工ではランナー突き貫通穴内の樹脂を５００ｇ／穴で抜けるが、エッチング加工によるランナー突き貫通穴１では穴内の樹脂が突起に引っ掛かるため、そのような小さな力では抜けず１．５ｋｇ／穴の非常に大きな力を必要とする。なお、２は板厚が０．１２５〜０．２５ｍｍ程のリードフレーム、３がランナー、４がランナー突きピンである。
【０００６】
このようにして、リードフレーム２上のランナー３とゲート中で硬化して付着する残留樹脂を従来より非常に大きな力を用いて突く場合、リードフレーム２より無理に残留樹脂を剥離させるので、パッケージや残留樹脂の欠け、損傷、リードフレーム２の変形等がまれに発生する。又、コストダウンのため、１リードフレーム当りの高集積化を計って、パッケージの間隔を狭め、ランナー突き貫通穴の径を小さくして、従来のランナー突きピン径より細いピンを用いなければならない。例えば、従来穴の直径が２．２ｍｍでピンの直径が１．２ｍｍであったのを、穴の直径を１．２ｍｍにする必要性が生じている。それ故、ランナー突きピンの強度不足という相反する問題がある。
【０００７】
しかも、高集積化の際にはリードフレームの幅方向におけるパッケージ間隔を狭めて、パッケージ個数を増加するため、パッケージ直近のゲート近くにランナー突き貫通穴がないとランナーとゲート中で硬化して付着する残留樹脂の剥離を上手に行えない。それ故、パッケージ直近のゲート近くにランナー突き貫通穴がない場合には、パッケージ個数に合わせてランナー突きピン数を一段と増加する必要があり、ランナーとゲート剥離機構全体の力を大きくしなければならない。
【０００８】
本発明はこのような従来の問題点に着目してなされたものであり、パッケージやランナーとゲート中の残留樹脂の欠け、損傷、リードフレームの変形等が発生し難く、幅広リードフレームの採用と１リードフレーム当りのパッケージの高集積化が可能なランナー突き貫通穴を有するリードフレームを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明によるランナー突き貫通穴を有するリードフレームでは、リードフレーム上の隣接するモールド部の間にランナーを配置し、そのランナーと接続するゲートを各モールド部に連結して樹脂封止されるリードフレームのランナーとゲート中で硬化して付着する残留樹脂を樹脂付着面と反対面側から突いて剥離するランナー突き貫通穴をエッチング加工によって穿設する。そして、上記ランナー突き貫通穴の樹脂付着面に設ける穴径を大きくし、反対面に設ける穴径を小さくすると共に、リードフレームのランナー配置端面をエッチング加工によって、ランナー突き貫通穴を設けた樹脂付着面よりその反対面を側方に突出した傾斜面に形成する。更に、前記リードフレームのエッチング加工時に、リードフレームの両面を各々被うマスキングフィルムの穴の大きさを変えて、ＱＦＮ型半導体パッケージ用のインナーリードの断面形状をパッケージ側が大きく、非パッケージ側が小さくなるように形成する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図１〜６を参照にして、本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明を適用したランナー突き貫通穴を有するＱＦＮ型半導体パッケージ用マトリックスフレームの樹脂封止後に型開きした状態を示す平面図である。このマトリックスフレーム５は１リードフレーム６当りのパッケージ成形を高集積化するため、半導体チップを搭載したモールド部を従来より多くし、本実施例の図では例えば５列にする。そして、金型によりリードフレーム６上の隣接するモールド部の中間にそのリードフレーム６を横断するようにランナー７（７ａ、７ｂ、７ｃ）を配置し、その各ランナー７から枝分かれしたゲート８を各モールド部に連結して、一度に６行分のモールド部を樹脂封止することにより、各パッケージ９を成形する。なお、１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）は対応する各ランナー７と連結するカルである。
【００１１】
このようにして、マトリックスフレーム５上に各パッケージ９を形成すると、型開き後に各ランナー７とゲート８中で硬化して付着する残留樹脂を樹脂付着面と反対の面側、図１では下面側から上方に突いて剥離しなければならない。それ故、リードフレーム６には前以って各ランナー７の点線で示すゲート枝分かれ箇所に各々残留樹脂を突いて剥離するランナー突き貫通穴１１をエッチング加工によって穿設しておく。その際、リードフレーム６の上、下面を各々被うマスキングフィルムの穴の大きさを上下で変え、或いはエッチング液の濃度を上下で変える等して穿設する。
【００１２】
すると、図２に示すようにランナー突き貫通穴１１の樹脂付着面に設ける穴径を大きくし、反対面に設ける穴径を小さくすることができる。特に、図３に示すようにランナー突き貫通穴１１の穴径を樹脂付着面から反対面に向って順次小さくするとよい。
【００１３】
剥離時には、図４に示すようにリードフレーム６の下面側からランナー突きピン１２を矢印方向に移動する。すると、ランナー突き貫通穴１１が樹脂付着面に設ける穴径を大きくし、反対面に設ける穴径を小さくすることにより、穴内樹脂の抜き抵抗が小さくなっているため、ピン１２を穴内に挿入して樹脂を押すと、小さな力でランナー７とゲート８中で硬化し付着している残留樹脂を上面から剥離することができる。しかも、残留樹脂を小さな力で剥離できるため、パッケージ９、ランナー７とゲート８中の残留樹脂、リードフレーム６等に無理な力が加わらず、パッケージ９やランナー７とゲート８中の残留樹脂の欠け、損傷、リードフレーム６の変形等が発生し難い。特に、ランナー突き貫通穴１１の穴径が樹脂付着面から反対面に向って順次小さくなっていると、一層良くなる。なお、ＱＦＮの場合、インナーリード１３が脱落しないようにそのインナーリード１３の断面形状がパッケージ側で大となる形状になっている。
【００１４】
このようにランナー突き貫通穴１１を形成すると、小さな力で残留樹脂を剥離できるため、ランナー突きピン１２の直径を小さくすることができる。それ故、ランナー突き貫通穴１１の直径を小さくでき、その穴位置をパッケージ９の直近にあるランナー７のゲート枝分かれ箇所に設けることが可能になる。しかし、ランナー突きピン１２の直径は強度上１．２ｍｍ以下にすることは好ましくないので、ランナー突き貫通穴１１の直径を１．２ｍｍ以下にする場合にはピン１２の先端部を先細にして対応する。なお、ランナー突き貫通穴１１の穴形状を樹脂付着面に設ける穴径を大きくし、反対面に設ける穴径を小さくして小さな力で残留樹脂を剥離するようにすると、１リードフレーム６当りに設けるパッケージ９の高集積化が可能になるばかりでなく、そのリードフレーム６を幅広にすることもできて好都合となる。
【００１５】
上記実施の形態ではリードフレーム６のランナー７とゲート８中で硬化して付着する残留樹脂を樹脂付着面と反対面側から突いて剥離するランナー突き貫通穴１１をエッチング加工によって、その樹脂付着面に設ける穴径を大きくし、反対面に設ける穴径を小さく穿設する場合について説明したが、リードフレーム６の各カル１０から伸びるランナー７が夫々通過するランナー配置端面１４をエッチング加工によって、図５に示すようにそのランナー突き貫通穴１１を設けた樹脂付着面（上面）１５よりその反対面（下面）１６を側方に長さＬ突出した傾斜面に形成すると好ましくなる。特に、図６に示すようにランナー配置端面１４を傾斜角度一定の平滑面にするとよい。
【００１６】
このようなランナー配置端面１４をエッチング加工によって傾斜面に形成する場合、リードフレーム６の上、下面１５、１６を各々被うマスキングフィルムの上下の位置をずらすことにより実施する。そして、リードフレーム６のランナー配置端面１４を上面１５より下面１６を側方に突出した傾斜面に形成すると、剥離抵抗が小さくなるため、剥離時にリードフレーム６の下面１６の側からランナー突きピン１２を穴１１の内部に挿入して上面１５の側に樹脂を押すことにより、ランナー７中で硬化して端面１４に付着している残留樹脂をその端面１４から小さな力により剥離することができる。その際、図４に示すようにランナー配置端面１４の近くにブロックやピン等からなるランナープッシャー１７を設けておき、矢印方向に移動してその端面１４近くの残留樹脂を押すとよい。なお、ランナープッシャー１７はランナー７と共にカル１０中の残留樹脂を押すようにしてもよい。
【００１７】
それ故、ランナー７とゲート８中で硬化して上面１５と端面１４に付着している残留樹脂を一層小さな力で剥離できる。従って、更にパッケージ９、ランナー７とゲート８中の残留樹脂、リードフレーム６等に無理な力が加わらなくなり、パッケージ９やランナー７とゲート８中の残留樹脂の欠け、損傷、リードフレーム６の変形等が発生し難い。特に、ランナー配置端面１４を傾斜角度一定の平滑面にするとよくなる。
【００１８】
なお、上記実施の形態ではランナー突きピン１２を穴１１の内部に挿入して残留樹脂を剥離するランナー突き貫通穴１１とランナー配置端面１４について説明したが、そのランナー突き貫通穴１１の穴形状をパンチで突起を突いて残留樹脂を剥離するランナー突き貫通穴に適用すると同様の効果を得ることができる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明した本発明によれば、ランナー突き貫通穴をエッチング加工によって、樹脂付着面に設ける穴径を大きくし、反対面に設ける穴径を小さくすることにより、その穴内樹脂の抜き抵抗を小さくすることができる。又、リードフレームのランナー配置端面をエッチング加工によって、ランナー突き貫通穴を設けた樹脂付着面よりその反対面を側方に突出した傾斜面に形成することにより、そのランナー配置端面の剥離抵抗を小さくすることができる。それ故、ランナーとゲート中で硬化して付着する残留樹脂を小さな力で剥離することができ、パッケージ、ランナーとゲート中で硬化して付着する残留樹脂、リードフレーム等に無理な力が加わらず、パッケージや残留樹脂の欠け、損傷、リードフレームの変形等の発生を確実に抑えることができる。そして、リードフレームに幅広のものを採用でき、１リードフレーム当りのパッケージの高集積化が可能になる。
【００２０】
更に、前記リードフレームのエッチング加工時に、リードフレームの両面を各々被うマスキングフィルムの穴の大きさを変えて、ＱＦＮ型半導体パッケージ用のインナーリードの断面形状をパッケージ側が大きく、非パッケージ側が小さくなるように形成することにより、残留樹脂の剥離時にインナーリードがパッケージから脱落しない断面形状となっているので、リードフレームの変形等の発生を一層確実に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したランナー突き貫通穴を有するＱＦＮ型半導体パッケージ用マトリックスフレームの樹脂封止後に型開きした状態を示す平面図である。
【図２】同ＱＦＮ型半導体パッケージ用マトリックスフレームのリードフレームにエッチング加工によって穿設したランナー突き貫通穴の一形状と、その穴内に充填した樹脂と一体のランナー内残留樹脂を示す要部断面図である。
【図３】同ＱＦＮ型半導体パッケージ用マトリックスフレームのリードフレームにエッチング加工によって穿設したランナー突き貫通穴の他の形状と、その穴内に充填した樹脂と一体のランナー内残留樹脂を示す要部断面図である。
【図４】同ＱＦＮ型半導体パッケージ用マトリックスフレームのランナー突き直前の状態を示す要部断面図である。
【図５】同ＱＦＮ型半導体パッケージ用マトリックスフレームのリードフレームにそのランナー配置端面をエッチング加工によって傾斜面に形成した一形状と、そのランナー付き貫通穴を設けた樹脂付着面とを示す要部断面図である。
【図６】同ＱＦＮ型半導体パッケージ用マトリックスフレームのリードフレームにそのランナー配置端面をエッチング加工によって傾斜面に形成した他の形状と、そのランナー付き貫通穴を設けた樹脂付着面とを示す要部断面図である。
【図７】従来のＱＦＮ型半導体パッケージ用マトリックスフレームのランナー突き直前の状態を示す要部断面図である。
【符号の説明】
５…マトリックスフレーム  ６…リードフレーム  ７…ランナー  ８…ゲート９…パッケージ  １０…カル  １１…ランナー突き貫通穴  １２…ランナー突きピン  １４…ランナー配置端面  １５…樹脂付着面（上面）  １６…反対面（下面）
【図１】
0004537620.tif 000002
【図２】
0004537620.tif 000003
【図３】
0004537620.tif 000004
【図４】
0004537620.tif 000005
【図５】
0004537620.tif 000006
【図６】
0004537620.tif 000007
【図７】
0004537620.tif 000008