(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
片面が樹脂封止されたリードフレームを、半導体パッケージの外形を得る切断ラインを以って切断し、樹脂封止部より延出したリードおよび周縁樹脂を同時に切断することで個片の半導体パッケージを得る半導体パッケージの製造方法において、
前記切断ラインの半導体パッケージより見て外側に位置する不要フレーム部を切刃の一方を成すダイによって樹脂封止部とは反対側より受け、
前記ダイの受け部と、前記ダイに対向しリードフレームを隔てて配置されたパンチガイドとによってリードフレームをクランプし、リードの前記ダイの受け部に当接する部位を押し潰してリードと周縁樹脂とのスタンドオフを解消した後、
切断ライン直上のみを突く作用端を有するもう一方の切刃であるパンチを樹脂封止部側から前記ダイと交差するように移動させることによって、前記リードおよび周縁樹脂を切断して個片の半導体パッケージを得ることを特徴とする半導体パッケージの製造方法。
【請求項２】
片面が樹脂封止されたリードフレームを、半導体パッケージの外形を得る切断ラインを以って切断し、樹脂封止部より延出したリードおよび周縁樹脂を同時に切断することで個片の半導体パッケージを得る半導体パッケージの製造方法において、
前記切断ラインの半導体パッケージより見て外側に位置する不要フレーム部を切刃の一方を成すダイによって樹脂封止部とは反対側より受け、
前記ダイの受け部と前記ダイに対向しリードフレームを隔てて配置されたパンチガイドとによってリードフレームをクランプした状態で、切断ライン直上のみを突く作用端を有するもう一方の切刃であるパンチを樹脂封止部側から前記ダイと交差するように移動させ、パンチがリードを切断する際のパンチの押し込み力をパンチとダイの受け部との間でリードに作用させ、リードの前記ダイの受け部に当接する部位を押し潰して前記不要フレーム部でリードと周縁樹脂とのスタンドオフを解消し、前記リードおよび周縁樹脂を切断して個片の半導体パッケージを得ることを特徴とする半導体パッケージの製造方法。
【請求項３】
片面が樹脂封止されたリードフレームを、半導体パッケージの外形を得る切断ラインを以って切断し、樹脂封止部より延出したリードおよび周縁樹脂を同時に切断することで個片の半導体パッケージを得る半導体パッケージの製造装置において、
前記切断ラインの半導体パッケージより見て外側に位置する不要フレーム部を樹脂封止部とは反対側より受ける受け部を有する切刃の一方を成すダイと、
前記ダイに対向し、リードフレームを隔てて配置されたパンチガイド、および樹脂封止部側から前記ダイと交差しながら切断ライン直上のみを突く作用端を有するもう一方の切刃であるパンチとを備え、
前記ダイの受け部は、受け部と前記パンチガイドとにより前記リードフレームをクランプした際に、パンチガイドによる押圧力を前記切断ラインの外側近傍に集中させ、リードの前記ダイの受け部に当接する部位を押し潰し、リードと周縁樹脂とのスタンドオフを解消する作用部として形成されていることを特徴とする半導体パッケージの製造装置。
【請求項４】
片面が樹脂封止されたリードフレームを、半導体パッケージの外形を得る切断ラインを以って切断し、樹脂封止部より延出したリードおよび周縁樹脂を同時に切断することで個片の半導体パッケージを得る半導体パッケージの製造装置において、
前記切断ラインの半導体パッケージより見て外側に位置する不要フレーム部を、樹脂封止部とは反対側より受ける受け部を有する切刃の一方を成すダイと、
樹脂封止部側から前記ダイと交差しながら切断ライン直上のみを突く作用端を有するもう一方の切刃であるパンチとを備え、
前記ダイの受け部は、ダイの受け部と前記ダイに対向しリードフレームを隔てて配置されたパンチガイドとによってリードフレームをクランプした状態で、前記パンチが前記リードフレームを切断する際のパンチの押し込み力により前記リードの前記受け部に当接する部位を押し潰し、前記不要フレーム部でリードと周縁樹脂とのスタンドオフを解消する作用部として形成されていることを特徴とする半導体パッケージの製造装置。
【請求項５】
前記パンチは、半導体パッケージの平面外形と同一外形の底面形状を有し、底面に半導体パッケージの樹脂封止部に対応する逃げ凹部が形成された角柱状部品として形成され、
前記ダイは、一回の切断操作によって半導体パッケージの外形形状を得るように、前記パンチが内挿され、前記切断ラインの外側領域でリードフレームを支持する平面形状が矩形の枠状に形成された受け部が形成されていることを特徴とする請求項３または４記載の半導体パッケージの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体パッケージの製造装置および製造方法に関し、より詳細には、ＱＦＮ（Ｑｕａｄ・Ｆｌａｔ・Ｎｏｎ−Ｌｅａｄｅｄ）あるいはＳＯＮ（Ｓｍａｌｌ・Ｏｕｔｌｉｎｅ・Ｎｏｎ−Ｌｅａｄｅｄ）などの片面樹脂封止型の半導体パッケージを製造する際に、リードを切断する方法を特徴とする半導体パッケージの製造装置および製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＱＦＮパッケージあるいはＳＯＮパッケージは、表面実装型の半導体パッケージであり、半導体素子を搭載したリードフレームの片面を樹脂封止し、樹脂封止部の裏面ではリードを露出させたものである。ＱＦＮパッケージおよびＳＯＮパッケージはきわめて小型に形成することができ、実装時の占有面積が小さく、実装高さを抑えることができることから、携帯電話などの小型の電子機器に好適に用いられている。
【０００３】
図６（ａ）、（ｂ）にＱＦＮパッケージの平面図および側面図を示す。図６（ａ）に示す１０が樹脂封止部、１２がリード、１０ａがリード１２間に充填された周縁樹脂である。ＱＦＮパッケージはリードフレームの片面を樹脂封止した後に、ダムバー１６の内側に位置する切断ライン１４で切断して個片に形成するから、切断ではリード１２およびリード１２の中間に充填された周縁樹脂１０ａを同時に切断することとなる。実際にＱＦＮパッケージを生産するためのリードフレームは、短冊状に形成されたフレームに多数半導体パッケージ分のリードパターンがマトリクス状に配置されたもので、パターン上に半導体素子を搭載した後、素子をフレームと一体に樹脂封止してから、個別半導体パッケージに切断分離して製品とする。製品となった半導体パッケージはリード１２によって電子回路基板へ接続実装して使用されるため、樹脂封止に際してはリード１２が周縁樹脂１０ａより僅かに突出するように、図６（ｂ）に示すようなスタンドオフｈが設けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
半導体パッケージの切断品質は電子回路基板への接続実装品質を大きく左右するものである。
図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は半導体パッケージを電子回路基板へ接続実装する様を示す。４６が電子回路基板、４８が電子回路パターンに沿って塗布された実装用はんだである。図７（ａ）に示す半導体パッケージでは切断によって生じる切断ばり１２ａが接続実装面とは逆側を向き、同じく切断によって生じる切断だれ１２ｂが接続実装面に面している。このような切断品質を得て実装すれば、溶融した実装用はんだ４８が表面張力によってアール形状の切断だれ１２ｂ面をはい上がり、リード１２の切断断面を覆う形態の立体的で強固なはんだ付けを実現し、実装強度が高く、接続信頼性の高い接続実装品質を得ることができる。一方、図７（ｂ）では、実装面側に生じた切断ばり１２ａがリード１２と実装用はんだ４８の接合を阻害するため、実装強度の低下と、接続信頼性の低下を招き、接続実装品質の低下を引き起こすこととなる。また周縁樹脂１０ａの切断が、切断面からの樹脂欠落を伴うものであった場合には、図７（ｃ）に示すような周縁樹脂１０ａから欠落して隣接するリード１２に付着した樹脂屑１０ｂによってリード１２と実装用はんだ４８の接合が阻害され、実装強度の低下と、接続信頼性の低下を招き、接続実装品質の低下を引き起こすことが懸念される。高く安定した接続実装品質を得るためには、半導体パッケージの切断において切断ばりが実装面とは逆を向き、可能な限り大きなアール形状を備えた切断だれが実装面に面し、周縁樹脂１０ａからの欠落する樹脂屑１０ｂの発生を防ぐように配慮がなされている必要がある。
【０００５】
ＱＦＮパッケージおよびＳＯＮパッケージでは、樹脂封止されたリードフレームをダイとパンチとを備えた切断金型により個片の半導体パッケージに切断するのであるが、切断金型のダイとパンチの設定は、大別して図８に示す４つの方法が考えられる。ダイとパンチの形状から見て、図８（ａ）、（ｂ）と図８（ｃ）、（ｄ）の２種類に大分類され、さらに切刃としての機能から見て４種類に細分類される。切刃としての機能による分類では、切断中のリードフレーム２２に対して相対的に固定されている切刃をダイ、相対的に移動する切刃をパンチと定義して分類する。
【０００６】
前記定義によれば、従来慣行的に呼称されてきたように凸形の切刃をパンチ、凹形の切刃をダイとする視覚的分類や、上型に組み付けられる切刃をパンチ、下型に組み付けられる切刃をダイとする運用的分類を逃れ、多様な駆動様式を備える金型の切刃の作用について、より的確に論ずることができるものと推察する。なお、機能的差異の把握を助けるために図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はリードフレームおよびダイが紙面に対して固定され、上方よりパンチが降下する図式に統一するものとするが、当該機能的分類においては、その相対運動のみが問題であり、固定されたパンチに対してリードフレームと一体となったダイが下方より突き上げられる場合でも、あるいはその天地が逆転したものであっても機能的差異はないものとして取り扱う。
【０００７】
図８（ａ）は、半導体パッケージ２０のリード１２が露出する面をダイ３０によって受けたあと、逃げ凹部３２ａを備えたパンチ３２をかみ合わせて切断する方法を示したものである。この切刃設定では形状的にダイ３０およびパンチ３２の製作が容易であるという利点はあるものの、図９（ａ）に示すリード切断状態図によって理解できる切断ばりおよび切断だれ１２ｂの発生原理によって把握することができるように、半導体パッケージ２０を切断した際の切断ばり１２ａが実装面側に向けて生じてしまうこととなり、当該半導体パッケージの切断方法としては不適であるものと推察する。また、図９（ｂ）に示す周縁樹脂切断状態図によって把握することができるように、周縁樹脂１０ａとダイ３０の間にリード１２とのスタンドオフが位置してしまうこととなるため、切断では周縁樹脂１０ａの大きな撓みを許容して、周縁樹脂１０ａより欠落する樹脂屑１０ｂの発生を誘発することとなることも、切断方法として不適とする理由にあたると推察する。さらに、ダイ３０でリード１２を受けて切断するために、切断荷重によってリード１２が潰れてスタンドオフが失われてしまううえに、周縁樹脂１０ａより欠落した樹脂屑１０ｂがリード１２に圧着される可能性が増大することも、切断方法として不適とすべき理由となる。
【０００８】
図８（ｂ）は、図８（ａ）のダイ３０とパンチ３２の機能を入れ替え、リードフレームを表裏逆向きにセットした方法である。この場合も切断ばりは実装面側に突出し、リードの潰れも生じることとなるが、周縁樹脂１０ａの切断をスタンドオフに阻害されることなく、ダイ３４で周縁樹脂１０ａの上面を受けておこなうこととなるため、樹脂屑の欠落は生じない。このように、ダイとパンチとの機能的な差異が半導体パッケージの切断品質に影響を与えるということは切断金型の切刃設定を考える上で重要である。
【０００９】
図８（ｃ）は、切断ラインの半導体パッケージより見て外側に位置する製品とならない不要フレーム部の下面をダイ３８によって受けた後、逃げ凹部４０ａを備えたパンチ４０をかみ合わせて切断する方法を示したものである。この切刃設定では形状的にパンチ４０の製作が難儀であるという不利点はあるものの、半導体パッケージの接続実装面に切断ばりが生じることがなく、リード１２の切断を図７（ａ）に示すような理想的な品質で提供することができる。しかし、周縁樹脂１０ａとダイ３８の間にスタンドオフが位置してしまうこととなるため、図８（ａ）の切断方法と同様に、周縁樹脂１０ａより樹脂屑の欠落が生じてしまう不具合が懸念される。当該切断方法によって接続実装に好適な切断品質を提供するためには、この点を克服することが必要である。
【００１０】
図８（ｄ）は、切断ラインの半導体パッケージより見て内側のリード１２および周縁樹脂１０ａの上面を逃げ凹部４２ａを備えたダイ４２によって受けた後、パンチ４４をかみ合わせて切断する方法を示したものである。この切刃設定では形状的にダイ４２の製作が難儀であるという不利点はあるものの、半導体パッケージの接続実装面に切断ばりが生じることがなく、リード１２の切断を図７（ａ）に示すような理想的な品質で提供することができる。さらに、周縁樹脂１０ａの切断をスタンドオフに阻害されることなく、周縁樹脂１０ａの上面を受けておこなうことができるため、樹脂屑の欠落も生じることがないという、原理的には最も理想的であるといえる切断方法であり、ＱＦＮパッケージおよびＳＯＮパッケージの代表的切断方法として有効に用いられてゆくものと推察する。
現在この切断方法を基盤として、さらなる接続実装品質の向上を追求すべく、切断だれのアール形状をさらに大きく、周縁樹脂の切断面をより美しくするための技術改良が検討されている。図８（ｄ）に示す切断方法では、接続実装品質を致命的に低下させる可能性をおびた大きな粒径での樹脂屑の欠落は生じないものの、より小さな粒径での樹脂屑の欠落は発生しており、さらなる接続実装品質の向上および製品美観の向上のために克服されるべき課題と考えられているためである。しかしながら、前記改善課題である両者は、周縁樹脂の切断品質向上のためにはパンチとダイとの隙間にあたる切断クリアランスを小さく設定すべきである一方、切断だれのアール形状を大きくするためには切断クリアランスを大きく設定すべきであるといった技術的二律背反の関係にある。この二律背反を解消するためには、切断だれ形状の形成を切断過程とは別手段によって達成するなどの工夫が必要であるものと推察する。
【００１１】
本発明は、以上説明したように、ＱＦＮパッケージあるいはＳＯＮパッケージの製造工程において、樹脂封止後のリードフレームを切断して個片の半導体パッケージを製品として得る際に、リードの切断によって生じる切断ばりが接続実装面とは逆側を向き、また周縁樹脂の切断によって大きな粒径での樹脂屑の欠落が生じることがなく、かつ半導体パッケージの接続実装面に面するリード切断断面により多くの実装用はんだを吸い上げることができる大きな切断だれを形成する切断を実現することで、高く安定した接続実装品質を得ることができる半導体パッケージの製造装置及び製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために以下の構成を備える。
すなわち、片面が樹脂封止されたリードフレームを、半導体パッケージの外形を得る切断ラインを以って切断し、樹脂封止部より延出したリードおよび周縁樹脂を同時に切断することで個片の半導体パッケージを得る半導体パッケージの製造方法において、前記切断ラインの半導体パッケージより見て外側に位置する不要フレーム部を切刃の一方を成すダイによって樹脂封止部とは反対側より受け、前記ダイの受け部と、前記ダイに対向しリードフレームを隔てて配置されたパンチガイドとによってリードフレームをクランプし、リードの前記ダイの受け部に当接する部位を押し潰してリードと周縁樹脂とのスタンドオフを解消した後、切断ライン直上のみを突く作用端を有するもう一方の切刃であるパンチを樹脂封止部側から前記ダイと交差するように移動させることによって、前記リードおよび周縁樹脂を切断して個片の半導体パッケージを得ることを特徴とする。
【００１３】
また、片面が樹脂封止されたリードフレームを、半導体パッケージの外形を得る切断ラインを以って切断し、樹脂封止部より延出したリードおよび周縁樹脂を同時に切断することで個片の半導体パッケージを得る半導体パッケージの製造方法において、前記切断ラインの半導体パッケージより見て外側に位置する不要フレーム部を切刃の一方を成すダイによって樹脂封止部とは反対側より受け、前記ダイの受け部と前記ダイに対向しリードフレームを隔てて配置されたパンチガイドとによってリードフレームをクランプした状態で、切断ライン直上のみを突く作用端を有するもう一方の切刃であるパンチを樹脂封止部側から前記ダイと交差するように移動させ、パンチがリードを切断する際のパンチの押し込み力をパンチとダイの受け部との間でリードに作用させ、リードの前記ダイの受け部に当接する部位を押し潰して前記不要フレーム部でリードと周縁樹脂とのスタンドオフを解消し、前記リードおよび周縁樹脂を切断して個片の半導体パッケージを得ることを特徴とする。
【００１４】
また、片面が樹脂封止されたリードフレームを、半導体パッケージの外形を得る切断ラインを以って切断し、樹脂封止部より延出したリードおよび周縁樹脂を同時に切断することで個片の半導体パッケージを得る半導体パッケージの製造装置において、前記切断ラインの半導体パッケージより見て外側に位置する不要フレーム部を樹脂封止部とは反対側より受ける受け部を有する切刃の一方を成すダイと、前記ダイに対向し、リードフレームを隔てて配置されたパンチガイド、および樹脂封止部側から前記ダイと交差しながら切断ライン直上のみを突く作用端を有するもう一方の切刃であるパンチとを備え、前記ダイの受け部は、受け部と前記パンチガイドとにより前記リードフレームをクランプした際に、パンチガイドによる押圧力を前記切断ラインの外側近傍に集中させ、リードの前記ダイの受け部に当接する部位を押し潰し、リードと周縁樹脂とのスタンドオフを解消する作用部として形成されていることを特徴とする。
【００１５】
また、片面が樹脂封止されたリードフレームを、半導体パッケージの外形を得る切断ラインを以って切断し、樹脂封止部より延出したリードおよび周縁樹脂を同時に切断することで個片の半導体パッケージを得る半導体パッケージの製造装置において、前記切断ラインの半導体パッケージより見て外側に位置する不要フレーム部を、樹脂封止部とは反対側より受ける受け部を有する切刃の一方を成すダイと、樹脂封止部側から前記ダイと交差しながら切断ライン直上のみを突く作用端を有するもう一方の切刃であるパンチとを備え、前記ダイの受け部は、ダイの受け部と前記ダイに対向しリードフレームを隔てて配置されたパンチガイドとによってリードフレームをクランプした状態で、前記パンチが前記リードフレームを切断する際のパンチの押し込み力により前記リードの前記受け部に当接する部位を押し潰し、前記不要フレーム部でリードと周縁樹脂とのスタンドオフを解消する作用部として形成されていることを特徴とする。
【００１６】
また、前記パンチは、半導体パッケージの平面外形と同一外形の底面形状を有し、底面に半導体パッケージの樹脂封止部に対応する逃げ凹部が形成された角柱状部品として形成され、前記ダイは、一回の切断操作によって半導体パッケージの外形形状を得るように、前記パンチが内挿され、前記切断ラインの外側領域でリードフレームを支持する平面形状が矩形の枠状に形成された受け部が形成されていることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る半導体パッケージの製造装置及び製造方法の好適な実施の形態について添付図面と共に詳細に説明する。
図１〜４は本発明に係る半導体パッケージの製造装置において特徴的な構成部分である切断金型の構成と、切断金型によってリードフレームを切断する工程を示す。
切断金型は、図１に示すように、リードフレーム２２を支持するダイ５０と、ダイ５０に交差して移動することでリード１２および周縁樹脂１０ａを切断するパンチ５２と、パンチ５２の外側面に沿って昇降し、ダイ５０との間で不要フレーム部１８をクランプするパンチガイド５４を主要構成部材とする。なお、半導体パッケージの製造装置は、リードフレーム２２を金型の所定位置に移送する移送機構、リードフレーム２２を位置決めするガイドピンなどの位置決め機構、パンチ５２およびパンチガイド５４を昇降駆動する駆動機構を備えている。
【００１８】
本実施形態の切断金型においては、リードフレーム２２は樹脂封止部の裏面に露出したリード１２を下向きにしてリード１２がダイ５０に当接する向きにダイ５０にセットする。ダイ５０は、切断ライン１４の半導体パッケージ２０より見て外側領域に位置する不要フレーム部１８のみでリードフレーム２２を支持するように構成したものであり、切断ライン１４の内側領域では逃げ穴部５０ａを設けてリードフレーム２２にダイ５０が直接的に接触しないように形成している。切断ライン１４の外側領域で不要フレーム部１８を支持するダイ５０の受け部５０ｂは、一回の切断動作によって半導体パッケージ２０の平面外形形状を得るように設定された切断ライン１４に沿ってリードフレーム２２を支持するために、平面形状が矩形の枠状に形成されている。また、受け部５０ｂは不要フレーム部１８に当接する当接面が幅狭となる形状に当接面に向けて徐々に薄肉となるように形成されている。５４はダイ５０の受け部５０ｂとリードフレーム２２を挟んで対向する位置に配置したパンチガイドである。パンチガイド５４はダイ５０にリードフレーム２２を位置合わせしてセットした後、ダイ５０の受け部５０ｂとの間で不要フレーム部１８を厚さ方向にクランプしてリードフレーム２２を支持する作用をなす。
【００１９】
図２は、不要フレーム部１８をダイ５０とパンチガイド５４とによってクランプした状態を示す。本実施形態の切断金型においては、リードフレームをダイ５０の受け部５０ｂとパンチガイド５４とによってクランプした際に、パンチガイド５４がリードフレームを押接する押圧力を利用して、リード１２のダイ５０の受け部５０ｂに当接する部位を押し潰し、リード１２と周縁樹脂１０ａとのスタンドオフを解消する設定であることを特徴とする。ダイ５０の受け部５０ｂを薄肉に形成して不要フレーム部１８との当接面を細幅に形成しているのは、パンチガイド５４による押圧力を切断ラインの外側近傍に集中して作用させ、パンチガイド５４がリード１２を押し潰す荷重を効果的に作用させるように設定するためである。
【００２０】
ダイ５０とパンチガイド５４とでリードフレームをクランプする際に、不要フレーム部１８のリード１２を押し潰して周縁樹脂１０ａとのスタンドオフを解消するよう設定するのは、周縁樹脂１０ａをダイ５０で直接受けて切断する条件を整えることによって、周縁樹脂１０ａを樹脂屑の欠落を伴わずに切断するためである。図８（ｃ）に示す従来の成形金型で周縁樹脂１０ａより樹脂屑の欠落が生じるのは、周縁樹脂とダイとの間にスタンドオフが位置するために切断に伴う周縁樹脂１０ａの大きな撓みを許容してしまうことに起因する。本実施形態の切断金型では、リード１２と周縁樹脂１０ａとのスタンドオフを解消するようにリード１２を押し潰すことによって、切断に際して周縁樹脂１０ａをダイ５０で直接受けることを可能たらしめ、周縁樹脂１０ａより樹脂屑の欠落を生じさせずにリード１２および周縁樹脂１０ａを切断することを可能としている。
【００２１】
なお、リード１２を押し潰して周縁樹脂１０ａとのスタンドオフを解消する作用は、リードフレームの切断荷重を利用することによってパンチ５２とダイ５０とでリード１２を押圧して押し潰す設定とすることでも実現可能である。
図３は、パンチ５２を移動させてリード１２と周縁樹脂１０ａの上面にパンチ５２の作用端５２ｂを当接した状態である。切断ラインにおいてリード１２と周縁樹脂１０ａとはパンチの作用端５２ｂとダイ５０の受け部５０ｂとに挟まれて切断されるのであるが、パンチの作用端５２ｂがリード１２と周縁樹脂１０ａの上面に当接したあと、パンチ５２が半導体パッケージ２０を下方へ押し込む押圧力を、パンチ５２とダイ５０とによる圧縮力としてリード１２に集中的に作用させることにより、パンチガイド５４とダイ５０とによってリード１２を押し潰すと同様のリード１２を押し潰す作用を生じさせてスタンドオフを解消することができる。
【００２２】
本発明に係る半導体パッケージの製造方法においては、ダイ５０とパンチ５２とによって半導体パッケージを個片に切断するに際して、切断ラインの半導体パッケージより見て外側領域に位置する不要フレーム部１８でリード１２と周縁樹脂１０ａとのスタンドオフを解消してリードフレームを切断することを特徴とするものであり、リード１２と周縁樹脂１０ａとのスタンドオフを解消する作用は、前述したパンチガイド５４と受け部５０ｂとによる圧縮力によって達成するようにすることもできるし、パンチの作用端５２ｂと受け部５０ｂとによる圧縮力によって達成するようにすることもできるし、場合によっては両者を協働させることによってリード１２を押し潰し、スタンドオフを解消するように設定することが可能である。
【００２３】
図３に示すように、パンチ５２の底面には半導体パッケージを個片に切断分離する際に樹脂封止部１０を逃がすための逃がし凹部５２ａが設けられており、樹脂封止部１０の外周縁よりわずかに延出するリード１２および周縁樹脂１０ａを押さえて半導体パッケージを切断するパンチの作用端５２ｂの先端面は、細幅に形成された部位となっている。本実施形態では、リードフレームに形成されている個々の半導体パッケージを一回の切断動作で切断する設定であるため、パンチ５２の底面外形形状は半導体パッケージの平面外形形状に合わせた矩形状に形成されている。
【００２４】
パンチ５２がリードフレームに当接する際には、パンチの作用端５２ｂがリード１２と周縁樹脂１０ａに当接し、パンチ５２による押圧力はダイ５０の受け部５０ｂとの間でリード１２を押し潰すように作用する。したがって、ダイ５０の受け部５０ｂのリード１２との当接面を十分に細幅に設定してパンチ５２が半導体パッケージ２０を押し込む押圧力が効率的にリード１２を押し潰すように作用させることによって、パンチ５２による押圧力のみでリード１２を押し潰して周縁樹脂１０ａとのスタンドオフを解消することができる。なお、パンチ５２によって半導体パッケージ２０を押し切る際にリード１２を押し潰す作用は、切断ラインの半導体パッケージより見て外側領域に位置する不要フレーム部１８のみで生じるものである。
【００２５】
図４は、パンチ５２が個片に切断した半導体パッケージ２０を下方に押し下げて、半導体パッケージ２０の切断分離を完了した状態を示す。リード１２および周縁樹脂１０ａがパンチ５２とダイ５０とによって切断され、個片に切断分離された半導体パッケージ２０がダイ５０の逃げ穴部５０ａに押し込まれている。
【００２６】
図５に、パンチとダイとによって半導体パッケージを切断した状態を拡大して示す。パンチの作用端５２ｂがダイの受け部５０ｂとの間でリード１２と周縁樹脂１０ａとを切断し、個片となった半導体パッケージを下方に押し下げている。前述したように、半導体パッケージを電子回路基板に接続実装する際に、切断ばりがリードの実装面側に生じないようにすること、実装面側のリードの切断端面を切断だれ形状とすることは、電子回路基板に塗布された実装用はんだとリードとを強固に溶着させるうえで重要である。本実施形態の切断金型によって半導体パッケージを個片に切断した場合には、リード１２の切断端面に生じる切断バリ１２ａはリード１２の上方に生じ、実装面側のリード１２の切断端面はアール状に切断だれ１２ｂ形状となる。
【００２７】
リード１２の切断ばり１２ａがリード１２の実装面側に生じずにリード１２の上面側に生じるのは、半導体パッケージを個片に切断する切刃の一方であるダイをリードフレームに対して相対的に固定し、もう一方であるパンチをリードフレームに対して相対的に移動するものとする切刃の機能的配置に拠るものである。こうして本実施形態の製造装置による切断の場合には、切断バリ１２ａを実装面側に生じさせないという必要条件を満たし、電子回路基板への接続実装を強固なものとする半導体パッケージの提供を実現することができる。
【００２８】
リード１２の切断端面に生じるだれ形状は、パンチとダイとによってリードを切断する際の切断原理による作用と、パンチガイド５４と受け部５０ｂとによってリードフレームをクランプする際にリード１２が押し潰される作用とによって生じる。本実施形態の切断金型において特徴的な点は、リード１２のだれ形状の形成が切断原理にのみよる場合にはパンチの作用端５２ｂとダイの受け部５０ｂとの微小隙間である切断クリアランスの大きさに比例してその大きさが大小されるのであるが、本実施形態ではパンチガイド５４とダイの受け部５０ｂとでリードフレームをクランプしてリード１２を押し潰すことによって、切断クリアランス設定とは関係なくリード１２の切断端面でだれ形状を形成する点にある。リード１２の押し潰し作用は、パンチガイド５４と受け部５０ｂとによる他、パンチの作用端５２ｂと受け部５０ｂとの間でも生じるから、これらの作用によってリード１２のだれ形状が形成されることとなる。
【００２９】
また、本実施形態の切断金型ではリード１２を押し潰したあとリード１２を切断することから、リード１２の実質的な切断面積を減少させて切断荷重を軽減できるという利点もある。また、前述したように、リード１２を押し潰して周縁樹脂１０ａとのスタンドオフを解消して切断することから、周縁樹脂１０ａの切断においてもダイの受け部５０ｂによって支持された理想的な切断をおこなうことができるため、周縁樹脂１０ａからの樹脂屑の欠落を生じさせずに切断することができる。
【００３０】
本実施形態の切断金型を用いた半導体パッケージの製造装置によれば、上述したように、電子回路基板への接続実装を強固で信頼性の高いものとする半導体パッケージを製造することが可能であるが、とくに本実施形態の製造装置において特徴的な点として、本実施形態の製造装置では、パンチガイド５４とダイの受け部５０ｂとによってリードフレームをクランプする部位を切断ラインの半導体パッケージより見て外側領域に位置する不要フレーム部１８のみに限定する点を挙げることができる。すなわち、本実施形態の製造装置では、リード１２を押し潰してクランプする領域が切断ラインの外側にあるから、リード１２を押し潰した部位は製品として残らない不要部分であり、したがって製品に直接悪影響を及ぼさずに、理想的な切断に必要な条件を整えた後、半導体パッケージを個片に切断することが可能となっている。
【００３１】
リード１２を押し潰す操作は個々のリード１２についてみると、リード１２を幅広方向に押し広げるように作用するから、半導体パッケージの接続電極となる部位にこのような操作を施すことは好ましいことではない。とくに、最近の半導体パッケージでは、リードの本数増大が望まれ、リードの配置間隔が狭まってきているからリード１２を押し潰すような外力をパンチやダイによって作用させることはリード１２間での短絡が懸念されるために好ましくない。さらに、リード１２の外面には保護用のめっきが施されているが、はんだめっきのように厚膜で柔らかいめっきの場合には、リード１２のみを押し潰す場合に増して接続電極間での短絡が懸念される。このようなめっきの押し潰しはダイの受け部５０ｂとの当接面で生じる他、パンチの作用端５２ｂとの当接面でも生じることとなる。この点で、本実施形態の切断金型では、製品から除去される不要フレーム部１８にリード１２およびその保護用めっきの押し潰しが生ずる主要変形部位を集中させているうえ、パンチの作用端５２ｂに懸かる切断荷重を低減させることによってリード１２上面の保護用めっきの押し潰しを緩和することで、総じて製品側では本実施形態設定の好影響のみを抽出することができるという利点がある。
【００３２】
【発明の効果】
本発明に係る半導体パッケージの製造装置及び製造方法によれば、上述したように、片面が樹脂封止されたリードフレームを、半導体パッケージの外形を得る切断ラインを以って切断し、樹脂封止部より延出したリードおよび周縁樹脂を同時に切断することで個片の半導体パッケージを得る際に、切断ラインの外側に位置する不要フレーム部を樹脂封止部とは反対側から受けるように設置されたダイと、ダイに対向し、リードフレームを隔てて設置されたパンチガイドとの間でリードフレームをクランプすることによって生じる圧縮力、あるいはリードフレームの切断に伴ってパンチとダイとの間に生じる圧縮力を利用してリードと周縁樹脂とのスタンドオフを解消した状態で切断することで、周縁樹脂から樹脂屑の欠落を生じさせることなく半導体パッケージを切断することができる。また、前記操作によって実装面側のリードの切断端面に切断原理によらない大きなだれ形状を形成することができる。また、前記切刃設定によってリードの実装面側に切断ばりを生じさせずに半導体パッケージを製造することができる。また、前記不要フレーム部にてスタンドオフを解消する設定によってリードおよびその保護用めっきを押し潰す操作が製品に与える影響を最小限に抑えることができるため、電子回路基板への接続実装に適し、接続実装を強固且つ信頼性の高いものとする半導体パッケージの提供を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ダイにリードフレームをセットした状態の断面図である。
【図２】ダイとパンチガイドとによりリードフレームをクランプした状態の断面図である。
【図３】パンチがリードフレームに当接した状態の断面図である。
【図４】パンチとダイとにより半導体パッケージを個片に切断した状態の断面図である。
【図５】樹脂封止されたリードフレームを切断した状態を拡大して示す説明図である。
【図６】ＱＦＮパッケージの平面図と側面図および側面拡大図である。
【図７】半導体パッケージを電子回路基板に接続実装した状態を示す説明図である。
【図８】半導体パッケージの製造装置について考察を加えるための設定例を示す説明図である。
【図９】リードおよび周縁樹脂の切断原理を把握するための説明図である。
【符号の説明】
１０    樹脂封止部
１０ａ  周縁樹脂
１０ｂ  樹脂屑
１２    リード
１２ａ  切断ばり
１２ｂ  切断だれ
１４    切断ライン
１６    ダムバー
１８    不要フレーム部
２０    半導体パッケージ
２２    リードフレーム
３０、３４、３８、４２  ダイ
３２、３６、４０、４４  パンチ
４６    電子回路基板
４８    実装用はんだ
５０    ダイ
５０ｂ  受け部
５２    パンチ
５２ｂ  作用端
５４    パンチガイド
【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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