(57)【要約】【課題】放熱性が良好で、かつ信頼性にも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を目的とする。【解決手段】リードフレームのタブの内部に、タブの外周枠を残してバーリング加工が施された開口部を設け、この開口部に段状に形成された放熱板を挿入し、放熱板の上面の周縁部をパンチなどの機械的圧力を加えることで、この周縁部をリードフレームに覆い被せ、開口部に放熱板を圧着する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレーム部と、前記フレーム部から内方に延出したリードおよびタブとからなり、前記タブの領域に放熱板が挿入される開口部が形成され、前記開口部に鍔部が形成され、前記鍔部が形成された前記開口部に前記放熱板の素子搭載部を上面とし圧着され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】
フレーム部と、前記フレーム部から内方に延出したリードおよびタブとを形成する工程と、前記タブの領域で上下に貫通した開口部を形成する工程と、前記開口部にバーリング加工を施し上下方向の何れか一方に前記開口後部より延在した鍔部を形成する工程と、前記開口部に放熱板を挿入し前記タブと前記放熱板とを装着する工程とを備えた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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リードフレームとその製造方法およびそれを用いた半導体装置に関し、特に半導体素子から発生する熱を効率よく放熱する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高出力や高周波数の要求から半導体装置の中に実装される集積回路（以下ＩＣと称す）や電界効果トランジスタ（以下ＦＥＴと称す）や発光ダイオード（以下ＬＥＤと称す）などの半導体素子から数ワット程度の熱が発生する様になってきた。こうした半導体素子から発生する熱を効率良く放熱する手段として、リードフレームフレームに放熱板を備えた半導体装置があった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図４は、前記特許文献１に記載された従来の半導体装置を示した断面図である。図４において、１０１は半導体装置であり、インナーリード１０２およびアウターリード１０３を備えたリードフレーム１０４はその中央部にタブ１０５が形成されている。タブ１０５のほぼ中央部に開口部１０６が設けられている。リードフレーム１０３の開口部１０６には底面から放熱板１０７が挿入され、放熱板１０７は、外縁部に機械的圧力を加えることによりリードフレーム１０４に圧着されて、放熱板１０７とリードフレーム１０４と嵌合し、放熱板１０７上面に半導体素子１０８が搭載されている。半導体素子１０８はインナーリード１０２と導電性ワイヤ１０９を介して接続し、インナーリード１０２、放熱板１０７、半導体素子１０８、導電性ワイヤ１０９とを絶縁性樹脂１１０により樹脂封止していた。
【特許文献１】特開平１０−１２７８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の構成では、放熱板１０７に機械的圧力を加えることによりリードフレーム１０４に圧着する際、リードフレーム１０４の圧着部に応力がかかるため、リードフレーム１０４に変形が生じるという問題点があった。
【０００５】
また、放熱板１０７をリードフレーム１０４の開口部１０６に挿入する際、リードフレーム１０４の開口部１０６の挿入部に破断面が形成されているため挿入性が悪く、外部ガイドなどを設ける必要があった。
【０００６】
また、放熱板１０７をリードフレーム１０４の開口部１０６に挿入する際、放熱板１０７とリードフレーム１０４との接触面積が小さいため、放熱板１０７の位置精度を保つことが困難である。
【０００７】
本発明は、前記従来の課題を解決するものであり、放熱効果が良好で信頼性にも優れたリードフレームとその製造方法およびそれを用いた半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記従来の課題を解決するために、本発明のリードフレームは、フレーム部と、フレーム部から内方に延出したリードおよびタブとからなり、タブの領域に放熱板が挿入される開口部が形成され、開口部に鍔部が形成され、鍔部が形成された開口部に放熱板の素子搭載部を上面とし圧着されたものである。
【０００９】
これによれば、リードフレームの鍔部に放熱板を圧着することにより一体とし、タブに直接、圧着の際の応力が加わらずリードフレームの変形を防ぐことが可能となる。
【００１０】
本発明のリードフレームの製造方法は、フレーム部と、フレーム部から内方に延出したリードおよびタブとを形成する工程と、タブの領域で上下に貫通した開口部を形成する工程と、開口部にバーリング加工を施し上下方向の何れか一方に開口後部より延在した鍔部を形成する工程と、開口部に放熱板を挿入し前記タブと放熱板とを装着する工程とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、リードフレームにバーリング加工を施すことにより、開口部の放熱板挿入部に必然的にフィレットと称されるＲが生じるため、これが放熱板を挿入する際の挿入ガイドとなる。このため外部ガイドを必要とせず放熱板を開口部に挿入することができる。また、放熱板がリードフレームの鍔部と面で接するため接触面積が大きく、放熱性の向上が図れるとともに位置精度に優れるリードフレームを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１３】
（実施の形態１）
図１（ａ）は、本発明の実施の形態１におけるリードフレームを示した正面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。
【００１４】
図１（ａ）、（ｂ）において、１は金属薄板材からなるリードフレームであり、２はインナーリードであり、３はインナーリード２と導通接続されたアウターリードであり、４はアウターリード３を相互に固定するためのタイバーである。
【００１５】
なお、インナーリード２とアウターリード３は後述する樹脂封止により内包される側をインナーリード２、露出される側をアウターリード３とされることが多い。また、タイバー４は樹脂封止された後に分離除去される各リードを固定する補助的な手段である。
【００１６】
５はリードフレーム１のほぼ中央部に設けられたタブであり、タブ５の中央部には開口部６が形成され、開口部６には銅、銅合金、アルミニウムやセラミックなどの熱導性に優れた素材からなる放熱板７が挿入され装着されている。
【００１７】
このとき、タブ５に設けられた開口部６にはバーリングと称されるプレス加工が施され鍔部１２が形成されている。
【００１８】
これによれば、放熱板７とタブ５の接触面積が大きいため、後述する半導体素子で発生した熱が、放熱板７及びタブの２つの経路を介して外部に効率よく放熱される。
【００１９】
さらに、タブ５をディプレスによりリードフレーム１より下方に押し下げられている。
【００２０】
これによれば、後述するワイヤーボンディング性を向上させることができる。
【００２１】
（実施の形態２）
図２（ａ）〜（ｅ）は、本発明の実施の形態２におけるリードフレームの製造工程フローに沿った断面図である。
【００２２】
図２（ａ）〜（ｅ）において、図１（ａ）、（ｂ）と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００２３】
図２（ａ）〜（ｅ）において、金属薄板材（図示せず）をプレス加工またはエッチング加工により、インナーリード２、アウターリード３、タイバー４、タブ５、開口部６を形成する（図２（ａ））。このとき、開口部６は後ほど挿入される放熱板７の形状に合わせて丸形や四角形に形成されている。
【００２４】
プレス加工により開口部６にバーリング加工を施す（図２（ｂ））。このとき、開口部６にはバーリング加工により上下方向の何れか一方に開口部６より延在した鍔部１２が形成される。また、鍔部１２は垂直、傾斜など適宜選択可能である。これによれば、後ほど挿入される放熱板７の挿入性向上、密着性向上に優れる。
【００２５】
タブ５をディプレスによりリードフレーム１より下方に押し下げる（図２（ｃ））。このとき、タブ５後ほど挿入される放熱板上面とリードフレーム１とが略同一平面となる様ディプレスされる。これによれば、ワイヤーボンディング性に優れる。
【００２６】
そして、少なくとも段差部をひとつ備えたＴ字形に形成した放熱板７を開口部６に挿入し装着する（図２（ｄ）、（ｅ））。
【００２７】
このとき、放熱板７はパンチにより上面に叩き加工を施し、タブ５を放熱板７で狭圧してかしめ付けしている。
【００２８】
さらに、放熱板７を挿入しかしめ付けする工程を図３（ａ）、（ｂ）を用いて詳細に説明する。
【００２９】
図３（ａ）において、かしめ付けを行う金型は断面視でハの字形状に形成したパンチ３１と平坦部備えたダイ３２とからなる。
【００３０】
放熱板７の下面にダイ３２を当接し、上面にパンチ３１のハの字形状に形成した傾斜面で放熱板７の上面周縁部に圧力を加え狭圧してかしめ付けている。
【００３１】
これによれば、パンチ３１に形成した傾斜面により、狭圧の際に加圧力がタブの中心にかかり放熱板７の位置精度が高くなる。
【００３２】
放熱板７の周縁部をパンチ３１で狭圧することで放熱板７の周縁部からタブ５に放熱板７の一部の肉が逃げ鍔部１２を押さえつける。このようにして放熱板７とタブ５がかしめ付けされる。
【００３３】
以上のように本発明は、リードフレームのタブ内部にタブの外周枠を残してバーリング加工が施された開口部を設け、開口部に放熱板７を挿入し、放熱板７の上面からパンチなどで機械的圧力を加えてバーリング加工部上部に放熱板７を圧着する。このようにバーリング加工を施すことにより、圧着の際のリードフレームに加わる応力を低減させ、リードフレームに変形を生じることなく放熱板７とリードフレームとを一体とすることが可能となる。
【００３４】
また、リードフレームにバーリング加工を施す際において、開口部の放熱板７が挿入される部分には必然的にフレットと称されるＲが生じるため、これが放熱板７を挿入する際の挿入ガイドとなり、このため外部ガイドを必要としない。これによりコストの低減を実現できる。
【００３５】
さらに、バーリング加工が施された開口部に放熱板７を挿入する際において、放熱板７とリードフレームとの接触面積が大きくなるため、放熱板７のぐらつきが規制され、開口部のリードフレームに垂直な方向に対する放熱板７の位置精度が高くなる。
【００３６】
さらに、放熱板７とリードフレームとの接触面積が大きいため、放熱性の向上が図れる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
リードフレームに放熱板を圧着することにより一体とし、タブに直接、圧着の際の応力が加わらずリードフレームの変形防止として有用であり、特に半導体装置用リードフレームに適している。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】（ａ）本発明の実施の形態１におけるリードフレームの正面図、（ｂ）図１（ａ）のＡ−Ａ’線に沿った断面図
【図２】本発明の実施の形態２におけるリードフレームの製造工程フローに沿った断面図
【図３】図２の放熱板装着工程の詳細な工程フローに沿った断面図
【図４】従来の半導体装置の断面図
【符号の説明】
【００３９】
１  リードフレーム
２  インナーリード
３  アウターリード
４  タイバー
５  タブ
６  開口部
７  放熱板
１０  絶縁性樹脂
１１  放熱板上面
１２  鍔部
２２  バーリング加工前の開口部
２３  バーリング加工が施された開口部
２４  放熱板周縁部
２５  バーリング加工部上部
３１  パンチ
３２  ダイ
１０１  半導体装置
１０２  インナーリード
１０３  アウターリード
１０４  リードフレーム
１０５  タブ
１０６  開口部
１０７  放熱板
１０８  半導体素子
１０９  導電性ワイヤ
１１０  絶縁性樹脂
【図１】
2007165458.tif 000003
【図２】
2007165458.tif 000004
【図３】
2007165458.tif 000005
【図４】
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