(57)【要約】【課題】放熱板、或いは半導体素子搭載板の所望の位置に裏面を凹ませることなく突起を形成でき、また、径が小さな突起でも形成でき、放熱板、或いは半導体素子搭載板をかしめ結合したかしめ結合リードフレームの製造方法を提供する。  【解決手段】リードフレーム１１と放熱板１８とを、結合孔２３〜２６と突起１９〜２２によりかしめ結合するかしめ結合リードフレーム１０の製造方法において、放熱板１８を孔３３が設けられた押圧パンチ３１によりコイニングし、孔３３に放熱板１８の一部を隆起させて放熱板１８に突起１９〜２２を形成し、突起１９〜２２に対応するリードフレーム１１の所定箇所に結合孔２３〜２６を形成し、突起１９〜２２を対応する結合孔２３〜２６に嵌め込み、放熱板１８とリードフレーム１１をかしめ結合する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リードフレームと放熱板とを、結合孔と突起によりかしめ結合するかしめ結合リードフレームの製造方法において、
前記放熱板を孔が設けられた押圧パンチによりコイニングし、該孔に前記放熱板の一部を隆起させて前記放熱板に前記突起を形成し、該突起に対応する前記リードフレームの箇所に前記結合孔を形成し、前記突起を前記結合孔に嵌め込み、前記放熱板と前記リードフレームをかしめ結合することを特徴とするかしめ結合リードフレームの製造方法。
【請求項２】
請求項１記載のかしめ結合リードフレームの製造方法において、前記押圧パンチは前記放熱板を覆う広さを有することを特徴とするかしめ結合リードフレームの製造方法。
【請求項３】
リードフレームと半導体素子搭載板とを、結合孔と突起によりかしめ結合するかしめ結合リードフレームの製造方法において、
前記半導体素子搭載板を、孔が設けられた押圧パンチによりコイニングして該孔に前記半導体素子搭載板の一部を隆起させて前記突起を形成し、該突起に対応する前記リードフレームの箇所に前記結合孔を形成し、前記突起を前記結合孔に嵌め込み前記半導体素子搭載板と前記リードフレームをかしめ結合することを特徴とするかしめ結合リードフレームの製造方法。
【請求項４】
請求項３記載のかしめ結合リードフレームの製造方法において、前記押圧パンチは前記半導体素子搭載板を覆う広さを有することを特徴とするかしめ結合リードフレームの製造方法。
【請求項５】
請求項３及び４のいずれか１記載のかしめ結合リードフレームの製造方法において、前記リードフレームは、パッドレスリードフレームであって、前記結合孔は、前記パッドレスリードフレームのサポートリードの先部に形成されていることを特徴とするかしめ結合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、リードフレームと放熱板を、又はリードフレームと半導体素子搭載板を、結合孔と突起によりかしめ結合するかしめ結合リードフレームの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置は高速化（高周波対応化）、小型化を要請され、放熱性が優れた小型の半導体装置が提案されている。半導体装置の放熱性をよくするために、放熱板がリードフレームを介して半導体装置に設けられ、該放熱板の一面が封止樹脂から露出している。
放熱板はリードフレームに接着テープにより設けられていたが、接着テープは吸湿性があって、樹脂封止した後、半導体装置として使用時の温度上昇により吸湿分が気化、膨張し、封止樹脂に亀裂や剥離が生じることがあった。特に、小型化のために樹脂封止パッケージを薄形にする場合には亀裂や剥離が生じやすくなっている。
【０００３】
このような事情から、接着テープを用いることなく放熱板とリードフレームの結合手段として、例えば特許文献１には、かしめにより放熱板とリードフレームを結合することが提案されている。かしめ手段による結合は、放熱板あるいはリードフレームのいずれか一方に突起を、他方に結合用孔を形成し、突起を結合用孔に嵌め込むことによりなされ一体化している。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１２９８１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の突起は図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、パンチ７０にて例えば放熱板７１を一面側から押圧して凹ませ、他面側に突起７２を形成している。突起７２の形成においては突起７２の断面積の数倍の面積のパンチ７０にて一面を潰す加工が必要となり、凹み７３が広い面積にわたって存在するので、放熱板７１の任意の位置に突起７２を形成できない。また、凹み７３にはほこり等が付きやすく、さらに外観上からも好ましくない。
更には、径が小さい突起７２を形成する場合は、パンチ７０の径は自ずと小さなものとなり、パンチ７０の強度が不足し、小さな突起７２を形成できないことがある。なお、図４において、７４はダイ、７５はリードフレーム、７６はストリッパーである。
このようなことから小型化した半導体装置用のリードフレームに放熱板をかしめ手段により設置し難い、或いはできない等の問題がある。
【０００６】
本発明は、放熱板、或いは半導体素子搭載板の所望の位置に裏面を凹ませることなく突起を形成でき、また、径が小さな突起でも形成でき、放熱板、或いは半導体素子搭載板をかしめ結合したかしめ結合リードフレームの製造方法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】
【０００７】
前記目的に沿う第１の発明に係るかしめ結合リードフレームの製造方法は、リードフレームと放熱板とを、結合孔と突起によりかしめ結合するかしめ結合リードフレームの製造方法において、
前記放熱板を孔が設けられた押圧パンチによりコイニングし、該孔に前記放熱板の一部を隆起させて前記放熱板に前記突起を形成し、該突起に対応する前記リードフレームの箇所に前記結合孔を形成し、前記突起を前記結合孔に嵌め込み、前記放熱板と前記リードフレームをかしめ結合する。
【０００８】
第１の発明に係るかしめ結合リードフレームの製造方法において、前記押圧パンチは前記放熱板を覆う広さを有するのが好ましい。
【０００９】
第２の発明に係るかしめ結合リードフレームの製造方法は、リードフレームと半導体素子搭載板とを結合孔と突起によりかしめ結合するかしめ結合リードフレームの製造方法において、
前記半導体素子搭載板を、孔が設けられた押圧パンチによりコイニングして該孔に前記半導体素子搭載板の一部を隆起させて前記突起を形成し、該突起に対応する前記リードフレームの箇所に前記結合孔を形成し、前記突起を前記結合孔に嵌め込み前記半導体素子搭載板と前記リードフレームをかしめ結合する。
【００１０】
第２の発明に係るかしめ結合リードフレームの製造方法において、前記押圧パンチは前記半導体素子搭載板を覆う広さを有するのが好ましい。
【００１１】
また、第２の発明に係るかしめ結合リードフレームの製造方法において、前記リードフレームは、パッドレスリードフレームであって、前記結合孔は、前記パッドレスリードフレームのサポートリードの先部に形成されていてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１、２記載のかしめ結合リードフレームの製造方法は、放熱板を孔が設けられた押圧パンチによりコイニングし、孔に放熱板の一部を隆起させて放熱板に突起を形成し、突起に対応するリードフレームの箇所に結合孔を形成し、突起を結合孔に嵌め込み、放熱板とリードフレームをかしめ結合するので、放熱板のかしめ用の突起が形成される部分の裏面側に凹みを生じることなく形成されて、ほこり等が付かず、放熱性が長期にわたって優れ、また外観のよい放熱板付きリードフレームが得られる。
更に、突起は放熱板の所望の位置に形成できるので、リードフレームの所望箇所に放熱板を設置できる。
また、突起は従来のようなパンチの外径にて形成される径が定まるのでなく、押圧パンチの孔への隆起で形成され、従来のパンチの強度不足が生ぜず、小さな径の突起が形成できるので、小型の半導体装置用の放熱板付きリードフレームが製造できる等の効果がある。
【００１３】
特に、請求項２記載のかしめ結合リードフレームの製造方法においては、押圧パンチは放熱板を覆う広さを有するので、放熱板に余分な疵や窪みが発生しない。
【００１４】
請求項３〜５記載のかしめ結合リードフレームの製造方法は、半導体素子搭載板を、孔が設けられた押圧パンチによりコイニングして孔に一部を隆起せしめて突起を形成し、突起に対応するリードフレームの箇所に結合孔を形成し、突起を結合孔に嵌め込み半導体素子搭載板とリードフレームをかしめて、かしめ結合リードフレームを製造するので、半導体素子搭載板のかしめ用の突起が形成される部分の裏面側に凹みを生じることなく形成されて、ほこり等が付かず、放熱性が長期にわたって優れ、また外観のよいリードフレームが得られる。
更に、突起は半導体素子搭載板の所望の位置に形成できるので、リードフレームの所望箇所に半導体素子搭載板を設置できる。
また、突起は従来のようなパンチの外径にて形成される径が定まるのでなく、小さな径の突起が形成できるので、小型の半導体装置用のリードフレームが製造できる等の効果がある。
【００１５】
特に、請求項４記載のかしめ結合リードフレームの製造方法においては、押圧パンチは半導体素子搭載板を覆う広さを有するので、半導体素子搭載板に余分な疵や窪みが形成されない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図１（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の第１の実施の形態に係るかしめ結合リードフレームの製造方法の説明図、図２（Ａ）は同方法で製造されたかしめ結合リードフレームの平面図、（Ｂ）は同図における矢視Ｐ−Ｐ断面図、図３（Ａ）は本発明の第２の実施の形態に係るかしめ結合リードフレームの製造方法で製造されたかしめ結合リードフレームの平面図、（Ｂ）は同図における矢視Ｑ−Ｑ断面図である。なお、以上の図面には一つのかしめ結合リードフレームの製造方法しか示していないが、実際の製造においては、これらのかしめ結合リードフレームを縦横（格子状）に並べて製造される。
【００１７】
図２（Ａ）、（Ｂ）を参照しながら、本発明の第１の実施の形態に係るかしめ結合リードフレームの製造方法によって製造されたかしめ結合リードフレーム１０について説明する。このかしめ結合リードフレーム１０は、リードフレーム１１と放熱板１８とを備えている。リードフレーム１１は、中央の四角形の半導体素子搭載部（パッド）１２と、半導体素子搭載部１２の四隅を支持するサポートリード１３〜１６と、半導体素子搭載部１２の周囲に配置された多数のインナーリード１７とを有し、更に、半導体素子搭載部１２の底部にかしめ結合されている放熱板１８が設けられている。サポートリード１３〜１６の先部は折り曲げられて、半導体素子搭載部１２の上面位置が搭載される半導体素子の高さだけ低くなっている。
【００１８】
放熱板１８の角部周囲には、リードフレーム１１の厚みの例えば０．５〜１．２倍の高さの突起（円柱状突起）１９〜２２が設けられ、リードフレーム１１の半導体素子搭載部１２の四隅に設けられた結合孔２３〜２６に密着嵌入している。ここで、密着嵌入とは突起１９〜２２の直径に対して結合孔２３〜２６の直径が同一か僅少の範囲で小さく、挿入された突起１９〜２２が結合孔２３〜２６から容易に抜けない状態をいう。なお、２７はパイロット孔、２８はスリット孔、２９は枠体である。
【００１９】
次に、図１（Ａ）〜（Ｃ）を参照しながら、かしめ結合リードフレーム１０の製造方法について説明する。
所定寸法の放熱板１８の元板を用意する。この元板は銅板であって、ダイ（平板）３０の上に載せて、押圧パンチ３１で押圧（コイニング）加工をした場合に元板が広がるので、その広がった元板の形状が放熱板１８の大きさになるようにする。通常は半導体素子搭載部１２の広さを有すれば十分である。そして、押圧パンチ３１は放熱板１８を覆う、好ましくは完全に覆う広さを有している。なお、複数の放熱板１８を並べてプレス加工をする場合には、押圧パンチ３１でプレス加工した後、所定寸法に切断してもよい。
【００２０】
この元板をダイ３０の所定位置に配置し、上から押圧パンチ３１で押圧する。押圧パンチ３１の底部には、孔３３が所定位置に例えば４つ形成されている。孔３３は貫通孔であってもよいし、有底穴であってもよいが、有底穴の場合、突起１９〜２２の高さより十分深い（例えば、突起１９〜２２の高さの１．１〜３倍）のが好ましい。押圧パンチ３１の孔３３に元板の一部が隆起することによって形成された突起１９〜２２は先端部が膨らみ丸みを呈するので、より結合孔２３〜２６に嵌入し易いという利点がある。
【００２１】
一方、リードフレーム１１の半導体素子搭載部１２の隅部の所定位置には、突起１９〜２２の位置に符合する結合孔（貫通孔）２３〜２６がリードフレーム１１の製造の段階で形成されている。この結合孔２３〜２６の形成は、結合孔２３〜２６の直径を有するパンチをダイ上に載ったリードフレーム素材に押し当てることによって行われる。
【００２２】
結合孔２３〜２６が形成されたリードフレーム１１の半導体素子搭載部１２の結合孔２３〜２６の位置に、放熱板１８に形成された突起１９〜２２が合うようにして、プレスで放熱板１８をリードフレーム１１の半導体素子搭載部１２に押圧すると、突起１９〜２２が対応する結合孔２３〜２６に嵌入し、放熱板１８が半導体素子搭載部１２の下面にかしめ固定され、これによってかしめ結合リードフレーム１０が製造される。
【００２３】
続いて、図３（Ａ）、（Ｂ）を参照しながら、本発明の第２の実施の形態に係るかしめ結合リードフレームの製造方法について説明する。
まず、この方法によって製造されたかしめ結合リードフレーム３５は、リードフレーム（パッドレスリードフレーム）３５ａと半導体素子搭載板３６とを備えている。リードフレーム３５ａは、図３に示すように、中央の素子搭載領域（空間部）３６ａを中心にして、周囲四方に多数のインナーリード３７と、対角線方向に斜め配置されたサポートリード３８〜４１とを有している。
【００２４】
サポードリード３８〜４１の先部には結合孔４２がそれぞれ設けられ、下方から半導体素子搭載板３６の隅部に設けられている４つの突起４６が密着嵌入している。突起４６の高さはリードフレーム３５ａの板の厚みの０．５〜１．２倍程度となっている。
それぞれのインナーリード３７の外側にはアウターリード４７が設けられ、アウターリード４７及びサポードリード３８〜４１の周囲には枠体４８を有している。なお、図３において、４９はスリット孔を、５０はパイロット孔を示す。
【００２５】
このかしめ結合リードフレーム３５を製造する場合は、四角形の半導体素子搭載板３６を、前記した放熱板１８と同一の製造方法でその四隅に突起４６を、孔を有する押圧パンチを用いたコイニング処理によって形成する。この押圧パンチは半導体素子搭載板３６を好ましくは完全に覆う広さを有している。
リードフレーム３５ａのサポートリード３８〜４１の先部には突起４６が密着嵌入する結合孔４２を予め設けておく。最終的には、各サポートリード３８〜４１の先部に設けられている結合孔４２に半導体素子搭載板３６の四隅に設けられている突起４６をそれぞれ嵌入し、かしめ結合リードフレーム３５が完成する。
【００２６】
前記実施の形態においては、リードフレーム１１、３５ａ、放熱板１８、半導体素子搭載板３６の形状を特定して説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されない。例えば、パッドの２辺側にインナーリードが形成されるＳＯＰタイプや、半導体パッケージにされた際、リード（アウターリード）が半導体パッケージより突出しないタイプのリードフレームにも適用できる。また、第２の実施の形態において、半導体素子搭載板３６をサポートリード３８〜４１の上に配置することも可能であるし、サポートリード３８〜４１の先側を折り曲げて、半導体素子搭載板３６の位置を調整することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の第１の実施の形態に係るかしめ結合リードフレームの製造方法の説明図である。
【図２】（Ａ）は同方法で製造されたかしめ結合リードフレームの平面図、（Ｂ）は同図における矢視Ｐ−Ｐ断面図である。
【図３】（Ａ）は本発明の第２の実施の形態に係るかしめ結合リードフレームの製造方法で製造されたかしめ結合リードフレームの平面図、（Ｂ）は同図における矢視Ｑ−Ｑ断面図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）は従来例に係るかしめ結合リードフレームの製造方法の説明図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０：かしめ結合リードフレーム、１１：リードフレーム、１２：半導体素子搭載部、１３〜１６：サポートリード、１７：インナーリード、１８：放熱板、１９〜２２：突起、２３〜２６：結合孔、２７：パイロット孔、２８：スリット孔、２９：枠体、３０：ダイ、３１：押圧パンチ、３３：孔、３５：かしめ結合リードフレーム、３５ａ：リードフレーム、３６：半導体素子搭載板、３６ａ：素子搭載領域、３７：インナーリード、３８〜４１：サポートリード、４２：結合孔、４６：突起、４７：アウターリード、４８：枠体、４９：スリット孔、５０：パイロット孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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